用于純化粗甘油的方法技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)涉及一種用于純化粗甘油的方法，該粗甘油是從如在生產(chǎn)生物柴油過(guò)程中獲得的甘油或者在轉(zhuǎn)化脂肪類(lèi)或油類(lèi)過(guò)程中獲得的甘油的原料獲得的。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)所針對(duì)的具體是將甘油在有機(jī)溶劑中溶解并且形成包括粗甘油的鹽類(lèi)的不可溶相。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種，該粗甘油是從如在生產(chǎn)生物柴油過(guò)程中獲得的甘油或者在轉(zhuǎn)化脂肪類(lèi)或油類(lèi)過(guò)程中獲得的甘油的原料獲得的。本專(zhuān)利技術(shù)所針對(duì)的具體是將甘油在有機(jī)溶劑中溶解并且形成包括粗甘油的鹽類(lèi)的不可溶相。現(xiàn)有技術(shù)甘油，即1，2，3_丙三醇，以化合態(tài)存在于植物的和動(dòng)物的油類(lèi)以及脂肪類(lèi)中。特別地，它以與脂肪酸類(lèi)諸如硬脂酸、油酸、棕櫚酸以及月桂酸化合的甘油三酯類(lèi)的形式存在。最廣泛使用的用于從植物的和動(dòng)物的油類(lèi)以及脂肪類(lèi)中獲得甘油的工業(yè)方法涉及皂化反應(yīng)、高壓水解反應(yīng)以及與醇類(lèi)諸如乙醇或甲醇的酯交換反應(yīng)。甘油還是來(lái)自生物柴油的副產(chǎn)品，該生物柴油一般通過(guò)甘油酯與短鏈醇(例如甲醇或乙醇)的酯交換獲得。取決于所使用的這些油類(lèi)和/或脂肪類(lèi)的特性，由酸或堿催化該酯交換反應(yīng)。在該酯交換反應(yīng)后，通過(guò)包括兩個(gè)步驟的方法將所生成的酯類(lèi)從這些過(guò)量的反應(yīng)物、從該催化劑以及從這些副產(chǎn)物中分離。首先，通過(guò)沉降或離心分離甘油并且然后通過(guò)水洗和鼓泡或者在過(guò)濾情況下使用硅酸鎂來(lái)去除皂類(lèi)、催化劑殘余物和醇?xì)堄辔铩Ｉ锊裼妥鳛榛瘉?lái)源替代物的廣泛生產(chǎn)伴隨著高產(chǎn)量的、作為副產(chǎn)品得到的甘油。取決于生產(chǎn)過(guò)程，所獲得的粗甘油包括多種雜質(zhì)，涉及眾多并且復(fù)雜處理步驟。為此目的，已知具體通過(guò)蒸餾來(lái)純化粗甘油，該操作以特定的條件進(jìn)行，以免不利地影響甘油，甘油在170°C _180°C的溫度分解并且可以聚合并產(chǎn)生雜質(zhì)。這樣的純化過(guò)程因此不是工業(yè)上有利的。于是，存在多種復(fù)雜的技術(shù)，它們已經(jīng)被開(kāi)發(fā)出來(lái)用于純化甘油，而同時(shí)避免分解或其他不希望的反應(yīng)。 例如，專(zhuān)利US 4 655 879描述了一種非常費(fèi)力的，其涉及大量的步驟，其中粗甘油首先在空氣的存在下堿化以便氧化，并且然后再高溫減壓下蒸餾。由于所獲得的甘油展現(xiàn)了不希望的顏色，此外還需要用活性炭進(jìn)行額外的處理。專(zhuān)利US 4 990 695描述了用多種操作的組合來(lái)純化粗甘油，如在從9到12的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)PH，在100°C加熱介質(zhì)，微過(guò)濾以及后續(xù)的超過(guò)濾。所獲得的甘油然后被蒸餾，優(yōu)選地在用離子交換化合物處理之后。現(xiàn)有技術(shù)還已知其他復(fù)雜的方法，如電致去離子化或用磷酸或硫酸處理，這也需要若干嚴(yán)格的分離步驟。因此，希望開(kāi)發(fā)一種簡(jiǎn)單地工業(yè)方法來(lái)從粗甘油中純化甘油，該方法相對(duì)較廉價(jià)并且在常規(guī)的溫度和壓力條件下進(jìn)行，并且使得有可能獲得具有適合于某些應(yīng)用的品質(zhì)的純化后的甘油，而同時(shí)避免上述缺點(diǎn)。發(fā)里現(xiàn)在已經(jīng)證明，有可能通關(guān)簡(jiǎn)單易行的方法來(lái)純化粗甘油，該方法是高效的并且另外不會(huì)不利的影響甘油或其顏色。這種方法在于將一定量的有機(jī)溶劑添加到該粗甘油中，該有機(jī)溶劑將溶解該甘油并且從而形成由鹽類(lèi)和一些有機(jī)化合物的非均勻混合物組成的不可溶相。后續(xù)地將這種不可溶相從液體介質(zhì)中分離，并且最后將溶劑從該純化的甘油中分離。這樣的方法有多種優(yōu)點(diǎn)。具體而言，這種方法使得能夠?qū)崿F(xiàn)甘油的出色的純化和分離，無(wú)論粗甘油的種類(lèi)如何。具體地，獲得了包含非常少量殘留鹽的、大于95%、優(yōu)選大于97 %純度的甘油，并且所使用的溶劑可以完全循環(huán)。本專(zhuān)利技術(shù)因此涉及一種，該方法至少包括一下步驟:(a)將粗甘油與至少一種包含I至10個(gè)碳原子并且包含至少一種酮、醛、醇、縮醛和/或縮酮官能團(tuán)的有機(jī)溶劑合在一起，以便形成含有溶解在該(這些)溶劑中的甘油的液相并且還形成不可溶相；(b)分離該不可溶相和該液相；(C)分離該液相中的該溶劑和該甘油；并且(d)回收該甘油。該不可溶相一般是在主要相中不均勻分散的相并且以沉淀的形式存在。本專(zhuān)利技術(shù)的方法可連續(xù)地或分批地進(jìn)行。所提及的步驟可以依次地進(jìn)行并且彼此順序或不順序地進(jìn)行。該方法的這些步驟中的每一個(gè)均可連續(xù)地或分批地進(jìn)行。優(yōu)選地，根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的方法通過(guò)步驟a)、b)、c)和d)的嚴(yán)格順序來(lái)進(jìn)行，而沒(méi)有中間的或額外的步驟。具體地并且有利地，包括在所述步驟a)過(guò)程中形成的、溶解的甘油的所述液相并不以其自身經(jīng)受除所述步驟c)的分離(在該步驟中將甘油從溶劑分離)之外的任何其他處理。粗甘油優(yōu)選是從可再生起始材料獲得的；具體而言，粗甘油是在生物柴油的生產(chǎn)過(guò)程中獲得的，或者是在脂肪或油的轉(zhuǎn)化過(guò)程中獲得的，尤其是動(dòng)物或植物脂肪或油。該粗甘油通常是通過(guò)動(dòng)物的或植物的脂肪或油的皂化、酯交換和/或水解反應(yīng)來(lái)得到的。粗甘油一般包含按甘油重量計(jì)從5%到95%、特別按甘油重量計(jì)從40%到90%、并且更特別按甘油重量計(jì)從60%到90%。該粗甘油還包括無(wú)機(jī)鹽類(lèi)、甘油酯類(lèi)、水以及其他有機(jī)化合物。對(duì)于本專(zhuān)利技術(shù)的方法，該粗甘油能夠可任選地被處理，特別地，例如通過(guò)調(diào)節(jié)pH值、過(guò)濾或者蒸餾。因此，有可能的是，對(duì)該粗甘油進(jìn)行過(guò)濾以便去除不溶的有機(jī)物質(zhì)和/或通常在100°C至120°c之間的溫度和大氣壓下對(duì)其進(jìn)行蒸餾以便去除水以及揮發(fā)性化合物。還有可能在將甘油溶解在溶劑中之前，將粗甘油中存在的部分或所有水蒸發(fā)。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)方法的步驟a)的目的在于將甘油溶解在該有機(jī)溶劑中并且形成包含該粗甘油的鹽類(lèi)的不可溶相。可以使用一種或多種溶劑。特別地，根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的該溶劑可以是酮、醇、醛、縮醛和/或縮酮。縮醛類(lèi)是通過(guò)在酸性介質(zhì)中醇對(duì)醛的親核加成以及隨后的脫水而得到的。縮酮類(lèi)是通過(guò)在酮類(lèi)上進(jìn)行的相同類(lèi)型的反應(yīng)得到的。優(yōu)先使用的酮類(lèi)是丙酮、環(huán)己酮、甲基環(huán)己酮、環(huán)戊酮、甲基環(huán)戊酮以及甲基異丁基酮(MIBK)。優(yōu)先使用的醛類(lèi)是甲醛、乙醛以及糠醛。優(yōu)先使用的醇類(lèi)是乙醇、甲醇以及異丙醇。縮酮類(lèi)和縮醛類(lèi)優(yōu)先是二氧戊環(huán)類(lèi)，例如像2，2- 二甲基-1，3- 二氧戊環(huán)-4-甲醇(solketal)。尤其優(yōu)選的是有機(jī)溶劑的混合物， 如醇和酮的混合物，尤其是丙酮和乙醇的混合物。在步驟a)中，將不使用能夠催化甘油與該介質(zhì)的這種或這些有機(jī)溶劑的反應(yīng)的催化劑，尤其不使用酯化催化劑。步驟a)能夠持續(xù)2分鐘到I小時(shí)之間。它可以在10°C與100°C之間的溫度、尤其在20°C與50°C之間的溫度進(jìn)行。在這個(gè)步驟中pH可以是在6與12之間，并且優(yōu)選在7與12之間。粗甘油與溶劑的重量比(粗甘油/溶劑)具體是甘油在所述溶劑中溶解度的函數(shù)，并且例如優(yōu)選1/1到1/50、更優(yōu)選1/1到1/25。步驟b)的目的在于從包括該溶劑和該溶解的甘油的液相中分離在步驟a)中獲得的沉淀。尤其能夠進(jìn)行過(guò)濾、通過(guò)沉降或離心進(jìn)行分離。步驟c)的目的在于分離該溶劑和溶解在該溶劑中的甘油。尤其有可能進(jìn)行蒸發(fā)或蒸懼來(lái)達(dá)到目的。在步驟c)中，還有可能分離在粗甘油中存在的水。蒸發(fā)尤其在于將這種或這些有機(jī)溶劑轉(zhuǎn)化成氣態(tài)，以便能夠回收處于液態(tài)的甘油。可以使用一個(gè)或多個(gè)蒸餾柱來(lái)進(jìn)行蒸餾。尤其有可能通過(guò)改變溫度和任選地改變壓力而在同一個(gè)蒸餾柱中蒸餾不同的 化合物；例如蒸餾有機(jī)溶劑，然后提高溫度以蒸餾甘油。通常使用在60°C與190°C之間的溫度和在2mbar與IOOOmbar之間的壓力。后續(xù)地獲得純化的甘油并且可以將其用于要求高純度的各種應(yīng)用中。在說(shuō)明書(shū)中使用了特定的語(yǔ)言以便使對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的原理的理解更容易。盡管如此，應(yīng)該理解的是，這種特定語(yǔ)言的使用并不設(shè)想為對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的范圍的限制。特別地，熟悉有關(guān)
的人員在他自己的一般知識(shí)的基礎(chǔ)上可以設(shè)想出多種修改和改進(jìn)。術(shù)語(yǔ)“和/或”包含“和”以及“或者”以及與這個(gè)術(shù)語(yǔ)相關(guān)的元素的所有其他可能的組合的意義。鑒于以下僅通過(guò)指示的方式給出的實(shí)例，本專(zhuān)利技術(shù)的其他細(xì)節(jié)或優(yōu)點(diǎn)將變得本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】2010.09.15 FR 10036651.一種用于純化粗甘油的方法，該方法至少包括以下步驟: (a)將粗甘油與至少一種包含I至10個(gè)碳原子并且包含至少一個(gè)酮、醛、醇、縮醛和/或縮酮官能團(tuán)的有機(jī)溶劑合在一起，以便形成含有溶解在這種或這些溶劑中的甘油的液相并且還形成沉淀物形式的不可溶相； (b)分離該不可溶相和該液相； (c)分離該液相中的該溶劑和該甘油；并且 (d)回收該甘油。2.按權(quán)利要求1所述 的方法，其特征在于該粗甘油來(lái)源于可再生起始材料。3.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于該粗甘油是在生物柴油的生產(chǎn)過(guò)程中得到的或在脂肪或油、特別是動(dòng)物的或植物的脂肪或油的轉(zhuǎn)化過(guò)程中得到的。4.以上權(quán)利要求中任何...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：S·瑪斯特羅伊安尼，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：羅地亞經(jīng)營(yíng)管理公司，
類(lèi)型：
國(guó)別省市：