CN101104683A

CN101104683A - 从甘油渣中提取聚甘油的方法

Info

Publication number: CN101104683A
Application number: CNA2007100288964A
Authority: CN
Inventors: 胡勇刚; 杨菁
Original assignee: MEICHEN GROUP CO Ltd
Current assignee: MEICHEN GROUP CO Ltd
Priority date: 2007-06-29
Filing date: 2007-06-29
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2027-06-29
Also published as: CN100567368C

Abstract

一种从甘油渣中提取聚甘油的方法，包括下述步骤：首先，在甘油渣中加入一定量的有机溶剂后进行两级的加热搅拌和萃取及脱色处理，并回收溶剂，得到初产品；然后，将初产品通过两级分子蒸馏系统去除游离甘油和酯类化合物等杂质，得到蒸馏产品即为聚甘油。本发明由于采用对甘油渣原料进行两级萃取和脱色处理及两级分子蒸馏的方法，既充分利用了甘油蒸馏和分子蒸馏酯类乳化剂的生产过程中产生的废弃甘油渣，最大限度地使甘油渣变废为宝，同时又节约创收，提高了聚甘油酯的产业升级。并且能充分保证所提取、分离、纯化的聚甘油可直接和脂肪酸进行酯化反应而生产出用于合成食品级和化妆品级的聚甘油酯。

Description

从甘油渣中提取聚甘油的方法

技术领域

本发明涉及从甘油渣中提取聚甘油的方法，特别是涉及一种从分子蒸馏酯类乳化剂的甘油渣中提取、分离、纯化聚甘油的方法。

背景技术

聚甘油是重要的精细化工产品和合成中间体。其中由不同聚合度的聚甘油及不同脂肪酸合成的聚甘油酯，具有乳化、分散、防腐、润滑、润湿等作用，现在已经广泛应用在食品、医药、日化、以及工业表面活性剂中。由于在合成聚甘油酯前都必须先合成聚甘油，而目前聚甘油的合成大都是通过甘油在高温下，通过强碱做催化剂进行的合成，通过这种方式合成的聚甘油存在游离甘油含量高，产品的色泽深，粘度大，气味大等缺点。同时另一个问题是甘油的蒸馏生产及分子蒸馏酯类乳化剂的生产过程中均会产生大量的甘油渣，而这些甘油渣中特别是分子蒸馏酯类乳化剂生产中所产生的甘油渣中又富含有丰富的聚甘油，因此，如何充分利用这些甘油渣中的聚甘油使之既能变废为宝、又能节约创收和保护环境成为现代社会一个急待解决的问题，尽管目前有个别文献报道过关于从甘油蒸馏残物中提取聚甘油的方法，但由于其原料多是来自工业甘油蒸馏的残物，而这种提取方法中对甘油渣中的盐类化合物是采用单一的萃取处理，因此所提取的聚甘油中的重金属和盐的含量非常高，再加之其无法对其中的游离甘油进行分离，游离甘油含量相当高，使这种提取的聚甘油产品只能应用于一般工业需求中，无法达到食品级和化妆品级的需求，因此这种提取聚甘油的方法目前基本上只能应用在一般工业上，无法应用在食品行业和化妆品行业，并未能充分挖掘出甘油渣的实际利用价值，造成能源的浪费。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题的存在，提供一种可最大效率地变废为宝、节约创收的能直接用于合成食品级和化妆品级的聚甘油酯的从甘油渣中提取聚甘油的方法。该方法既解决分子蒸馏行业的产业循环问题，同时又能提高聚甘油的生产能力，且其产品质量好、游离甘油的含量低。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明所述从甘油渣中提取聚甘油的方法，其特点是包括以下步骤：

(一)、在甘油渣中加入甘油渣重量的1～20倍的有机溶剂后进行加热搅拌和第一级萃取，其中加热的温度为30℃～150℃，搅拌的时间为10～200分钟，得到萃取液，再往萃取液中加入占所述萃取液总重量的0.1％～10％的脱色剂并保持萃取液的温度为100℃～200℃进行搅拌和第一级脱色处理，其中搅拌的时间为10～200分钟，完成第一级萃取和脱色处理；

(二)、将经过第一级萃取和脱色处理后的萃取液进行过滤，以去除萃取液中不能溶解在有机溶剂中的如脱色剂之类的杂质，再往过滤后的萃取液中补充加入占第一级萃取时有机溶剂的10％～50％的有机溶剂进行加热搅拌和第二级萃取，其中加热的温度为30℃～150℃，搅拌的时间为10～200分钟，得到萃取液，再往萃取液中加入占所述萃取液总重量的0.1％～10％的脱色剂并保持萃取液的温度为100℃～200℃进行搅拌和第二级脱色处理，其中搅拌的时间为10～200分钟，完成第二级萃取和脱色处理；

(三)、将经过第二级萃取和脱色处理后的萃取液进行第二级过滤，将经过第二级过滤后的萃取液送往有机溶剂回收塔中进行有机溶剂的回收处理，得到聚甘油初产品；

(四)、将聚甘油初产品通过两级分子蒸馏系统进行两级分子蒸馏处理以去除游离甘油和酯类化合物等杂质，得到的蒸馏产品即为聚甘油。

其中上述有机溶剂为乙醇或乙醚或丙酮或其它小分子的醚类和醇类化合物或其两者以上组合的混合物。

上述脱色剂为活性炭或硅藻土或白土或其两者以上的组合。

其中上述步骤(四)中的第一级分子蒸馏的真空压力为30～100Pa，温度为160～250℃，其目的是将甘油渣中的甘油和少量的游离酸去除，并使甘油的含量降低到5％以下，第二级分子蒸馏的真空压力为20～100Pa，温度为150～250℃，其目的是去除甘油渣中多余的酯类混合物。

本发明由于采用对甘油渣原料进行两级萃取和脱色处理及两级分子蒸馏的方法，既充分利用了分子蒸馏工业生产过程中产生的废弃甘油渣，最大限度地使甘油渣变废为宝，同时又节约创收，提高了聚甘油酯的产业升级。并且能充分保证所提取、分离、纯化的聚甘油中的盐类杂质可以降低到1％以下，重金属含量在10PPM以下，产物聚甘油的色泽可以达到R(红)≤3.0(罗维朋色泽法)，游离甘油含量小于5％，从而使这种聚甘油可直接和脂肪酸进行酯化反应而生产出用于合成食品级和化妆品级的聚甘油酯。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

本发明所述从甘油渣中提取聚甘油的方法包括以下步骤：

(二)、将经过第一级萃取和脱色处理后的萃取液进行过滤，再往过滤后的萃取液中补充加入占第一级萃取时有机溶剂的10％～50％的有机溶剂进行加热搅拌和第二级萃取，其中加热的温度为30℃～150℃，搅拌的时间为10～200分钟，得到萃取液，再往萃取液中加入占所述萃取液总重量的0.1％～10％的脱色剂并保持萃取液的温度为100℃～200℃进行搅拌和第二级脱色处理，其中搅拌的时间为10～200分钟，完成第二级萃取和脱色处理；

其中，上述有机溶剂为乙醇或乙醚或丙酮或其它小分子的醚类和醇类化合物或其两者以上组合的混合物。此时所述有机溶剂中还可以包括有占有机溶剂总重量的10％～50％的水。上述步骤(一)和步骤(二)中进行加热萃取处理的温度为30-150℃和脱色处理的温度为100℃～200℃，搅拌的时间为20～150分钟。上述脱色剂为活性炭或硅藻土或白土或其两者以上的组合。上述步骤(二)和步骤(三)中的过滤为采用过滤布或过滤框或过滤网或过滤纸的方式进行。

(四)、将聚甘油初产品通过两级分子蒸馏系统进行两级分子蒸馏处理以去除游离甘油和酯类化合物等杂质，得到的蒸馏产品即为聚甘油。其中第一级分子蒸馏的真空为30～100Pa，温度为160～250℃，其目的是将甘油和少量的游离酸除去，并使甘油的含量降低到5％以下，第二级分子蒸馏的真空为20～100Pa，温度为150～250℃，其目的是除去甘油渣中多余的酯类化合物。此时所述第一级分子蒸馏的真空压力的最佳值为40Pa，最佳温度为200℃；第二级分子蒸馏的真空压力的最佳值为35Pa，最佳温度为180℃。

上述甘油渣包括但不限于以下部分：分子蒸馏单硬脂酸甘油酯、分子蒸馏单棕榈酸甘油酯、分子蒸馏单月桂酸甘油酯、分子蒸馏单辛葵酸甘油酯、分子蒸馏柠檬酸单甘酯等产业的饱和或者不饱和，全氢化或者部分氢化、甚至非氢化原料油中的一种或者几种的混合物。其中生产分子蒸馏单硬脂酸甘油酯、分子蒸馏单棕榈酸甘油酯、分子蒸馏单月桂酸甘油酯、分子蒸馏单辛葵酸甘油酯、分子蒸馏柠檬酸单甘酯的原料可以是来自天然动植物油以及酯交换、改性的油，如：豆油、棕榈油、棕榈仁油、猪油、牛油、羊油、花生油、葵花油、红花油、深海鱼油、可可油、棉籽油、沙丁鱼油、沙棘油等全氢化或者部分氢化中的一种油或其几种油的混合物。

实施例1：

将从分子蒸馏酯类乳化剂生产后的甘油渣中取100克，加入乙醇200克，加热到60℃，搅拌25分钟进行第一级萃取，再往萃取液中加入3克活性炭和3克硅藻土并保持萃取液的温度在60℃，搅拌30分钟进行第一级脱色处理，然后用过滤布对萃取液过滤以去除不能溶解在萃取液中的如活性炭、硅藻土之类的杂质，弃滤渣，得到萃取液，将经过第一级萃取和脱色处理后的萃取液进行过滤，再往过滤后的萃取液中补充加入100克乙醇进行加热搅拌和第二级萃取，其中加热的温度为60℃，搅拌的时间为30分钟，得到萃取液，再往萃取液中加入3克活性炭和3克硅藻土并保持萃取液的温度为60℃进行搅拌和第二级脱色处理，其中搅拌的时间为30分钟，完成第二级萃取和脱色处理；将经过第二级萃取和脱色处理后的萃取液进行第二级过滤，将经过第二级过滤后的萃取液送往乙醇回收塔中进行乙醇的回收处理，得到聚甘油初产品；然后进入两级分子蒸馏系统，保持第一级分子蒸馏真空40Pa，温度200℃，保持第二级分子蒸馏真空35Pa，温度180℃，为进一步纯化聚甘油的成份，先将最开始的10分钟蒸馏出来的产品进行回流重新蒸馏，然后再开始收集蒸馏产品。此时所得的聚甘油产物为85克。经气相检测甘油含量为3.5％，重金属小于10PPM。同时气相结果显示二聚甘油为15％，三聚甘油为61.5％，四聚甘油为12％，五聚及以上甘油11.5％.，平均羟值为1002mg～KOH/g。色泽红(R)值为2.7。

实施例2：

将从分子蒸馏酯类乳化剂生产后的甘油渣中取1000克，加入乙醇5000克，加热到65℃，搅拌100分钟进行第一级萃取，再往萃取液中加入80克活性炭和80克硅藻土并保持萃取液的温度在60℃，搅拌150分钟进行第一级脱色处理，然后用过滤框对萃取液过滤以去除不能溶解在萃取液中的如活性炭、硅藻土之类的杂质，弃滤渣，得到萃取液，将经过第一级萃取和脱色处理后的萃取液进行过滤，再往过滤后的萃取液中补充加入1000克乙醇进行加热搅拌和第二级萃取，其中加热的温度为60℃，搅拌的时间为100分钟，得到萃取液，再往萃取液中加入80克活性炭和80克硅藻土并保持萃取液的温度为60℃进行搅拌和第二级脱色处理，其中搅拌的时间为150分钟，完成第二级萃取和脱色处理；将经过第二级萃取和脱色处理后的萃取液进行第二级过滤，将经过第二级过滤后的萃取液送往乙醇回收塔中进行乙醇的回收处理，得到聚甘油初产品；然后进入两级分子蒸馏系统，保持第一级分子蒸馏真空60Pa，温度240℃，保持第二级分子蒸馏真空压力为50Pa，温度180℃，为进一步纯化聚甘油的成份，先将最开始的20分钟蒸馏出来的产品进行回流重新蒸馏，然后再开始收集蒸馏产品。此时所得的聚甘油产物为820克。经气相检测甘油含量为4.2％，重金属小于10PPM。同时气相结果显示二聚甘油为24％，三聚甘油为53.8％，四聚甘油为16％，五聚及以上甘油6.2％.，平均羟值为1086mg～KOH/g。色泽红(R)值为2.5。

实施例3：

将从分子蒸馏酯类乳化剂生产后的甘油渣中取300千克，加入80％乙醇1500千克，加热到55℃，搅拌70分钟进行第一级萃取，再往萃取液中加入20千克活性炭和20千克硅藻土并保持萃取液的温度在50℃，搅拌100分钟进行第一级脱色处理，然后用过滤网对萃取液过滤以去除不能溶解在萃取液中的如活性炭及硅藻土之类的杂质，弃滤渣，得到萃取液，将经过第一级萃取和脱色处理后的萃取液进行过滤，再往过滤后的萃取液中补充加入750千克80％乙醇进行加热搅拌和第二级萃取，其中加热的温度为55℃，搅拌的时间为70分钟，得到萃取液，再往萃取液中加入20千克活性炭和30千克硅藻土并保持萃取液的温度为50℃进行搅拌和第二级脱色处理，其中搅拌的时间为100分钟，完成第二级萃取和脱色处理；将经过第二级萃取和脱色处理后的萃取液进行第二级过滤，将经过第二级过滤后的萃取液送往乙醇回收塔中进行乙醇的回收处理，得到聚甘油初产品；然后进入两级分子蒸馏系统，保持第一级分子蒸馏真空50Pa，温度210℃，保持第二级分子蒸馏真空50Pa，温度190℃，为进一步纯化聚甘油的成份，先将最开始的20分钟蒸馏出来的产品进行回流重新蒸馏，然后再开始收集蒸馏产品。此时所得的聚甘油产物为264千克。经气相检测甘油含量为3.5％，重金属小于10PPM。同时气相结果显示二聚甘油为29％，三聚甘油为50.4％，四聚甘油为14.4％，五聚及以上甘油6.2％.，平均羟值为1022mg～KOH/g。色泽红(R)值为2.9。

实施例4：

将从分子蒸馏酯类乳化剂生产后的甘油渣中取500克，加入乙醚500克，加热到30℃，搅拌200分钟进行第一级萃取，再往萃取液中加入0.5克活性炭和0.5克硅藻土并保持萃取液的温度在30℃，搅拌200分钟进行第一级脱色处理，然后用过滤纸对萃取液过滤以去除不能溶解在萃取液中的如活性炭、硅藻土之类的杂质，弃滤渣，得到萃取液，将经过第一级萃取和脱色处理后的萃取液进行过滤，再往过滤后的萃取液中补充加入250克乙醚进行加热搅拌和第二级萃取，其中加热的温度为30℃，搅拌的时间为200分钟，得到萃取液，再往萃取液中加入0.5克活性炭和0.5克硅藻土并保持萃取液的温度为30℃进行搅拌和第二级脱色处理，其中搅拌的时间为200分钟，完成第二级萃取和脱色处理；将经过第二级萃取和脱色处理后的萃取液进行第二级过滤，将经过第二级过滤后的萃取液送往乙醚回收塔中进行乙醚的回收处理，得到聚甘油初产品；然后进入两级分子蒸馏系统，保持第一级分子蒸馏真空30Pa，温度250℃，保持第二级分子蒸馏真空30Pa，温度250℃，为进一步纯化聚甘油的成份，先将最开始的30分钟蒸馏出来的产品进行回流重新蒸馏，然后再开始收集蒸馏产品。此时所得的聚甘油产物为435克。经气相检测甘油含量为3.5％，重金属小于10PPM。同时气相结果显示二聚甘油为15％，三聚甘油为61.5％，四聚甘油为12％，五聚及以上甘油11.5％.，平均羟值为1010mg～KOH/g。色泽红(R)值为2.6。

实施例5：

将从分子蒸馏酯类乳化剂生产后的甘油渣中取1000克，加入丙酮20千克，加热到150℃，搅拌10分钟进行第一级萃取，再往萃取液中加入210克活性炭和210克硅藻土并保持萃取液的温度在120℃，搅拌10分钟进行第一级脱色处理，然后用过滤布对萃取液过滤以去除不能溶解在萃取液中的如活性炭、硅藻土之类的杂质，弃滤渣，得到萃取液，将经过第一级萃取和脱色处理后的萃取液进行过滤，再往过滤后的萃取液中补充加入4千克丙酮进行加热搅拌和第二级萃取，其中加热的温度为150℃，搅拌的时间为10分钟，得到萃取液，再往萃取液中加入210克活性炭和210克硅藻土并保持萃取液的温度为120℃进行搅拌和第二级脱色处理，其中搅拌的时间为10分钟，完成第二级萃取和脱色处理；将经过第二级萃取和脱色处理后的萃取液进行第二级过滤，将经过第二级过滤后的萃取液送往丙酮回收塔中进行丙酮的回收处理，得到聚甘油初产品；然后进入两级分子蒸馏系统，保持第一级分子蒸馏真空100Pa，温度160℃，保持第二级分子蒸馏真空100Pa，温度150℃，为进一步纯化聚甘油的成份，先将最开始的10分钟蒸馏出来的产品进行回流重新蒸馏，然后再开始收集蒸馏产品。此时所得的聚甘油产物为850克。经气相检测甘油含量为3.5％，重金属小于10PPM。同时气相结果显示二聚甘油为25％，三聚甘油为51.5％，四聚甘油为11.5％，五聚及以上甘油12％.，平均羟值为1032mg～KOH/g。色泽红(R)值为2.5。

Claims

1.一种从甘油渣中提取聚甘油的方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的从甘油渣中提取聚甘油的方法，其特征在于上述有机溶剂为乙醇或乙醚或丙酮或其它小分子的醚类和醇类化合物或其两者以上组合的混合物。

3.根据权利要求2所述的从甘油渣中提取聚甘油的方法，其特征在于上述有机溶剂中还包括占有机溶剂总重量的10％～50％的水。

4.根据权利要求1所述的从甘油渣中提取聚甘油的方法，其特征在于上述步骤(一)和步骤(二)中进行加热萃取处理的温度为30～150℃和脱色处理的温度为100～200℃，搅拌的时间为20～150分钟。

5.根据权利要求1所述的从甘油渣中提取聚甘油的方法，其特征在于上述脱色剂为活性炭或硅藻土或白土或其两者以上的组合。

6.根据权利要求1所述的从甘油渣中提取聚甘油的方法，其特征在于上述步骤(二)和步骤(三)中的过滤为采用过滤布或过滤框或过滤网或过滤纸的方式进行。

7.根据权利要求1所述的从甘油渣中提取聚甘油的方法，其特征在于上述步骤(四)中的第一级分子蒸馏的真空压力为30～100Pa，温度为160～250℃，第二级分子蒸馏的真空压力为20～100Pa，温度为150～250℃。

8.根据权利要求7所述的从甘油渣中提取聚甘油的方法，其特征在于上述第一级分子蒸馏的真空压力为40Pa，温度为200℃；第二级分子蒸馏的真空压力为35Pa，温度为180℃。

9.根据权利要求1所述的从甘油渣中提取聚甘油的方法，其特征在于上述甘油渣为分子蒸馏单硬脂酸甘油酯、分子蒸馏单棕榈酸甘油酯、分子蒸馏单月桂酸甘油酯、分子蒸馏单辛葵酸甘油酯、分子蒸馏柠檬酸单甘酯等产业中的饱和或者不饱和、全氢化或者部分氢化、甚至非氢化原料油中的一种或者几种甘油渣的混合物。