CN101462938A - 潲水油制备混合脂肪酸的方法及混合脂肪酸的应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种潲水油制备混合脂肪酸的方法及混合脂肪酸的应用方法，制备方法如下：1)对潲水油预处理；2)油层中加入浓硫酸，翻煮，静置，再用热水水洗，静置，放出下层废水，反复水洗直得到pH为6～8的酸化油；3)反应容器中加酸化油、蒸馏水、硫酸和催化剂，加热搅拌水解，静置放出下层废水，热水水洗，再静置放出下层废水，反复水洗至放出废水呈中性。4)重复步骤3)经二次水解后得到粗脂肪酸。5)经过加热脱水、负压蒸馏得到混合脂肪酸产品。本方法合成效率高，设备要求低；投资少，制备成本低廉；制备出的混合脂肪酸活性高、流动性强，应用于选矿浮选方面有着卓越的浮选性能，具有较强的竞争实力和良好的应用前景。

Description

潲水油制备混合脂肪酸的方法及混合脂肪酸的应用方法

技术领域

本发明涉及一种潲水油制备混合脂肪酸的方法及混合脂肪酸的应用方法。

背景技术

油酸作为选矿药剂在浮选中已得到了广泛的应用，在赤铁矿氧化矿浮选等方面占有一席之地，但是浮选效果还欠理想。高度不饱和脂肪酸亚油酸、亚麻酸较油酸有着更卓越的浮选性能，但因价格昂贵等原因而使它的应用受限。

生产混合脂肪酸(混合脂肪酸以高度不饱和脂肪酸亚油酸、亚麻酸为主要成分)的方法一般有如下五种工艺：一是皂化法。该工艺设备简单，操作方便，周期短且产品质量较好，适用于小化工生产。但存在酸碱套用不合理的缺点。二是常压催化水解法，亦称Twitchell法。这种方法是用酸做催化剂进行水解。它也具有设备简单，反应易于控制，收率高等优点。三是低压催化裂解，压力在6.0×10⁵Pa～7.0×10⁵Pa加催化剂水解植物油得脂肪酸。四是高温高压裂解法。3.9×10⁶Pa不加催化剂，直接水解，这种方法得到的产品质量好，可大规模生产，但投资较大。五是酶水解法。该法是用脂肪酶做催化剂水解脂肪。这种方法反应条件温和，收率高，产品质量好。但目前国内技术尚不成熟，国内生产的脂肪酶还不适合油脂水解的工业生产。

发明内容

本发明的所要解决的技术问题是：针对上述传统方法制备混合脂肪酸的特点，提出了一种潲水油制备混合脂肪酸的方法及混合脂肪酸的应用方法，该制备方法是一种高效理想的合成方法，具备合成效率高、经济环保、设备投资少以及制备成本低廉的特点。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一种潲水油制备混合脂肪酸的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)去除潲水油的杂质及水份；

2)往步骤1)得到的油层中加入浓硫酸，翻煮，静置，再用沸腾的热水水洗，静置，直至放出的下层废水pH值为6～8；

3)在反应容器中加入步骤2)得到的酸化油、蒸馏水、硫酸和催化剂，加热搅拌水解，反应温度控制为101～110℃；再反复水洗静置，直至放出的下层废水呈中性；

4)重复步骤3)进行第二次水解，得到粗脂肪酸；

5)粗脂肪酸经过在101～110℃条件下加热脱水或负压蒸馏得到精制混合脂肪酸。

所述步骤1)为对潲水油进行沉淀除杂、酸化脱胶、蒸气蒸煮脱臭和真空脱水预处理，从而去除潲水油的杂质及水份。

步骤3)中的催化剂是十二烷基苯磺酸钠，催化剂用量占酸化油重量的1％，硫酸的用量占酸化油重量的10％，蒸馏水的用量占酸化油重量的50％。，酸化油，蒸馏水、硫酸、催化剂的用量比(重量比)为1：0.5：0.1：0.01。步骤4)中的催化剂用量占酸化油重量的0.5％。

所述步骤3)过程的加热方式为油浴。

所述的步骤3)的反应时间为3小时。

各步骤中静置后放出的下层废水中主要成分是硫酸、甘油和蒸馏水，分离其中的浓硫酸可以循环利用。

所述步骤2)的热水水洗的操作过程中，加水量为油量的30％，翻煮时间为10分钟，静置时间为20分钟，分层放出下层废水。

一种油酸和亚油酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)去除潲水油的杂质及水份；

2)往步骤1)得到的油层中加入浓硫酸，翻煮，静置，再用沸腾的热水水洗，静置，直至放出的下层废水pH值为6～8；

3)在反应容器中加入步骤2)得到的酸化油、蒸馏水、硫酸和催化剂，加热搅拌水解，反应温度控制为101～110℃；再反复水洗静置，直至放出的下层废水呈中性；

4)重复步骤3)进行第二次水解，得到粗脂肪酸；

5)粗脂肪酸经过在101～110℃条件下加热脱水或负压蒸馏得到精制混合脂肪酸；

6)将得到的混合脂肪酸用泵输入冷冻锅，不断搅拌，冷冻和乳化分离，蒸馏出油酸和亚油酸。

一种硬脂酸的生产方法，其特征在于，其特征在于，包括以下步骤：

1)去除潲水油的杂质及水份；

2)往步骤1)得到的油层中加入浓硫酸，翻煮，静置，再用沸腾的热水水洗，静置，直至放出的下层废水pH值为6～8；

3)在反应容器中加入步骤2)得到的酸化油、蒸馏水、硫酸和催化剂，加热搅拌水解，反应温度控制为101～110℃；再反复水洗静置，直至放出的下层废水呈中性；

4)重复步骤3)进行第二次水解，得到粗脂肪酸；

5)粗脂肪酸经过在101～110℃条件下加热脱水或负压蒸馏得到精制混合脂肪酸；

6)将混合脂肪酸输入冷冻锅，控制温度0～4℃，冷冻24h，用包布挤压法处理经冷冻的混合脂肪酸，液体部分即不饱和混合脂肪酸，固体部分升温加热至95℃即得到硬脂酸饱和脂肪酸。

本发明的化学原理是：潲水油经两步常压水解反应得到混合脂肪酸。

反应式如下：

油脂的水解反应是分步进行的，首先是一分子油脂与一分子水水解生成甘油二脂，再与一分子水生成甘油单脂，最后与一分子水反应释放出甘油完成整个水解反应。

本发明针对潲水油进行沉淀除杂、酸化脱胶、蒸气蒸煮脱臭、真空脱水等预处理，得到纯度较高的中性酸化油，这对制备纯度高性能优的混合脂肪酸是必不可少的。水洗后的废水集中起来，回收出硫酸和甘油。

酸化油水解时，产生的部分甘油溶于水后，需要随水排出以降低酯化速度。在本发明中，十二烷基苯磺酸钠作为一种乳化剂，它提高了水在油中的溶解度，因而加大了油脂水解的反应速率，缩短了反应时间。硫酸的作用体现在破坏潲水油胶体体系和乳化悬浮体系，以利于杂质的分层和排除，同时破坏油脂原料中的蛋白质类物质，提高催化剂浮体系，以利于杂质的分层和排除，同时破坏油脂原料中的蛋白质类物质，提高催化剂的催化效率。

本发明所具有的有益效果有：

(1)创造性地采用应当废弃潲水油为原料合成混合脂肪酸，变废为宝，改善环境：

潲水油又称泔水油，是指从餐饮业所废气的潲水中回收的油脂。我国是世界人口大国，据不完全估计，仅全国100多个大中型中心城市餐饮业年排放废泔水含废油接近200万吨，它的直接排放造成了严重的环境污染及资源浪费。

潲水油中含有大量的脂肪酸，主要有油酸、亚油酸、甘油、硬脂酸、亚麻酸等成分。由于潲水油价格低廉，含油脂高，将其回收利用将带来可观的经济效益和社会效益。利用潲水油制备成以高度不饱和脂肪酸亚油酸、亚麻酸为主要成分的混合脂肪酸作为高效浮选药剂，具有积极的意义。另外，本发明实现了餐饮业废弃潲水油合理利用、变废为宝的目的，不但可以充分利用潲水生产出优质的混合脂肪酸用于选矿生产，而且解决了潲水油污染环境的严重问题，一举两得。

(2)本发明方法生产工艺简单，耗能低，药耗少，产率高，设备投资少，制备成本低廉。

(3)本发明方法制备混合脂肪酸过程中，可生产出副产品甘油经硅藻土过滤后可进行销售，水洗后废液里的硫酸经分离可循环利用，综合经济效益明显。

(4)采用本方法生产的混合脂肪酸流动性强、价格低廉，用作氧化矿物的捕收剂具有卓越的捕收能力和选择性，具有良好的应用前景。

合成的混合脂肪酸的有关结果

 

化合物	主要成分	外观	产率(％)
				混合脂肪酸	油酸，亚油酸，亚麻酸，硬脂酸	黑褐色粘稠液体	80

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：利用潲水油制取混合脂肪酸

具体包括以下步骤

1)餐饮业回收来的潲水油，分离去除蛋白质等食物残渣，再经过沉淀除杂、酸化脱胶、蒸气蒸煮脱臭、真空脱水等预处理后，注入酸化罐，对潲水油进行加热搅拌，加入硫酸进行酸化处理，静置放出下层废水，收集用于酸化，然后用热水水洗直至为中性，再排出废水，一并收集用于酸化。

2)中性酸化油经计量后注入水解罐1，按比例加入10％硫酸、1％催化剂和50％蒸馏水，控制油浴温度101～110℃，搅拌水解3小时。

3)一次水解后将中性酸化油用废水水洗，直至中性，排出的下层废液收集起来，经过分离可得到甘油用作销售，余下的硫酸可循环利用。

4)将一次水解物计量后注入水解罐2，按比例加入10％硫酸、0.5％催化剂和50％蒸馏水，控制油浴温度101～110℃，搅拌水解3小时，用热水水洗直至pH值为6～8，得到粗脂肪酸。

5)用泵将粗脂肪酸送入脱水釜内，经蒸汽加热脱水，然后送入蒸馏塔内，蒸馏塔内以导热油为热载体，对加热脱水后的混合脂肪酸进行负压蒸馏，再精馏出精制混合脂肪酸产品。

实施例2：利用本发明由潲水油制备的混合脂肪酸生产不饱和和饱和脂肪酸等产品。本实施例的具体步骤1)～5)与实施例1相同，还包括步骤6)，步骤6)如下：将上述步骤5)得到的混合脂肪酸输入冷冻锅，控制温度0～4℃，冷冻24h，用包布挤压法处理经冷冻的混合脂肪酸，液体部分即混合不饱和脂肪酸，固体部分升温加热至95℃可得到硬脂酸等饱和脂肪酸，可用于橡胶、印染、塑料助剂等工业领域。

实施例3：利用本发明由潲水油制备的混合脂肪酸生产油酸和亚油酸产品。

本实施例的具体步骤1)～5)与实施例1相同，还包括步骤6)，步骤6)如下：将上述步骤5)得到的混合脂肪酸用泵输入冷冻锅，不断搅拌，将脂肪酸进行冷冻、乳化分离和蒸馏处理，蒸馏出合格的油酸和亚油酸，是混合脂肪酸不饱和部分深加工的一种产品，应用广泛。

实施例4：利用本发明由潲水油制备的混合脂肪酸，用于选矿生产实践。

合成的混合脂肪酸应用于人工混合矿正浮选试验结果

本实施例中人工混合矿原矿为按一水硬铝石和高岭石铝硅比5：1配制而成。本发明由潲水油制备的混合脂肪酸，可直接用于浮选生产，浮选脱硅效果显著。

Claims (9)

1.一种潲水油制备混合脂肪酸的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)去除潲水油的杂质及水份；

2)往步骤1)得到的油层中加入浓硫酸，翻煮，静置，再用沸腾的热水水洗，静置，直至放出的下层废水pH值为6～8；

3)在反应容器中加入步骤2)得到的酸化油、蒸馏水、硫酸和催化剂，加热搅拌水解，反应温度控制为101～110℃；再反复水洗静置，直至放出的下层废水呈中性；

4)重复步骤3)进行第二次水解，得到粗脂肪酸；

5)粗脂肪酸经过在101～110℃条件下加热脱水或负压蒸馏得到精制混合脂肪酸。

2.如权利要求1所述的潲水油制备混合脂肪酸的方法，其特征在于：所述步骤1)为对潲水油进行沉淀除杂、酸化脱胶、蒸气蒸煮脱臭和真空脱水预处理，从而去除潲水油的杂质及水份。

3.如权利要求1所述的潲水油制备混合脂肪酸的方法，其特征在于：步骤3)中的催化剂是十二烷基苯磺酸钠，催化剂用量占酸化油重量的1％，硫酸的用量占酸化油重量的10％，蒸馏水的用量占酸化油重量的50％。，酸化油，蒸馏水、硫酸、催化剂的用量比(重量比)为1：0.5：0.1：0.01。步骤4)中的催化剂用量占酸化油重量的0.5％

4.如权利要求1所述的潲水油制备混合脂肪酸的方法，其特征在于：所述步骤3)过程的加热方式为油浴。

5.如权利要求1所述的潲水油制备混合脂肪酸的方法，其特征在于：所述的步骤3)的反应时间为3小时。

6.如权利要求1所述的潲水油制备混合脂肪酸的方法，其特征在于：各步骤中静置后放出的下层废水中主要成分是硫酸、甘油和蒸馏水，分离其中的浓硫酸可以循环利用。

7.如权利要求1～6任一项所述的潲水油制备混合脂肪酸的方法，其特征在于：所述步骤2)的热水水洗的操作过程中，加水量为油量的30％，翻煮时间为10分钟，静置时间为20分钟，分层放出下层废水。

8.一种油酸和亚油酸的制备方法，其特征在于，包括权利要求1中的5个步骤，还包括以下步骤：将得到的混合脂肪酸用泵输入冷冻锅，不断搅拌，冷冻和乳化分离，蒸馏出油酸和亚油酸。

9.一种硬脂酸的生产方法，其特征在于，包括权利要求1中的5个步骤，还包括以下步骤：将混合脂肪酸输入冷冻锅，控制温度0～4℃，冷冻24h，用包布挤压法处理经冷冻的混合脂肪酸，液体部分即混合不饱和脂肪酸，固体部分升温加热至95℃即得到硬脂酸饱和脂肪酸。