专利名称：高纯单硬脂酸甘油酯的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种有机化工产品制备，尤其涉及单硬脂酸甘油酯的制备。
目前，工业用单硬脂酸甘油酯的制备大多采用《化工产品手册》中“硬脂酸单甘油酯”的制备工艺，即硬脂酸与甘油在NaOH催化剂的作用下进行酯化反应，然后冷却、浇盘、包装即成品，由此工艺所制备的产品虽然也可以直接应用于食品工业、日用化学工业及医药工业，但是由于它是一个单硬脂酸甘油酯、二硬脂酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯的混合物，其单硬酯酸甘油酯的含量仅达40%左右，因而用来作为乳化剂的效果较差，国外采用对产物混合物进行分子蒸馏而分离出单硬脂酸甘油酯，其纯度可达90%以上，据《广东化工》1989，3介绍，广东化工研究所也成功地用分子蒸馏法分离出90%以上的单硬脂酸甘油酯产品，但是，这种工艺的设备复杂，加工困难，投资较大，使得应用受到限制。
本发明的目的是提供一种合成反应初级产物中单硬脂酸甘油酯含量高，分离设备简单，分离效果好的一种高纯单硬脂酸甘油酯的制备方法。
本发明的技术方案由下列方式实现以氢化油和甘油为原料，NaHCO和CO2形成的气固混合物为催化剂，以CO2为保护气体，在230-260℃下进行酯交换反应。然后用乙醇作溶剂对反应固体产物进行分提，再经机械分离和干燥造粉即得到纯度为≥90%的单硬酯酸甘油酯。
硬化油NaHCO3∶CO2＝100(g)∶0.4-0.5(g)∶0.8-1.0(l)。
氢化油优选为氢化牛油、氢化猪油。
溶剂分提最好进行两次，第一次分提温为35-30℃，第二次分提温度为29-25℃，溶质比优选为1∶8-1∶10。
机械分离优选离心分离，转速为6000-8000r.pm。
本发明的积极效果是酯交换反应产物中单硬酯酸甘油酯含量可达50-62%，分离设备简单、操作容易，分离后单硬脂酸甘油酯纯度可达到90%以上，符合ISO7366标准，降低了产品的生产成本。
常温下，甘油在油脂中溶解度为4%左右，远远低于醇解反应中甘油的理论需要量，而高温可显著增加甘油在油脂中的溶解度，但是若温度过高则会引起原料油氧化，因而本发明优选反应温度为255°±5℃，此温下甘油在氢化油中的溶解度比常温下可提高10倍以上。
本发明通入CO2气体有两方面的作用。一是排除反应系统中空气和水份;二是反应液中的CO2气体与NaHCO3形成气一固混合催化剂。其催化机理是硬化油高温条件下与NaHCO3发生皂化反应放出CO2气体，CO2与皂液相遇发生碳酸分解钠皂的酸化反应，即CO2能使脂肪酸钠分解为脂肪酸并产生NaHCO3，NaHCO3经加热转化为Na2CO3，反应式如下
R-C17H15，上述反应为碳酸钠皂化-二氧化碳酸化-碳酸钠皂化。这样可以形成一个循环催化系统，从而保证了硬化油同甘油的酯交换反应。
图1是本发明的制备工艺流程图。
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
将硬化油预热熔融，然后加入甘油混合，再加入NaHCO3，并通入CO2气体，开动搅拌继续升温，当温度达到230-260℃时，保温25-35分钟。然后对反应产物直接进行离心分离除去未反应甘油后，以乙醇为溶剂溶解反应产物。溶质比为1∶10，在35-31℃和29-25℃两次分提析出二、三硬脂酸甘油酯后。溶液继续冷析至温度在-10℃-15℃时析出单硬脂酸甘油酯。然后用离心机分离出乙醇溶液，转速为6000 8000r.pm，将分离后的固体再加热熔融、造粉。即得单硬脂酸甘油酯纯度为≥90%。
实施例1、将100克硬化猪油放入四口烧瓶中，加热熔融至70-80℃，再加入40克甘油，继续升温至240℃，然后加入0.5克NaHCO3，开动搅拌、并通入CO2气体，流量为0.61/min，使温度升至255℃，恒温25分钟，冷却出料，将上述反应产物用高速离心机分离出甘油，其转速为6000r.pm，得到单硬脂酸甘油酯含量为52%的混合酯。然后称取50克混合酯，按溶质比为1∶10加入95%乙醇400ml，加热溶解混合酯，而后使其自然冷却，在31℃进行第一次分提分离出固体，继续冷却到25℃第二次分提，分离固体，经两次分提后的溶液再冷析，在-10℃时析出单硬脂酸甘油酯，离心分离出乙醇溶液，转速为8000r.pm，对分离后的固体加热、熔融、造粉即得单硬脂酸甘油酯含量为91%。
实施例2将100克硬化牛油加热熔融至70-80℃，加入甘油40克，继续升温使其反应物混合，加入0.5克NaHCO3，并通入CO2气体，流量为0.81/min，搅拌，升温至255℃，恒温28分钟，冷却，用高速离心机分离出甘油，转速为7000rpm，得到含量为58%的单硬脂酸甘油酯的混合酯，然后称取50克混合酯，按溶质比1∶8加入95%乙醇400ml，加热溶解混合酯，使其自然冷却，在32℃和26℃两次分提出二、三硬脂酸甘油酯，而后将溶液再冷析，温度在15℃时析出单硬脂酸甘油酯，离心分离出乙醇溶液，转速为7000rpm分离后的固体加热熔融、造粉所得单硬脂酸甘油酯含量为95%。
实施例3将100克硬化猪油加热熔融至70-80℃，加入30克甘油，加热至240℃使其混合，通入CO2气体，流量为1l/min，加入0.5克NaHCO3，搅拌，升温至260℃，恒温30分钟冷却，离心分离出甘油，转速为7000r.pm，得单硬脂酸甘油酯含量为53%的混合酯，然后称取50克混合酯，按溶质比1∶10加入95%乙醇500ml，加热溶解混合酯后，自然冷却，在33℃和26℃两次分提出二、三硬脂酸甘油酯，溶液继续冷析至7℃时，析出单硬脂酸甘油酯，离心分离出乙醇溶液，转速为8000r.pm，将分离后的固体加热熔融造粉，得单硬脂酸甘脂酯含量为93%。
实施实例4将100克硬化油加热熔融至70-80℃，加入35克甘油，加热至240℃，加入0.5克NaHCO3，通入CO2，流量为0.9l/min，搅拌升温至258℃，恒温30分钟，冷却。离心分离出甘油，转速为7500r.pm，得单硬脂酸甘油酯含量为52.5%的混合酯。然后，称取50克混合酯，按溶质比1∶10加入95%乙醇500ml，加热溶解混合酯后，使其自然冷却，在35℃时分提出二、三硬脂酸甘油酯，在25℃时分提出二、三硬脂酸甘油酯后，溶液继续冷却，10℃时析出单硬酯酸甘油酯，然后，离心分离出乙醇溶剂。转速为6000r.pm，分离后的固体加热熔融、造粉即得硬酯酸甘油酯含量为92%。
权利要求
1.一种高纯单硬脂酸甘油酯的制备方法，它包括以氢化油和甘油为原料进行酯交换反应，其特征在于反应采用气-固混合物为催化剂，CO2气体为保护气体，反应在230-260℃下进行，然后直接对反应混合物进行分离出甘油后，以乙醇作溶剂对分离甘油后的固体进行两次分提，再经机械分离和干燥造粉。
2.一种如权利要求1所述高纯单硬脂酸甘油酯的制备方法，其特征在于所述硬化油为硬化牛油或者硬化猪油。
3.一种如权利要求2所述高纯单硬脂酸甘油酯的制备方法，其特征在于所述气一固混合物为NaHCO3-CO2(气)的混合物。
4.一种如权利要求3所述高纯单硬脂酸甘油酯的制备方法其特征在于硬化油(g)NaHCO3(g)∶CO2(l)＝100∶0.4-0.5∶0.8-1.0。
5.一种如权利要求1-4所述任何一高纯单硬脂酸甘油酯的制备方法，其特征在于所述两次分提为第一次分提温度为35-31℃，第二次分提温度为28-25℃。
6.一种如权利要求5所述高纯单硬脂酸甘油酯的制备方法，其特征在于所述机械分离为离心分离，转速为6000-8000r.pm。
7.一种如权力要求5所述高纯单硬脂酸甘油的制备方法，其特征在于所述两次分提的溶质比为1∶8-1∶10。
全文摘要
本发明提供了一种高纯单硬脂酸甘油酯的制备方法。其中以硬化油和甘油为原料，以NaHCO
文档编号C07C69/30GK1076187SQ9310106
公开日1993年9月15日 申请日期1993年1月19日 优先权日1993年1月19日
发明者周端午, 刘晓真, 李新中, 刘幼征 申请人:周端午, 刘晓真, 李新中, 刘幼征