高纯度的a-亚麻酸乙酯的生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种a_亚麻酸乙酯的生产工艺,特别涉及一种高纯度的a_亚麻酸乙酯的生产工艺，属于化学领域。
【背景技术】
[0002]a_亚麻酸,化学名:全顺式_9，12, 15-十八碳三烯酸(Allcis-9, 12, 15-Octadecatrienoic acid)表示符号:18:3 Δ 9,12,15或18:3η—3、ω一3 ；a-亚麻酸是人们必须的营养素之一，对人体的健康有重要的意义，人体中本身缺乏，需要经过其它途径补充，其制剂也有很多医学上的治疗效果，在医药、食品行业作为添加剂或保健品使用，a-亚麻酸在自然界中纯度较低，在紫苏油、亚麻籽油中含量高达50%以上，由于a-亚麻酸游离态不稳定，将其经过酯化反应制作为a-亚麻酸乙酯的形式便于大规模的工业应用，目前关于a-亚麻酸乙酯的生产工艺的报道不多，安阳化学工业集团有限公司在专利申请号:200510107355.1中公布了开发的a-亚麻酸乙酯的生产工艺，是其子公司河南利诺生化有限公司自我开发的a-亚麻酸乙酯生产工艺，该工艺流程简单描述为:紫苏子-榨油得到紫苏油一阜化一酸化一a-亚麻酸提纯一酯化一水洗-脱水-分子蒸馏，最后得到a-亚麻酸乙酯，该工艺流程能够得到纯度80%以上的a-亚麻酸乙酯，但在实际生产中有以下问题:一是酯化前需要对水洗后含a-亚麻酸的脂肪酸进行提纯，在提纯过程中会损失掉部分产物a-亚麻酸，使最终a-亚麻酸乙酯的收率受到很大影响,不利于产率最大化,采用该工艺最初10kg紫苏油最后得到的a-亚麻酸乙酯在1kg左右，经过各工序优化和精益管理后10kg紫苏油最后得到的a-亚麻酸乙酯不超过20kg ;二是为了使酯化反应进行彻底，酯化到一定程度需要降温将产物放出来后再升温继续酯化，生产中一般采用两次或多次酯化，酯化反应时间至少在16小时以上，酯化反应耗时较长。
【发明内容】
[0003]本发明为克服现有技术的以上缺陷，提供一种收率高、时间短、工艺简单的高纯度的a-亚麻酸乙酯的生产工艺。
[0004]为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为:高纯度的a_亚麻酸乙酯的生产工艺，包括酯化反应，原料包括紫苏油，紫苏油经皂化、酸化、水洗后得到含a-亚麻酸的脂肪酸，所述的酯化反应采用水洗后得到含a-亚麻酸的脂肪酸直接进行，酯化反应一次进行，酯化反应在反应装置中进行，所述的反应装置上连接有分水装置，在一段时间内酯化反应的同时蒸出乙醇和水的共沸物至分水装置内，酯化后对产物中的a-亚麻酸乙酯进行尿包络合提纯，进一步的，所述的高纯度的a-亚麻酸乙酯的生产工艺，包括以下步骤:
A:榨取紫苏油:紫苏子为原料采用冷榨油工艺榨油，得紫苏油，将其中的固体杂质过滤后得到的紫苏油进入下一步；
B:皂化:将步骤A中得到的紫苏油和去离子水、酶催化剂lipolaselOOL按照重量比1:0.5-4:0.01-0.1的比例加入容器内，加热并搅拌，在温度为40°C _70°C、控制保持物料的PH值在7的状态下反应2-20小时，本过程采用全程氮气保护；
C:酸化:将浓度为10-90%的硫酸缓慢加入步骤B中皂化后所得的物料中搅拌并控制反应温度在40°C -95°C之间，当物料小于4时停止加入硫酸，但物料PH值升到4以上时继续加入硫酸，重复以上操作，当搅拌物料PH值小于4保持2小时不变后，反应结束，本过程采用全程氮气保护；
D:水洗:将步骤C所得的物料静置1-6小时，放出下层水溶液，在剩下的脂肪酸中加入
0.5-4倍的去离子水，搅拌后静置1-6小时，再放出下层水溶液，重复以上操作至放出下层的水溶液的PH值为7，含a-亚麻酸的脂肪酸进入下一步，本过程采用全程氮气保护；
E:酯化:将步骤D得到的含a-亚麻酸的脂肪酸、乙醇、质量浓度90-98%的浓硫酸催化剂按照1.25kg:l-2kg:40-50ml的比例加入反应装置内，加热至85±5°C酯化反应I小时，酯化反应进行中回流，所述的反应装置上连接有一个分水装置，分水装置与反应装置之间有控制阀门；
F:蒸出共沸物同时酯化:步骤E进行I小时后，打开分水装置与反应装置之间的阀门，在酯化反应的同时蒸出乙醇和水的共沸物至分水装置中，本过程时长为4.5-5.5小时；G:静置分离:将步骤F得到的反应物静置1-6小时，分层后分离出含a-亚麻酸乙酯的脂肪酸乙酯进行下一步；
H:尿包络合提纯；
1:脱水:将H步所得到的含a-亚麻酸的脂肪酸乙酯在真空400-700mmHg、温度20-80°C的条件下蒸馏1-4小时；
J:分子蒸馏:将I步所得的含a-亚麻酸的脂肪酸乙酯送入成套分子蒸馏装置，压力控制在0.l_5Pa之间，温度80-150°C，进行脱色脱味处理，生产出纯度大于90%的a_亚麻酸产品O
[0005]进一步的，所述的步骤H尿包络合提取工艺为:将步骤G得到的含a-亚麻酸乙酯的脂肪酸乙酯、95%的乙醇、尿素按照重量比1:1-5:1-5加入投料至反应釜中，投料时，首先将95%乙醇加入反应釜升温至回流状态时，再加入尿素，尿素溶解后加入步骤G的含a-亚麻酸乙酯的脂肪酸乙酯,升温至8011C -10(TC回流30min-60min,保温30min-60min,然后分阶段降温，首先将温度降到70±5°C后保温15min-40min，然后将温度降到60±5°C后保温15min-40min,然后将温度降到50±5°C后保温15min-40min,降温至室温,减压抽滤,滤液用热水洗净，得高纯度a-亚麻酸乙酯。
[0006]进一步的，所述的步骤H尿包络合提取工艺分为H1、H2两步，具体为:
Hl:尿素络合:将步骤G得到的含a-亚麻酸乙酯的脂肪酸乙酯、95%的乙醇、尿素按照重量比1:1-5:1-5加入投料至反应釜中，控制温度在70°C -100°C之间，保持30min-60min，
然后降温至室温；
H2:冷冻:将Hl步骤得到的物料进行阶段降温，第一阶段从室温降至0°C，第二阶段从
OV降至-5 V到-10 V，第三阶段从-5 V到-10 V降至-10 V到-20 °C，第四阶段从-10 V到-20 V降至-20 V到-30 °C，第五阶段从-20 V到-30 V降至-30 V到-40 °C，第六阶段从-30°C到-40°C降至-40°C到-50°C，每个阶段保温20min_40min。
[0007]进一步的，步骤E酯化中所用乙醇为无水乙醇。
[0008]进一步的，尿包络合提纯时分阶段降温时，首先将温度降到70°C后保温30min，然后将温度降到60 C后保温30min，然后将温度降到50 C后保温30min，再降至室温。
[0009]本发明所具有的积极有益技术效果为:一是本发明对专利申请号200510107355.1的工艺进行了颠覆，在水洗后直接采用含a-亚麻酸的混合脂肪酸进行酯化，最大程度的保留了混合脂肪酸中的a-亚麻酸，使产物的收率最大化，采用本工艺10kg紫苏油最后得到的含量90%以上a-亚麻酸的量达到30kg左右，以10kg紫苏油为基准，收率提高了 50%，大大提高了相同原料下的目标产物产量，整个工艺创新中目标产物产量提高带来了明显的正效益，所以本发明提高了工艺的经济效益，取得了意想不到的效果；二是本工艺酯化工艺的创新，改多次酯化为一次酯化，总酯化时间在5-7小时内可以完成，酯化反应时间较原工艺缩短了三分之二，大大缩短了工艺时间，采用分水装置蒸出的乙醇和水的共沸物经分离后得到的乙醇还可以用于尿包络合过程中；三是本工艺在酯化后用尿包络合进行提纯，较在中间对a-亚麻酸提纯的工艺能够最大程度的得到最终目标产物，四是本发明中还有尿包络合工艺方面大的创新，采用在尿包络合提纯时分阶段梯度降温对a-亚麻酸乙酯进行提纯，可以省去提纯中的冷冻步骤，得到产品质量可完全满足要求，本工艺大大简化了 a-亚麻酸乙酯的生产工艺，提高了产率，取得了意想不到的技术效果，使a-亚麻酸乙酯的生产经济效益得到大幅提升。
【具体实施方式】
[0010]为了更充分的解释本发明的实施，提供本发明的实施实例，这些实施实例仅仅是对本发明的阐述，不限制本发明的范围。本发明提供的工艺生产的高纯度a-亚麻酸乙酯纯度可以达到90%以上，甚至可达94%，对于纯度低于90%的a-亚麻酸乙酯也完全