用于从原料中去除破乳剂的新方法与流程

本发明涉及处理和纯化原料的领域。具体地，本发明解决了从原料中去除或减少破乳剂的问题，其中破乳剂用于例如原料的先前处理中。原料本身可以是任何植物或动物来源并且可以是由此产生的脂质。本发明还涉及通过根据本发明的方法可获得的纯化原料。

背景技术：

1、us2247359涉及一种纯化含有杂质的植物油和动物油的工艺，包括以下步骤：将测量量的油和酸混合以使杂质与所述酸发生实质性反应，然后将相对较小的混合物流连续地推动通过加热区，在其通过所述区时连续且快速地将该流加热到足以促进离心分离的温度，以及迅速将油滓(foot)与中性油离心分离。

2、us2016145536涉及玉米油作为可能的原料，并且在一个实施方式中，可以在具有或不具有额外水的情况下将酸(例如磷酸)添加到化学精制单元的粗原料中。在这种工艺中，酸和水执行与脱胶单元(degumming unit)中类似的功能。

3、wo 2018/024728涉及一种用于纯化原料酸辅助热处理的方法。该方法似乎涉及添加能够与原料中存在的杂质形成分离相的物质的使用。

4、本发明提供了一种更高效、简单和有效的程序，得到基本上不含破乳剂或显著减少量的破乳剂的原料。

技术实现思路

1、如本文所述，本发明涉及从原料中去除或减少一种或多种破乳化合物的方法。

2、因此，本发明能够容易地去除在原料处理中使用的破乳剂。具体地，本发明提供了一种可应用于大规模工业使用的方法，该方法通过使用简单有效的方法而产生非常节省成本的程序。

3、本质上，该方法可以包括以下步骤：

4、a)提供包含植物或动物来源的脂质和一种或多种破乳剂的原料，

5、b)任选地向a)中的原料中加入水，

6、c)向a)中的原料或向b)中的混合物中加入酸，以及任选地在升高的温度下将混合物搅拌一段时间，

7、d)向c)中的混合物中加入硅基(silica based)化合物，

8、e)任选地，使从步骤d)得到的混合物进行干燥步骤，

9、f)从e)获得的混合物中分离硅基化合物，

10、g)去除和/或中和步骤f)中残留的酸，

11、以获得基本上不含破乳剂的原料。

12、在另一方面，本发明涉及一种方法，该方法包括以下步骤：

13、a)提供包含植物或动物来源的脂质和一种或多种破乳剂的原料，

14、b)任选地向a)中的原料中加入1wt％至约5wt％的量的水，

15、c)并且特征在于向a)中的原料或向b)中的混合物中加入0.5wt％至约5wt％的量的酸，以及任选地在30℃至约200℃的升高的温度下将混合物搅拌30秒至约1小时，

16、d)向c)中的混合物中加入硅基化合物，

17、e)任选地使从步骤d)得到的混合物进行干燥步骤，

18、f)从步骤d)或e)获得的混合物中分离硅基化合物，

19、g)去除和/或中和步骤c)、d)、e)或f)之后残留的酸，

20、以获得基本上不含破乳剂的原料，

21、其中酸是硫酸(h2so4)、盐酸(hcl)、硝酸(hno3)、磷酸(h3po4)、硼酸(h3bo3)、氢氟酸(hf)、氢溴酸(hbr)、高氯酸(hclo4)、或氢碘酸(hi)、或甲基磺酸(ch3so3h)、或它们的任何组合或混合物。

22、因此，在一个方面，本发明涉及从原料中去除或减少破乳剂。破乳剂可以是在原料处理中使用的任何一种或多种化合物。在另一方面，本发明的方法不仅去除添加的破乳剂，而且去除原料中存在的大量其他杂质，诸如例如金属杂质、含磷或含氮化合物。

23、通常，在根据本发明的方法或工艺中待纯化的原料中存在的一种或多种破乳剂可以上达至约0.8wt％或约0.4wt％。

24、在另一个方面，破乳剂可以是用作乳液破坏剂(emulsion breaker)的任何类型的化合物，是用于分离乳液(例如油包水)的一类特种化学品。破乳剂可用于任何类型的原料处理，以从原料中去除任何类型的不期望的化合物，这对于原料的进一步使用或处理可能是必要的。

25、原料可以是任何植物或动物来源，因此可以基于任何植物或动物的任何部分、衍生物或产品。

26、酸可以是任何类型的酸，诸如例如矿物酸(原则上可以是本领域已知的任何矿物酸)。这里有几个非限制性实例，诸如例如硫酸(h2so4)、盐酸(hcl)、硝酸(hno3)、磷酸(h3po4)、硼酸(h3bo3)、氢氟酸(hf)、氢溴酸(hbr)、高氯酸(hclo4)、或氢碘酸(hi)、或它们的任何组合或混合物。

27、可以使用的酸的其他实例例如是甲基磺酸。

28、另一个实例例如可以是乙基磺酸。

29、根据本发明，硅基化合物原则上可以是任何基于硅的化合物。在一个方面，硅基化合物可以是任何类型的硅胶，其可以是硅二氧化物(二氧化硅)的无定形和多孔形式，由具有纳米级空隙和孔隙的交替硅和氧原子的不规则三维框架组成。空隙可以含有水或一些其他液体，或者可以通过气体或真空(也称为二氧化硅干凝胶)填充。

30、根据该工艺，一旦加热步骤被认为结束或完成，就可以从混合物中去除或分离硅基化合物。硅基化合物的去除或分离可以通过过滤和/或离心和/或沉降/沉淀来实现。在一个方面，硅基化合物的去除可以通过倾析来实现。

31、根据本发明，该工艺可以包括中和纯化工艺中使用的酸。该工艺可以替代地包括用于去除该工艺中使用的酸的任何其他方法。在又一个替代方案中，可以采用中和以及其他去除方法。非限制性实例可以是用例如水或水溶液洗涤所获得的原料。中和可以通过本领域的任何已知方法进行，并且例如可以包括添加合适的碱/碱性溶液，诸如例如添加naoh溶液。

32、所获得的纯化原料可以基本上不含任何破乳剂，或者可以含有减少量的破乳剂。因此，基于纯化原料的重量，纯化原料可以100％不含任何破乳剂，或者可以含有小于例如约20％的破乳剂、或小于约15％、小于约10％、小于约5％、小于约3％、小于约1％、小于约0.5％、或小于约0.1％的破乳剂(所测量的以wt％计)。

33、还如本文所提及，本发明涉及一种通过根据本发明的方法可获得的纯化原料。

34、定义

35、术语“原料”旨在是指基于任何植物或动物来源或源自任何植物或动物来源的任何材料。它也可以指基于藻类或细菌或真菌材料的任何材料。该术语还可以具体地包括任何植物油、植物脂肪、动物脂肪和动物油以及脱模油(mold oil)，选自例如菜籽油、芥花籽油、菜油、妥尔油、葵花油、玉米油、工艺/蒸馏玉米油(technical/distiller corn oil，tco)、大豆油、汉麻油(hemp oil)、橄榄油、亚麻籽油、棉籽油、芥末油、棕榈油、棕榈流出物污泥(pes)、花生油、蓖麻油、椰子油、动物脂肪(诸如例如板油、牛油、鲸脂)、再生消化性脂肪、通过基因工程生产的起始材料、以及由微生物(例如藻类和细菌等)生产的生物起始材料、或它们的任何组合或混合物。

36、术语“工艺玉米油(tco)”专门用于指通过干磨工艺提取的玉米油。在干磨工艺中，玉米粒被直接清洗和研磨，以获得细玉米粉。然后将这种粉与水、酶和其他成分混合(煮和液化)以将淀粉转化为单糖，然后转化为葡萄糖(糖化)。这种葡萄糖被发酵产生乙醇，该乙醇然后通过蒸馏去除并通过脱水纯化。然后对剩余的釜馏物(stillage)(称为酒糟)进行进一步处理以通过离心排出工艺玉米油(在美国通常称为“蒸馏玉米油”)。破乳剂可用于增强tco与剩余釜馏物的分离。

37、术语“减少”旨在是指某一组分在任何材料(诸如例如原料)中以相对于其在任何加工之前存在于任何材料中或其存在于例如用作任何工艺中的起始材料或原材料(例如原料)中的较低的量存在。该减少可以是一种或多种组分减少了100％，因此基本上完全去除，或减少了至少约70％，诸如例如约75％、诸如例如约80％、诸如例如减少了至少约85％、诸如例如90％、诸如例如至少约95％、诸如例如至少约97％、诸如例如至少约98％、诸如例如至少约99％。这种百分比可以以重量％(wt％)或体积％(vol％)计以及相对于在原料经过并且通过根据本发明的方法加工之前原料中存在的破乳剂的总重量来测量。在该定义的另一个方面，该减少使得破乳剂的量低于分析可检测的量或低于例如基于纯化原料的重量的0.1wt％。在另一个方面，破乳剂减少了例如约75％至约80％。

38、术语“酸”旨在是指任何路易斯酸或任何能够提供质子离子的化合物。酸可以是矿物酸或非矿物酸，诸如例如硫酸(h2so4)、盐酸(hcl)、硝酸(hno3)、磷酸(h3po4)、硼酸(h3bo3)、氢氟酸(hf)、氢溴酸(hbr)、高氯酸(hclo4)、或氢碘酸(hi)、或例如甲基磺酸(ch3so3h)、或它们的任何组合或混合物。在一个方面，本发明涉及在水中完全解离的所谓强酸。强酸例如可以是hcl(盐酸)、h2so4(硫酸)、hno3(硝酸)、hbr(氢溴酸)、hclo4(高氯酸)、hi(氢碘酸)、对甲苯磺酸、甲烷磺酸或乙烷磺酸。然而，任何pka值小于约-1的酸都可以被视为强酸(以及如在25℃下在水中或dmso中测量的)。

39、术语“硅基”化合物旨在是指含有二氧化硅原子的任何化合物。这种化合物可以是基于硅氧化物的化合物，诸如例如硅基化合物。另外的实例例如是任何形式或配置的硅胶(silicagel)或二氧化硅干凝胶。另外的非限制性实例例如是二氧化硅-氧化铝凝胶。市场上存在多种硅基化合物，诸如例如等，这些化合物也包含在该术语中。

40、术语“破乳剂”旨在是指能够破坏乳液的任何试剂。这种试剂可以包括一种或多种化学品，并且可以是用于分离乳液(例如油包水)的一类特种化学品。一种或多种这种试剂例如可以是乙氧基化脱水山梨糖醇，诸如例如聚山梨醇酯20(聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单月桂酸酯)、聚山梨醇酯40(聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单棕榈酸酯)、聚山梨醇酯60(聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单硬脂酸酯)、聚山梨醇酯80(聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单油酸酯)。“聚氧乙烯”部分后面的数字20是指分子中发现的氧乙烯-(ch2ch2o)-基团的总数。“聚山梨醇酯”部分后面的数字与分子的聚氧乙烯脱水山梨糖醇部分相关的脂肪酸类型有关。单月桂酸酯用20表示，单棕榈酸酯用40表示，单硬脂酸酯用60表示，以及单油酸酯用80表示。破乳剂的其他实例例如是酸催化的酚醛树脂、碱催化的酚醛树酯、环氧树脂、聚乙烯亚胺、聚胺、二环氧化物、多元醇、树枝状聚合物(dendrimer)。这些可以是乙氧基化和/或丙氧基化的。在另一个方面，破乳剂可以是任何类型的表面活性剂，诸如例如脱水山梨糖醇基化合物。非限制性实例是脱水山梨糖醇单油酸酯等。