专利名称：一种油酸的清洁生产方法
技术领域：
本发明涉及一种用动植物油脂水解的混合脂肪酸为原料，制备油酸的方法。
背景技术：
工业用脂肪酸主要来源于油脂。脂肪酸在油脂中的重量约占90％，天然动植物油脂是不同的三甘油脂的混合物，三甘油酯中的三个脂肪酸的酰基有的相同，有的不同。油脂通过水解制成混合脂肪酸。其中的油酸是一种很重要的精细化工产品，它用于合成洗涤剂，涂料，塑料，化妆品，食品乳化剂，润滑剂，矿物浮选剂，橡胶配料，高聚物乳化剂，医药制剂等。
由于一般动植物油脂如牛脂、猪脂、花生油、大豆油中油酸含量在30～50％，这样的混合脂肪酸往往不适合作为工业油酸的应用要求，故需对该类混合脂肪酸进行分离。目前，在工业上脂肪酸的分离方法有分盘冷冻压榨法、水媒分离法(又称表面活性剂分离法)、温控容器结晶法、精馏分离法、溶剂分离法、尿素包络分离法等。在尿素包络分离法中，常添加甲醇或乙醇溶剂与尿素，虽然分离效率较高，但分离后有大量的尿素水溶液排放，同时溶剂易损失。
发明内容
本发明的目的是发明一种无“三废”排放的油酸的清洁生产方法。
本发明包括以下步骤1)包合将植物油脂水解的混合脂肪酸和丁醇、尿素、水混合；2)结晶将混合物进行冷却，然后过滤，分出固相I与液相I；3)解包向固相I中加水，热解包，分出油相与水相；
4)再结晶将液相I与丁醇、尿素混合；冷却混合液，过滤，分出固相II与液相II；5)再解包向固相II中加水，热解包，分出油相与水相，油相为油酸。
本发明是对传统尿素包络分离法的改进，采用丁醇—尿素—水包合体系，分离脂肪酸，将分离过程中的溶剂和尿素均回收重复使用，无“三废”排放，实现清洁生产。
上述丁醇可为正丁醇，也可以为异丁醇。
本发明步骤2)中的冷却和过滤时的温度分别为5～15℃。
步骤4)中的冷却和过滤时的温度分别为-10～0℃。
步骤1)中先将丁醇溶于水中，配成丁醇水溶液后再与尿素、混合脂肪酸混合，丁醇水溶液中丁醇与水的质量比为20∶1～2。
步骤1)中混合脂肪酸与丁醇水溶液、尿素的质量比为1∶2～8∶0.5～1.3。
将步骤4)的液相II减压蒸馏出丁醇，得到回收的丁醇。
将步骤2)和4)的固相物质加水解包后，将水相与丁醇混合，经减压蒸馏，分离并分别回收丁醇、水、丁醇和尿素混合液。
将丁醇和尿素混合液加入步骤2)中的液相I中。
将回收的丁醇加入步骤1)中的混合液中。
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施例实施例一原料混合脂肪酸系动植物油脂通过常规方法(高压分解法)水解而得，其组成为饱和脂肪酸为15.8％，油酸为44.0％，多烯不饱和脂肪酸为40.2％。脂肪酸的组成通过气相色谱法测定，所用丁醇包括正丁醇和异丁醇，实例1～3为正丁醇，实例4～6为异丁醇。
取4000g丁醇水溶液(丁醇和水的质量比为20∶1～2)和500g尿素，在70℃下搅拌使其充分溶解，或添加回收的相应质量组成的丁醇—尿素—水溶液。再加1000g混合脂肪酸，然后在50r/min下搅拌，以10℃/h的冷却速度，将料液从70℃降至20℃，然后以5℃/h的冷却速度，将料液降至I冷温度(5～15℃)，保温1h，过滤分出固相I和液相I。
固相I为饱和脂肪酸—尿素包合物，加2倍于固相质量的水，或经减压蒸馏分出的水，加热至80℃解包，分出油相I和水相I。
油相I为饱和脂肪酸(硬脂酸、棕榈酸)水相I为尿素—水溶液，待回收处理。
液相I为不饱和脂肪酸—丁醇液，再向液相I中添加Mg丁醇—尿素(丁醇和尿素质量比为5∶1)，加热至50℃，然后在50r/min下搅拌，以10℃/h的冷却速度，将料液从50℃降至20℃，然后以5℃/h的冷却速度，将料液降至II冷温度(-10～0℃)，保温1h，过滤分出固相II和液相II。
固相II为油酸—尿素包合物，加2倍于固相质量的水，或经减压蒸馏分出的水，加热至70℃解包，分出油相II和水相II。
水相II为尿素—水溶液，油相II经洗涤脱水即得油酸。
液相II为多烯脂肪酸—丁醇液，经减压蒸馏，釜液为多烯脂肪酸(亚油酸、亚麻酸等)，蒸出的丁醇重新用于尿包合和与水相II混合。
将水相I和水相II及丁醇相互混合，混合液经减压蒸馏，蒸出丁醇—水共沸物，馏分自动分层，分出丁醇和水，丁醇重新用于尿包合，水用于热解包，釜液为丁醇—尿素，一部分返回尿包合，一部分添加到液相I中。
具体分离条件和油酸产品的组分、产量及提取率如表1所示。
表1
*油酸提取率＝(产品中纯油酸量/混合脂肪酸中所含油酸量)×100％在实施例中均重复使用了回收的丁醇、尿素和水，丁醇的回收率为92％，尿素的回收率为95％，在分离过程中所需丁醇、尿素量不足部分，由新鲜物料补充实现。
实施例二1000g与丁醇水溶液、尿素间不同质量比的实例，操作步骤同实施例一，结果如表2所示。实例7～9中的丁醇为正丁醇。
表2
权利要求
1.一种油酸的清洁生产方法，其特征在于包括以下步骤1)包合将植物油脂水解的混合脂肪酸和丁醇、尿素、水混合；2)结晶将混合物进行冷却，然后过滤，分出固相I与液相I；3)解包向固相I中加水，热解包，分出油相与水相；4)再结晶将液相I与丁醇、尿素混合；冷却混合液，过滤，分出固相II与液相II；5)再解包向固相II中加水，热解包，分出油相与水相，油相为油酸。
2.根据权利要求1所述油酸的清洁生产方法，其特征在于所述丁醇为正丁醇或异丁醇。
3.根据权利要求1所述油酸的清洁生产方法，其特征在于步骤2)中的冷却和过滤时的温度分别为5～15℃。
4.根据权利要求1所述油酸的清洁生产方法，其特征在于步骤4)中的冷却和过滤时的温度分别为-10～0℃。
5.根据权利要求1所述油酸的清洁生产方法，其特征在于步骤1)中先将丁醇溶于水中，配成丁醇水溶液后再与混合脂肪酸、尿素混合，丁醇水溶液中丁醇与水的质量比为20∶1～2。
6.根据权利要求5所述油酸的清洁生产方法，其特征在于步骤1)中混合脂肪酸与丁醇水溶液、尿素的质量比为1∶2～8∶0.5～1.3。
7.根据权利要求1所述油酸的清洁生产方法，其特征在于将步骤4)的液相II减压蒸馏出丁醇，得到回收的丁醇。
8.根据权利要求1所述油酸的清洁生产方法，其特征在于将步骤2)和4)的固相物质加水解包后，将水相与丁醇混合，经减压蒸馏，分离并分别回收丁醇、水、丁醇和尿素混合液。
9.根据权利要求8所述油酸的清洁生产方法，其特征在于将丁醇和尿素混合液加入步骤2)中的液相I中。
10.根据权利要求7或8所述油酸的清洁生产方法，其特征在于将回收的丁醇加入步骤1)中的混合液中。
全文摘要
油酸的清洁生产方法，涉及一种用动植物油脂水解的混合脂肪酸为原料，制备油酸的方法。包括以下步骤包合将植物油脂水解的混合脂肪酸和丁醇、尿素、水混合；结晶将混合物进行冷却，然后过滤，分出固相I与液相I；解包向固相I中加水，热解包，分出油相与水相；再结晶将液相I与丁醇、尿素混合；冷却混合液，过滤，分出固相II与液相II；再解包向固相II中加水，热解包，分出油相与水相，油相为油酸。本发明是对传统尿素包络分离法的改进，采用丁醇—尿素—水包合体系，分离脂肪酸，将分离过程中的溶剂和尿素均回收重复使用，无“三废”排放，实现清洁生产。
文档编号C11C1/08GK1775936SQ20051009554
公开日2006年5月24日 申请日期2005年11月18日 优先权日2005年11月18日
发明者杨继生 申请人:扬州大学