一种利用山苍子核仁油制备月桂酸的工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种从山苍子核仁油中提取和纯化月桂酸的工艺。该工艺依次包括依次包括酸炼、水解、精馏、冷冻溶剂结晶、抽滤和干燥。其中，精馏只需使用简单精馏，使得月桂酸的纯度达到70%即可；冷冻溶剂结晶使用的溶剂是体积比为正己烷或者环己烷：乙醇=4~4.5：1的混合溶剂，在常压下，冷冻溶剂结晶使用的温度优选为-15~-20℃。使用简单精馏代替常规的精馏，简化了精馏的操作，速度快，能耗低，减少了投资成本，提高了生产效益；冷冻溶剂结晶操作简单，溶剂可回收利用，经济环保，获得的月桂酸纯度高达98.0%以上。
【专利说明】—种利用山苍子核仁油制备月桂酸的工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种从山苍子核仁油中提取和纯化月桂酸的工艺。
【背景技术】
[0002]山苍子为我国南方特有的香料资源之一，山苍子油富含的柠檬醛，是合成紫罗兰酮、鸢尾酮等的原料，工业上常以水蒸汽蒸馏法提取山苍子油；提完山苍子油的山苍子剩余物中还可提取核仁油，核仁油中含丰富的天然油脂，可以用来提取脂肪酸，月桂酸是其中最重要的一种。月桂酸为饱和直链的十二烷酸，可用于生产醇酸树脂、湿润剂、洗涤剂、杀虫剂、表面活性剂、食品添加剂等，是化工、涂料等行业的重要原料。
[0003]为了从山苍子核仁油中提取月桂酸，成四喜[从山苍子核仁油中提取各种脂肪酸的研究[J].河北化工，1993,04:11-15.]和鲍逸培等人[山苍子核油提取脂肪酸工艺介绍[J].林产化工通讯，1992,06:12-14.]研究了从山苍子核仁油中提取和纯化月桂酸的方法，在经过酸炼、水解步骤后，都是采用精馏和压榨结合来提取和纯化月桂酸。精馏得到富含月桂酸的混合脂肪酸，再利用凝固点的差异进行压榨，得到月桂酸。混合脂肪酸中的月桂酸的纯度很高时才可以用压榨分离月桂酸，所以必须经过精馏获得足够纯的月桂酸，从而使得精馏的过程时间长，能耗大，成本高，同时精馏设备投资费高，生产效益较低。当混合脂肪酸中的月桂酸的纯度不高时，就需要重新蒸馏一次；当有与月桂酸熔沸点相近的杂质存在时，用精馏和压榨结合的方法就难以获得纯度较高的月桂酸。另外，压榨的也需要施加很大的压力，能耗较大。
【发明内容】
[0004]本发明为解决上述技术问题，提供了一种新的利用山苍子核仁油提取和纯化月桂酸的方法。该方法具体工艺依次包括酸炼、水解、精馏、冷冻溶剂结晶、抽滤和干燥。
[0005]其中，酸炼是将核仁油预热后加入95~98%的浓硫酸搅拌，再加入水稀释，继续搅拌，水洗至中性；水解是酸炼后的核仁油预热后分段加入lmol/L及5mol/L氢氧化钠溶液后搅拌均匀至溶液呈碱性，再分段加入稀硫酸搅拌至溶液呈酸性，水洗至中性；精馏是将水解后的核仁油置于精馏塔内进行精馏，控制回流比为2:1，分段接收馏分，获得主要含月桂酸的混合脂肪酸；冷冻溶剂结晶是在精馏所得混合脂肪酸内加入混合溶剂，其中混合溶剂的体积组成为正己烷或环己烷:95%乙醇=4~4.5:1，在常压下，将其搅拌均匀后置于低温冷冻槽内-15~-20 °C进行冷冻溶剂结晶，析出月桂酸固体；最后，将冷冻溶剂结晶后析出的固体经抽滤、干燥获得纯度高达98.0%以上的月桂酸。
[0006]进一步地，所述精馏为简单精馏，其相对于常规的精馏，具有精馏设施体积小，塔板数少，精馏速度快的特点；所述简单精馏得到的主要含月桂酸的混合脂肪酸中月桂酸的含量达到70%即可。
[0007]进一步地，所述冷冻溶剂结晶中的混合溶剂中的乙醇优选无水乙醇，由于微量的水分对冷冻溶剂结晶的影响不大，所以混合溶剂中的乙醇也可以选用95%乙醇或者含水更少的乙醇。
[0008]步骤(1)中所述核仁油是指山苍子核仁油，是将提取完山苍子油的固体剩余物直接粉碎、筛分，再加入石油醚，加热回流，过滤，滤液经旋转蒸发得到。
[0009]本发明的有益效果在于:使用简单精馏代替常规的精馏，简化了精馏的操作，速度快，能耗低，减少了投资成本，提高了生产效益；冷冻溶剂结晶操作简单，溶剂可回收利用，经济环保，获得的月桂酸纯度高达98.0%以上，精馏之后得到的主要含月桂酸的混合脂肪酸中月桂酸的含量达到70%即可，进行一次简单精馏即可满足要求，同时也降低了对精馏设备的要求。
【具体实施方式】
[0010]实施例1:取15 kg粉碎过筛的山苍子加工剩余物，加入210 L石油醚(60~90°C沸程)，80 °C下回流2 h，冷却，过滤，滤液经旋转蒸发得核仁油，60 °C下干燥至衡重，称量得3.9 kg核仁油。
[0011]取500 mL山苍子核仁油，搅拌下预热至70 V，加入95%~98%的浓硫酸10 mL，搅拌5 min后加入25 mL水,继续搅拌30 min,停止搅拌保温30 min后冷却至室温,倒出上层油，水洗至中性，得油480 mL，下层为浙青状物质。
[0012]取400 mL酸炼后的核仁油，搅拌下预热至75 °C，加入200 mL、l mol/L的NaOH溶液，搅拌均匀测得PH为11 ;再加入50 mL体积比为35%的稀硫酸，搅拌均匀后，煮沸5 min,停止搅拌，保温20 min，分层，上层油状物经水洗，干燥得混合脂肪酸。
[0013]取300 mL脂肪酸连接到简单精馏装置，开启装置，控制塔顶温度为120 °C，全回流I h，调节回流比为2:1，收集馏分65 mL的主要成分为月桂酸、月癸烯酸，月桂酸的含量为 80.0%。
[0014]取5 g馏分加入体积比4:1的正己烷与95%乙醇混合溶液10mL,混合均匀后置于-17.5°C的低温恒温槽中，低速搅拌均化，冷冻4h后直接抽滤，晶体经干燥后得1.55 g月桂酸，气相色谱法测得月桂酸纯度为98.2%。
[0015]实施例2:取30 kg粉碎过筛的山苍子加工剩余物，加入420 L石油醚(60~90 V沸程)，80°C下回流2 h，冷却，过滤，滤液经旋转蒸发得核仁油，60 °C下干燥至衡重，称量得
8.1 kg核仁油。
[0016]取1000 mL山苍子核仁油，搅拌下预热至70°C，加入95%~98%的浓硫酸20 mL,搅拌5 min后加入50 mL水,继续搅拌30 min,停止搅拌保温30 min后冷却至室温,倒出上层油，水洗至中性，得油990 mL，下层为浙青状物质。
[0017]取800 mL酸炼后的核仁油，搅拌下预热至75°C，加入400mL、lmol/L的NaOH溶液，搅拌均匀测得PH为11 ;再加入100 mL体积比为35%的稀硫酸，搅拌均匀后，煮沸5 min,停止搅拌，保温20 min，分层，上层油状物经水洗，干燥得混合脂肪酸。
[0018]取600 mL脂肪酸连接到简单精馏装置，开启装置，控制塔顶温度为120°C，全回流I h，调节回流比为2:1，收集馏分130 mL的主要成分为月桂酸、月癸烯酸，月桂酸的含量为71.0%。
[0019]取10 g馏分加入体积比4:1的环己烷与95%乙醇混合溶液200 mL,混合均匀后置于-15 °C的低温恒温槽中，低速搅拌均化，冷冻4 h后直接抽滤，晶体经干燥后得3 g月桂酸，气相色谱法测得月桂酸纯度为98.4%。
[0020]实施例3:取45 kg粉碎过筛的山苍子加工剩余物，加入620 L石油醚(60~90°C沸程)，80 °C下回流2 h，冷却，过滤，滤液经旋转蒸发得核仁油，60 °C下干燥至衡重，称量得12.2kg核仁油。
[0021 ] 取1500 mL山苍子核仁油，搅拌下预热至70 V，加入95%~98%的浓硫酸30 mL,搅拌5 min后加入75 mL水,继续搅拌30 min,停止搅拌保温30 min后冷却至室温,倒出上层油，水洗至中性，得油1480 mL，下层为浙青状物质。
[0022]取1200 mL酸炼后的核仁油，搅拌下预热至75°C，加入600 mL、I mol/L的NaOH溶液，搅拌均匀测得PH为11 ;再加入150 mL体积比为35%的稀硫酸，搅拌均匀后，煮沸5 min,停止搅拌，保温20 min，分层，上层油状物经水洗，干燥得混合脂肪酸。
[0023]取900 mL脂肪酸连接到简单精馏装置，开启装置，控制塔顶温度为120°C，全回流lh，调节回流比为2:1，收集馏分200 mL的主要成分为月桂酸、月癸烯酸，月桂酸的含量为81.0%。
[0024]取15 g馏分加入体积比4.5:1的正己烷与95%乙醇混合溶液300mL，混合均匀后置于-18 °C的低温恒温槽中，低速搅拌均化，冷冻4h后直接抽滤，晶体经干燥后得4.5 g月桂酸，气相色谱法测得月桂酸纯度为98.9%。
[0025]实施例4:取10 kg粉碎过筛的山苍子加工剩余物，加入140 L石油醚(60~90 V沸程)，80°C下回流2 h，冷却，过滤，滤液经旋转蒸发得核仁油，60°C下干燥至衡重，称量得 2.8kg核仁油。
[0026]取300 mL山苍子核仁油，搅拌下预热至70°C，加入95%~98%的浓硫酸6 mL,搅拌5 min后加入15 mL水,继续搅拌30min,停止搅拌保温30min后冷却至室温,倒出上层油，水洗至中性，得油290 mL，下层为浙青状物质。
[0027]取200 mL酸炼后的核仁油，搅拌下预热至75°C，加入100 mL、I mol/L的NaOH溶液，搅拌均匀测得PH为11 ;再加入25 mL体积比为35%的稀硫酸，搅拌均匀后，煮沸5 min,停止搅拌，保温20 min，分层，上层油状物经水洗，干燥得混合脂肪酸。
[0028]取150 mL脂肪酸连接到简单精馏装置，开启装置，控制塔顶温度为120 °C，全回流I h，调节回流比为2:1，收集馏分30 mL的主要成分为月桂酸、月癸烯酸，月桂酸的含量为 74.0%。
[0029]取5g馏分加入体积比4.5:1的环己烷与95%乙醇混合溶液100 mL，混合均匀后置于-17.5 °C的低温恒温槽中，低速搅拌均化，冷冻4h后直接抽滤，晶体经干燥后得1.45 g月桂酸，气相色谱法测得月桂酸纯度为98.5%。
[0030]实施例5:取5 kg粉碎过筛的山苍子加工剩余物，加入70 L石油醚(60~90°C沸程)，80 °C下回流2 h，冷却，过滤，滤液经旋转蒸发得核仁油，60 °C下干燥至衡重，称量得
1.8kg核仁油。
[0031 ] 取600 mL山苍子核仁油，搅拌下预热至70 V，加入95%~98%的浓硫酸12 mL,搅拌5 min后加入30 mL水,继续搅拌30 min,停止搅拌保温30 min后冷却至室温,倒出上层油，水洗至中性，得油590 mL，下层为浙青状物质。
[0032]取500 mL酸炼后的核仁油，搅拌下预热至75 °C，加入250 mL、l mol/L的NaOH溶液，搅拌均匀测得PH为11 ;再加入63 mL体积比为35%的稀硫酸，搅拌均匀后，煮沸5 min,停止搅拌，保温20 min，分层，上层油状物经水洗，干燥得混合脂肪酸。
[0033]取450mL脂肪酸连接到简单精馏装置，开启装置，控制塔顶温度为120 °C，全回流I h，调节回流比为2:1，收集馏分90 mL的主要成分为月桂酸、月癸烯酸，月桂酸的含量为78.0%。
[0034]取25g馏分加入体积比4.3:1的正己烷与无水乙醇混合溶液10mL,混合均匀后置于-20 V的低温恒温槽中，低速搅拌均化，冷冻4 h后直接抽滤，晶体经干燥后得7.5 g月桂酸，气相色谱法测得月桂酸纯度为98.9%。
【权利要求】
1.一种利用山苍子核仁油制备月桂酸的工艺，依次包括酸炼、水解、精馏，其特征在于其后还包括冷冻溶剂结晶、抽滤和干燥，所述冷冻溶剂结晶使用的溶剂是体积比为正己烷或者环己烷:乙醇=4~4.5:1的混合溶剂，冷冻溶剂结晶使用的温度在常压下优选为-15~-20。。。
2.如权利要求1所述的利用山苍子核仁油制备月桂酸的工艺，其特征在于所述精馏为简单精馏，使得月桂酸的纯度达到70%即可。
3.如权利要求1所述的利用山苍子核仁油制备月桂酸的工艺，其特征在于所述乙醇为含水量不超过5%的 乙醇。
【文档编号】C11C1/04GK104073364SQ201410349236
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月22日 优先权日:2014年7月22日
【发明者】李湘洲, 周军, 杨国恩, 张胜 申请人:中南林业科技大学, 李湘洲