专利名称：利用植物油脂联产生物柴油和维生素e、甾醇的方法
技术领域：
本发明涉及一种用植物油脂联产生物柴油和维生素E、甾醇的方法，属油脂化学领域。
技术背景生物柴油以其独特的环保性和再生性越来越受到人们的重视。目前国内外主要以动植物 油脂为原料来生产生物柴油。如CN1238468C、 CN1181161C、 CN1197937C、 CN1626621A 等均报道了以动植物油脂为原料生产生物柴油的方法，但上述方法均没有考虑植物油脂中维 生素E、甾醇的综合利用。目前国内外天然维生素E、甾醇的生产主要以植物油脂精炼副产物脱臭溜出物为原料。 如CN1418877A、 CN1108299C、 CN1037769C等均报道了以脱臭馏出物为原料生产维生素E 和甾醇的方法。但脱臭溜出物的制取工艺繁琐，即植物油脂需严格经过脱胶、脱酸、脱色、 脱臭等多个工序才能得到，存在工艺复杂，流程不可改变，能耗高等问题。发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种能够利用植物油脂联产生物柴油和维生素E、招醇 的方法，该生产方法具有工艺简单、生产成本低、经济效益好等特点。本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为(1) 脱胶将植物油脂加热到80 95。C后，加入80 95。C热水，用量为植物油脂用量 的10 30% (重量)，搅拌混和后，分离油脚和油脂。(2) 甲酯化根据植物油脂中甘油三酯和游离脂肪酸的含量，计算出理论甲醇用量，实 际加入量为理论量的3—7倍；加入浓硫酸作催化剂，用量为甲醇用量的3 — 20% (重量)， 在搅拌和回流温度下(65-85'C)反应2 6个小时。(3) 水洗将上述物料加入水，用量为甲醇用量的1 5倍(重量)，静置分层，除去 下层甘油、甲醇、水、硫酸等混合相，再用80 98'C的热水洗涤1 3次至中性。(4) 冷析将水洗后的物料进行冷析，在搅拌下快速冷却至一5 5。C，保温5 20小时， 使绝大部分甾醇析出。析出的甾醇用丙酮洗涤，再烘干，得白色甾醇产品。(5) 脱水将冷析后的物料在真空度为400 2000Pa下和温度为95 115'C下进行脱水处理。(6) 分子蒸馏在不同的温度和真空条件下将脱水后的物料进行四级分子蒸馏，各级条件如下①一级一0.05--0.099MPa， 100 115°C;②二级5 150Pa， 130 180°C;③三级0.5 5 Pa, 150 17(TC; 四级0.5 5 Pa， 170 190°C。在二级得到脂肪酸甲酯即 生物柴油，三级馏出物返回二级再次蒸馏，四级得到天然维生素E。本发明的有益效果在于(1) 生产工艺简单，本发明直接将植物油脂甲酯化，可以同时把植物油脂中的甘油三酯 和游离脂肪酸一起甲酯化，并采用分子蒸馏工艺得到品质良好的脂肪酸甲酯即生物柴油，省去了现有生物柴油生产工艺甲酯化后的中和、水洗等工序；甲酯化后采用冷析得到甾醇、在分子蒸馏的同时得到天然维生素E，避免了现有工艺必须经过脱胶、脱酸、脱色、脱臭等多个精炼工序得到脱臭馏出物，再生产甾醇、维生素E的繁琐工序；(2) 利用植物油脂为原料，不仅可生产生物柴油，还可得到天然维生素E、甾醇等高附加值产品，提高了经济效益。本发明技术的优点是明显的，以植物油脂为原料，不经过精炼工序，直接甲酯化，并采用分子蒸馏同时得到生物柴油和天然维生素E、甾醇，简化了工艺流程，提高了经济效益，从而使本技术经济性更好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。 实施例1:(1) 脱胶，将大豆油加热到85。C后，加入9CTC热水，用量为植物油脂用量的10% (重 量)，搅拌混和后，分离油脚和油脂。(2) 甲酯化，按重量比将油脂甲醇浓硫酸为40: 6: 1，在搅拌和回流温度为7CTC下反应4个小时。(3) 水洗，将上述物料加入水，用量为甲醇用量的3倍(重量)，静置分层，除去下层 甘油、甲醇、水、硫酸等混合相，再用95'C的热水洗涤2次至中性。(4) 冷析，将水洗后的物料进行冷析，在搅拌下快速冷却至rc，保温20小时，使绝 大部分甾醇析出。析出的甾醇用丙酮洗涤，再烘干，得白色甾醇产品。(5) 脱水，将冷析后的物料在真空度为500Pa下和温度为105"下进行脱水处理。(6) 分子蒸馏，在不同的温度和真空条件下将脱水后的物料进行四级分子蒸馏，各级条 件如下①一级8 — 0.08MPa， 105°C;②二级100Pa,150。C;③三级4Pa，165。C;④四 级2Pa, 18(TC。在二级得到脂肪酸甲酯即生物柴油，三级馏出物返回二级再次蒸馏，四级得 到天然维生素E。实施例2:(1) 脱胶，将菜籽油加热到8(TC后，加入95。C热水，用量为植物油脂用量的15% (重量)，搅拌混和后，分离油脚和油脂。(2) 甲酯化，按重量比将油脂甲醇浓硫酸为200: 30: 6，在搅拌和回流温度为70'C下反应4.5个小时。(3) 水洗，将上述物料加入水，用量为甲醇用量的2.5倍(重量)，静置分层，除去下 层甘油、甲醇、水、硫酸等混合相，再用9(TC的热水洗涤1次至中性。(4) 冷析，将水洗后的物料进行冷析，在搅拌下快速冷却至一rc,保温20小时，使绝大部分甾醇析出。析出的甾醇用丙酮洗涤，再烘干，得白色甾醇产品。(5) 脱水，将冷析后的物料在真空度为1000Pa下和温度为ll(TC下进行脱水处理。(6) 分子蒸馏，在不同的温度和真空条件下将脱水后的物料进行四级分子蒸馏，各级条 件如下①一级一0.099MPa， ll(TC;②二级120Pa，160。C;③三级3Pa, 160°C; 四 级lPa, 175°C。在二级得到脂肪酸甲酯即生物柴油，三级馏出物返回二级再次蒸馏，四级得 到天然维生素E。实施例3:(1) 脱胶，将棉籽油加热到9(TC后，加入93'C热水，用量为植物油脂用量的20% (重 量)，搅拌混和后，分离油脚和油脂。(2) 甲酯化，按重量比将油脂甲醇浓硫酸为180: 30: 5，在搅拌和回流温度为67"C下反应5个小时。(3) 水洗，将上述物料加入水，用量为甲醇用量的3倍(重量)，静置分层，除去下层 甘油、甲醇、水、硫酸等混合相，再用88'C的热水洗涤2次至中性。(4) 冷析，将水洗后的物料进行冷析，在搅拌下快速冷却至2°C，保温18小时，使绝 大部分甾醇析出。析出的甾醇用丙酮洗涤，再烘干，得白色甾醇产品。(5) 脱水，将冷析后的物料在真空度为1500Pa下和温度为115。C下进行脱水处理。(6) 分子蒸馏，在不同的温度和真空条件下将脱水后的物料进行四级分子蒸馏，各级条 件如下①一级一0.09MPa, 112°C;②二级50Pa, 140°C;③三级5Pa, 170°C; 四级 2Pa，185。C。在二级得到脂肪酸甲酯即生物柴油，三级馏出物返回二级再次蒸馏，四级得到天 然维生素E。
权利要求
1. 一种利用植物油脂联产生物柴油和维生素E、甾醇的方法，其特征在于工艺过程由下列各步组成(1)脱胶将植物油脂加热到80～95℃后，加入80～95℃热水，用量为植物油脂用量的10～30％(重量)，搅拌混和后，分离油脚和油脂。(2)甲酯化根据植物油脂中甘油三酯和游离脂肪酸的含量，计算出理论甲醇用量，实际加入量为理论量的3-7倍；加入浓硫酸作催化剂，用量为甲醇用量的3-20％(重量)，在搅拌和回流温度下(65-85℃)反应2～6个小时。(3)水洗将上述物料加入水，用量为甲醇用量的1～5倍(重量)，静置分层，除去下层甘油、甲醇、水、硫酸等混合相，再用80～98℃的热水洗涤1～3次至中性。(4)冷析将水洗后的物料进行冷析，在搅拌下快速冷却至-5～5℃，保温5～20小时，使绝大部分甾醇析出。析出的甾醇用丙酮洗涤，再烘干，得白色甾醇产品。(5)脱水将冷析后的物料在真空度为400～2000Pa下和温度为95～115℃下进行脱水处理。(6)分子蒸馏在不同的温度和真空条件下将脱水后的物料进行四级分子蒸馏，各级条件如下①一级-0.05～-0.099MPa，100～115℃；②二级5～150Pa，130～180℃；③三级0.5～5Pa，150～170℃；④四级0.5～5Pa，170～190℃。在二级得到脂肪酸甲酯即生物柴油，三级馏出物返回二级再次蒸馏，四级得到天然维生素E。
全文摘要
本发明提出一种利用植物油脂联产生物柴油和维生素E、甾醇的方法，属油脂化学领域。本发明的工艺流程包括脱胶、甲酯化、水洗、冷析、脱水、分子蒸馏等步骤。本发明以植物油脂为原料，不经过精炼工序，直接将甘油三酯和游离脂肪酸一起甲酯化，并采用分子蒸馏同时得到生物柴油和天然维生素E、甾醇，形成了一个全新的工艺流程，简化了工艺流程，降低了生产成本，提高了经济效益。
文档编号C07J75/00GK101255344SQ200710051600
公开日2008年9月3日 申请日期2007年3月2日 优先权日2007年3月2日
发明者李文林, 黄凤洪 申请人:中国农业科学院油料作物研究所