一种从鱼油中提取EPA&DHA的循环气提精馏方法与流程

文档序号:12792485阅读:1914来源:国知局

本发明涉及鱼油分离提纯技术领域,尤其是涉及一种提纯鱼油中epa&dha的方法。



背景技术:

鱼油富含ω3一系列多不饱和脂肪酸,其主要组分为epa(二十碳五烯酸)&dha(二十二碳六烯酸),不仅是人类生长发育所必需的营养物质,且具有预防心脑血管疾病,增强记忆力,预防老年痴呆症,抗炎、抑制过敏反应和肿瘤生长,促进婴儿视网膜发育等多种生理功能。近年来,多不饱和脂肪酸在医药、食品、精细化工等许多行业和领域都得到了广泛的应用,epa&dha等鱼油衍生物产品呈供不应求态势,世界各国政府对富含epa&dha的食品开发越来越重视。

目前,鱼油中epa&dha的提取方法和精制工艺主要有低温溶剂结晶法、尿素包合法、超临界流体萃取法及分子蒸馏法等。低温溶剂法需要使用大量的有机溶剂,不仅存在有机溶剂残留,而且需回收大量的有机溶剂,分离效率不高而不被常用。尿素包合法要消耗大量的有机溶剂,存在溶剂回收、环境污染问题,且难以将双链数相近的脂肪酸分开。中国专利文件cn105713721a(申请号:201610161177.9)公开了一种浓缩鱼油中dha和epa的方法,属于co2超临界流体萃取法;然而,超临界流体萃取法设备投资大,需要高压条件,且只能萃取出鱼油中的色素、臭味物质及部分游离脂肪酸,只起到精制鱼油的目的,无法制取高纯度的epa&dha。中国专利文件cn103951556a(申请号:201410192466.6)公开了一种以深海鱼油为原料,分离二十碳五烯酸(epa)、二十二碳五烯酸(dpa)和二十二碳六烯酸(dha)的蒸馏工艺,属于分子蒸馏法;分子蒸馏法虽然可以得到高纯度的epa&dha,但是,需要高真空设备,多级蒸馏,能耗高,设备维护成本高,且生产能力小,难以满足工业上实际生产的需要。

中国专利文件cn102964249a(申请号:201210462736.1)公开了一种同时生产并分离高纯度epa乙酯和dha乙酯的工艺,以粗鱼油为原料,经过超临界萃取、碱催化乙酯化、超临界逆流萃取、尿素包合以及超临界精馏,分别得到90%以上epa乙酯和dha乙酯。该专利文件融合使用了多种方法,可以得到高纯度的epa&dha,但此方法设备投资大,且生产量低,生产周期长,产品成品率低,成本高,难以满足实际生产的需求。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明提供一种从鱼油中提取epa&dha的循环气提精馏方法。

本发明的技术方案如下:

一种从鱼油中提取epa&dha的循环气提精馏方法,包括步骤如下:

将鱼油预热后,进入精馏塔在惰性气体循环气提作用下精馏,采出精馏塔釜物料,得到epa&dha混合物。

根据本发明,优选的,所述的惰性气体为氮气或氩气;

优选的,惰性气体进入精馏塔循环气提前进行预热处理,进一步优选的,预热处理至惰性气体温度为230-270℃;

优选的,惰性气体从精馏塔底部进入。

根据本发明,优选的,鱼油预热至温度为120-170℃,再进入精馏塔精馏;

优选的,鱼油从精馏塔中部进入。

根据本发明,优选的,精馏塔顶温度为140-146℃,精馏塔釜温度为160-190℃;

优选的,对精馏塔顶物料进行冷凝,冷凝下来的物料用于精馏塔回流;或者,单独补加由epa&dha组成的回流物料用于精馏塔回流;优选的,冷凝温度为10-25℃;

优选的,回流温度为100-120℃,回流比为0.5-1。单独补加由epa&dha组成的回流物料用于精馏塔回流可以调整最终产品中epa和dha的比例,即,可以根据所需要的epa&dha的比例通过补液口自助选择回流液的组成,以得到纯度较高的各种比例的epa&dha混合物;精馏塔顶没有冷凝下来的物料经过洗涤,可得到epa&dha浓度较低的产品。

根据本发明,优选的,从鱼油中提取epa&dha的整个循环气提精馏过程中,真空度维持在3-6kpa,惰性气体循环整个过程。

根据本发明,优选的,惰性气体进料量为1400-1600m3/h,鱼油进料量为23-28l/h,回流液流量为13-23l/h。

本发明采用惰性气体循环气提轻组分,并通过回流方式进一步实现组分高纯度分离,整个过程融合了精馏与气提原理,利用鱼油中组分挥发度的差异,进行多次部分汽化和部分冷凝的过程,同时利用热惰性气体气提轻组分,降低轻组分的分压,促使轻组分向平衡的汽化一侧发展,使重相中的轻组分含量进一步降低。本发明惰性气体在整个系统中循环使用,一次性补充,不需要额外消耗。

本发明的优点或有益效果:

1、本发明不需要高真空,且一次性提纯即可将epa&dha含量提高至70%以上。

2、本发明配合不同浓度的回流液,可以得到各种比例的epa&dha;利用惰性气体作为载热气,分离效率高,物料受热时间短,操作条件温和,对热敏性物质不易破坏;利用惰性气体循环,无溶剂回收问题,无废水及废弃物产生,解决了废水及固废处理问题;采用惰性气体作为保护气,防止鱼油被氧化,过氧化值几乎为0。

3、本发明操作性强,可实现鱼油中epa&dha的连续化提纯操作,具有显著的产业化前景;具有良好的安全性,在保健品、药品的生产上有广泛的应用前景。

附图说明

图1是本发明实施例中所采用的循环气提精馏系统的主体结构示意图。

其中:t101气提精馏塔;t102洗涤塔;e101原料预热器;e102氮气加热器;e103气气换热器;e104循环冷却器;v101气提塔顶储罐;v102气提塔顶回流罐;v103气提塔釜储罐;v104洗涤塔釜储罐;v105风机缓冲罐;v106真空缓冲罐;p101气提塔釜采出泵;p102气提塔回流泵;p103洗涤塔釜采出泵;p104洗涤塔循环泵;p105气体压缩机;p106真空泵。

具体实施方式

下面通过具体实施例并结合附图对本发明做进一步说明,但不限于此。实施例中所用原料均为常规原料,所用设备均为常规设备,其中,气提精馏塔t101为常规精馏塔。

实施例中采用循环气提精馏系统进行操作,如图1所示。

循环气提精馏系统包括气提精馏塔t101,所述的气提精馏塔t101的塔顶通过气气换热器e103与气提塔顶储罐v101连接,气提塔顶储罐v101的底部通过阀门与气提塔顶回流罐v102连接,气提塔顶回流罐v102的底部通过气提塔回流泵p102与气提精馏塔t101连接;

所述的气提精馏塔t101的塔底通过气提塔釜采出泵p101与气提塔釜储罐v103连接,所述的气提精馏塔t101还与原料预热器e101和氮气加热器e102连接;

所述的气提塔顶储罐v101还与洗涤塔t102连接,所述的洗涤塔t102的塔顶与风机缓冲罐v105连接,所述的风机缓冲罐v105通过气体压缩机p105与真空缓冲罐v106连接,所述的真空缓冲罐v106还分别与真空泵p106和气气换热器e103连接,气气换热器e103还与氮气加热器e102连接;

所述的洗涤塔t102的塔底通过洗涤塔釜采出泵p103与洗涤塔釜储罐v104连接,所述的洗涤塔t102的塔底还通过洗涤塔循环泵p104与循环冷却器e104连接,循环冷却器e104与洗涤塔t102的上部连接。

实施例中循环气提精馏系统的使用工艺流程如下:

利用真空泵p106对整个系统抽真空,建立真空环境,关闭真空泵p106,从风机缓冲罐v105的充气口充氮气,将整个系统置换成氮气系统,最终将系统抽至真空度为3~5kpa,开启气体压缩机p105,此时氮气在整个系统内循环,开启氮气加热器e102,将氮气预热,原料鱼油经过原料预热器e101预热后进入气提精馏塔t101,热氮气在气提精馏塔t101内带着原料中的轻相从气提精馏塔t101塔顶排出,重相(epa&dha)从气提精馏塔t101塔釜采出;

携带着轻相的氮气经过气气换热器e103换热后,一部分轻相被冷凝,进入气提塔顶储罐v101,然后进入气提塔顶回流罐v102,通过气提塔回流泵p102从气提精馏塔t101塔顶泵入t101气提精馏塔,进一步实现组分高纯度分离的多级蒸馏;另一部分没有被冷下来的气相进入洗涤塔t102,洗涤塔t102为板式塔,采用3-6层鼓泡塔盘;洗涤塔t102塔釜液通过洗涤塔循环泵p104经过循环冷却器e102冷却后,在洗涤塔t102塔内打循环,进一步将氮气中的轻相捕集下来,经过洗涤塔t102洗涤后的氮气中轻相含量几乎为0;

氮气从洗涤塔t102塔顶进入风机缓冲罐v105,经过气体压缩机p105压缩进入真空缓冲罐v106,再经过气气换热器e103与气提精馏塔t101塔顶采出的热氮气进行热交换后,进入氮气加热器e102进一步加热,打入气提精馏塔t101内循环使用。

实施例1:

气提精馏塔t101塔径dn400mm,高15米,塔顶温度142℃,塔底温度178℃;系统抽真空至4kpa,氮气经气体压缩机p105循环后,经过氮气加热器e102预热到250℃,氮气流量为1500m3/h;

原料鱼油进料量25l/h(原料中epa&dha含量24%,其中epa含13%,质量百分含量),经过原料预热器e101预热到140℃后,从气提精馏塔t101中部进料,气提精馏塔t101塔顶通过气提塔回流泵p103打回流,回流温度为110℃,回流液流量为15l/h(回流液的组成为该条件下不回流时收集的液相,epa含量小于2%,质量百分含量),从气提精馏塔t101塔釜采出epa&dha混合物,epa&dha含量可达70%,其中epa含37%,质量百分含量。

实施例2:

气提精馏塔t101塔径dn400,高15米;系统抽真空至4kpa,塔顶温度142℃,塔底温度178℃,氮气经气体压缩机p106循环后,经过氮气加热器e103预热到250℃,氮气流量为1500m3/h;

原料鱼油进料量25l/h(原料中epa&dha含量27%,质量百分含量),经过原料预热器e101预热到140℃后,从气提精馏塔t101中部进料,气提精馏塔t101塔顶通过气提塔回流泵p103打回流,回流温度为110℃,回流液流量为15l/h(回流液的组成为epa含量约6%,dha含量为0,质量百分含量),从气提精馏塔t101塔釜采出epa&dha混合物,epa&dha含量可达73%,其中epa含48%,质量百分含量。

实施例3:

气提精馏塔t101塔径dn400mm,高15米;系统抽真空至4kpa,塔顶温度142℃,塔底温度177℃,氮气经气体压缩机p106循环后,经过氮气加热器e103预热到230℃,氮气流量为1400m3/h;

原料鱼油进料量23l/h(原料中epa&dha含量25%,质量百分含量),经过原料预热器e101预热到120℃后,从气提精馏塔t101中部进料,气提精馏塔t101塔顶通过气提塔回流泵p103打回流,回流温度为100℃,回流液流量为13l/h(回流液的组成为epa含量约6%,dha含量为0,质量百分含量),从气提精馏塔t101塔釜采出epa&dha混合物,epa&dha含量可达70%,其中epa含44%,质量百分含量。

实施例4:

气提精馏塔t101塔径dn400mm,高15米,塔顶温度144℃,塔底温度180℃;系统抽真空至4kpa,氮气经气体压缩机p106循环后,经过氮气加热器e103预热到270℃,氮气流量为1600m3/h;

原料鱼油进料量28l/h(原料中epa&dha含量24%,其中epa含13%,质量百分含量),经过原料预热器e101预热到160℃后,从气提精馏塔t101中部进料,气提精馏塔t101塔顶通过气提塔回流泵p103打回流,回流温度为120℃,回流液流量为17l/h(回流液的组成为该条件下不回流时收集的液相,epa含量小于2%,质量百分含量),从气提精馏塔t101塔釜采出epa&dha混合物,epa&dha含量可达71%,其中epa含44%,质量百分含量。

对比例:

如实施例2所述,不同的是:不进行惰性气体气提。即,仅仅将鱼油从精馏塔中部进料,精馏塔底部不通入氮气。

从气提精馏塔t101塔釜采出epa&dha混合物,epa&dha含量41%,质量百分含量。

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