一种选择去除精制甘油中特定残留有机物的方法
【专利摘要】本发明提供了一种选择去除精制甘油中特定残留有机物的方法，主要为了解决现有技术中没有专门用于处理甘油中特定低浓度有机物残留的试剂、产品以及方法，以使其符合《YC144-2008》标准中关于有机杂质限值要求的问题，本发明包括将甘油经过加辅料升温反应、离心沉降过滤、树脂离子交换、加氢氧化钠高温电解、分离重金属离子、活性碳除杂吸腐脱色、加辅料减压真空浓缩、抗高温试验等步骤，还包括吸附剂制作以及吸附剂应用步骤，实现了从原料环节降低特定有机物残留，以达到制备高纯度、低有机物残留的三醋酸甘油酯产品。
【专利说明】一种选择去除精制甘油中特定残留有机物的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及有机化学领域，具体涉及用于制备三醋酸甘油酯的甘油的精制提纯方法。
【背景技术】
[0002]我国天然甘油占总产量90%以上，天然甘油的生产主要是制皂废液经净化处理和浓缩，以及油脂水解废水经净化和浓缩两种方法，制皂废液经净化处理和浓缩得到粗甘油，其含量一般为80%左右，含有大量的杂质，主要有8%左右的NaCL、1%~2%的Na2S04、1.5%_3%的有机杂质、7%左右的水分以及少量的易挥发性杂质；油脂水解废水经净化和浓缩制得的粗甘油中甘油含量一般在88%左右，也含有少量水分以及2%-3%的有机和无机杂质。无论是制皂废液，还是油脂水解得到的甘油所含的甘油量都不高，而且都含有各种杂质，必须进行精制才能使用。
[0003]根据甘油的用途不同以及生产过程的不同，可有不同的精制方法。一般情况下，甘油的精制可分为蒸馏与脱色精制法、精馏与脱色精制法、离子交换与排斥精制法。工业生产中多采用蒸馏与脱色精制法制得工业用甘油。现有的甘油精制工艺一般都包括:加入辅料升温反应、离心沉降过滤、树脂离子交换、加氢氧化钠高温电解、测定初级品的PH值、加辅料分离重金属离子、活性碳除杂吸腐脱色、加辅料减压真空浓缩、检测浓度、抗高温试验、灰分测定、理化指标性能测定等步骤，经过这些步骤通常能够得到纯度较高的甘油。
[0004]我们知道，甘油是制备烟用增塑剂(三醋酸甘油酯)的重要原料，制备时通常把甘油、醋酸、带水剂和酸性离子液体按规定配合好，进行酯化反应，再经过除杂、脱色、过滤后得到三醋酸甘油酯产品，但是甘油中残留的杂质，特别是二甘醇、乙二醇、脂肪酸酯类有机物杂质对于三醋酸甘油酯的品质高低影响很大，而普通的甘油精制并没有专门针对上述甘油中残留的有机物杂质进行去除的产品及工艺，仅泛泛的采用单一活性炭进行处理，虽然活性炭具有良好的吸附性，但是活性炭对有机物的吸附是一个表面过程，选择性较差，容易饱和，而且，活性炭的微孔发达，以致于某些大分子化合物无法进入微孔，去除产品中残留低浓度有机物的效果不是十分理想，无法满足国家行业的更新，更高，更严标准要求。
[0005]随着国家对环保、卫生指标的关注和重视，三醋酸甘油酯行业出台了相关限制性标准，要求加强对三醋酸甘油酯中微量低浓度有机物的检测和控制，将三醋酸甘油酯中残留低浓度有机化合物等的限量参数作为否定指标，特别是近几年，三醋酸甘油酯行业直接引用食品行业检测标准方法，对 其中有机物的检测控制引用欧盟玩具通用标准EN71-9:2005中的相关规定，因此，提供一种高品质、低有机物残留的甘油作为原料，对于提高三醋酸甘油酯产品的品质具有积极的促进作用，并且一定程度上还可以减少三醋酸甘油酯的后续处理程序，提高生产效率。
[0006]综上所述，目前甘油精制工艺中没有专门用于处理甘油中特定低浓度有机物残留的试剂、产品以及方法，以使其符合《YC144-2008》标准中关于有机杂质限值的要求，因此，寻找一种能够从原料(甘油)环节就控制有机物残留，有选择的去除精制甘油中特定残留有机物的方法，以达到制备高纯度、低有机物残留三醋酸甘油酯，已经成为相关企业能否进一步获得发展的关键因素。
【发明内容】
[0007]为了解决【背景技术】中存在的问题，实现从原料(甘油)环节降低特定有机物残留，以达到制备高纯度、低有机物残留的三醋酸甘油酯产品，本发明提供了一种选择去除精制甘油中特定残留有机物的方法。
[0008]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
选择去除精制甘油中特定残留有机物的方法，包括将甘油经过升温反应、离心沉降过滤、树脂离子交换、加氢氧化钠高温电解、分离重金属离子、活性碳除杂吸腐脱色、减压真空浓缩、抗高温试验，还包括吸附剂制作以及吸附剂应用步骤；
所述吸附剂制作按以下步骤进行:
以重量比计算，按照环糊精:水=0.05~0.50:1的比例称取环糊精和水；
将水加热搅拌，待温度达到并保持40-60°C时，将环糊精加入并保持温度,控制搅拌速度50-70r/min，待环糊精全部加入，充分搅拌混合均匀；
将配制好的环糊精溶液加热，温度保持在75-80°C，保持IOmin制得环糊精水合物；以重量比计算，按照活性炭:环糊精水合物=0.05~0.1:1，称取并将活性炭加入环糊精水合物中，搅拌均匀后，加热至90°C，搅拌保持60分钟；
停止加热和搅拌，将混合物取出，置于烘箱中，加热至110°C烘干，控制水分低于2% ；
将烘干后的混合物取出，在干燥室内冷却至常温，粉碎，过筛，控制粒度在200-300目得到吸附剂；
所述吸附剂应用是按照重量分数计算，将所得吸附剂按甘油:吸附剂=1000:2的比例，投入甘油中，在温度80~90°C条件下，保持温度，控制搅拌速度60r/min，通过吸附剂对甘油中残留的二甘醇、乙二醇、脂肪酸酯类有机物杂质进行吸附，同时脱色，维持1.5~
2.5h，将吸附剂过滤后得到甘油成品。
[0009]所述活性炭形态为颗粒活性炭、圆柱形活性炭、球形活性炭的任意一种。
[0010]所述活性炭种类为椰壳活性炭、果壳活性炭的任意一种。
[0011 ] 所述环糊精为a_环糊精、β -环糊精和Y -环糊精的任意一种。
[0012]本发明通过用环糊精对活性炭表面进行接枝包覆，提高了活性炭表面含氧基团的含量，增加了活性炭特性，使其可与许多有机和无机分子形成包合物及分子组装体系，具备分子识别能力，达到对甘油中特定的有机物残留的高效洗提效果。
[0013]本发明所述方法具有以下优势:
a、本发明所述方法中所制备的吸附剂对于残留在甘油中的二甘醇、乙二醇、脂肪酸酯类等有机物具有优良的吸附性能，相对于现有技术甘油精制所使用吸附剂具有更好的选择性，使得甘油中特定有机物残留率可整体降低20%以上，处理过的甘油作为主要原料能够满足《YC144-2008》标准中对三醋酸甘油酯中特定有机杂质限值的要求。
[0014]b、本发明所述方法中所制备的吸附剂的自然降解性能良好，稳定性和重复使用性效果良好，可反复再生利用10-15次，不会产生二次污染，属于绿色环保产品。
[0015]C、本发明所述方法中所述活性炭和环糊精属于天然生物制品，完全在GB/2760规定范围，符合国家药典标准，安全性较高，并且原材料在资源和价格方面有很大的空间，该吸附剂组合物的生产过程只需要根据生产工艺和技术指标选择订购，通过自己研发的工艺设备进行后续优化加工即可生产，材料成本和加工生产设备工艺简单。
【具体实施方式】
[0016]下面结合【具体实施方式】对本发明进行进一步说明。
[0017]实施例1
本实施例所述的选择去除精制甘油中特定残留有机物的方法，包括将甘油经过升温反应、离心沉降过滤、树脂离子交换、加氢氧化钠高温电解、分离重金属离子、活性碳除杂吸腐脱色、减压真空浓缩、抗高温试验，还包括吸附剂制作以及吸附剂应用步骤:
所述吸附剂制作是采用环糊精、水以及活性炭作为原料，按以下步骤进行制备:以重量比计算，按照环糊精:水=0.05:1的比例分别称取环糊精5 kg,水I O O kg ;将水放入带搅拌的容器内，加热搅拌，待温度达到并保持在4 O 1:时，按比例将环糊精分二次加入，每次加入2.5 kg,继续保持温度,控制搅拌速度5 Q r/min,待环糊精全部加入,充分搅拌混合，并混合均匀；将配制好的环糊精溶液加热，温度保持在7 5 °C，制得环糊精水合物；按照环糊精水合物:活性炭=1:0.05，分别称取颗粒状的椰壳活性炭5 kg和环糊精水合物100kg，并将颗粒状的椰壳活性炭加入环糊精水合物中，搅拌均匀后，加热至90°C，搅拌保持60分钟；之后停止加热和搅拌，将混合物取出，置于烘箱中，加热至110°C烘干，控制水分在1%;将烘干后的混合物取出，在干燥室内冷却至常温，粉碎，过筛，控制粒度在300目得到吸附剂。
所述吸附剂应用是按照重量分数计算，将所得吸附剂按甘油:吸附剂=1000:2的比例，投入甘油中，在温度80°C条件下，保持温度，控制搅拌速度60r/min，通过吸附剂对甘油中残留的二甘醇、乙二醇、脂肪酸酯类有机物杂质进行吸附，同时脱色，维持1.5h，将吸附剂过滤后得到甘油成品。所述甘油中特定有机物残留的对比见下表:
甘油中残留有机物对比
【权利要求】
1.选择去除精制甘油中特定残留有机物的方法，其特征在于，包括将甘油经过升温反应、离心沉降过滤、树脂离子交换、加氢氧化钠高温电解、分离重金属离子、活性炭除杂吸腐脱色、减压真空浓缩、抗高温试验，还包括吸附剂制作以及吸附剂应用；所述吸附剂制作按以下步骤进行: 以重量比计算，按照环糊精:水=0.05~0.50:1的比例称取环糊精和水； 将水加热搅拌，待温度达到并保持40-60°C时，将环糊精加入并保持温度,控制搅拌速度50-70r/min，待环糊精全部加入，充分搅拌混合均匀； 将配制好的环糊精溶液加热，温度保持在75-80°C，保持IOmin制得环糊精水合物；以重量比计算，按照活性炭:环糊精水合物=0.05~0.1:1，称取并将活性炭加入环糊精水合物中，搅拌均匀后，加热至90°C，搅拌保持60分钟； 停止加热和搅拌，将混合物取出，置于烘箱中，加热至110°C烘干，控制水分低于2% ； 将烘干后的混合物取出，在干燥室内冷却至常温，粉碎，过筛，控制粒度在200-300目得到吸附剂； 所述吸附剂应用是按照重量分数计算，将所得吸附剂按甘油:吸附剂=1000:2的比例，投入甘油中，在温度80~90°C条件下，保持温度，控制搅拌速度60r/min，通过吸附剂对甘油中残留的二甘醇、乙二醇、脂肪酸酯类有机物杂质进行吸附，同时脱色，维持1.5~2.5h，将吸附剂过滤后得到甘油成品。
2.选择去除精制甘油中特定残留有机物的方法，其特征在于，所述活性炭形态为颗粒活性炭、圆柱形活性炭、球形活性炭的任意一种。
3.选择去除精制甘油中特定残留有机物的方法，其特征在于，所述活性炭种类为椰壳活性炭、果壳活性炭的任意一种。
4.选择去除精制甘油 中特定残留有机物的方法，其特征在于，所述环糊精为a-环糊精、环糊精和Y-环糊精的任意一种。
【文档编号】B01D15/08GK103880593SQ201410135863
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年4月8日 优先权日:2014年4月8日
【发明者】蒋海明, 潘光亮, 赖正波, 杜云忠, 陈艳琼 申请人:云南玉溪环腾科工贸有限公司