[发明专利]纯化甘油的方法

说明书

技术领域

本发明涉及甘油纯化方法，具体涉及源自生物柴油(biodiesel)生产的粗甘油的纯化方法。

背景技术

高燃料价格和环境问题推动着人们开发替代燃料，特别是源自可再生资源的燃料。一种这样的燃料通常被称为“生物柴油”燃料，通常包含脂肪酸的甲酯，在柴油机中燃烧。生物柴油燃料的一个来源是甘油三酸酯的酯交换反应，例如植物油与醇(通常是甲醇)的酯交换反应。甘油作为该工艺的副产物制得，通常含有脂肪酸盐和无机盐污染物。现有技术揭示了对甘油进行纯化的方法，例如D.R.Asher和D.W.Simpson在J.Phys.Chem.，第60卷，第518-21页(1956)中揭示的通过离子排斥色谱法进行甘油纯化。但是现有技术中的方法实现的分离较差。

本发明所解决的问题是发现一种改进的用来对甘油进行纯化的方法。

发明内容

本发明涉及一种对甘油进行纯化的方法。该方法包括以下步骤：(a)提供包含凝胶型酸性离子交换树脂的催化剂珠粒，所述珠粒具有：(i)不大于1.15的均匀系数；(ii)4-8重量％的源自交联剂的单体单元；(iii)200-400微米的调和平均粒度；(b)使来自生物柴油生产的粗甘油通过所述珠粒的床。

具体实施方式

除非另外说明，所有的百分数均为重量百分数(“重量％”)，所有的温度单位均为℃。关于离子交换树脂的重量百分数是以干树脂为基准计。脂肪酸是包含8-22个碳原子的无环脂族羧酸；最优选其包含12-18个碳原子。关于碳-碳键，所述脂肪酸可以是饱和的、单不饱和的或多不饱和的(通常包含两个或三个碳-碳双键)。

除了甘油以外，来自生物柴油生产的粗甘油通常包含甲醇、水、无机盐和脂肪酸盐。盐通常是钠盐和/或钾盐。脂肪酸盐的含量通常为5-50％。无机盐的含量为1-5％。这些含量通常一起用总阳离子浓度表示；其浓度通常为0.2-5％。在本发明的一些实施方式中，所述总阳离子浓度至少为0.5％，或者至少为1％。在一些实施方式中，所述总阳离子浓度不大于4％，或者不大于3％。粗甘油包含水，还可用水稀释，以减小对柱(column)的负荷，以及帮助分离，因此通常水含量可为5-40％。在本发明的一些实施方式中，引入树脂床中的粗甘油的甘油浓度至少为20％，或者至少为30％，或者至少为40％，或者至少为50％，或者至少为60％，或者至少为70％，或者至少为75％。本发明的方法还可用来对获自其它来源(包括肥皂制造)的粗甘油进行纯化。

在本发明的一些实施方式中，所述甘油的纯化在25-80℃的温度下进行。在本发明的一些实施方式中，所述温度不高于70℃，或者不高于65℃，或者不高于60℃。在本发明的一些实施方式中，所述温度至少为40℃，或者至少为45℃。更高的温度通常能够改进分离，但是本发明即使在比通常采用的温度更低的温度以及比通常采用的甘油浓度更高的浓度下，也可提供改进的分离效果。

根据本发明，用于甘油分离的常规流速为0.2-1床体积(“BV”)/小时。在本发明的一些实施方式中，所述流速至少为0.3BV/小时，或者至少为0.4BV/小时。在本发明的一些实施方式中，所述流速不大于0.9BV/小时，或者不大于0.8BV/小时。