[发明专利]一种混合脂肪酸的制备方法

说明书

本发明涉及脂肪酸的制备技术领域，具体涉及一种混合脂肪酸的制备方法。本发明提供了一种混合脂肪酸的制备方法，包括以下步骤：在十二烷基苯磺酸钠、吡咯烷酮离子液体和水存在条件下将油脂进行水解反应，得到混合脂肪酸。本发明以十二烷基苯磺酸钠作为乳化剂，起到了增强油水乳化的效果，降低了水解反应的温度，促进水解反应的进行。本发明采用吡咯烷酮离子液体作为催化剂，催化活性高、成本低、毒性低且可以循环利用。本发明的制备方法操作简单，适宜规模化生产。实施例测试结果表明，本发明提供的制备方法油脂的水解率可达97.11％；吡咯烷酮离子液体催化菜籽油水解重复利用6次后，水解率仍然在94％以上，重复利用性好。

技术领域

本发明涉及脂肪酸的制备技术领域，具体涉及一种混合脂肪酸的制备方法。

背景技术

脂肪酸是油脂化学工业中必不可少的化学物质原料。由动植物油脂水解产生的游离脂肪酸通常用于制备肥皂、表面活性剂、润滑剂、油漆、食品、化妆品、药品等。生物柴油也可以通过脂肪酸与短链醇经酯化反应而得，其碳链长度分布类似于化石柴油燃料。这些生物燃料是石油基燃料和化学品的理想替代品。

动植物油脂水解成脂肪酸一般使用化学方法或生物方法进行。其中，生物方法主要是经脂肪酶催化水解。脂肪酶催化动植物油脂的水解可在温和条件下进行，一般在常压下进行，反应温度为308K。但是，酶的成本较高，不能适用于工业化生产过程。

对于化学方法，Colgate-Emery工艺是生产脂肪酸的普遍工业工艺，其操作条件较为苛刻，通常要求工作温度为250℃，反应压力为5MPa，而且在高温、高压下，甘油三酯和由它们裂解产生的脂肪酸会发生氧化、脱水和酯交换等副反应，导致产物脂肪酸变质。

Twitchell脂肪分解过程是由Twitchell试剂在较温和的条件下(373K和 1atm)进行的催化反应过程，但是，Twitchell试剂主要由碳氢化合物、油酸和浓硫酸组成，使用这种强无机酸催化剂会增加设备的腐蚀，并产生大量的工业废水。

目前，固体超强酸催化剂已成功用于将油脂水解成游离脂肪酸，例如 Ngaosuwan等(参见Ngaosuwan,K.,Lotero,E.,Suwannakarn,K.,Goodwin Jr, J.G.,Praserthdam,P.(2009).Hydrolysis of triglycerides using solid acidcatalysts.Ind.Eng.Chem.Res.,48(10),4757-4767.doi:10.1021/ie8013988.)报道了在介孔二氧化硅上负载的钨酸锆和纳米Nafion树脂粒子构成的固体酸催化剂，用于水解三辛酸甘油酯；该反应过程在半间歇式反应器中进行，常压下操作，反应温度为110～150℃，水以低流速的方式连续加入。Satyarthi 等(参见Satyarthi,J.K.,Srinivas,D.,Ratnasamy,P.(2011).Hydrolysis of vegetable oils and fats to fatty acids over solid acidcatalysts.Appl.Catal.A-Gen. 391(1-2),427-435.doi:10.1016/j.apcata.2010.03.047.)采用固体Fe-Zn双金属氰化物(DMC)配合物作为植物油和动物油脂水解的催化剂，在常压，温度为190℃，催化剂用量为油脂重量的5％条件下，催化剂选择性达73％以上。然而，上述固体酸催化剂容易失活，且再生利用非常困难。