一種利用地溝油酶法生產脂肪酸的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種生產脂肪酸的方法，特別是涉及一種利用地溝油酶法生產脂肪酸的方法。
【背景技術】
[0002]據統計，中國一年有2600萬噸地溝油，這些地溝油有的被不法分子作為生產食用油的原料危害社會。地溝油中的重金屬、毒素(如丙烯醛)嚴重超標，過氧化值高于0.4%,遠遠超過國家標準0.15%，長期攝入會使細胞功能衰竭，誘發多種疾病，甚至致癌。以地溝油為主要原料提取脂肪酸的工藝流程沒有二次污染，工藝流程中使用酶作為催化劑，使廢物資源化、減量化、無害化，達到了清潔生產和循環經濟的要求。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的技術問題是提供一種設備簡單、節能環保、成本低的酶法生產脂肪酸的方法。
[0004]一種利用地溝油酶法生產脂肪酸的方法，包括如下步驟:
(1)將地溝油(除雜)加熱、攪拌并與二氧化碳和水接觸，生成酸化油；
(2)將酸化油水洗，除去水分和雜質，得到中性酸化油；
(3)將中性酸化油與中性脂肪酶混合進行水解反應，得到水解混合產物；
(4)將所述水解混合產物在分離罐中分離出上層油相物質，水洗后得到混合脂肪酸，即女口廣叩ο
[0005]本發明所述方法的主要反應為:C3H5(OORn)3 — C3H5(OH)3+RnC00H
本發明所述的利用地溝油酶法生產脂肪酸的方法，其中，步驟(3)中的所述水解反應分兩次進行:將酸化油與脂肪酶混合進行第一次水解反應，得到第一水解混合產物；所述第一水解混合產物進入分離罐，除去水分和雜質，上層油相與脂肪酶進行第二次水解反應，得到第二水解混合產物；
將所述第二水解混合產物在分離罐中分離出上層油相物質，水洗后得到混合脂肪酸，即產品。
[0006]本發明所述的利用地溝油酶法生產脂肪酸的方法，其中步驟(4)之后還包括如下步驟:
(5)將所述混合脂肪酸根據需要精制后得到不同碳鏈的脂肪酸。
[0007]本發明所述的利用地溝油酶法生產脂肪酸的方法，其中步驟(1)中所述接觸過程在加熱條件下進行，溫度為70?85°C，所述二氧化碳的壓力為0.3?0.6MP，接觸的時間為5?12h，所述地溝油的總量與水的重量比為2?10。當二氧化碳壓力低于0.1 MP時，二氧化碳在水中的溶解性較差，得到的水溶液的酸性較弱，不能非常有效地將地溝油進行酸化，導致酸化油的收率偏低；當二氧化碳壓力高于IMP時，酸化油的質量沒有明顯提高，而對反應容器的耐壓能力則要求較高。
[0008]本發明所述的利用地溝油酶法生產脂肪酸的方法，其中所述二氧化碳的壓力為
0.3?0.6MP，反應溫度為70?85°C，接觸的時間為5?12h，地溝油的總量與水的重量比為2?10。
[0009]本發明所述的利用地溝油酶法生產脂肪酸的方法，其中步驟(3)中所述脂肪酶為中性或酸性，所述水解是在常溫、常壓、pH值中性條件下進行的。所述脂肪酶為中性脂肪酶或酸性脂肪酶，酸性脂肪酶可以耐酸(PH3?5)，中性脂肪酶(PH6?11)，而用堿性脂肪酶(PH8?11)需要調PH值，提高成本且效果不顯著。
[0010]本發明所述的利用地溝油酶法生產脂肪酸的方法，其中所述水解溫度為30?50。。。
[0011]本發明所述的利用地溝油酶法生產脂肪酸的方法，其中所述方法還包括甘油的回收。
[0012]本發明所述利用地溝油酶法生產脂肪酸的方法與現有技術不同之處在于本發明公開了采用高濃度C02水溶液替代濃硫酸處理地溝油，分離出酸化油，高濃度C02水溶液具有比較強的酸性，能夠使地溝油中雜質等酸化而分離，而生成的碳酸氫鹽可以作為電解質，溶于水中，破壞膠體結構，使中性油和脂肪酸聚集，從而與其它物質分離開來；C02是氣體，降壓后很容易與溶液分離，得到的酸化油純度高，對環境無污染，排出的廢水不含酸，操作簡單。硫酸法得到的酸化油是為黑褐色，純度低。本發明所述方法將地溝油回收進行了利用，變廢為寶，節能環保的同時大大降低了成本；酶法水解地溝油具有耗能低、設備投資少、流程簡單，操作簡便、加工成本低等優點，適于不同規模生產，有利于綜合利用和充分利用資源，減少環境污染改善勞動條件；同時有利于甘油回收，水解率達到92%以上；利用地溝油酶法水解生產脂肪酸，對發展清潔生產具有重要意義，且具有廣闊的應用前景。
【具體實施方式】
[0013]實施例1
一種利用地溝油酶法生產脂肪酸的方法，包括如下步驟:
(1)將地溝油(除雜)加熱、攪拌并與二氧化碳和水接觸，生成酸化油；接觸過程在加熱條件下進行，溫度為60?90°C，所述二氧化碳的壓力為0.1?1MP，接觸的時間為5?20h，所述地溝油的總量與水的重量比為1?20 ;
(2)將酸化油水洗，除去水分和雜質，得到中性酸化油；
(3)將中性酸化油與脂肪酶混合進行水解反應，得到水解混合產物；所述脂肪酶為中性或酸性，所述水解是在常溫、常壓、pH值中性條件下進行的；所述水解溫度為30?50°C ；
(4)將所述水解混合產物在分離罐中分離出上層油相物質，水洗后得到混合脂肪酸，即女口廣叩ο
[0014]實施例2
一種利用地溝油酶法生產脂肪酸的方法，其中所述二氧化碳的壓力為0.3?0.8ΜΡ，接觸的溫度為70?85°C，接觸的時間為5?10h，地溝油的總量與水的重量比為1?10 ;所述方法在步驟(4)之后還包括將所述混合脂肪酸根據需要精制后得到不同碳鏈的脂肪酸，其他同實施例1。
[0015]實施例3 一種利用地溝油酶法生產脂肪酸的方法，所述方法還包括對甘油進行回收，其他同實施例2。
[0016]實施例4
一種利用地溝油酶法生產脂肪酸的方法，包括如下步驟:
(1)將地溝油(除雜)加熱、攪拌并二氧化碳和水接觸，生成酸化油；所述接觸過程在加熱條件下進行，溫度為75?80°C，所述二氧化碳的壓力為0.3?0.6MP，接觸的時間為5?12h，所述地溝油的總量與水的重量比為2?10 ;
(2)將酸化油水洗，除去水分和雜質，得到中性酸化油；充分反應后的混合物應分三層，從上至下依次為油相、植物浙青和水相，分離罐除去植物浙青和水相，將包括酸化油的上層油相分離出來；
(3)將酸化油與脂肪酶混合進行第一次水解反應，得到第一水解混合產物；所述第一水解混合產物進入分離罐，除去水分和雜質，上層油相與脂肪酶進行第二次水解反應，得到第二水解混合