[发明专利]丙三醇的蒸发方法

说明书

本申请目的为在含有惰性固体的流化床中蒸发丙三醇水溶液的方法，该方 法能够同时除去该溶液中存在的以及蒸发过程中产生的杂质。

丙三醇是一种化学产品，即1，2，3-丙三醇，其可由丙烯通过化学合成而制得， 或者可在植物油的甲醇分解中作为副产物而产生。

通过各种工艺可进行植物油的甲醇分解，尤其通过使用均相催化剂，如氢 氧化钠或甲醇钠的甲醇溶液，或者使用非均相催化剂。关于此主题可参考D Ballerini等人在2002年11-12月的l’actualitéchimique中的文章。

植物油的甲醇分解一方面产生甲酯，另一方面产生丙三醇。甲酯尤其被作 为燃料或燃油用在柴油和家用燃料中的燃料。随着对可再生来源燃料进行开发， 尤其是对植物油甲酯(EMHV)的开发，使得由此生成途径的丙三醇产量大大 提高，丙三醇约占转化油重量的10％。

来自植物油的丙三醇是一种可再生来源的天然产品，因此越来越可使用。 在当前绿色化学新理念的背景下，越来越多地强调可持续发展，使这种产品增 值变得越来越有益。

然而，制造EMVH的生产方法导致纯度或高或低并在水中或多或少稀释的 丙三醇。根据“the Soap and Detergent Association”(Soaps and Detergents：A theoretical and Practical Review，Miami Beach Fla.，1994年10月12-14日，第6章第 172-206页，编辑：L Spitz，AOCS Press，Champaign)所采用的定义，通常将这 些纯度或高或低的丙三醇水溶液取名为甘油。粗甘油通常具有约88％的丙三醇、 9-10％的水以及2-3％的杂质的组成。尤其地，其可含有杂质如碱式盐(例如钠 盐或钾盐)、非甘油的有机化合物、甲醇或植物油残留物。在丙三醇的某些应用 中，这些杂质的存在对于所进行的反应或最终产物的质量是特别有害的。例如 在制备丙烯醛的情况下，钠盐或钾盐的存在对于丙三醇的催化脱水反应以生成 丙稀醛是有害的，这是因为这些盐可毒害所用催化剂的酸中心。

因此，粗丙三醇水溶液或甘油通常需要在使用前经过预处理，或者纯化处 理以便考虑新用途。

此外，常常不仅仅为了所考虑的用途而需要去除不期望的杂质，还需要对 溶液进行浓缩，甚至蒸发水溶液，因为某些工业方法使用蒸汽形式的丙三醇。 这些操作要非常精细，因为已知丙三醇可分解，尤其是分解为丙烯醛，或者导 致聚合物如聚甘油。

丙三醇的各种纯化技术描述于已有文献中。实际上，这是一种具有1500种 以上不同用途的产品，要求任何特定质量，尤其存在“药典”级，其需要纯度非 常高的丙三醇。

在对丙三醇的纯化或蒸发所使用或所研究的方法中，将特别列举由G.B. D’Souza于J.Am.Oil Chemists’Soc.1979年11月(第56卷)812A中描述的方 法、由Steinberner U等人于Fat.Sci.Technol.(1978)，89Jahrgang第8期，第297-303 页中描述的方法、以及由Anderson D.D.等人于Soaps and Detergents：A theroretical and Practical Review，Miami Beach Fla.，1994年10月12-14日，第6章第172-206 页，编辑：L Spitz，AOCS Press，Champaign中描述的方法。

根据所考虑的最终应用，所提出的对粗丙三醇溶液的处理目标为去除溶解 的盐以及源自脂肪体的有机杂质、脱除颜色、增加丙三醇的含量、或者蒸发丙 三醇。

为了达到上述目的，尤其可通过蒸发、蒸馏、热处理(以中和残留的脂肪酸)、 随后进行过滤、离子交换或离子排斥处理、反渗透或电渗析分离而实现。

例如使用多功能蒸发器以对丙三醇稀溶液进行浓缩。使用三效蒸发器进而 可蒸发2.4kg水产生1kg蒸汽。