[发明专利]一种制备植物油脂肪酸乙酯的新方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备植物油脂肪酸乙酯的新方法。

背景技术

脂肪酸乙酯是利用乙醇与油脂反应生成，也就是乙酯生物柴油。生物柴油作为石油柴油代替品，是一类从各类油脂反应制得的能源，并且是目前典型的“绿色能源”，给能源开始短缺的当代社会带来了希望。而且，与传统的石油柴油对比，生物柴油可生物降解，对环境的污染少，特别是对于二氧化碳、硫化物、粉尘等污染物的排放量是比较低的，所以大力研究与发展生物柴油是具有重大意义的。

目前，脂肪酸乙酯常用的方法是搅拌法，反应速度容易受到搅拌速度的影响，当产量大反应容器大时，搅拌的过程中容易出现局部混合不均从而引起反应速率下降的情况，影响了工业化、规模化进程。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种制备植物油脂肪酸乙酯的新方法，该方法以植物油为主要原材料，将水力空化技术用于植物油脂肪酸乙酯的制备过程中，有效地缩短了制备时间，提高了反应效率。

解决上述技术问题的技术方案是：一种制备植物油脂肪酸乙酯的新方法，包括以下步骤：

（1）取植物油预热至65～75℃；

（2）按KOH重量是植物油重量的1～1.5%，无水乙醇与植物油的摩尔比为9.5～10.5∶1计，取KOH放入无水乙醇中，并使用超声波处理使KOH完全溶于无水乙醇中，得到KOH乙醇溶液；

（3）将预热好的植物油与KOH乙醇溶液混合，然后接上水力空化装置在65～75℃条件下循环反应10～30min；

（4）反应结束后，调节产物的pH值到中性，在65～75℃条件下旋蒸25～35min，得到植物油脂肪酸乙酯。

步骤（2）中超声波处理的时间为4min～6min，超声波的功率为150～250W。

步骤（4）中用于调节pH值的物质是盐酸。

所述的植物油是茶籽油、菜籽油、棉籽油、大豆油或棕榈油。

水利空化技术具有优良的强化反应效果，同时具有较高的能量利用率，对于设备的损伤小，能够达到连续化生产等特点，目前被广泛运用于强化一些物理、化学过程。本发明是一种制备植物油脂肪酸乙酯新的技术方法，适用于食用植物油如茶籽油、菜籽油、棉籽油、大豆油或棕榈油等植物油脂，通过利用水力空化技术制备脂肪酸乙酯，制备效果好，具有使用方便，成本低，投资少，可有效提高反应速率，减少反应时间，减低能耗等优点。

具体实施方式

实施例1：一种制备植物油脂肪酸乙酯的新方法，包括以下步骤：

（1）取50g的棉籽油在恒温水浴锅中预热至70℃。

（2）称取一定量的KOH（棉籽油重量的1.25%）放入称好的一定量无水乙醇（无水乙醇与棉籽油摩尔比为10:1）中，并使用超声波处理4min～6min使KOH完全溶于乙醇中，超声波的功率为200W。

（3）将预热好的棉籽油与用超声波溶解好的KOH和无水乙醇同时倒入250ml的三口烧瓶，然后接上水力空化装置循环70℃下反应15min。

（4）反应结束后，滴加0.5mol/L的稀盐酸用来调节产物的pH值到中性，在70℃旋蒸30min得植物油脂肪酸乙酯。

同等条件下采用传统搅拌法进行脂肪酸乙酯制备（即与实施例1相比，步骤（2）中省略了超声波处理工序，步骤（3）的反应过程是在普通装置中进行，未采用水力空化装置），具体结果如下表所示。

从上表可以看出，同等条件下采用搅拌法进行脂肪酸乙酯制备时，羟基值在30min时达到最高值，此时羟基值为176.87mgKOH/g，但本发明采用水力空化技术制备脂肪酸乙酯时，反应15min羟基值达到183.09mgKOH/g。可见本发明利用水力空化技术制备脂肪酸乙酯，不仅制备效果好，而且可以显著地缩短制备时间，有效地提高了反应速率，同时提高了产率（产物中羟基值越大表示脂肪酸乙酯的产率越高）。

本发明原料是以植物油为主要原料，除了采用棉籽油外，还可以采用茶籽油、菜籽油、大豆油或棕榈油等其他食用油。

本发明所述的的水力空化装置是普通的水力空化装置，如文丘里管等，故此处不再赘述水力空化装置的具体结构。