[发明专利]采用碱处理进行脂肪酸烷基酯生产

说明书

一种生产脂肪酸烷基酯的方法，该方法包含提供含有油相/疏水相和亲水相的系统，并在水和一种或多种酯解酶存在下，将存在于所述油相/疏水相中的脂肪酸原料与醇反应。

本申请是申请日为2015年5月28日、申请号为201580027195.1、发明名称为“采用碱处理进行脂肪酸烷基酯生产”的发明专利申请的分案申请。

序列表的引用

本申请包含一个计算机可读形式的序列表。该计算机可读形式通过引用结合在此。

发明领域

本发明涉及从脂肪酸原料生产脂肪酸烷基酯的方法。根据本发明所述的方法中包括抛光反应，在该反应中碱试剂或碱直接混合入该全酶反应混合物中。

背景技术

可以将脂肪酸烷基酯在标准的柴油发动机中用作燃料、生物柴油。生物柴油可以单独使用或与石化柴油混合使用。目前因为其环境方面的益处，生物柴油已经变得更有吸引力。

虽然目前生物柴油主要是化学产生的(使用例如NaOH和/或甲醇钠作为催化剂)，但是有几个相关的问题限制了它的发展，例如由于高含量的游离脂肪酸的油的预加工、为了在反应中的高醇盈余的需求将化学催化剂从酯和甘油相去除、和在甘油回收方法中去除无机盐。

通过使用酯解酶作为催化剂，极大地防止了由化学催化剂导致的这些劣势，并且在最近这些年，在生产生物柴油的酯交换中使用脂肪酶引起了人们的兴趣。

通过酶生物转换产生的生物柴油(与化学转换相比)更加环保。然而，有非常少的例外，目前酶技术未用于商业化规模的生物柴油生产。

使用液体酶来进行脂肪酸烷基酯的酶生产方法描述于例如，WO 2006/072256，Lv等人，方法生化(Process Biochemistry)45(2010)446-450)和WO 2012/098114中。

在生产脂肪酸烷基酯或生物柴油的方法中，将脂肪酸原料与醇(典型地甲醇)反应以产生脂肪酸烷基酯和甘油。这些方法包括另外的步骤，例如对脂肪酸烷基酯进行碱处理以降低游离脂肪酸的量。在这些加工步骤之前，将包含脂肪酸烷基酯、游离脂肪酸等的油相/疏水相与包含例如水、甘油和过量的醇的一部分的亲水相分离。在碱处理之前，油相/疏水相和亲水相的分离被认为是必须的，主要是因为，据信，在碱处理之前没有相分离，作为生产脂肪酸烷基酯的副产品形成的甘油将包含大量的盐。这是不理想的，因为甘油本身就是有价值的副产品，其中该甘油被加工成工业级甘油。

另外，为了降低醇的蒸发，在碱处理之前分离油相/疏水相和亲水相被认为是有优势的，因为碱处理是在升高的温度下进行的，该温度接近醇的沸点。

最后，当通过酶生物转化生产脂肪酸烷基酯/生物柴油时，在碱处理之前的相分离使再使用大量的该酶成为可能，否则该酶在碱处理过程中会至少部分变性。

然而，在油相/疏水相和亲水相的分离过程中，形成了第三个乳剂相，该乳剂相也包含一些脂肪酸烷基酯或生物柴油。这个第三相不与油相/疏水相一起被收集。因此，除了带来技术挑战外，该分离步骤也导致了脂肪酸烷基酯或生物柴油的失去。

因此，对生产脂肪酸烷基酯或生物柴油更有效的方法存在需求。

发明概述

本发明提供通过将脂肪酸原料与醇在系统中反应来生产脂肪酸烷基酯的方法，该系统包含油相/疏水相和亲水相，其中在所述醇/所述亲水相存在的情况下，通过用一种或多种碱性试剂进行处理，皂/盐形成自游离脂肪酸。

本发明也提供生产脂肪酸烷基酯的方法，包括

i)提供包含油相/疏水相和亲水相的系统，和

ii)在水和一种或多种酯解酶存在的情况下，将存在于所述油相/疏水相中的脂肪酸原料与醇反应；