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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510408462.1 (22)申请日 2015.07.13 C12P 7/64(2006.01) (71)申请人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区清华园北京 100084-82 信箱 (72)发明人 杜伟 关鼎耀 戴玲妹 刘德华 (74)专利代理机构 北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 代理人 李相雨 (54) 发明名称 脂肪酸短链酯的制备工艺 (57) 摘要 本发明提供一种将油脂制备成脂肪酸短链酯 的新工艺, 该工艺先在短链有机酸存在下将油脂 完全水解, 从油脂水解液中将 C8-C24 脂肪酸分离 出来, 再用。
2、脂肪酶催化脂肪酸发生醇解反应, 制备 脂肪酸短链酯, 短链有机酸或水解过程中的整个 重相可以回用到前述水解过程。在酶促醇解反应 过程中, 通过控制短链醇流加和实行温和的在线 脱水技术, 消除副产物水对脂肪酶和产物得率的 负面影响, 实现脂肪酸到脂肪酸短链酯的完全转 化。该工艺具有油脂原料适用性强, 过程环保清 洁, 产品得率高等优点。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书9页 附图1页 CN 107034243 A 2017.08.11 CN 107034243 A 1/1 页 2 1.脂肪酸短链酯的制备工艺, 其特征在于,。
3、 包括以下步骤 : 步骤一 : 将油脂在短链有机酸存在下完全水解成脂肪酸, 并从水解产物中分离出 C8-C24 脂肪酸 ; 步骤二 : 用脂肪酶催化 C8-C24 脂肪酸发生醇解反应, 在酶促醇解反应过程中, 通过控 制短链醇流加和实行在线脱水, 消除副产物水对脂肪酶和产物得率的影响, 实现从脂肪酸 到脂肪酸短链酯的转化。 2.根据权利要求 1 所述的制备工艺, 其特征在于, 步骤一中水解反应是在短链有机酸 存在下向一级或多级反应器中间歇或连续加入油脂和基于油脂质量 50-2000的水进行 油脂的水解, 所述短链有机酸为甲酸或乙酸, 按油脂质量 0.1-1添加, 反应在 100-300, 1.。
4、0-3.0Mpa 下进行。 3.根据权利要求 1 所述的制备工艺, 其特征在于, 步骤一中水解完毕后的短链有机酸 单独分离, 反复回用。 4.根据权利要求 1 所述的制备工艺, 其特征在于, 步骤一中水解完毕后的重相一起分 离, 多次回用。 5.根据权利要求 1 所述的制备工艺, 其特征在于, 步骤二是将 C8-C24 脂肪酸和基于单 位油脂质量 200-1000 个酶活单位的脂肪酶装入一级或多级环流反应器中, 通过脂肪酶催 化 C8-C24 脂肪酸与短链醇发生酯化反应, 反应器温度控制在 20-50, C8-C24 脂肪酸与短 链醇的摩尔比为 1 : 4-5, 所述短链醇为甲醇、 乙醇、 丙。
5、醇或丁醇。 6.根据权利要求 1 所述的制备工艺, 其特征在于, 步骤二酶促醇解反应过程中, 实行变 速流加短链醇和在线脱水。 7.根据权利要求 1 所述的制备工艺, 其特征在于, 所述在线脱水是指利用膜、 分子筛或 短链醇气提。 8.根据权利要求 7 所述的制备工艺, 其特征在于, 所述短链醇气提是将反应器一侧 直接与装有无水短链醇的罐体相连, 无水短链醇的温度为 20-40, 反应器的另一侧与真 空泵连接, 然后真空泵与冷凝器连接, 将反应器中真空控制在 10-100Mpa, 冷凝器温度为 5-15。 9.根据权利要求 1-8 任一项所述的制备工艺, 其特征在于, 所述脂肪酶包括来源于酵 。
6、母、 霉菌、 细菌或其它微生物的脂肪酶 ; 脂肪酶为单种脂肪酶或多种脂肪酶的组合。 10.根据权利要求 1-8 任一项所述的制备工艺, 其特征在于, 所述油脂为生物油脂, 包 括植物油脂、 动物油脂、 废食用油、 酸化油、 油脂精练下脚料和微生物油脂 ; 其中, 所述植物油脂包括蓖麻油、 菜籽油、 大豆油、 花生油、 玉米油、 棉子油、 米糠油、 麻 风树油、 文冠果油、 小桐子油 ; 所述动物油脂包括鱼油、 猪油 ; 所述微生物油脂包括酵母油 脂、 微藻类油脂。 权 利 要 求 书 CN 107034243 A 2 1/9 页 3 脂肪酸短链酯的制备工艺 技术领域 0001 本发明属于生物化。
7、工领域, 具体地说, 涉及一项两步转化工艺制备脂肪酸短链酯 的技术。 背景技术 0002 油脂工业的新前景 - 生物柴油, 是由生物油脂原料通过转酯或酯化反应生成的 长链脂肪酸短链酯类物质(生物柴油), 它是一种新型的无污染可再生能源。 生物柴油在闪 点、 燃烧功效、 含硫量、 含氧量、 芳烃含量、 燃烧耗氧量方面均优于石化柴油, 而其它指标与 石化柴油相当。燃烧尾气中悬浮颗粒、 CO、 硫化物以及碳氢化合物都大幅度降低, 具备环境 友好性。生物柴油的研究和应用已经受到广泛的关注。 0003 目前生产生物柴油主要采用化学法, 即用动植物油脂和一些低碳醇 ( 甲醇或乙 醇 ) 在碱或者酸性催化剂。
8、作用下进行酯交换反应, 生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯。化学法 制备生物柴油存在如下不可避免的缺点 : 对原料油脂中的游离脂肪酸和水的含量有严格 要求 ; 碱法易生成的皂化物增大了反应体系的粘度和甘油分离的困难, 酸法反应温度较 高, 且设备易被腐蚀 ; 化学法甲醇用量大大超过反应摩尔比, 过量甲醇的回收增大过程能 耗 ; 生产过程中产生大量含废酸或废碱的废液, 环境污染严重。 0004 利用生物酶法合成生物柴油具有反应条件温和, 运行能耗低, 无污染物排放以及 具有广泛的油脂原料适用性等优点, 符合绿色化学的发展方向, 因而日益受到人们的重视。 然而, 在使用脂肪酶作为催化剂进行时, 由于油脂尤。
9、其是低品质废弃油脂组成复杂, 除了含 有甘油酯、 脂肪酸、 磷脂、 水分外, 还含有大量胶质以及其它一些严重影响酶活性的杂质成 分。 这些低品质油脂原料的直接使用对酶的安全性造成极大隐患。 另外, 这些杂质的存在对 酶反应器的利用率、 酶的回收以及后续产品的分离纯化等都有负面影响, 这在很大程度上 也限制了酶法转化油脂制备生物柴油对不同油脂原料, 尤其是低品质油脂原料的适用性。 发明内容 0005 本发明的目的是提供一种脂肪酸短链酯的制备工艺, 即通过两步转化工艺将油脂 高效转化为生物柴油。 0006 为了实现本发明目的, 本发明的脂肪酸短链酯的制备工艺, 包括以下步骤 : 0007 步骤一 。
10、: 将油脂在短链有机酸存在下完全水解成脂肪酸, 并从水解产物中分离出 C8-C24 脂肪酸 ; 使水解得到的 C8-C24 脂肪酸从相当多的杂质中分离出来。 0008 步骤二 : 用脂肪酶催化 C8-C24 脂肪酸发生醇解反应, 制备生物柴油。在酶促醇解 反应过程中, 通过控制短链醇流加和实行在线脱水, 消除副产物水对脂肪酶和产物得率的 负面影响, 实现从脂肪酸到脂肪酸短链酯的完全转化。 0009 前述的工艺, 步骤一中水解反应是在短链有机酸存在下向一级或多级反应器中间 歇或连续加入油脂和基于油脂质量 50-2000的水进行油脂的水解, 所述短链有机酸为甲 酸或乙酸等, 按油脂质量 0.1-1。
11、添加, 反应在 100-300, 1.0-3.0Mpa 下进行。 说 明 书 CN 107034243 A 3 2/9 页 4 0010 前述的工艺, 步骤一中水解完毕后的短链有机酸可单独分离, 反复回用。 0011 前述的工艺, 步骤一中水解完毕后的重相可一起分离, 多次回用。 0012 前述的工艺, 步骤二是将 C8-C24 脂肪酸和基于单位油脂质量 200-1000 个酶活单 位的脂肪酶装入一级或多级环流反应器中, 通过脂肪酶催化 C8-C24 脂肪酸与短链醇发生 酯化反应, 反应器温度控制在 20-50, C8-C24 脂肪酸与短链醇的摩尔比为 1 : 4-5, 所述短 链醇为甲醇、 。
12、乙醇、 丙醇或丁醇等。 0013 前述的工艺, 步骤二酶促醇解反应过程中, 实行变速流加短链醇和温和的在线脱 水工艺。 0014 前述的工艺, 所述在线脱水是指利用膜、 分子筛或短链醇气提等。 0015 所述短链醇气提是将反应器一侧直接与装有无水短链醇的罐体相连, 无水短链醇 的温度为 20-40, 反应器的另一侧与真空泵连接, 然后真空泵与冷凝器连接, 将反应器中 真空控制在 10-100Mpa, 冷凝器温度为 5-15。 0016 本发明中使用的脂肪酶包括来源于酵母、 霉菌、 细菌或其它微生物的脂肪酶 ; 脂肪 酶为单种脂肪酶或多种脂肪酶的组合。例如, 来源于米曲霉 (Aspergillu。
13、s oryzae) 的脂肪 酶, 来源于南极假丝酵母(Candida antarctica)的脂肪酶, 来源于米黑根毛霉(Rhizomucor miehei) 的脂肪酶等。 0017 本发明中使用的油脂原料为生物油脂, 包括植物油脂、 动物油脂、 废食用油、 酸化 油、 油脂精练下脚料和微生物油脂等。 0018 其中, 所述植物油脂包括蓖麻油、 菜籽油、 大豆油、 花生油、 玉米油、 棉子油、 米糠 油、 麻风树油、 文冠果油、 小桐子油等 ; 所述动物油脂包括鱼油、 猪油等 ; 所述微生物油脂包 括酵母油脂、 微藻类油脂等。 0019 本发明具有以下优点 : 0020 本发明的两步法制备脂肪。
14、酸短链酯的工艺, 第一阶段在短链有机酸存在下先将油 脂进行水解, 然后分离出高纯度水解产物脂肪酸, 实现 C8-C24 脂肪酸的分离, 这可以完全 规避油脂尤其是低品质油脂中多种复杂成分对后续脂肪酶催化特性的负面影响。短链有 机酸可以方便回收, 反复多次使用。在第二阶段的酶促脂肪酸醇解反应制备生物柴油过程 中, 通过控制短链醇流加策略和实现温和的在线脱水技术, 使得脂肪酸可以完全转化为生 物柴油, 且产品仅为脂肪酸短链酯和短链醇的混合物, 经过简单蒸馏回收短链醇, 即可得到 高纯度脂肪酸短链酯产品即生物柴油。 这种两步法工艺与传统的一步酶促油脂转化制备生 物柴油的工艺相比, 显著降低了油脂中复。
15、杂成分对酶活的影响, 同时, 所用短链有机酸方便 回收, 反复多次使用。此外, 在第二步酶促油脂醇解反应中, 参与反应的物质为高纯度脂肪 酸, 不含中性酯 ( 甘油三酯、 甘油二酯和甘油一酯 ), 这样在醇解反应过程中就不会有甘油 生成, 反应副产物仅为单一的水分, 采用温和的在线脱水技术就可使生成的水分在线去除, 从而使反应不断向正反应方向进行, 直至脂肪酸完全转化为脂肪酸短链酯。该工艺可以适 用于各种各样的油脂, 后续产品的分离纯化方便易行, 具有非常好的工业化应用前景。 附图说明 0021 图 1 为本发明部分实施例中两步法制备脂肪酸短链酯的工艺流程图。 说 明 书 CN 1070342。
16、43 A 4 3/9 页 5 具体实施方式 0022 以下实施例用于说明本发明, 但不用来限制本发明的范围。 若未特别指明, 实施例 中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段, 所用原料均为市售商品。 0023 实施例 1 脂肪酸短链酯的制备工艺 0024 将 10g 菜籽油、 基于油脂质量 50的水, 基于油脂质量 0.5的甲酸, 置于适于一 级或多级反应器中进行油脂的水解。 控温150, 2.0Mpa, 反应4小时后, 有效油脂到脂肪酸 的转化率为99, 然后分离出C8-C24脂肪酸。 分离出的脂肪酸用于第二阶段酶反应器(装 有基于单位油脂质量 500 个标准酶活的来源于米曲霉 A。
17、spergillus oryzae 的脂肪酶 ), 酶 反应器一侧连接无水甲醇罐, 另一侧连接真空泵和冷凝器, 控制体系中的真空为 10MPa, 冷 凝器温度为 10, 反应器温度为 20, 甲醇罐温度为 25, 反应 5 小时, 体系中脂肪酸到脂 肪酸短链酯的转化率为 99.4。 0025 实施例 2 脂肪酸短链酯的制备工艺 0026 将 10g 潲水油、 基于油脂质量 1000的水, 基于油脂质量 0.1的甲酸, 置于适于 一级或多级反应器中进行油脂的水解。 控温150, 2.0Mpa, 反应3小时后, 有效油脂到脂肪 酸的转化率为98.5, 然后分离出C8-C24脂肪酸。 分离出的脂肪酸。
18、用于第二阶段酶反应器 (装有基于单位油脂质量400个标准酶活的来源于米曲霉的脂肪酶), 酶反应器一侧连接无 水甲醇罐, 另一侧连接真空泵和冷凝器, 控制体系中的真空为 20MPa, 冷凝器温度为 10, 反应器温度为25, 甲醇罐温度为30, 反应6小时, 体系中脂肪酸到脂肪酸短链酯的转化 率为 99.5。 0027 实施例 3 脂肪酸短链酯的制备工艺 0028 将10g麻风树油、 基于油脂质量200的水, 基于油脂质量0.6的甲酸, 置于适于 一级或多级反应器中进行油脂的水解。 控温130, 1.8Mpa, 反应3小时后, 有效油脂到脂肪 酸的转化率为 99, 然后分离出 C8-C24 脂肪。
19、酸。分离出的脂肪酸用于第二阶段酶反应器 (装有基于单位油脂质量500个标准酶活的来源于南极假丝酵母Candida antarctica的脂 肪酶 ), 酶反应器一侧连接无水甲醇罐, 另一侧连接真空泵和冷凝器, 控制体系中的真空为 80MPa, 冷凝器温度为 14, 酶反应器温度为 30, 甲醇罐温度为 25, 反应 5 小时, 体系中 脂肪酸到脂肪酸短链酯的转化率为 99.6。 0029 实施例 4 脂肪酸短链酯的制备工艺 0030 将10g麻鱼油、 基于油脂质量400的水, 基于油脂质量1.0的乙酸, 置于适于一 级或多级反应器中进行油脂的水解。控温 150, 1.8Mpa, 反应 4 小时。
20、后, 有效油脂到脂肪 酸的转化率为 98.8, 然后分离出 C8-C24 脂肪酸。分离出的脂肪酸用于第二阶段酶反应 器 ( 装有基于单位油脂质量 500 个标准酶活的来源于米黑根毛霉 Rhizomucor miehei 的 脂肪酶 ), 酶反应器一侧连接无水甲醇罐, 另一侧连接真空泵和冷凝器控制体系中的真空为 10MPa, 冷凝器温度为 15, 酶反应器温度为 40, 甲醇罐温度为 25, 反应 3 小时, 体系中 脂肪酸到脂肪酸短链酯的转化率为 99.5。 0031 实施例 5 脂肪酸短链酯的制备工艺 0032 将10g酸化油、 基于油脂质量400的水, 基于油脂质量0.5的甲酸, 置于适于。
21、一 级或多级反应器中进行油脂的水解。 控温150, 1.2Mpa, 反应3小时后, 有效油脂到脂肪酸 的转化率为 99.5, 然后分离出 C8-C24 脂肪酸。分离出的脂肪酸用于第二阶段酶反应器 说 明 书 CN 107034243 A 5 4/9 页 6 (装有基于单位油脂质量600个标准酶活的来源于南极假丝酵母的脂肪酶), 酶反应器一侧 连接无水甲醇罐, 另一侧连接真空泵和冷凝器, 控制体系中的真空为 25MPa, 冷凝器温度为 10, 酶反应器温度为 35, 甲醇罐温度为 25, 反应 3 小时, 体系中脂肪酸到脂肪酸短链 酯的转化率为 99.3。 0033 实施例 6 脂肪酸短链酯的制。
22、备工艺 0034 将10g蓖麻油、 基于油脂质量500的水, 基于油脂质量0.1的甲酸, 置于适于一 级或多级反应器中进行油脂的水解。 控温120, 1.5Mpa, 反应4小时后, 有效油脂到脂肪酸 的转化率为 99.6, 然后下分离出 C8-C24 脂肪酸。分离出的脂肪酸用于第二阶段酶反应 器(装有基于单位油脂质量700个标准酶活的来源于米黑根毛霉的脂肪酶), 酶反应器一侧 连接无水甲醇罐, 另一侧连接真空泵和冷凝器, 控制体系中的真空为 25MPa, 冷凝器温度为 10, 酶反应器温度为 35, 甲醇罐温度为 25, 反应 4 小时, 体系中脂肪酸到脂肪酸短链 酯的转化率为 99.6。 0。
23、035 实施例 7 脂肪酸短链酯的制备工艺 0036 将10g地沟油、 基于油脂质量800的水, 基于油脂质量1.5的乙酸, 置于适于一 级或多级反应器中进行油脂的水解。控温 130, 1.5Mpa, 反应 5 小时后, 有效油脂到脂肪 酸的转化率为 99.7, 然后分离出 C8-C24 脂肪酸。分离出的脂肪酸用于第二阶段酶反应 器(装有基于单位油脂质量700个标准酶活的来源于米黑根毛霉的脂肪酶), 酶反应器一侧 连接无水甲醇罐, 另一侧连接真空泵和冷凝器, 控制体系中的真空为 10MPa, 冷凝器温度为 12, 酶反应器温度为 30, 甲醇罐温度为 25, 反应 4 小时, 体系中脂肪酸到脂。
24、肪酸短链 酯的转化率为 99.5。 0037 实施例 8 脂肪酸短链酯的制备工艺 0038 将 10g 微藻油脂、 基于油脂质量 1000的水, 基于油脂质量 0.5的乙酸, 置于适 于一级或多级反应器中进行油脂的水解。 控温120, 1.5Mpa, 反应4小时后, 有效油脂到脂 肪酸的转化率为 99.6, 然后分离出 C8-C24 脂肪酸。分离出的脂肪酸用于第二阶段酶反 应器(装有基于单位油脂质量200个标准酶活的来源于南极假丝酵母的脂肪酶以及基于单 位油脂质量 300 个标准酶活的来源于米黑根毛霉的脂肪酶 ), 酶反应器一侧连接无水甲醇 罐, 另一侧连接真空泵和冷凝器, 控制体系中的真空为。
25、 50MPa, 冷凝器温度为 15, 酶反应 器温度为40, 甲醇罐温度为30, 反应4小时, 体系中脂肪酸到脂肪酸短链酯的转化率为 99.5。 0039 实施例 9 脂肪酸短链酯的制备工艺 0040 将 10g 棕榈油、 基于油脂质量 1000的水, 基于油脂质量 0.8的甲酸, 置于适于 一级或多级反应器中进行油脂的水解。控温 120, 2.0Mpa, 反应 4 小时后, 有效油脂到脂 肪酸的转化率为 99.5, 然后分离出 C8-C24 脂肪酸。分离出的脂肪酸用于第二阶段酶反 应器(装有基于单位油脂质量300个标准酶活的来源于南极假丝酵母的脂肪酶以及基于单 位油脂质量 200 个标准酶活。
26、的来源于米黑根毛霉的脂肪酶 ), 酶反应器一侧连接无水甲醇 罐, 另一侧连接真空泵和冷凝器, 控制体系中的真空为 60MPa, 冷凝器温度为 8, 固定化酶 反应器温度为35, 乙醇罐温度为30, 反应3小时, 体系中脂肪酸到脂肪酸短链酯的转化 率为 99.2。 0041 实施例 10 脂肪酸短链酯的制备工艺 说 明 书 CN 107034243 A 6 5/9 页 7 0042 将 10g 小桐籽油、 基于油脂质量 2000的水, 基于油脂质量 0.1的乙酸, 置于适 于一级或多级反应器中进行油脂的水解。 控温120, 1.2Mpa, 反应4时后, 有效油脂到脂肪 酸的转化率为99.4, 然。
27、后分离出C8-C24脂肪酸。 分离出的脂肪酸用于第二阶段酶反应器 (装有基于单位油脂质量600个标准酶活的来源于南极假丝酵母的脂肪酶), 酶反应器一侧 连接无水甲醇罐, 另一侧连接真空泵和冷凝器, 控制体系中的真空为 50MPa, 冷凝器温度为 12, 酶反应器温度为 45, 甲醇罐温度为 25, 反应 3 小时, 体系中脂肪酸到脂肪酸短链 酯的转化率为 98。 0043 实施例 11 脂肪酸短链酯的制备工艺 0044 将10g菜籽油、 基于油脂质量100的水, 基于油脂质量0.5的甲酸, 置于适于一 级或多级反应器中进行油脂的水解。 控温120, 1.1Mpa, 反应5小时后, 有效油脂到脂。
28、肪酸 的转化率为 99.4, 然后分离出 C8-C24 脂肪酸。分离出的脂肪酸用于第二阶段酶反应器 (装有基于单位油脂质量600个标准酶活的来源于米曲霉的脂肪酶), 酶反应器一侧连接无 水乙醇罐, 另一侧连接真空泵和冷凝器, 控制体系中的真空为 10MPa, 冷凝器温度为 12, 反应器温度为30, 乙醇罐温度为25, 反应6小时, 体系中脂肪酸到脂肪酸短链酯的转化 率为 99.4。 0045 实施例 12 脂肪酸短链酯的制备工艺 0046 将10g潲水油、 基于油脂质量500的水, 基于油脂质量1.0的乙酸, 置于适于一 级或多级反应器中进行油脂的水解。 控温140, 1.8Mpa, 反应4。
29、小时后, 有效油脂到脂肪酸 的转化率为 99.6, 然后分离出 C8-C24 脂肪酸。分离出的脂肪酸用于第二阶段酶反应器 (装有基于单位油脂质量600个标准酶活的来源于米曲霉的脂肪酶), 酶反应器一侧连接无 水乙醇罐, 另一侧连接真空泵和冷凝器, 控制体系中的真空为 20MPa, 冷凝器温度为 10, 反应器温度为35, 乙醇罐温度为25, 反应7小时, 体系中脂肪酸到脂肪酸短链酯的转化 率为 99.6。 0047 实施例 13 脂肪酸短链酯的制备工艺 0048 将10g麻风树油、 基于油脂质量500的水, 基于油脂质量0.2的甲酸, 置于适于 一级或多级反应器中进行油脂的水解。 控温150,。
30、 1Mpa, 反应4小时后, 有效油脂到脂肪酸 的转化率为 99.5, 然后分离出 C8-C24 脂肪酸。分离出的脂肪酸用于第二阶段酶反应器 (装有基于单位油脂质量800个标准酶活的来源于南极假丝酵母的脂肪酶), 酶反应器一侧 连接无水乙醇罐, 另一侧连接真空泵和冷凝器, 控制体系中的真空为 80MPa, 冷凝器温度为 14, 酶反应器温度为 35, 乙醇罐温度为 25, 反应 6 小时, 体系中脂肪酸到脂肪酸短链 酯的转化率为 99.7。 0049 实施例 14 脂肪酸短链酯的制备工艺 0050 将 10g 麻鱼油、 基于油脂质量 1000的水, 基于油脂质量 0.5的乙酸, 置于适于 一级。
31、或多级反应器中进行油脂的水解。 控温150, 2.0Mpa, 反应3小时后, 有效油脂到脂肪 酸的转化率为 199.8, 然后分离出 C8-C24 脂肪酸。分离出的脂肪酸用于第二阶段酶反应 器 ( 装有基于单位油脂质量 800 个标准酶活的来源于米黑根毛霉的脂肪酶 ), 酶反应器一 侧连接无水乙醇罐, 另一侧连接真空泵和冷凝器控制体系中的真空为 30MPa, 冷凝器温度为 15, 酶反应器温度为 40, 乙醇罐温度为 25, 反应 6 小时, 体系中脂肪酸到脂肪酸短链 酯的转化率为 99.5。 说 明 书 CN 107034243 A 7 6/9 页 8 0051 实施例 15 脂肪酸短链酯的。
32、制备工艺 0052 将10g酸化油、 基于油脂质量800的水, 基于油脂质量0.5的甲酸, 置于适于一 级或多级反应器中进行油脂的水解。 控温140, 1.5Mpa, 反应4小时后, 有效油脂到脂肪酸 的转化率为 99.8, 然后分离出 C8-C24 脂肪酸。分离出的脂肪酸用于第二阶段酶反应器 (装有基于单位油脂质量600个标准酶活的来源于南极假丝酵母的脂肪酶), 酶反应器一侧 连接无水乙醇罐, 另一侧连接真空泵和冷凝器, 控制体系中的真空为 25MPa, 冷凝器温度为 10, 酶反应器温度为 35, 甲醇罐温度为 25, 反应 6 小时, 体系中脂肪酸到脂肪酸短链 酯的转化率为 99.5。 。
33、0053 实施例 16 脂肪酸短链酯的制备工艺 0054 将 10g 蓖麻油、 基于油脂质量 2000的水, 基于油脂质量 0.5的乙酸, 置于适于 一级或多级反应器中进行油脂的水解。 控温120, 1.5Mpa, 反应3小时后, 有效油脂到脂肪 酸的转化率为 99.7, 然后分离出 C8-C24 脂肪酸。分离出的脂肪酸用于第二阶段酶反应 器(装有基于单位油脂质量700个标准酶活的来源于米黑根毛霉的脂肪酶), 酶反应器一侧 连接无水乙醇罐, 另一侧连接真空泵和冷凝器, 控制体系中的真空为 25MPa, 冷凝器温度为 10, 酶反应器温度为 35, 乙醇罐温度为 25, 反应 8 小时, 体系中。
34、脂肪酸到脂肪酸短链 酯的转化率为 99.5。 0055 实施例 17 脂肪酸短链酯的制备工艺 0056 将 10g 地沟油、 基于油脂质量 1000的水, 基于油脂质量 0.1的乙酸, 置于适于 一级或多级反应器中进行油脂的水解。 控温200, 1.5Mpa, 反应4小时后, 有效油脂到脂肪 酸的转化率为 99.6, 然后分离出 C8-C24 脂肪酸。分离出的脂肪酸用于第二阶段酶反应 器(装有基于单位油脂质量900个标准酶活的来源于米黑根毛霉的脂肪酶), 酶反应器一侧 连接无水乙醇罐, 另一侧连接真空泵和冷凝器, 控制体系中的真空为 15MPa, 冷凝器温度为 12, 酶反应器温度为 30, 。
35、乙醇罐温度为 25, 反应 6 小时, 体系中脂肪酸到脂肪酸短链 酯的转化率为 99.5。 0057 实施例 18 脂肪酸短链酯的制备工艺 0058 将 10g 酵母油脂、 基于油脂质量 1200的水, 基于油脂质量 0.5的甲酸, 置于适 于一级或多级反应器中进行油脂的水解。 控温150, 2.5Mpa, 反应4小时后, 有效油脂到脂 肪酸的转化率为 99.6, 然后分离出 C8-C24 脂肪酸。分离出的脂肪酸用于第二阶段酶反 应器(装有基于单位油脂质量400个标准酶活的来源于南极假丝酵母的脂肪酶以及基于单 位油脂质量 300 个标准酶活的来源于米黑根毛霉的脂肪酶 ), 酶反应器一侧连接无水。
36、乙醇 罐, 另一侧连接真空泵和冷凝器, 控制体系中的真空为 30MPa, 冷凝器温度为 15, 酶反应 器温度为40, 乙醇罐温度为30, 反应7小时, 体系中脂肪酸到脂肪酸短链酯的转化率为 99.2。 0059 实施例 19 脂肪酸短链酯的制备工艺 0060 将 10g 棕榈油、 基于油脂质量 1000的水, 基于油脂质量 1.0的乙酸, 置于适于 一级或多级反应器中进行油脂的水解。 控温120, 1.5Mpa, 反应2小时后, 有效油脂到脂肪 酸的转化率为 99.8, 然后下分离出 C8-C24 脂肪酸。分离出的脂肪酸用于第二阶段酶反 应器(装有基于单位油脂质量300个标准酶活的来源于南极。
37、假丝酵母的脂肪酶以及基于单 位油脂质量 200 个标准酶活的来源于米黑根毛霉的脂肪酶 ), 酶反应器一侧连接无水甲醇 说 明 书 CN 107034243 A 8 7/9 页 9 罐, 另一侧连接真空泵和冷凝器, 控制体系中的真空为 60MPa, 冷凝器温度为 8, 固定化酶 反应器温度为35, 乙醇罐温度为30, 反应8小时, 体系中脂肪酸到脂肪酸短链酯的转化 率为 99.2。 0061 实施例 20 脂肪酸短链酯的制备工艺 0062 将 10g 小桐籽油、 基于油脂质量 2000的水, 基于油脂质量 0.2的甲酸, 置于适 于一级或多级反应器中进行油脂的水解。 控温120, 2.5Mpa,。
38、 反应4小时后, 有效油脂到脂 肪酸的转化率为99.5, 然后分离出C8-C24脂肪酸。 分离出的脂肪酸用于第二阶段酶反应 器(装有基于单位油脂质量800个标准酶活的来源于南极假丝酵母的脂肪酶), 酶反应器一 侧连接无水甲乙醇罐, 另一侧连接真空泵和冷凝器, 控制体系中的真空为 50MPa, 冷凝器温 度为 12, 酶反应器温度为 45, 乙醇罐温度为 25, 反应 6 小时, 体系中脂肪酸到脂肪酸 短链酯的转化率为 98。 0063 实施例 21 脂肪酸短链酯的制备工艺 0064 将10g菜籽油、 基于油脂质量100的水, 基于油脂质量0.5的乙酸, 置于适于一 级或多级反应器中进行油脂的水。
39、解。控温 160, 1.5Mpa, 反应 5 小时后, 有效油脂到脂肪 酸的转化率为 99.3, 然后分离出 C8-C24 脂肪酸。分离出的脂肪酸用于第二阶段酶反应 器 ( 装有基于单位油脂质量 800 个标准酶活的来源于米曲霉的脂肪酶 ), 酶反应器温度为 20, 甲醇和脂肪酸摩尔比为 5 : 1, 甲醇分别在反应 0 小时, 1 小时, 2 小时, 3 小时和 4 小时 各加入1摩尔, 反应过程用如图1所示的在线脱水(膜或分子筛), 反应4小时, 体系中脂肪 酸到脂肪酸短链酯的转化率为 99.4。 0065 实施例 22 脂肪酸短链酯的制备工艺 0066 将10g潲水油、 基于油脂质量10。
40、0的水, 基于油脂质量0.8的乙酸, 置于适于一 级或多级反应器中进行油脂的水解。控温 180, 2.2Mpa, 反应 3 小时后, 有效油脂到脂肪 酸的转化率为 98.5, 然后分离出 C8-C24 脂肪酸。分离出的脂肪酸用于第二阶段酶反应 器 ( 装有基于单位油脂质量 400 个标准酶活的来源于米曲霉的脂肪酶 ), 酶反应器温度为 25, 甲醇和脂肪酸摩尔比为 5 : 1, 甲醇分别在反应 0 小时, 1 小时, 2 小时, 3 小时和 4 小时 各加入1摩尔, 反应过程用如图1所示的在线脱水(膜或分子筛), 反应3小时, 体系中脂肪 酸到脂肪酸短链酯的转化率为 99.5。 0067 实施。
41、例 23 脂肪酸短链酯的制备工艺 0068 将10g麻风树油、 基于油脂质量200的水, 基于油脂质量0.5的甲酸, 置于适于 一级或多级反应器中进行油脂的水解。 控温130, 1.8Mpa, 反应4小时后, 有效油脂到脂肪 酸的转化率为 99, 然后分离出 C8-C24 脂肪酸。分离出的脂肪酸用于第二阶段酶反应器 (装有基于单位油脂质量500个标准酶活的来源于南极假丝酵母的脂肪酶), 酶反应器温度 为 35, 甲醇和脂肪酸摩尔比为 5 : 1, 甲醇分别在反应 0 小时, 1 小时, 2 小时, 3 小时和 4 小 时各加入1摩尔, 反应过程用如图1所示的在线脱水(膜或分子筛), 反应4小时。
42、, 体系中脂 肪酸到脂肪酸短链酯的转化率为 99.6。 0069 实施例 24 脂肪酸短链酯的制备工艺 0070 将10g麻鱼油、 基于油脂质量400的水, 基于油脂质量0.8的乙酸, 置于适于一 级或多级反应器中进行油脂的水解。 控温140, 1.8Mpa, 反应3小时后, 有效油脂到脂肪酸 的转化率为 98.8, 然后分离出 C8-C24 脂肪酸。分离出的脂肪酸用于第二阶段酶反应器 说 明 书 CN 107034243 A 9 8/9 页 10 (装有基于单位油脂质量500个标准酶活的来源于米黑根毛霉的脂肪酶), 酶反应器温度为 35, 甲醇和脂肪酸摩尔比为 5 : 1, 甲醇分别在反应 。
43、0 小时, 1 小时, 2 小时, 3 小时和 4 小时 各加入1摩尔, 反应过程用如图1所示的在线脱水(膜或分子筛), 反应3小时, 体系中脂肪 酸到脂肪酸短链酯的转化率为 99.5。 0071 实施例 25 脂肪酸短链酯的制备工艺 0072 将10g酸化油、 基于油脂质量400的水, 基于油脂质量0.5的甲酸, 置于适于一 级或多级反应器中进行油脂的水解。 控温160, 1.2Mpa, 反应5小时后, 有效油脂到脂肪酸 的转化率为 99.5, 然后分离出 C8-C24 脂肪酸。分离出的脂肪酸用于第二阶段酶反应器 (装有基于单位油脂质量600个标准酶活的来源于南极假丝酵母的脂肪酶), 酶反应。
44、器温度 为 25, 甲醇和脂肪酸摩尔比为 4.5 : 1, 甲醇分别在反应 0 小时加入 0.5 摩尔, 在 1 小时, 2 小时, 3 小时和 4 小时各加入 1 摩尔, 反应过程用如图 1 所示的在线脱水 ( 膜或分子筛 ), 反 应 3 小时, 体系中脂肪酸到脂肪酸短链酯的转化率为 99.3。 0073 实施例 26 脂肪酸短链酯的制备工艺 0074 将10g蓖麻油、 基于油脂质量500的水, 基于油脂质量0.6的乙酸, 置于适于一 级或多级反应器中进行油脂的水解。 控温130, 1.5Mpa, 反应3小时后, 有效油脂到脂肪酸 的转化率为99.6, 然后下分离出C8-C24脂肪酸。 分。
45、离出的脂肪酸用于第二阶段酶反应器 (装有基于单位油脂质量700个标准酶活的来源于米黑根毛霉的脂肪酶), 酶反应器温度为 30, 甲醇和脂肪酸摩尔比为 4.5 : 1, 甲醇分别在反应 0 小时加入 0.5 摩尔, 在 1 小时, 2 小 时, 3 小时和 4 小时各加入 1 摩尔, 反应过程用如图 1 所示的在线脱水 ( 膜或分子筛 ), 反应 4 小时, 体系中脂肪酸到脂肪酸短链酯的转化率为 99.6。 0075 实施例 27 脂肪酸短链酯的制备工艺 0076 将10g地沟油、 基于油脂质量800的水, 基于油脂质量0.5的甲酸, 置于适于一 级或多级反应器中进行油脂的水解。控温 120, 。
46、1.59Mpa, 反应 6 小时后, 有效油脂到脂肪 酸的转化率为99.7, 然后分离出C8-C24脂肪酸。 分离出的脂肪酸用于第二阶段酶反应器 (装有基于单位油脂质量700个标准酶活的来源于米黑根毛霉的脂肪酶), 酶反应器温度为 25, 甲醇和脂肪酸摩尔比为 4.5 : 1, 甲醇分别在反应 0 小时加入 0.5 摩尔, 在 1 小时, 2 小 时, 3 小时和 4 小时各加入 1 摩尔, 反应过程用如图 1 所示的在线脱水 ( 膜或分子筛 ), 反应 4 小时, 体系中脂肪酸到脂肪酸短链酯的转化率为 99.5。 0077 实施例 28 脂肪酸短链酯的制备工艺 0078 将 10g 潲水油、。
47、 基于油脂质量 500的水, 实施例 27 中回收得到的甲酸, 置于适于 一级或多级反应器中进行油脂的水解。控温 120, 1.59Mpa, 反应 6 小时后, 有效油脂到脂 肪酸的转化率为99.7, 然后分离出C8-C24脂肪酸。 分离出的脂肪酸用于第二阶段酶反应 器(装有基于单位油脂质量700个标准酶活的来源于米黑根毛霉的脂肪酶), 酶反应器温度 为 25, 甲醇和脂肪酸摩尔比为 4.5 : 1, 甲醇分别在反应 0 小时加入 0.5 摩尔, 在 1 小时, 2 小时, 3 小时和 4 小时各加入 1 摩尔, 反应过程用如图 1 所示的在线脱水 ( 膜或分子筛 ), 反 应 4 小时, 体。
48、系中脂肪酸到脂肪酸短链酯的转化率为 99.5。 0079 实施例 29 脂肪酸短链酯的制备工艺 0080 将10g潲水油、 实施例26中水解完后得到的重相(含乙酸和甘油的水相), 置于适 于一级或多级反应器中进行油脂的水解。 控温180, 1.8Mpa, 反应5小时后, 有效油脂到脂 说 明 书 CN 107034243 A 10 9/9 页 11 肪酸的转化率为99.7, 然后分离出C8-C24脂肪酸。 分离出的脂肪酸用于第二阶段酶反应 器(装有基于单位油脂质量700个标准酶活的来源于米黑根毛霉的脂肪酶), 酶反应器温度 为 25, 甲醇和脂肪酸摩尔比为 4.5 : 1, 甲醇分别在反应 0。
49、 小时加入 0.5 摩尔, 在 1 小时, 2 小时, 3 小时和 4 小时各加入 1 摩尔, 反应过程用如图 1 所示的在线脱水 ( 膜或分子筛 ), 反 应 4 小时, 体系中脂肪酸到脂肪酸短链酯的转化率为 99.5。 0081 虽然, 上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述, 但在 本发明基础上, 可以对之作一些修改或改进, 这对本领域技术人员而言是显而易见的。因 此, 在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进, 均属于本发明要求保护的范围。 说 明 书 CN 107034243 A 11 1/1 页 12 图 1 说 明 书 附 图 CN 107034243 A 12 。