本發(fā)明屬于生物化工領(lǐng)域,具體地說(shuō),涉及一項(xiàng)兩步轉(zhuǎn)化工藝制備脂肪酸短鏈酯的技術(shù)。
背景技術(shù):
油脂工業(yè)的新前景--生物柴油,是由生物油脂原料通過(guò)轉(zhuǎn)酯或酯化反應(yīng)生成的長(zhǎng)鏈脂肪酸短鏈酯類(lèi)物質(zhì)(生物柴油),它是一種新型的無(wú)污染可再生能源。生物柴油在閃點(diǎn)、燃燒功效、含硫量、含氧量、芳烴含量、燃燒耗氧量方面均優(yōu)于石化柴油,而其它指標(biāo)與石化柴油相當(dāng)。燃燒尾氣中懸浮顆粒、co、硫化物以及碳?xì)浠衔锒即蠓冉档?,具備環(huán)境友好性。生物柴油的研究和應(yīng)用已經(jīng)受到廣泛的關(guān)注。
目前生產(chǎn)生物柴油主要采用化學(xué)法,即用動(dòng)植物油脂和一些低碳醇(甲醇或乙醇)在堿或者酸性催化劑作用下進(jìn)行酯交換反應(yīng),生成相應(yīng)的脂肪酸甲酯或乙酯。化學(xué)法制備生物柴油存在如下不可避免的缺點(diǎn):①對(duì)原料油脂中的游離脂肪酸和水的含量有嚴(yán)格要求;②堿法易生成的皂化物增大了反應(yīng)體系的粘度和甘油分離的困難,酸法反應(yīng)溫度較高,且設(shè)備易被腐蝕;③化學(xué)法甲醇用量大大超過(guò)反應(yīng)摩爾比,過(guò)量甲醇的回收增大過(guò)程能耗;④生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量含廢酸或廢堿的廢液,環(huán)境污染嚴(yán)重。
利用生物酶法合成生物柴油具有反應(yīng)條件溫和,運(yùn)行能耗低,無(wú)污染物排放以及具有廣泛的油脂原料適用性等優(yōu)點(diǎn),符合綠色化學(xué)的發(fā)展方向,因而日益受到人們的重視。然而,在使用脂肪酶作為催化劑進(jìn)行時(shí),由于油脂尤其是低品質(zhì)廢棄油脂組成復(fù)雜,除了含有甘油酯、脂肪酸、磷脂、水分外,還含有大量膠質(zhì)以及其它一些嚴(yán)重影響酶活性的雜質(zhì)成分。這些低品質(zhì)油脂原料的直接使用對(duì)酶的安全性造 成極大隱患。另外,這些雜質(zhì)的存在對(duì)酶反應(yīng)器的利用率、酶的回收以及后續(xù)產(chǎn)品的分離純化等都有負(fù)面影響,這在很大程度上也限制了酶法轉(zhuǎn)化油脂制備生物柴油對(duì)不同油脂原料,尤其是低品質(zhì)油脂原料的適用性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種脂肪酸短鏈酯的制備工藝,即通過(guò)兩步轉(zhuǎn)化工藝將油脂高效轉(zhuǎn)化為生物柴油。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的,本發(fā)明的脂肪酸短鏈酯的制備工藝,包括以下步驟:
步驟一:將油脂在短鏈有機(jī)酸存在下完全水解成脂肪酸,并從水解產(chǎn)物中分離出c8-c24脂肪酸;使水解得到的c8-c24脂肪酸從相當(dāng)多的雜質(zhì)中分離出來(lái)。
步驟二:用脂肪酶催化c8-c24脂肪酸發(fā)生醇解反應(yīng),制備生物柴油。在酶促醇解反應(yīng)過(guò)程中,通過(guò)控制短鏈醇流加和實(shí)行在線脫水,消除副產(chǎn)物水對(duì)脂肪酶和產(chǎn)物得率的負(fù)面影響,實(shí)現(xiàn)從脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的完全轉(zhuǎn)化。
前述的工藝,步驟一中水解反應(yīng)是在短鏈有機(jī)酸存在下向一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中間歇或連續(xù)加入油脂和基于油脂質(zhì)量50-2000%的水進(jìn)行油脂的水解,所述短鏈有機(jī)酸為甲酸或乙酸等,按油脂質(zhì)量0.1-1%添加,反應(yīng)在100-300℃,1.0-3.0mpa下進(jìn)行。
前述的工藝,步驟一中水解完畢后的短鏈有機(jī)酸可單獨(dú)分離,反復(fù)回用。
前述的工藝,步驟一中水解完畢后的重相可一起分離,多次回用。
前述的工藝,步驟二是將c8-c24脂肪酸和基于單位油脂質(zhì)量200-1000個(gè)酶活單位的脂肪酶裝入一級(jí)或多級(jí)環(huán)流反應(yīng)器中,通過(guò)脂肪酶催化c8-c24脂肪酸與短鏈醇發(fā)生酯化反應(yīng),反應(yīng)器溫度控制在20-50℃,c8-c24脂肪酸與短鏈醇的摩爾比為1:4-5,所述短鏈醇為 甲醇、乙醇、丙醇或丁醇等。
前述的工藝,步驟二酶促醇解反應(yīng)過(guò)程中,實(shí)行變速流加短鏈醇和溫和的在線脫水工藝。
前述的工藝,所述在線脫水是指利用膜、分子篩或短鏈醇?xì)馓岬取?/p>
所述短鏈醇?xì)馓崾菍⒎磻?yīng)器一側(cè)直接與裝有無(wú)水短鏈醇的罐體相連,無(wú)水短鏈醇的溫度為20-40℃,反應(yīng)器的另一側(cè)與真空泵連接,然后真空泵與冷凝器連接,將反應(yīng)器中真空控制在10-100mpa,冷凝器溫度為5-15℃。
本發(fā)明中使用的脂肪酶包括來(lái)源于酵母、霉菌、細(xì)菌或其它微生物的脂肪酶;脂肪酶為單種脂肪酶或多種脂肪酶的組合。例如,來(lái)源于米曲霉(aspergillusoryzae)的脂肪酶,來(lái)源于南極假絲酵母(candidaantarctica)的脂肪酶,來(lái)源于米黑根毛霉(rhizomucormiehei)的脂肪酶等。
本發(fā)明中使用的油脂原料為生物油脂,包括植物油脂、動(dòng)物油脂、廢食用油、酸化油、油脂精練下腳料和微生物油脂等。
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、麻風(fēng)樹(shù)油、文冠果油、小桐子油等;所述動(dòng)物油脂包括魚(yú)油、豬油等;所述微生物油脂包括酵母油脂、微藻類(lèi)油脂等。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明的兩步法制備脂肪酸短鏈酯的工藝,第一階段在短鏈有機(jī)酸存在下先將油脂進(jìn)行水解,然后分離出高純度水解產(chǎn)物脂肪酸,實(shí)現(xiàn)c8-c24脂肪酸的分離,這可以完全規(guī)避油脂尤其是低品質(zhì)油脂中多種復(fù)雜成分對(duì)后續(xù)脂肪酶催化特性的負(fù)面影響。短鏈有機(jī)酸可以方便回收,反復(fù)多次使用。在第二階段的酶促脂肪酸醇解反應(yīng)制備生物柴油過(guò)程中,通過(guò)控制短鏈醇流加策略和實(shí)現(xiàn)溫和的在線脫水技術(shù),使得脂肪酸可以完全轉(zhuǎn)化為生物柴油,且產(chǎn)品僅為脂肪酸短鏈酯和短鏈 醇的混合物,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單蒸餾回收短鏈醇,即可得到高純度脂肪酸短鏈酯產(chǎn)品即生物柴油。這種兩步法工藝與傳統(tǒng)的一步酶促油脂轉(zhuǎn)化制備生物柴油的工藝相比,顯著降低了油脂中復(fù)雜成分對(duì)酶活的影響,同時(shí),所用短鏈有機(jī)酸方便回收,反復(fù)多次使用。此外,在第二步酶促油脂醇解反應(yīng)中,參與反應(yīng)的物質(zhì)為高純度脂肪酸,不含中性酯(甘油三酯、甘油二酯和甘油一酯),這樣在醇解反應(yīng)過(guò)程中就不會(huì)有甘油生成,反應(yīng)副產(chǎn)物僅為單一的水分,采用溫和的在線脫水技術(shù)就可使生成的水分在線去除,從而使反應(yīng)不斷向正反應(yīng)方向進(jìn)行,直至脂肪酸完全轉(zhuǎn)化為脂肪酸短鏈酯。該工藝可以適用于各種各樣的油脂,后續(xù)產(chǎn)品的分離純化方便易行,具有非常好的工業(yè)化應(yīng)用前景。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明部分實(shí)施例中兩步法制備脂肪酸短鏈酯的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明,但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。若未特別指明,實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段,所用原料均為市售商品。
實(shí)施例1脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g菜籽油、基于油脂質(zhì)量50%的水,基于油脂質(zhì)量0.5%的甲酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解??販?50℃,2.0mpa,反應(yīng)4小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為99%,然后分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基于單位油脂質(zhì)量500個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于米曲霉aspergillusoryzae的脂肪酶),酶反應(yīng)器一側(cè)連接無(wú)水甲醇罐,另一側(cè)連接真空泵和冷凝器,控制體系中的真空為10mpa,冷凝器溫度為10℃,反應(yīng)器溫度為20℃,甲醇罐溫度為25℃,反應(yīng)5小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為99.4%。
實(shí)施例2脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g潲水油、基于油脂質(zhì)量1000%的水,基于油脂質(zhì)量0.1%的甲酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解??販?50℃,2.0mpa,反應(yīng)3小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為98.5%,然后分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基于單位油脂質(zhì)量400個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于米曲霉的脂肪酶),酶反應(yīng)器一側(cè)連接無(wú)水甲醇罐,另一側(cè)連接真空泵和冷凝器,控制體系中的真空為20mpa,冷凝器溫度為10℃,反應(yīng)器溫度為25℃,甲醇罐溫度為30℃,反應(yīng)6小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為99.5%。
實(shí)施例3脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g麻風(fēng)樹(shù)油、基于油脂質(zhì)量200%的水,基于油脂質(zhì)量0.6%的甲酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解。控溫130℃,1.8mpa,反應(yīng)3小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為99%,然后分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基于單位油脂質(zhì)量500個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于南極假絲酵母candidaantarctica的脂肪酶),酶反應(yīng)器一側(cè)連接無(wú)水甲醇罐,另一側(cè)連接真空泵和冷凝器,控制體系中的真空為80mpa,冷凝器溫度為14℃,酶反應(yīng)器溫度為30℃,甲醇罐溫度為25℃,反應(yīng)5小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為99.6%。
實(shí)施例4脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g麻魚(yú)油、基于油脂質(zhì)量400%的水,基于油脂質(zhì)量1.0%的乙酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解??販?50℃,1.8mpa,反應(yīng)4小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為98.8%,然后分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基于單位油脂質(zhì)量500個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于米黑根毛霉rhizomucormiehei的脂肪酶),酶反應(yīng)器一側(cè)連接無(wú)水甲醇罐,另一側(cè)連接真空泵和冷凝器控制體系中的真空為10mpa,冷凝器溫度為15℃,酶反應(yīng)器 溫度為40℃,甲醇罐溫度為25℃,反應(yīng)3小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為99.5%。
實(shí)施例5脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g酸化油、基于油脂質(zhì)量400%的水,基于油脂質(zhì)量0.5%的甲酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解??販?50℃,1.2mpa,反應(yīng)3小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為99.5%,然后分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基于單位油脂質(zhì)量600個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于南極假絲酵母的脂肪酶),酶反應(yīng)器一側(cè)連接無(wú)水甲醇罐,另一側(cè)連接真空泵和冷凝器,控制體系中的真空為25mpa,冷凝器溫度為10℃,酶反應(yīng)器溫度為35℃,甲醇罐溫度為25℃,反應(yīng)3小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為99.3%。
實(shí)施例6脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g蓖麻油、基于油脂質(zhì)量500%的水,基于油脂質(zhì)量0.1%的甲酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解??販?20℃,1.5mpa,反應(yīng)4小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為99.6%,然后下分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基于單位油脂質(zhì)量700個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于米黑根毛霉的脂肪酶),酶反應(yīng)器一側(cè)連接無(wú)水甲醇罐,另一側(cè)連接真空泵和冷凝器,控制體系中的真空為25mpa,冷凝器溫度為10℃,酶反應(yīng)器溫度為35℃,甲醇罐溫度為25℃,反應(yīng)4小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為99.6%。
實(shí)施例7脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g地溝油、基于油脂質(zhì)量800%的水,基于油脂質(zhì)量1.5%的乙酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解。控溫130℃,1.5mpa,反應(yīng)5小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為99.7%,然后分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基 于單位油脂質(zhì)量700個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于米黑根毛霉的脂肪酶),酶反應(yīng)器一側(cè)連接無(wú)水甲醇罐,另一側(cè)連接真空泵和冷凝器,控制體系中的真空為10mpa,冷凝器溫度為12℃,酶反應(yīng)器溫度為30℃,甲醇罐溫度為25℃,反應(yīng)4小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為99.5%。
實(shí)施例8脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g微藻油脂、基于油脂質(zhì)量1000%的水,基于油脂質(zhì)量0.5%的乙酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解??販?20℃,1.5mpa,反應(yīng)4小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為99.6%,然后分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基于單位油脂質(zhì)量200個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于南極假絲酵母的脂肪酶以及基于單位油脂質(zhì)量300個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于米黑根毛霉的脂肪酶),酶反應(yīng)器一側(cè)連接無(wú)水甲醇罐,另一側(cè)連接真空泵和冷凝器,控制體系中的真空為50mpa,冷凝器溫度為15℃,酶反應(yīng)器溫度為40℃,甲醇罐溫度為30℃,反應(yīng)4小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為99.5%。
實(shí)施例9脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g棕櫚油、基于油脂質(zhì)量1000%的水,基于油脂質(zhì)量0.8%的甲酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解??販?20℃,2.0mpa,反應(yīng)4小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為99.5%,然后分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基于單位油脂質(zhì)量300個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于南極假絲酵母的脂肪酶以及基于單位油脂質(zhì)量200個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于米黑根毛霉的脂肪酶),酶反應(yīng)器一側(cè)連接無(wú)水甲醇罐,另一側(cè)連接真空泵和冷凝器,控制體系中的真空為60mpa,冷凝器溫度為8℃,固定化酶反應(yīng)器溫度為35℃,乙醇罐溫度為30℃,反應(yīng)3小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為99.2%。
實(shí)施例10脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g小桐籽油、基于油脂質(zhì)量2000%的水,基于油脂質(zhì)量0.1%的乙酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解。控溫120℃,1.2mpa,反應(yīng)4時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為99.4%,然后分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基于單位油脂質(zhì)量600個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于南極假絲酵母的脂肪酶),酶反應(yīng)器一側(cè)連接無(wú)水甲醇罐,另一側(cè)連接真空泵和冷凝器,控制體系中的真空為50mpa,冷凝器溫度為12℃,酶反應(yīng)器溫度為45℃,甲醇罐溫度為25℃,反應(yīng)3小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為98%。
實(shí)施例11脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g菜籽油、基于油脂質(zhì)量100%的水,基于油脂質(zhì)量0.5%的甲酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解??販?20℃,1.1mpa,反應(yīng)5小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為99.4%,然后分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基于單位油脂質(zhì)量600個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于米曲霉的脂肪酶),酶反應(yīng)器一側(cè)連接無(wú)水乙醇罐,另一側(cè)連接真空泵和冷凝器,控制體系中的真空為10mpa,冷凝器溫度為12℃,反應(yīng)器溫度為30℃,乙醇罐溫度為25℃,反應(yīng)6小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為99.4%。
實(shí)施例12脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g潲水油、基于油脂質(zhì)量500%的水,基于油脂質(zhì)量1.0%的乙酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解??販?40℃,1.8mpa,反應(yīng)4小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為99.6%,然后分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基于單位油脂質(zhì)量600個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于米曲霉的脂肪酶),酶反應(yīng)器一側(cè)連接無(wú)水乙醇罐,另一側(cè)連接真空泵和冷凝器,控制體系中的真空為20mpa,冷凝器溫度為10℃,反應(yīng)器溫度為35℃,乙醇罐溫度為 25℃,反應(yīng)7小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為99.6%。
實(shí)施例13脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g麻風(fēng)樹(shù)油、基于油脂質(zhì)量500%的水,基于油脂質(zhì)量0.2%的甲酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解??販?50℃,1mpa,反應(yīng)4小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為99.5%,然后分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基于單位油脂質(zhì)量800個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于南極假絲酵母的脂肪酶),酶反應(yīng)器一側(cè)連接無(wú)水乙醇罐,另一側(cè)連接真空泵和冷凝器,控制體系中的真空為80mpa,冷凝器溫度為14℃,酶反應(yīng)器溫度為35℃,乙醇罐溫度為25℃,反應(yīng)6小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為99.7%。
實(shí)施例14脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g麻魚(yú)油、基于油脂質(zhì)量1000%的水,基于油脂質(zhì)量0.5%的乙酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解??販?50℃,2.0mpa,反應(yīng)3小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為199.8%,然后分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基于單位油脂質(zhì)量800個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于米黑根毛霉的脂肪酶),酶反應(yīng)器一側(cè)連接無(wú)水乙醇罐,另一側(cè)連接真空泵和冷凝器控制體系中的真空為30mpa,冷凝器溫度為15℃,酶反應(yīng)器溫度為40℃,乙醇罐溫度為25℃,反應(yīng)6小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為99.5%。
實(shí)施例15脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g酸化油、基于油脂質(zhì)量800%的水,基于油脂質(zhì)量0.5%的甲酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解??販?40℃,1.5mpa,反應(yīng)4小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為99.8%,然后分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基于單位油脂質(zhì)量600個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于南極假絲酵母的脂肪酶),酶 反應(yīng)器一側(cè)連接無(wú)水乙醇罐,另一側(cè)連接真空泵和冷凝器,控制體系中的真空為25mpa,冷凝器溫度為10℃,酶反應(yīng)器溫度為35℃,甲醇罐溫度為25℃,反應(yīng)6小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為99.5%。
實(shí)施例16脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g蓖麻油、基于油脂質(zhì)量2000%的水,基于油脂質(zhì)量0.5%的乙酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解??販?20℃,1.5mpa,反應(yīng)3小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為99.7%,然后分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基于單位油脂質(zhì)量700個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于米黑根毛霉的脂肪酶),酶反應(yīng)器一側(cè)連接無(wú)水乙醇罐,另一側(cè)連接真空泵和冷凝器,控制體系中的真空為25mpa,冷凝器溫度為10℃,酶反應(yīng)器溫度為35℃,乙醇罐溫度為25℃,反應(yīng)8小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為99.5%。
實(shí)施例17脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g地溝油、基于油脂質(zhì)量1000%的水,基于油脂質(zhì)量0.1%的乙酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解。控溫200℃,1.5mpa,反應(yīng)4小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為99.6%,然后分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基于單位油脂質(zhì)量900個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于米黑根毛霉的脂肪酶),酶反應(yīng)器一側(cè)連接無(wú)水乙醇罐,另一側(cè)連接真空泵和冷凝器,控制體系中的真空為15mpa,冷凝器溫度為12℃,酶反應(yīng)器溫度為30℃,乙醇罐溫度為25℃,反應(yīng)6小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為99.5%。
實(shí)施例18脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g酵母油脂、基于油脂質(zhì)量1200%的水,基于油脂質(zhì)量0.5%的甲酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解??販?50℃, 2.5mpa,反應(yīng)4小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為99.6%,然后分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基于單位油脂質(zhì)量400個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于南極假絲酵母的脂肪酶以及基于單位油脂質(zhì)量300個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于米黑根毛霉的脂肪酶),酶反應(yīng)器一側(cè)連接無(wú)水乙醇罐,另一側(cè)連接真空泵和冷凝器,控制體系中的真空為30mpa,冷凝器溫度為15℃,酶反應(yīng)器溫度為40℃,乙醇罐溫度為30℃,反應(yīng)7小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為99.2%。
實(shí)施例19脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g棕櫚油、基于油脂質(zhì)量1000%的水,基于油脂質(zhì)量1.0%的乙酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解。控溫120℃,1.5mpa,反應(yīng)2小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為99.8%,然后下分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基于單位油脂質(zhì)量300個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于南極假絲酵母的脂肪酶以及基于單位油脂質(zhì)量200個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于米黑根毛霉的脂肪酶),酶反應(yīng)器一側(cè)連接無(wú)水甲醇罐,另一側(cè)連接真空泵和冷凝器,控制體系中的真空為60mpa,冷凝器溫度為8℃,固定化酶反應(yīng)器溫度為35℃,乙醇罐溫度為30℃,反應(yīng)8小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為99.2%。
實(shí)施例20脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g小桐籽油、基于油脂質(zhì)量2000%的水,基于油脂質(zhì)量0.2%的甲酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解??販?20℃,2.5mpa,反應(yīng)4小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為99.5%,然后分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基于單位油脂質(zhì)量800個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于南極假絲酵母的脂肪酶),酶反應(yīng)器一側(cè)連接無(wú)水甲乙醇罐,另一側(cè)連接真空泵和冷凝器,控制體系中的真空為50mpa,冷凝器溫度為12℃,酶反應(yīng)器溫度為45℃,乙 醇罐溫度為25℃,反應(yīng)6小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為98%。
實(shí)施例21脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g菜籽油、基于油脂質(zhì)量100%的水,基于油脂質(zhì)量0.5%的乙酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解??販?60℃,1.5mpa,反應(yīng)5小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為99.3%,然后分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基于單位油脂質(zhì)量800個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于米曲霉的脂肪酶),酶反應(yīng)器溫度為20℃,甲醇和脂肪酸摩爾比為5:1,甲醇分別在反應(yīng)0小時(shí),1小時(shí),2小時(shí),3小時(shí)和4小時(shí)各加入1摩爾,反應(yīng)過(guò)程用如圖1所示的在線脫水(膜或分子篩),反應(yīng)4小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為99.4%。
實(shí)施例22脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g潲水油、基于油脂質(zhì)量100%的水,基于油脂質(zhì)量0.8%的乙酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解??販?80℃,2.2mpa,反應(yīng)3小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為98.5%,然后分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基于單位油脂質(zhì)量400個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于米曲霉的脂肪酶),酶反應(yīng)器溫度為25℃,甲醇和脂肪酸摩爾比為5:1,甲醇分別在反應(yīng)0小時(shí),1小時(shí),2小時(shí),3小時(shí)和4小時(shí)各加入1摩爾,反應(yīng)過(guò)程用如圖1所示的在線脫水(膜或分子篩),反應(yīng)3小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為99.5%。
實(shí)施例23脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g麻風(fēng)樹(shù)油、基于油脂質(zhì)量200%的水,基于油脂質(zhì)量0.5%的甲酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解??販?30℃,1.8mpa,反應(yīng)4小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為99%,然后分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基 于單位油脂質(zhì)量500個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于南極假絲酵母的脂肪酶),酶反應(yīng)器溫度為35℃,甲醇和脂肪酸摩爾比為5:1,甲醇分別在反應(yīng)0小時(shí),1小時(shí),2小時(shí),3小時(shí)和4小時(shí)各加入1摩爾,反應(yīng)過(guò)程用如圖1所示的在線脫水(膜或分子篩),反應(yīng)4小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為99.6%。
實(shí)施例24脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g麻魚(yú)油、基于油脂質(zhì)量400%的水,基于油脂質(zhì)量0.8%的乙酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解??販?40℃,1.8mpa,反應(yīng)3小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為98.8%,然后分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基于單位油脂質(zhì)量500個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于米黑根毛霉的脂肪酶),酶反應(yīng)器溫度為35℃,甲醇和脂肪酸摩爾比為5:1,甲醇分別在反應(yīng)0小時(shí),1小時(shí),2小時(shí),3小時(shí)和4小時(shí)各加入1摩爾,反應(yīng)過(guò)程用如圖1所示的在線脫水(膜或分子篩),反應(yīng)3小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為99.5%。
實(shí)施例25脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g酸化油、基于油脂質(zhì)量400%的水,基于油脂質(zhì)量0.5%的甲酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解。控溫160℃,1.2mpa,反應(yīng)5小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為99.5%,然后分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基于單位油脂質(zhì)量600個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于南極假絲酵母的脂肪酶),酶反應(yīng)器溫度為25℃,甲醇和脂肪酸摩爾比為4.5:1,甲醇分別在反應(yīng)0小時(shí)加入0.5摩爾,在1小時(shí),2小時(shí),3小時(shí)和4小時(shí)各加入1摩爾,反應(yīng)過(guò)程用如圖1所示的在線脫水(膜或分子篩),反應(yīng)3小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為99.3%。
實(shí)施例26脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g蓖麻油、基于油脂質(zhì)量500%的水,基于油脂質(zhì)量0.6%的乙 酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解。控溫130℃,1.5mpa,反應(yīng)3小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為99.6%,然后下分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基于單位油脂質(zhì)量700個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于米黑根毛霉的脂肪酶),酶反應(yīng)器溫度為30℃,甲醇和脂肪酸摩爾比為4.5:1,甲醇分別在反應(yīng)0小時(shí)加入0.5摩爾,在1小時(shí),2小時(shí),3小時(shí)和4小時(shí)各加入1摩爾,反應(yīng)過(guò)程用如圖1所示的在線脫水(膜或分子篩),反應(yīng)4小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為99.6%。
實(shí)施例27脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g地溝油、基于油脂質(zhì)量800%的水,基于油脂質(zhì)量0.5%的甲酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解??販?20℃,1.59mpa,反應(yīng)6小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為99.7%,然后分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基于單位油脂質(zhì)量700個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于米黑根毛霉的脂肪酶),酶反應(yīng)器溫度為25℃,甲醇和脂肪酸摩爾比為4.5:1,甲醇分別在反應(yīng)0小時(shí)加入0.5摩爾,在1小時(shí),2小時(shí),3小時(shí)和4小時(shí)各加入1摩爾,反應(yīng)過(guò)程用如圖1所示的在線脫水(膜或分子篩),反應(yīng)4小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為99.5%。
實(shí)施例28脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g潲水油、基于油脂質(zhì)量500%的水,實(shí)施例27中回收得到的甲酸,置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解??販?20℃,1.59mpa,反應(yīng)6小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為99.7%,然后分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基于單位油脂質(zhì)量700個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于米黑根毛霉的脂肪酶),酶反應(yīng)器溫度為25℃,甲醇和脂肪酸摩爾比為4.5:1,甲醇分別在反應(yīng)0小時(shí)加入0.5摩爾,在1小時(shí),2小時(shí),3小時(shí)和4小時(shí)各加入1摩爾,反應(yīng)過(guò)程用如圖1所示的在線脫水(膜或分子篩),反應(yīng)4小時(shí),體系 中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為99.5%。
實(shí)施例29脂肪酸短鏈酯的制備工藝
將10g潲水油、實(shí)施例26中水解完后得到的重相(含乙酸和甘油的水相),置于適于一級(jí)或多級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行油脂的水解??販?80℃,1.8mpa,反應(yīng)5小時(shí)后,有效油脂到脂肪酸的轉(zhuǎn)化率為99.7%,然后分離出c8-c24脂肪酸。分離出的脂肪酸用于第二階段酶反應(yīng)器(裝有基于單位油脂質(zhì)量700個(gè)標(biāo)準(zhǔn)酶活的來(lái)源于米黑根毛霉的脂肪酶),酶反應(yīng)器溫度為25℃,甲醇和脂肪酸摩爾比為4.5:1,甲醇分別在反應(yīng)0小時(shí)加入0.5摩爾,在1小時(shí),2小時(shí),3小時(shí)和4小時(shí)各加入1摩爾,反應(yīng)過(guò)程用如圖1所示的在線脫水(膜或分子篩),反應(yīng)4小時(shí),體系中脂肪酸到脂肪酸短鏈酯的轉(zhuǎn)化率為99.5%。
雖然,上文中已經(jīng)用一般性說(shuō)明及具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述,但在本發(fā)明基礎(chǔ)上,可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn),這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。因此,在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn),均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。