一種改進的甘油生產工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及輕工業原料工藝改進領域，具體涉及一種改進的甘油生產工藝。
【背景技術】
[0002]丙三醇，俗稱甘油，是一種重要的輕化工原料，廣泛應用于各種行業。如在涂料工業中用于生產醇酸樹脂和酚醛樹脂；在醫藥工業中用于作溶劑和潤滑劑;食品工業中用于制造甜味劑、保濕劑和甘油單酯;煙草工業中用于作溶劑和保濕劑;在日用化工中用于制造牙膏、香精的生產等。甘油還是聚醚的成分，用于制造聚氨基甲酸酯泡沫塑料，在聚合物的生產上用作某些單體聚合時的介質和添加劑。
[0003]按原料來源不同，丙三醇的工業生產方法可分為天然油脂、石油化工原料和淀粉質原料三種。國內外主要以油脂為原料生產丙三醇，這類丙三醇占總產量的60%。此類方法主要是以油脂為原料皂化生產肥皂和水解生產脂肪酸過程中回收丙三醇，其中42%來自肥皂工業，58%來自脂肪酸工業。傳統的以油脂為原料回收丙三醇的工藝為:油脂高溫水解得粗甘油和硬脂酸，往粗甘油中投加鹽酸后，甘油和鹽酸靜置分層，撇除上層的脂肪酸和油脂后再加入氫氧化鈣進行皂化反應，進一步去除脂肪酸和油脂，提純后的甘油溶液濃縮至/國標所需的要求，此工藝的劣勢在于殘余的Ca(OH)2和CaCl2會堵塞工藝設備及管道。
[0004]公開號為103209947A的專利公開了一種甘油的精制方法:1、在減壓下加熱含有堿金屬、醇、有機脂肪酸和水分的甘油，以除去醇和水分的工序；2、在除去了醇和水分的甘油中添加硫酸進行中和的工序;3、離心分離被中和的甘油，以分離除去堿金屬的硫酸鹽和有機脂肪酸的工序;4、在由離心分離回收的甘油中添加、混合堿土金屬的硫酸鹽的工序;5、對添加、混合了堿土金屬的硫酸鹽的甘油進行離心分離，以分離除去堿金屬的硫酸鹽和有機脂肪酸的堿土金屬鹽的工序。該工藝較為繁瑣，投入成本較高。
[0005]大孔樹脂又稱全多孔樹脂，是一類以吸附為特點的非凝膠型有機高分子大孔網狀聚合物，可分為非極性、中極性和極性三大類。由于大孔樹脂不帶有酸、堿功能基，不會發生離子交換反應，但其具有較大的比表面積，因此可以從水中吸附有機溶質，從而實現廢水中有機溶質的富集、分離。樹脂吸附主要是通過物理吸附或化學吸附中的非共價鍵力發生作用，它的吸附性能主要與樹脂本身的化學結構(大孔樹脂的極性和空間結構)、被吸附物質的化學結構、上樣溶劑性質及洗脫劑性質等因素有關。
[0006]本發明將大孔吸附樹脂應用到甘油生產工藝中，利用大孔吸附樹脂吸附甘油溶液中的少量油脂和脂肪酸，提純甘油，解決了傳統處理工藝中殘余的鈣堵塞管道的問題。
【發明內容】
[0007]本發明公開了一種改進的甘油生產工藝，油脂經高溫水解產生粗甘油溶液和脂肪酸，采用大孔吸附樹脂提純粗甘油溶液，不僅避免了傳統工藝中殘余的鈣堵塞設備管道的問題，且提純后的甘油經濃縮后達到工業級一等品的要求。
[0008]—種改進的甘油生產工藝，將油脂經高溫水解得粗甘油溶液和脂肪酸，其特征于在于粗甘油溶液處理包括以下步驟:
(1)預處理:投加粗甘油溶液質量0.03?2%的吸附劑于粗甘油溶液中，攪拌反應30?90min，過濾分離得濾液；
(2)樹脂吸附:步驟(I)得到的濾液以I?5BV/h流速經大孔樹脂吸附柱吸附，得純凈的甘油溶液，所述大孔樹脂為酸性、非極性且比表面積MOOOmVg的大孔吸附樹脂;然后將樹脂解吸再生:采用3~5%NaOH溶液沖洗樹脂柱，加熱使得柱內的堿液溫度維持55?70°C，收集2?6BV廢液，直至反洗液顏色變淺，與下一BV出水顏色無明顯變化，然后用清水沖洗柱子I?3BV，再用0.5?1.5%的HCl溶液沖洗樹脂柱，直至出水為酸性，最后再用清水沖洗柱子，直至出水pH=4?6;
(3)甘油濃縮:步驟(2)得到的甘油溶液經減壓蒸餾濃縮，得甘油產品。
[0009]粗甘油溶液中存在少量的油脂及脂肪酸，作為優選，預處理采用吸附劑吸附去除粗甘油溶液中少量的油脂，吸附劑可選擇活性炭/焦、硅藻土、高嶺土、有機膨潤土中的至少一種，投加量為粗甘油溶液質量的0.05?2%。
[0010]作為優選，廢吸附劑經熱蒸汽洗脫再生后，洗脫液可回流至水解釜生產甘油和脂肪酸。
[0011]大孔吸附樹脂是非凝膠型有機高分子大孔網狀聚合物，因物理化學性質穩定、耐酸耐堿、孔徑較大而不受小分子物質的影響、吸附量大及再生簡便可重復利用等特點，廣泛應用于化學、物理、醫藥及環保等領域。大孔吸附樹脂與離子交換樹脂的分離原理不同，依靠自身與被吸附分子間的范德華力，通過巨大的比表面積對物質進行物理吸附作用。同時，依靠自身的網狀空穴結構，對不同分子量的化合物起到了篩選作用。因此，大孔吸附樹脂是一種兼具吸附性及分子篩選作用的分離樹脂，其吸附性能主要與樹脂自身的化學結構、被吸附物質的化學結構、上樣溶劑性質和洗脫劑性質等因素有關。
[0012]為去除粗甘油溶液中的脂肪酸、油脂之類的物質，步驟(2)中的大孔吸附樹脂選擇酸性、非極性、比表面積2 100mVg的大孔吸附樹脂。
[0013]樹脂解吸再生還可采用以下方法:①采用蒸汽洗脫樹脂，直至樹脂解析完全。②采用甲醇和/或乙醇沖洗樹脂2?6BV直至反洗液顏色沒有變化，然后用清水沖洗柱子I?3BV，直至出水不含有機溶劑。
[0014]作為優選，步驟(2)中樹脂柱選擇矮胖型樹脂柱，柱子直徑為高度的2?3倍。
[0015]為保證大孔吸附樹脂的解吸效果，解吸的流速為3~10BV/h。
[0016]作為優選，步驟(3)經得到的甘油產品再經高溫蒸發/薄膜蒸發處理，能達到工業級一等品要求。
[0017]作為優選，步驟(3)經濃縮得到的冷凝液直接排放或生化處理后再排放。
[0018]與現有甘油生產工藝相比，本發明具有如下優點:
1、本發明工藝流程及操作簡單、反應條件溫和、占地少、投入成本低、易于產業化；
2、本發明將大孔吸附樹脂技術引入到甘油的生產過程中，取代原有工藝中采用CaO進行中和反應除雜，避免了殘余的鈣堵塞設備及管道。
[0019]3、經大孔吸附樹脂處理后的甘油溶液經濃縮后，可達工業級一等品的要求。
【附圖說明】
[0020]
圖1為本發明一種改進的甘油生產工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細描述，需要指出的是，以下所述實施例旨在便于對本發明的理解，而對其不起任何限定作用。
[0022]實施例1
某油脂廠油脂經高溫水解生產粗甘油溶液和脂肪酸，粗甘油溶液為黑灰色渾濁溶液，皂化值 0.6-0.7mg/g，pH=4.0，甘油含量 28.7%。
[0023]( I)預處理:粗甘油溶液中投加0.3%活性炭(以粗甘油溶液質量為基準)，攪拌反應60min，過濾分離得淺黃色液體；
廢活性炭再生:采用熱蒸汽法沖洗廢活性炭，直至洗脫液中紫外吸收峰不再變化，洗脫液回流至水解釜，高溫水解制備甘油和脂肪酸。
[0024](2)樹脂吸附:
①裝柱:用乙醇浸泡XDA-1大孔吸附樹脂浸泡4h，然后裝柱，用清水將樹脂中的乙醇洗脫干凈。
[0025]②過柱:將得到的淺黃色濾液以3BV/h流速過XDA-1大孔吸附樹脂柱，經測定洗脫液的阜化值為0.18mg/g，已達處理要求。
[0026]③樹脂再生:采用3~5%Na0H溶液沖洗樹脂柱，加熱使得柱內的堿液溫度維持55?70°C，收集2?6BV廢液，直至反洗液顏色變淺，與下一 BV出水顏色無明顯變化，然后用清水沖洗柱子I?3BV，再用0.5?1.5%的HCl溶液沖洗樹脂柱，直至出水為酸性，最后再用清水沖洗柱子，直至出水pH=4?6。
[0027](3)甘油回用:步驟(2)得到的甘油溶液經蒸餾濃縮后，再高溫蒸發得高品質的甘油產品(甘油含量>80%)。
[0028]實施例2
某油脂廠油脂經高溫水解生產粗甘油溶液和脂肪酸，粗甘油溶液為黑灰色渾濁溶液，皂化值 0.6-0.7mg/g，pH=4.0，甘油含量 28.7%。
[0029]( I)預處理:粗甘油溶液中投加0.3%活性炭(以粗甘油溶液質量為基準)，攪拌反應60min，過濾分離得淺黃色液體；
廢活性炭再生:采用熱蒸汽法沖洗廢活性炭，直至洗脫液中紫外吸收峰不再變化，洗脫液回流至水解釜，高溫水解制備甘油和脂肪酸。
[0030](2)樹脂吸附:
①裝柱:用乙醇浸泡HYA-106大孔吸附樹脂浸泡4h，然后裝柱，用清水將樹脂中的乙醇洗脫干凈。
[0031 ]②過柱:將得到的淺黃色濾液以3BV/h流速過HYA-106大孔吸附樹脂柱，經測定洗脫液的阜化值為0.20mg/g，已達處理要求。
[0032]③樹脂再生:采用3~5%Na0H溶液沖洗樹脂柱，加熱使得柱內的堿液溫度維持55?70°C，收集2?6BV廢液，直至反洗液顏色