專利名稱：用回收動植物油、泔水油制備的浮選劑脂肪酸及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種利用回收動植物油和泔水油制備的磷礦石浮選劑脂肪酸及其制備方法，屬于油脂化工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
磷礦是我國重要的戰(zhàn)略資源，既是制取磷肥和生產(chǎn)黃磷、磷酸及其他多種磷制品的重要化工礦物原料，也是保障食品安全的重要物質(zhì)，同時又是精細(xì)磷化工的物質(zhì)基礎(chǔ)，在國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中具有重要的地位和作用[李成秀，文書明.我國磷礦選礦現(xiàn)狀及其進(jìn)展.礦產(chǎn)綜合利用，2010 (2) :22-25]。云南磷礦產(chǎn)量已連續(xù)幾年超過1500萬t，居全國之首。主導(dǎo)產(chǎn)品磷礦、高濃度磷復(fù)肥、黃磷產(chǎn)量在全國各省、市、區(qū)同類產(chǎn)品產(chǎn)量排位中已保持領(lǐng)先并位居首位我國磷礦石選礦近幾年的研究和發(fā)展較快，從技術(shù)上來說與國外較為接近，技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)比較成熟。
磷礦的開采主要采用浮選工藝，浮選藥劑按照其作用，可分為三類，即捕收劑、起泡劑和調(diào)整劑。捕收劑決定礦物的可浮性，因此在浮選工藝中占有舉足輕重的地位[李成吾等.磷礦捕收劑研究進(jìn)展.有色礦冶，2007 (23):26-28, 48] 0通常，磷礦石的浮選多采用脂肪酸來作為捕收劑。脂肪酸是一種極為重要的基礎(chǔ)化工原料之一，可廣泛應(yīng)用于日用化妝品、洗滌用品、工業(yè)脂肪酸鹽、涂料、油漆、橡膠、農(nóng)用化學(xué)品、藥品及其他工業(yè)化學(xué)品，具有“工業(yè)味素”之稱。目前，天然油脂是獲得脂肪酸的主要來源，工業(yè)上采用脂肪酶水解、酸水解、堿水解和高溫水解等方法來制備脂肪酸。隨著脂肪酸在食品、醫(yī)藥、化工產(chǎn)品、塑料產(chǎn)品等方面的應(yīng)用越來越廣泛，其顯現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景?；厥盏膭又参镉汀锼鸵簿褪堑販嫌?，是指從廢棄食物或殘?jiān)刑釤挸龅挠?。?jù)不完全統(tǒng)計，我國每年100多個大中城市餐飲業(yè)排放的廢泔水油達(dá)百萬余噸，這不僅造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，更為嚴(yán)重的是，不法商販還從下水道回收地溝油，提煉出所謂的“精制食用油”，到市場出售，若長期食用可能會引發(fā)癌癥，對人體的危害極大。因此，規(guī)范處理各大中城市的“泔水油”問題迫在眉睫。但是，如果能將餐廚垃圾中的油脂(垃圾油)提取出來，它將是一種寶貴的資源。雖然垃圾油已經(jīng)失去再次食用的營養(yǎng)價值，經(jīng)過妥善的回收和加工，地溝油可以有很高的利用價值可在工業(yè)上用于生產(chǎn)硬脂酸、脂肪酸，可以重制成生物燃料、肥皂，和航空煤油等化工產(chǎn)品，成為一些化工產(chǎn)品的重要原料。目前，我國每年仍需進(jìn)口大量的脂肪酸產(chǎn)品，而且國內(nèi)生產(chǎn)脂肪酸的主要原料是進(jìn)口的棕櫚油及其其他工業(yè)油脂(如牛羊油等)，成本較高[葉建泉.脂肪酸的應(yīng)用及市場分析.市場透視，2-7]。所以利用回收的動植物、油泔水油來生產(chǎn)脂肪酸，一方面不僅能變廢為寶，避免地溝油重新流入食用油市場，危害人體健康，并且也為餐飲廢油提供了出路，從根本上解決了地溝油對環(huán)境的污染問題。另一方面也可減少生產(chǎn)磷礦石浮選劑一氧化石蠟皂時對環(huán)境造成的污染[周杰強(qiáng)等.磷礦浮選藥劑上.礦產(chǎn)保護(hù)與利用，2008 (2)47-51]，為磷礦浮選提供了更多的浮選捕獲劑，提高磷礦浮選的效果，也保護(hù)了環(huán)境，促進(jìn)磷礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種利用回收動植物油、泔水油來生產(chǎn)磷礦石浮選劑脂肪酸的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為利用回收動植物油、泔水油生產(chǎn)磷礦石浮選劑脂肪酸的方法按以下步驟進(jìn)行
1)將回收的動植物油、泔水油送入烘房化油；
2)將化好油的回收動植物油、泔水油送入水解反應(yīng)釜中，在80 90°C、1 I.5公斤壓力條件下對油脂進(jìn)行水解，在反應(yīng)釜內(nèi)按比例加入水、乳化劑、硫酸，油水比例為1:0.8 I :1. 2，乳化劑為油重的2 5%，硫酸為油重的I 3%，在強(qiáng)烈攪拌下，將油脂升溫至80 85°C，80 85°C恒溫攪拌5 6小時后沉降排水，得到粗脂肪酸；·
3)粗脂肪酸水解后將油脂泵入脫色釜真空狀態(tài)下進(jìn)行脫色、脫水、過濾；
4)根據(jù)不同脂肪酸的脂肪酸餾份組成，采取相應(yīng)溫度在高真空對其負(fù)壓蒸餾，得到高品質(zhì)混合脂肪酸。經(jīng)過步驟3)處理后的脂肪酸在85 90°C條件下，預(yù)熱25 30分鐘，開啟真空蒸餾塔，使蒸氣噴射泵的極限真空達(dá)到668Pa，將脂肪酸吸入預(yù)熱器內(nèi)，升溫至150 160°C，再吸入加熱淺盤內(nèi)，升溫至240 250°C，(這時關(guān)閉進(jìn)料閥，停止進(jìn)料)開啟塔內(nèi)加熱器，升溫蒸餾塔內(nèi)裝有的直接蒸氣噴管，當(dāng)蒸餾塔內(nèi)料溫達(dá)到240 250°C時，觀察脂肪酸氣化情況，當(dāng)脂肪酸開始?xì)饣?，開啟直接蒸氣氣提，將脂肪酸冷凝器的冷卻水打開，冷卻液體，獲得聞品質(zhì)混合脂肪酸。步驟I)中所述的乳化劑為十二烷基磺酸鈉。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點(diǎn)如下
1、本發(fā)明工藝簡單，效率高，設(shè)備簡單，生產(chǎn)過程清潔、環(huán)保，目前已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化?？筛鶕?jù)客戶需求，來生產(chǎn)其需要的混合脂肪酸或單一脂肪酸，并可將不需要的脂肪酸進(jìn)行再加工，如硬脂酸可用于生產(chǎn)肥皂等；
2、生產(chǎn)成本低，避免爭油。目前國內(nèi)生產(chǎn)脂肪酸大多是利用進(jìn)口的棕櫚油、牛羊油使得生產(chǎn)成本增加；而菜籽油、大豆油80%用于食用，用其生產(chǎn)脂肪酸不僅成本較高，還與人群爭油。本發(fā)明利用回的收動植物油和泔水油來生產(chǎn)脂肪酸，與α-取代羧酸(合成過程中要使用三氧化硫、純脂肪酸，成本高)，P928 (主要成分為石油化工產(chǎn)品)、氧化石蠟皂、塔爾油皂(由于石油價格增長、再生紙用量增加，導(dǎo)致由石油工業(yè)副產(chǎn)品石蠟、造紙工業(yè)副產(chǎn)品塔爾油得到的長鏈脂肪酸價格增長[田愛華.用植物油研制磷礦浮選初探，碩士畢業(yè)論文，華中科技大學(xué)，2001])等捕收劑相比大大的降低了生產(chǎn)成本，還避免了與人群爭油的問題。3、資源豐富。本發(fā)明中所使用的回收動植物油和泔水油是餐飲行業(yè)中的廢棄物，每年餐飲行業(yè)會產(chǎn)生數(shù)百萬噸的廢棄的動植物油和泔水油，來源廣泛，為脂肪酸的生產(chǎn)提供了大量的原料。4、性價比高。與其他的磷礦浮選捕收劑相比，本發(fā)明所生產(chǎn)的脂肪酸中硬脂酸含量較低，不易板結(jié)，在氣溫較低的情況下使用也不需要加熱，降低了磷礦浮選的能耗，降低磷礦石浮選的成本，在應(yīng)用上性價比更高。5、捕收率高。利用本發(fā)明生產(chǎn)出的脂肪酸其皂化值為180. 00 250. 00mg/K0H/g，碘值為85. OO 120. 00gl2/100g，水分及揮發(fā)物為1%，其組成中含有亞麻酸、亞油酸和油酸，占了總組分的70%以上，其中亞油酸/油酸的含量比為O. 81 O. 95，Cich2ci的脂肪酸占99%以上，根據(jù)文獻(xiàn)報道[鐘康年等.捕收劑的亞油酸/油酸比值對磷礦浮選的影響.化工礦物與加工，2003，(11):1-3 ;王淀佐.浮選藥劑作用原理及應(yīng)用.北京冶金工業(yè)出版社，1982]這樣的性質(zhì)和組成能提高了磷礦石的捕收率。6、保護(hù)環(huán)境，不危害工人身體健康。本發(fā)明采用了回收的動植物油和泔水油來生產(chǎn)脂肪酸，其生產(chǎn)過程清潔，避免了廢棄的動植物油和泔水油對環(huán)境的污染，以及生產(chǎn)其他磷礦石浮選劑而帶來的環(huán)境污染，如α -取代羧酸在合成過程中要使用三氧化硫，并且含硝基產(chǎn)品，有毒，會對環(huán)境造成污染，而且不利于工人身體健康[田愛華.用植物油研制磷礦浮選初探，碩士畢業(yè)論文，華中科技大學(xué)，2001]，同時不危害工人身體健康。7、意義深遠(yuǎn)。采用回收的動植物油、泔水油來生產(chǎn)脂肪酸，不僅變廢為寶，避免了 地溝油流入食用油市場，污染環(huán)境，危害人類健康；同時也為磷礦石浮選提供了更多的礦石浮選劑，促進(jìn)了磷礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)污染減少和綜合利用的雙重效果，對社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展意義深遠(yuǎn)。
具體實(shí)施例方式利用回收的動、植物油(地溝油)制備浮選礦石脂肪酸的方法是
實(shí)施例I
1)將回收的動植物油、泔水油送入烘房化油；
2)將化好油的回收動植物油、泔水油送入水解反應(yīng)釜中，在85°C、1公斤壓力條件下對油脂進(jìn)行水解，在反應(yīng)釜內(nèi)按比例加入水、乳化劑十二烷基磺酸鈉、硫酸，油水比例為1:0. 8，乳化劑為油重的2%，硫酸為油重的1%，在強(qiáng)烈攪拌下，將油脂升溫至80°C，80°C恒溫攪拌5小時后沉降排水，得到粗脂肪酸；
3)粗脂肪酸水解后將油脂泵入脫色釜真空狀態(tài)下進(jìn)行脫色、脫水、過濾；
4)經(jīng)過步驟3)處理后的脂肪酸在85°C條件下，預(yù)熱30分鐘，開啟真空蒸餾塔，使蒸氣噴射泵的極限真空達(dá)到668Pa，將脂肪酸吸入預(yù)熱器內(nèi)，升溫至150°C，再吸入加熱淺盤內(nèi)，升溫至240°C，這時關(guān)閉進(jìn)料閥，停止進(jìn)料，開啟塔內(nèi)加熱器，升溫蒸餾塔內(nèi)裝有的直接蒸氣噴管，當(dāng)蒸餾塔內(nèi)料溫達(dá)到240°C時，觀察脂肪酸氣化情況，當(dāng)脂肪酸開始?xì)饣?，開啟直接蒸氣氣提，將脂肪酸冷凝器的冷卻水打開，冷卻液體，獲得高品質(zhì)混合脂肪酸。混合脂肪酸其組成和各組分的含量為見表I:
權(quán)利要求
1.一種用回收動植物油、泔水油制備浮選劑脂肪酸的方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行 1)將回收的動植物油、泔水油送入烘房化油； 2)將化好油的回收動植物油、泔水油送入水解反應(yīng)釜中，在80 90°C、11-1.5公斤壓力條件下對油脂進(jìn)行水解，在反應(yīng)釜內(nèi)按比例加入水、乳化劑、硫酸，油水比例為I: O. 8 I :1. 2，乳化劑為油重的2 5%，硫酸為油重的I 3%，在強(qiáng)烈攪拌下，將油脂升溫至80 85°C，80 85°C恒溫攪拌5 6小時后沉降排水，得到粗脂肪酸； 3)粗脂肪酸水解后將油脂泵入脫色釜真空狀態(tài)下進(jìn)行脫色、脫水、過濾； 4)經(jīng)過步驟3)處理后的脂肪酸在85 90°C條件下，預(yù)熱25 30分鐘，開啟真空蒸餾塔，使蒸氣噴射泵的極限真空達(dá)到668Pa，將脂肪酸吸入預(yù)熱器內(nèi)，升溫至150 160°C，再吸入加熱淺盤內(nèi)，升溫至240 250°C，開啟塔內(nèi)加熱器，升溫蒸餾塔內(nèi)裝有的直接蒸氣噴管，當(dāng)蒸餾塔內(nèi)料溫達(dá)到240 250°C時，觀察脂肪酸氣化情況，當(dāng)脂肪酸開始?xì)饣_啟直接蒸氣氣提，將脂肪酸冷凝器的冷卻水打開，冷卻液體，獲得高品質(zhì)混合脂肪酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用回收動植物油、泔水油制備浮選劑脂肪酸的方法，其特征在于步驟I)中所述的乳化劑為十二烷基磺酸鈉。
3.—種權(quán)利要求I所述的用回收動植物油、泔水油制備浮選劑脂肪酸的方法制備的浮選劑脂肪酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用回收動植物油、泔水油制備浮選劑脂肪酸的方法制備的浮選劑脂肪酸，其特征在于脂肪酸組成及各組分的面積歸一化百分比％含量為豆蘧酸(C14:tl)O.63 O. 88、棕櫚酸(C16:Q) 18. 53 20. 32、棕櫚油(C16:1) I. 37 2. 38、硬脂酸(C18:。)5.23 6. 75、油酸(C18:1) 35. 30 38. 96、亞油酸(C18:2) 30. 37 32. 26、二十碳酸(C2。:。)O.38 O. 79、亞麻酸(C18:3) 2. 21 2. 94、二十碳一烯酸(C2Q:1) O. 44 O. 47、二十二碳酸(C2210) O. 23 O. 29、芥酸(C22:1) O. 17 O. 46。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用回收動植物油、泔水油制備浮選劑脂肪酸的方法制備的浮選劑脂肪酸，其特征在于其皂化值為180. 00 250. 00mg/K0H/g,碘值為85. 00 120. 00gl2/100g，水分及揮發(fā)物含量低于1%。
全文摘要
本發(fā)明是一種利用回收動植物油、泔水油生產(chǎn)磷礦石浮選劑脂肪酸的方法。1)將回收的動植物油、泔水油送入烘房化油；2)將化好油的回收動植物油、泔水油送入水解反應(yīng)釜中，在80～90℃、1～1.5公斤壓力條件下對油脂進(jìn)行水解，在反應(yīng)釜內(nèi)按比例加入水、乳化劑、硫酸，油水比例為1:0.8～11.2，乳化劑為油重的2～5%，硫酸為油重的1～3%，在強(qiáng)烈攪拌下，將油脂升溫至80～85℃，80～85℃恒溫攪拌5～6小時后沉降排水，得到粗脂肪酸；脫色、脫水、過濾；高真空對其負(fù)壓蒸餾，得到高品質(zhì)混合脂肪酸。本發(fā)明工藝簡單、生產(chǎn)成本低，資源豐富、性價比高、捕收率高、保護(hù)環(huán)境。
文檔編號C11C1/10GK102876460SQ201210423739
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者王云, 趙金平, 張映偉 申請人:王云