專利名稱：一種離子液體催化劑及脂肪酸制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種離子液體催化劑，還涉及使用離子液體催化劑制備脂肪酸的方法，。特別是涉及以動(dòng)植物油脂、油腳酸化油、餐飲廢油等為原料，以復(fù)合酸性離子液體為催化劑和反應(yīng)介質(zhì)，進(jìn)行水解反應(yīng)制備脂肪酸的方法。
背景技術(shù)：
脂肪酸主要來(lái)源于天然動(dòng)植物油脂，動(dòng)植物油脂是由不同的三甘油脂混合組成，油脂通過(guò)水解制成脂肪酸。脂肪酸是重要的化工原料，可廣泛用于表面活性劑、洗滌用品、化妝品、涂料、橡膠及其他化工行業(yè)。目前，脂肪酸的制備方法有傳統(tǒng)酸催化水解法、高溫高壓水解法等。其中，傳統(tǒng)酸催化水解法具有反應(yīng)溫度低的優(yōu)點(diǎn)，但是傳統(tǒng)酸催化劑對(duì)設(shè)備的腐蝕性強(qiáng)，反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生大量的酸性廢水，不僅生產(chǎn)周期長(zhǎng)，而且還需要對(duì)大量酸性廢水進(jìn)行處理，導(dǎo)致生產(chǎn)成本高。高溫高壓水解法存在能耗高、耗水量大、甘油回收成本高、廢水排量大、廢水處理量大等缺點(diǎn)，生產(chǎn)成本也很高
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之一在于，提供一種離子液體催化劑，克服現(xiàn)有酸催化水解制備脂肪酸的方法中酸催化劑對(duì)設(shè)備的腐蝕性強(qiáng)、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、酸性廢水量大等缺陷，降低制備脂肪酸的生產(chǎn)成本。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之二在于，提供一種脂肪酸制備方法，克服現(xiàn)有脂肪酸制備方法生產(chǎn)成本高的缺陷。本發(fā)明解決其技術(shù)問題之一所采用的技術(shù)方案是提供一種離子液體催化劑，其特征在于，包括由含氮雜環(huán)化合物陽(yáng)離子與無(wú)機(jī)或有機(jī)陰離子構(gòu)成的鹽。在本發(fā)明的離子液體催化劑中，包括與由含氮雜環(huán)化合物陽(yáng)離子與無(wú)機(jī)或有機(jī)陰離子構(gòu)成的鹽混合的有機(jī)酸和/或無(wú)機(jī)酸。在本發(fā)明的離子液體催化劑中，所述含氮雜環(huán)化合物陽(yáng)離子為磺酸基功能化烷基吡啶陽(yáng)離子、磺酸基功能化的1，3 —二烷基咪唑陽(yáng)離子、磺酸基功能化的吡咯酮陽(yáng)離子和磺酸基功能化的烷基胺鹽陽(yáng)離子之一或其組合，所述磺酸基功能化烷基吡啶陽(yáng)離子、磺酸基功能化的1，3 —二烷基咪唑陽(yáng)離子、磺酸基功能化的吡咯酮陽(yáng)離子和磺酸基功能化的烷基胺鹽陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)通式依次為
權(quán)利要求
1.一種離子液體催化劑，其特征在于，包括由含氮雜環(huán)化合物陽(yáng)離子與無(wú)機(jī)或有機(jī)陰離子構(gòu)成的鹽。
2.如權(quán)利要求I所述的離子液體催化劑，其特征在于，包括與由含氮雜環(huán)化合物陽(yáng)離子與無(wú)機(jī)或有機(jī)陰離子構(gòu)成的鹽混合的有機(jī)酸和/或無(wú)機(jī)酸。
3.如權(quán)利要求I或2所述的離子液體催化劑，其特征在于，所述含氮雜環(huán)化合物陽(yáng)離子為磺酸基功能化烷基吡啶陽(yáng)離子、磺酸基功能化的1，3 —二烷基咪唑陽(yáng)離子、磺酸基功能化的吡咯酮陽(yáng)離子和磺酸基功能化的烷基胺鹽陽(yáng)離子之一或其組合，所述磺酸基功能化烷基吡啶陽(yáng)離子、磺酸基功能化的1，3 —二烷基咪唑陽(yáng)離子、磺酸基功能化的吡咯酮陽(yáng)離子和磺酸基功能化的烷基胺鹽陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)通式依次為
4.如權(quán)利要求3所述的離子液體催化劑，其特征在于，所述陰離子為氯離子、氟硼酸根、硫酸氫根、對(duì)甲苯磺酸根或三氟甲磺酸根負(fù)離子之一。
5.一種脂肪酸制備方法，其特征在于，包括如下步驟 SI、原料油水解催化反應(yīng)將原料油加入反應(yīng)器，攪拌加入水，油、水摩爾比為I :1. 2 I :3，攪拌加入離子液體催化劑，原料油與離子液體催化劑的摩爾比為I :0. I I :0. 3，加熱到100 180。。，反應(yīng)2 4小時(shí);. 52、靜置分層反應(yīng)結(jié)束后,靜置I 2小時(shí)； .53、分離排出水、催化劑與甘油混合層，得到粗脂肪酸 根據(jù)脂肪酸轉(zhuǎn)化率要求重復(fù)步驟S I S3，得到滿意的脂肪酸轉(zhuǎn)化率； .54、減壓蒸餾將粗脂肪酸減壓蒸餾，得到成品脂肪酸； 所述離子液體催化劑包括由含氮雜環(huán)化合物陽(yáng)離子與無(wú)機(jī)或有機(jī)陰離子構(gòu)成的鹽。
6.如權(quán)利要求5所述的脂肪酸制備方法，其特征在于，在步驟S4之后，包括將甘油與催化劑分離的步驟S5，得到粗甘油和離子液體催化劑。
7.如權(quán)利要求6所述的脂肪酸制備方法，其特征在于，在步驟S5之后，包括將粗甘油減壓蒸餾，得到高純度甘油的步驟。
8.如權(quán)利要求5至7之一所述的脂肪酸制備方法，其特征在于，所述原料油為小桐子油、棕櫚油、棉籽油、大豆油、菜籽油、豬油、牛油、大豆酸化油、菜籽酸化油、棕櫚酸化油、棉籽酯化油之一或其組合，或者為潲水油、地溝油之一或其組合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種離子液體催化劑及脂肪酸制備方法，離子液體催化劑包括由含氮雜環(huán)化合物陽(yáng)離子與無(wú)機(jī)或有機(jī)陰離子構(gòu)成的鹽；脂肪酸制備方法使用上述離子液體催化劑制備脂肪酸，包括原料油水解催化反應(yīng)、靜置分層、分離、減壓蒸餾等步驟。本發(fā)明的離子液體催化劑具有合成簡(jiǎn)單、成本低廉、對(duì)設(shè)備腐蝕性低、選擇性高、催化效率高、可循環(huán)使用，并可提高油水混合度，加快反應(yīng)速度，縮短反應(yīng)時(shí)間，可大大降低制備脂肪酸的生產(chǎn)成本；脂肪酸制備方法具有工藝簡(jiǎn)單、反應(yīng)溫度低、能耗低、反應(yīng)用水量少、反應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，大大降低了脂肪酸生產(chǎn)制造成本，同時(shí)無(wú)廢水產(chǎn)生，無(wú)廢水治理費(fèi)用，更環(huán)保；且反應(yīng)得到的甘油含水量少，大幅度降低甘油的提純成本。
文檔編號(hào)C11C1/04GK102872911SQ201210406259
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者韋海斌, 吳峰 申請(qǐng)人:吳峰