技术领域
[0001] 本
发明涉及从甘油渣中提取聚甘油的方法，具体涉及一种从分子蒸馏单甘酯及酯类乳化剂的甘油渣中提取、分离、纯化聚甘油的方法。
背景技术
[0002] 聚甘油是重要的精细化工产品和合成中间体。其中由不同聚合度的聚甘油及不同
脂肪酸合成的聚甘油酯，具有乳化、分散、防腐、润滑、润湿等作用，其主要作为
保湿剂、保润剂、吸湿剂、
润滑剂、柔软剂、
软化剂、
增稠剂、
增塑剂、稀释剂、防冻剂应用在食品、医药、日化、以及工业
表面活性剂中。由于在合成聚甘油酯前都必须先合成聚甘油，而目前聚甘油的合成大都是通过甘油在高温下，通过强
碱做催化剂进行的合成，通过这种方式合成的聚甘油存在游离甘油含量高，产品的色泽深，
粘度大，气味大等缺点。同时另一个问题是甘油的蒸馏生产及分子蒸馏单甘酯及酯类乳化剂的生产过程中均会有产生大量的甘油渣，而这些甘油渣中又富含有丰富的聚甘油，因此，如何充分利用这些甘油渣中的聚甘油使之既能变废为宝、又能节约创收和保护环境成为现代社会一个急待解决的问题。
[0003] 目前公开号为CN101104683A有公开一种从甘油渣中提取聚甘油的方法，通过在甘油渣中加入
有机溶剂后进行加热搅拌后进行两级萃取脱色和两级过滤，得到聚甘油产品。但是该种制备方法中，萃取需要加入大量的
有机溶剂(1至20倍的有机溶剂如酒精、丙
酮、乙醚等)，其生产过程中也存在安全隐患，而且生产成本也高，通过二级分子蒸馏得到的聚甘油含量纯度也不高，只达到80％，不符合食品级和化妆级的要求。
发明内容
[0004] 为解决
现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种从甘油渣中提取聚甘油的方法，该方法解决了多年来分子蒸馏单甘酯下脚料(甘油渣)的问题，为公司节省一定的生产成本，节能降耗，安全环保。
[0005] 本发明是通过以下技术方案来实现的：
[0006] 一种从甘油渣中提取聚甘油的方法，包括甘油渣的处理和甘油初产品的分子精馏，具体步骤如下：
[0007] (1)甘油渣溶液的制备：按照
质量比为1：(0.5～6)称取甘油渣和
水，将甘油渣和水混合均匀，加热至
沸腾，直至溶解成液体，得甘油渣溶液；
[0008] (2)分离剂溶液的制备：按照质量比为1:(200～600)称取分离剂和水，将分离剂置于水中溶
化成胶状水样，得分离剂溶液；
[0009] (3)破乳分离：将步骤(2)中的分离剂溶液缓慢加入步骤(1)中甘油渣溶液，加热搅拌，冷却静置分离为上层清液及下层乳状液，过滤取上层清液即为甘油初产品，下层乳状液为酯和
磷酸盐固体混合物；
[0010] (4)甘油初产品分子精馏：将步骤(3)中得到的甘油初产品经过三级分子蒸馏工艺处理以除去游离甘油和酯类化合物等杂质，得到的蒸馏产品即为聚甘油。
[0011] 优选的，所述步骤(1)中加热
温度为80～100℃。
[0012] 优选的，所述步骤(1)中加热温度为95℃。
[0013] 优选的，所述步骤(2)中分离剂为絮凝剂和破乳剂中的最少一种。
[0014] 优选的，所述步骤(3)中静置分离温度为80～100℃，静止保温时间1至30分钟；过滤为采用过
滤布或过滤框或过滤网或过
滤纸的方式进行；过滤下层乳状液所得固体为酯和磷酸盐固体混合物。
[0015] 优选的，所述步骤(4)中的第一级分子蒸馏的
真空压
力为200～2000Pa下，温度为80～180℃，其目的是除去空气、水分；第二级分子蒸馏的真空压力为150～1000Pa温度为
120～200℃，其目的是分离游离甘油；第三级分子蒸馏的真空压力为10～500Pa，温度为160～220℃，其目的是继续分离游离甘油得95％以上高纯度聚甘油。
[0016] 作为优选的一种方案，所述第一级分子蒸馏的真空压力为200Pa，温度为100℃；所述第二级分子蒸馏的真空压力为100Pa，温度为160℃；所述第三级分子蒸馏的真空压力为10Pa，温度为200℃。
[0017] 作为优选的另一种方案，所述第一级分子蒸馏的真空压力为1000Pa，温度为110℃；所述第二级分子蒸馏的真空压力为200Pa，温度为180℃；所述第三级分子蒸馏的真空压力为10Pa，温度为200℃。
[0018] 作为优选的再一种方案，所述第一级分子蒸馏的真空压力为1500Pa，温度为130℃；所述第二级分子蒸馏的真空压力为150Pa，温度为190℃；所述第三级分子蒸馏的真空压力为20Pa，温度为210℃。
[0019] 作为优选的再另一种方案，所述第一级分子蒸馏的真空压力为2000Pa，温度为130℃；所述第二级分子蒸馏的真空压力为300Pa，温度为200℃；所述第三级分子蒸馏的真空压力为10Pa，温度为208℃。
[0020] 上述甘油渣包括但不限于以下部分：分子蒸馏单
硬脂酸甘油酯、分子蒸馏单棕榈甘油酯、分子蒸馏单月桂酸甘油酯、分子蒸馏单辛葵酸甘油酯、分子蒸馏
柠檬酸酸单甘酯等产业的饱和或者不饱和，全氢化或者部分氢化、甚至非氢化原料油中的一种或者几种的混合物。
[0021] 发明的原理：
[0022] 本发明通过将配置好的甘油渣溶液和分离剂溶液混合，加热搅拌，冷却静置分离为上层清液及下层乳状液，过滤取上层清液即为甘油初产品，下层乳状液为酯和磷酸盐固体混合物；再将得到的甘油初产品经过三级分子蒸馏工艺处理以除去游离甘油和酯类化合物等杂质，得到的蒸馏产品即为聚甘油；所述分子蒸馏是一种在高真空下操作的蒸馏方法，是一种特殊的液--液分离技术，它不同于传统蒸馏依靠沸点差分离原理，而是靠不同物质分子运动
平均自由程的差别实现分离。
[0023] 与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
[0024] (1)本发明通过从下脚料(废甘油渣)中制备的聚甘油方法，其纯度高,含量高达95％以上。是从分子蒸馏单甘酯的底甘油渣中提取、分离、蒸馏纯化聚甘油的方法；解决了当前分子蒸馏单甘酯厂家的甘油渣固废排放问题，该方法具有最大效率的变废为宝、节能降耗并能直接用于食品级和
化妆品级原料的优点，该方法解决了分子蒸馏行业的产业循环问题，节能环保问题，该方法制备的产品质量好，
颜色浅，产品聚甘油含量高达95％以上。
[0025] (2)本工艺采用分子蒸馏，蒸馏过程温度低，只要存在温度差就可以达到分离目的；蒸馏真空度高，因此物料不易
氧化受损；蒸馏液膜薄,
传热效率高，产品耗能小，分子蒸馏整个分离过成中
热损失少，内部压强极低,可大大节省能耗；物料受热时间短，在蒸馏温度下
停留时间一般几秒至几十秒之间，减少了物料
热分解的机会；分离程度更高，分子蒸馏能分离常规不易分开的物质；分子蒸馏没有沸腾鼓泡现象，分子蒸馏是液层表面上的自由
蒸发，在低压力下进行，液体中无溶解的空气，因此在蒸馏过程中不能使整个液体沸腾，没有鼓泡现象；整个生产过程无毒、无害、无污染、无残留，可得到纯净安全的产物；可有选择地蒸出目的产物,去除其它杂质,通过多级分离可同时分离2种以上的物质；分子蒸馏的
分馏过程是物理过程,因而可很好地保护被分离物质不受污染和侵害。
[0026] (3)本工艺采用三级分子蒸馏，其优点可以从废甘油渣中通过添加水和分离剂分离出聚甘油，且纯度高,同传统的二级分子蒸馏进行比较:采用添加0.5至6倍的水和少量的分离剂,通过破乳分离出酯类物质和磷酸盐得到粗甘油水溶液，脱色然后通过三级分子蒸馏脱水脱甘油而得到聚甘油。一般传统的添加大量的1至20倍的有机溶剂(如酒精、丙酮、乙醚等)通过萃取分离出磷酸盐(生产过程中存在安全和环保的隐患)，经过脱色然后通过二级分子蒸馏的聚甘油，其含量约80％左右。而采用三级分子蒸馏的聚甘油含量95％以上，不含酯类化合物，游离甘油含量0.1％～0.6％，为浅黄色粘稠液体，可与氢化油或硬化油酯化反应制备聚甘油酯。
附图说明
[0028] 图2甘油初产品分子蒸馏工艺流程简图。
具体实施方式
[0029] 下面结合
实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0030] 本发明所述从甘油渣中提取聚甘油的方法，包括甘油渣的处理和甘油初产品的精馏，具体步骤如下：
[0031] (1)甘油渣溶液的制备：按照质量比为1：(0.5～6)称取甘油渣和水，将甘油渣和水混合均匀，加热至沸腾，直至溶解成液体，得甘油渣溶液；
[0032] (2)分离剂溶液的制备：按照质量比为1:(200～600)称取分离剂和水，将分离剂置于水中溶化成胶状水样，得分离剂溶液；
[0033] (3)破乳分离：将步骤(2)中的分离剂溶液缓慢加入步骤(1)中甘油渣溶液，加热搅拌至95℃，保温1至30分钟至上层甘油溶液透明，待静置分离后，上层清液及下层乳状液，过滤取上层清液即为甘油初产品，下层乳状液为酯和磷酸盐固体混合物；
[0034] 上层为甘油初产品，占总量约80％左右，下层为酯类和磷酸盐混合物，占总量约20％左右，作为动物
饲料出售。
[0035] (4)甘油初产品分子精馏：将步骤(3)中得到的甘油初产品经过三级分子蒸馏工艺处理以除去游离甘油和酯类化合物等杂志，得到的蒸馏产品即为聚甘油。
[0036] 上述甘油渣包括但不限于以下部分：分子蒸馏单硬脂酸甘油酯、分子蒸馏单棕榈甘油酯、分子蒸馏单月桂酸甘油酯、分子蒸馏单辛葵酸甘油酯、分子蒸馏柠檬酸酸单甘酯等产业的饱和或者不饱和，全氢化或者部分氢化、甚至非氢化原料油中的一种或者几种的混合物。其中生产分子蒸馏单硬脂酸甘油酯、分子蒸馏单棕榈酸甘油酯、分子蒸馏单月桂酸甘油酯、分子蒸馏单辛葵酸甘油酯、分子蒸馏柠檬酸单甘酯的原料可以是来自天然动
植物油以及酯交换、改性的油，如：豆油、
棕榈油、棕榈仁油、猪油、
牛油、羊油、
花生油、葵花油、红花油、深海鱼油、可可油、
棉籽油、沙丁鱼油、沙棘油等全氢化或者部分氢化中的一种油或其几种油的混合物。
[0037] 实施例1
[0038] 将从分子蒸馏酯类乳化剂生产后的甘油渣中取500克，同时取1000克水，将甘油渣和水混合均匀，加热至沸腾，直至溶解成液体，得甘油渣溶液；再分别称取0.25克分离剂和100克水将分离剂置于水中溶化成胶状水样，得分离剂溶液；将分离剂溶液缓慢加入甘油渣溶液，加热搅拌，冷却静置分离为上层清液及下层乳状液，上层清液即为甘油初产品，下层乳状液为酯和磷酸盐固体混合物(下层物质作为猪饲料和动物饲料出售)；用过滤框对上层清液过滤的滤液为甘油初产品，具体流程如图1。
[0039] 将甘油初产品进入三级分子蒸馏系统，保持第一级分子蒸馏的真空压力为1000Pa下，温度为110℃，其目的是除去空气、水分；第二级分子蒸馏的真空压力为200Pa温度为180℃，其目的是分离游离甘油；第三级分子蒸馏的真空压力为10Pa，温度为200℃，其目的是继续分离游离甘油得高纯度聚甘油，蒸馏得到356.2克聚甘油，具体流程如图2。采用的是美国安捷伦7820气相色谱检测聚合甘油质量分数含量为97.1％，依据标准GB1886.65-2015。
[0040] 实施例2
[0041] 将从分子蒸馏酯类乳化剂生产后的甘油渣中取500克，同时取1000克水，将甘油渣和水混合均匀，加热至沸腾，直至溶解成液体，得甘油渣溶液；再分别称取0.25克分离剂和100克水将分离剂置于水中溶化成胶状水样，得分离剂溶液；将分离剂溶液缓慢加入甘油渣溶液，加热搅拌，冷却静置分离为上层清液及下层乳状液，上层清液即为甘油初产品，下层乳状液为酯和磷酸盐固体混合物(下层物质作为猪饲料和动物饲料出售)；用过滤框对上层清液过滤的滤液为甘油初产品，具体流程如图1。
[0042] 将甘油初产品进入三级分子蒸馏系统，保持第一级分子蒸馏的真空压力为1500Pa下，温度为130℃，其目的是除去空气、水分；第二级分子蒸馏的真空压力为150Pa温度为190℃，其目的是分离游离甘油；第三级分子蒸馏的真空压力为20Pa，温度为210℃，其目的是继续分离游离甘油得高纯度聚甘油，蒸馏得到366.2克聚甘油，具体流程如图1。采用的是美国安捷伦7820气相色谱检测聚合甘油质量分数含量为95.9％，依据标准GB1886.65-2015。
[0043] 实施例3
[0044] 将从分子蒸馏酯类乳化剂生产后的甘油渣中取500克，同时取1000克水，将甘油渣和水混合均匀，加热至沸腾，直至溶解成液体，得甘油渣溶液；再分别称取0.25克分离剂和100克水将分离剂置于水中溶化成胶状水样，得分离剂溶液；将分离剂溶液缓慢加入甘油渣溶液，加热搅拌，冷却静置分离为上层清液及下层乳状液，上层清液即为聚甘油初产品，下层乳状液为酯和磷酸盐固体混合物(下层物质作为猪饲料和动物饲料出售)；用过滤框对上层清液过滤的滤液为甘油初产品，具体流程如图1。
[0045] 将聚甘油初产品进入三级分子蒸馏系统，保持第一级分子蒸馏的真空压力为200Pa下，温度为100℃，其目的是除去空气、水分；第二级分子蒸馏的真空压力为100Pa温度为160℃，其目的是分离游离甘油；第三级分子蒸馏的真空压力为10Pa，温度为200℃，其目的是继续分离游离甘油得高纯度聚甘油，蒸馏得到358.8克聚甘油，具体流程如图2。采用的是美国安捷伦7820气相色谱检测聚合甘油质量分数含量为99.1％，依据标准GB1886.65-
2015。
[0046] 实施例4
[0047] 将从分子蒸馏酯类乳化剂生产后的甘油渣中取500克，同时取1000克水，将甘油渣和水混合均匀，加热至沸腾，直至溶解成液体，得甘油渣溶液；再分别称取0.25克分离剂和100克水将分离剂置于水中溶化成胶状水样，得分离剂溶液；将分离剂溶液缓慢加入甘油渣溶液，加热搅拌，冷却静置分离为上层清液及下层乳状液，上层清液即为甘油初产品，下层乳状液为酯和磷酸盐固体混合物(下层物质作为猪饲料和动物饲料出售)；用过滤框对上层清液过滤的滤液为甘油初产品，具体流程如图1。
[0048] 将甘油初产品进入三级分子蒸馏系统，保持第一级分子蒸馏的真空压力为2000Pa下，温度为130℃，其目的是除去空气、水分；第二级分子蒸馏的真空压力为300Pa温度为200℃，其目的是分离游离甘油；第三级分子蒸馏的真空压力为10Pa，温度为208℃，其目的是继续分离游离甘油得高纯度聚甘油，蒸馏得到356.2克聚甘油，具体流程如图2。采用的是美国安捷伦7820气相色谱检测聚合甘油质量分数含量为96.8％，检测标准依据GB1886.65-2015。
[0049] 实施例5
[0050] 将从分子蒸馏酯类乳化剂生产后的甘油渣中取600克，同时取1500克水，将甘油渣和水混合均匀，加热至沸腾，直至溶解成液体，得甘油渣溶液；再分别称取0.30克分离剂和120克水将分离剂置于水中溶化成胶状水样，得分离剂溶液；将分离剂溶液缓慢加入甘油渣溶液，加热搅拌，冷却静置分离为上层清液及下层乳状液，上层清液即为聚甘油初产品，下层乳状液为酯和磷酸盐固体混合物(下层物质作为猪饲料和动物饲料出售)；用过滤框对上层清液过滤的滤液为甘油初产品，具体流程如图1。
[0051] 将聚甘油初产品进入三级分子蒸馏系统，保持第一级分子蒸馏的真空压力为200Pa下，温度为100℃，其目的是除去空气、水分；第二级分子蒸馏的真空压力为100Pa温度为160℃，其目的是分离游离甘油；第三级分子蒸馏的真空压力为10Pa，温度为200℃，其目的是继续分离游离甘油得高纯度聚甘油，蒸馏得到360克聚甘油，具体流程如图2。采用的是美国安捷伦7820气相色谱检测聚合甘油质量分数含量为96.8％，检测标准依据GB1886.65-
2015。
[0052] 实施例6
[0053] 将从分子蒸馏酯类乳化剂生产后的甘油渣中取1000克，同时取3000克水，将甘油渣和水混合均匀，加热至沸腾，直至溶解成液体，得甘油渣溶液；再分别称取0.66克分离剂和200克水将分离剂置于水中溶化成胶状水样，得分离剂溶液；将分离剂溶液缓慢加入甘油渣溶液，加热搅拌，冷却静置分离为上层清液及下层乳状液，上层清液即为聚甘油初产品，下层乳状液为酯和磷酸盐固体混合物(下层物质作为猪饲料和动物饲料出售)；用过滤框对上层清液过滤的滤液为甘油初产品，具体流程如图1。
[0054] 将聚甘油初产品进入三级分子蒸馏系统，保持第一级分子蒸馏的真空压力为200Pa下，温度为100℃，其目的是除去空气、水分；第二级分子蒸馏的真空压力为100Pa温度为160℃，其目的是分离游离甘油；第三级分子蒸馏的真空压力为10Pa，温度为200℃，其目的是继续分离游离甘油得高纯度聚甘油，蒸馏得到718克聚甘油，具体流程如图2。经气相检测聚合甘油质量分数含量为97.2％，检测标准依据GB1886.65-2015。
[0055] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
