Spôsob výroby alkylesterov

Číslo patentu: E 5657

Dátum: 29.12.2004

Autor: Chou Chih-chung

Je ešte 11 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 Alkoholýza rastlinných olejov a živočíšnych tukov bola dôkladne študovaná s ohľadom na výrobu alkylesterov mastných kyselín, ktoré môžu byť používané ako motorová nafta. Bežne používané katalyzátory na alkoholýzu zahŕňajú alkalické hydroxidy a alkoholáty. Tieto neenzymatické katalyzátory sú nevýhodné, pretože musia byť odstránené s glycerolom, vedľajším produktom, a nemôžu byť používanéopakovane. Okrem toho je puríñkácia glycerolu ťažká, pretože obsahuje velké množstvo tohto katalyzátoru.0002 Ako alternatíva boli na prípravu alkylesterov z prírodných olejov v enzymatickej alkoholýze použité lipázy, enzymatické katalyzátory. Ale tie môžu byť inaktivované určitými alkoholmi používanými v reakcii alkoholýzy alebo glycerolom vznikajúcim v reakcii alkoholýzy. substitúcia alebo regenerácia lipáz zvyšuje náklady. Existuje teda potreba vyvinúť cenovo prístupný spôsob výroby alkylesterovv komerčne použiteľnom meradle, v ktorom je minimalizovaná inaktivácia lipáz.0003 FR 2617501 opisuje enzymatickú reakciu, ako je napríklad hydrolýza tukov alebo esterifikácia mastných kyselín, ktorá je realizovaná vjednom alebo vo viacerých teroiárnych alkoholoch. Presnejšie, D 1 opisuje stanovenie množstva alkylesteru vreakčnej zmesi pri použití plynovej Chromatografia in situ, tzn. bez0004 EP 413 307 opisuje spôsob výroby monoesterov sacharidov smastnými kyselinami. Je uvedené použitie t-butylalkoholu ako rozpúšťadla.0005 US 4855233 opisuje spôsob uskutočňovania enzymatickej reakcie v rozpúšťadle, ktorým je fluórovaný uhľovodík.0006 US 5713965 opisuje spôsob transesterifikácie triglyceridu alebo esterifikácie mastnej kyseliny alkoholom s krátkym reťazcom na prípravu alkylesteru a uvádzapoužitie alkánov, ako je napríklad hexán alebo petroléter, ako rozpúšťadla.0007 DE 10122551 opisuje semikontinuálny spôsob enzymatickej syntézy esterov mastných kyselín z triglyceridov a alkoholu.0008 US 6712867 opisuje spôsob esterífikàcie triglyceridu zahŕňajúci vytvorenie roztoku s jednou fázou a použitie katalyzátora, ako je napríklad hydroxid sodný alebo draselný.0009 Tento vynález je založený na zistení, že alkylestery s vysokou čistotou môžu byť ľahko tvorené zo zdrojového olejového produktu (ako sú napr. rastlinné oleje alebo živočíšne tuky) reakciou katalyzovanou lipázou, kde roztok nepodstupujefázovú separáciu, takže je minímalizovaná inaktivácia lipáz.0010 V jednom aspekte tento vynález uvádza spôsob výroby alkylesteru prostredníctvom transesterifikácie alebo esterifikácie. Spôsob zahŕňa (1) zmíešanie zdrojového oleja obsahujúceho triglyceríd alebo karboxylovú kyselinu a prvého primárneho alkoholu alebo prvého sekundárneho alkoholu vprvom organickom rozpúšťadle za vzniku prvého roztoku v ktorom každá molekula prvého organického rozpúšťadla obsahuje 4-8 atómov uhlíka a heteroatóm (2) reakciu triglyceridu alebo karboxylovej kyseliny sprvým primárnym alkoholom alebo prvým sekundárnym alkoholom vprítomnosti prvej lipázy za vzniku prvého alkylesteru, v ktorom prvý roztok nepodstupuje fázovú separáciu počas reakcie a (3) separáciu prvého alkylesteru z prvého roztoku.0011 Príklady vhodných zdrojových olejov zahŕňajú rastlinný olej (napr. olej z mikrorias), živočíšny olej (napr. rybí olej, bravčová masť, vyškvárané tuky alebo lol). odpadové tuky (napr. odpadové kuchynské tuky) alebo ich hydrolytickú frakciu(napr. karboxylové kyseliny). Pred krokom zmiešania môže byť zdrojový olej zahrievaný na 150-215 °C a ochladený na reakčnú teplotu.0012 Pred reakciou môže byť zdrojový olej zmiešaný s prvým primárnym alkoholom alebo prvým sekundárnym alkoholom vprvom organickom rozpúšťadle za vzniku jednofázového roztoku. Príklady prvých primárnych a sekundárnych alkoholov zahŕňajú alkoholy obsahujúce 1 až 18 atómov uhlíka, ako je napríklad metanol,etanol, izopropanol, izobutanol, S-metyl-l-butanol, hexanol, oktanol, dekanol alebolaurylalkohol. Príklady prvého organického rozpúšťadla zahŕňajú pyridin alebo C 4-C 8terciárny alkohol (napr. t-butanol, 2-metyI-2-butanol, 2,3-dimetyl-2-butanol, 2-metyI-2 pentanol, 3-metyI-3-pentanol, S-etyI-B-pentanol, 2,3-dimetyl-2-pentanol, 2,3-dimetyl 3-pentanol, 2,2,3-trimetyl-3-pentanol, 2-metyl-2-hexanol alebo 3-metyl-3-hexanol). Prvé organické rozpúšťadlo môže byť tiež zmiešané sdalšími vhodnými rozpúšťadlami. Výhodne môžu byť prvé organické rozpúšťadlá zmiešané s alkylesterom, čo môže byť alkylester získaný spôsobom podľa tohto vynálezu alebo alkylester získaný ziných zdrojov (napr. zakúpený z komerčného zdroja). Ked je prvé organické rozpúšťadlo používané spoločne s ďalším rozpúšťadlom, je pridané v množstve dostatočnom na udržanie homogenity prvého roztoku počas reakcie, a tým sa minimalizuje inaktívácia prvej Iipázy. Termín lipàza sa týka hocijakého enzýmu schopného katalyzovať transesteriñkáciu alebo esteriñkáciu. Príklady zahŕňajú Iipázu zCandida antarctica, Iipázu zThermomyces lanuginosa, Iipázu z Pseudomonas fluorescens, Iipázu z Pseudomonas cepacia alebo Iipázu zChromobacterium viscosum. Prvá lipáza môže zahŕňať jednu Iipázu alebo kombináciu dvoch alebo viacerých Iipáz. Výhodne je ímobilizovaná na nosiči v prvom reaktore. Transesteriñkácia alebo esteriñkácia môže byť uskutočnené v 0-95 °C(napr. 20-95 °C) počas 1-180 minút (napr. 10-90 minút alebo 20-60 minút) za zisku prvého alkylesteru.0013 Počas transesteriñkácie medzi zdrojovým olejom obsahujúcim triglycerid a prvý primárny alebo sekundárny alkohol, je ako vedľajší produkt vytváraný glycerol. Neočakávane môže byť prvý alkylester ľahko získaný fázovou separáciou medzi prvým alkylesterom a glycerolom po odstránení prvého organického rozpúšťadla a nezreagovaného prvého primárneho alebo sekundárneho alkoholu evaporáciou. Práve uvedený zdrojový olej môže tiež obsahovať monoglyceridy, diglyceridy alebo karboxylové kyseliny. Monoglyceridy a diglyceridy reagujú s prvým primárnym alebo sekundámym alkoholom podobným spôsobom ako triglycerid. Karboxylové kyselinyreagujú sprvým primárnym alebo sekundámym alkoholom prostredníctvom esterifikácie, v ktorej je ako vedľajší produkt vytváraná voda a môže byt ľahko0014 Počas esterifikácie medzi zdrojovým olejom obsahujúcim karboxylovúkyselinu a pm primárny alebo sekundárny alkohol je ako vedľajší produkt vytváranávoda (ale nie glycerol). Je tiež neočakávané, že prvý alkylester môže byť ľahko získaný odstránením prvého organíckého rozpúšťadla, nezreagovaného prvého primárneho alebo sekundárneho alkoholu a evaporáciou vody. Ked práve uvedený zdrojový olej obsahuje významné množstvo triglyceridov, diglyceridov alebo monoglyceridov, prvý alkylester môže byť získaný spôsobom opísaným v predchádzajúcom odseku.0015 Keď je prvý alkylester získaný hore kontaminovaný monoglyceridmi,diglyceridmi, triglyceridom alebo karboxylovou kyselinou, kontaminujúce zložky môžu byť odstránené ďalšou reakciou s alkoholom prostredníctvom ďalšej transesterifikácie alebo esteriñkácie. Špecificky môže byť prvý alkylester zmiešaný sdruhým primárnym alkoholom alebo druhým sekundárnym alkoholom vdruhom organickom rozpúšťadle za vzniku druhého roztoku. Každá molekula druhého organíckého rozpúšťadla obsahuje 4-8 atómov uhlíka a heteroatóm. Druhé organické rozpúšťadla môže byť rovnaké alebo iné ako prvé organické rozpúšťadla. Druhý primárny alebo Sekundárny alkohol je výhodne rovnaký ako prvý primárny alebo sekundárny alkohol. Monoglyceridy, diglyceridy, triglycerid alebo karboxylová kyselina v druhom roztoku potom môžu reagovať sdruhým primárnym alkoholom alebo druhým sekundárnym alkoholom v prítomnosti druhej lipázy za vzniku druhého alkylesteru. Vreakcii druhý roztok nepodstupuje fázovú separáciu. Druhá lipáza môže byť rovnaká alebo iná ako prvá lipáza. Prvé a druhé alkylestery takto získanépotom môžu byť separované z druhého roztoku. Výhodne je druhý alkylester totožný s prvým alkylesterom.0016 V opíse uvedenom ďalej sú uvedené detaily jedného alebo viacerých uskutočnení vynálezu. Ďalšie vlastnosti, predmety a výhody vynálezu budú zjavné z opisu a patentových nárokov.0017 Tento vynález sa týka spôsobu výroby alkylesterov zo zdrojového produktu prostrednictvom enzymatickej transesterifikácie alebo esterifikácie. Ďalej je uvedený príklad prípravy alkylesterov

MPK / Značky

MPK: C12P 7/62, C07C 69/00

Značky: alkylesterov, výroby, spôsob

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/19-e5657-sposob-vyroby-alkylesterov.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob výroby alkylesterov</a>

Podobne patenty