專利名稱：用具有控制混合的攪拌容器純化多元醇脂肪酸多酯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多元醇脂肪酸多酯的純化方法，該方法是在具有控制混合的攪拌容器中使用洗液實現(xiàn)。此外，本發(fā)明還涉及由此處介紹的純化方法得到的純多元醇脂肪酸多酯產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
食品工業(yè)近來把很大的注意力集中在多元醇脂肪酸多酯的生產(chǎn)，以在食品產(chǎn)品中用作低熱量的脂肪。結(jié)果，一直持續(xù)需要能夠經(jīng)濟有效地生產(chǎn)比較高純度的多元醇脂肪酸多酯的方法。
可以在堿性催化劑存在下，使多元醇與脂肪酸低級烷基酯反應(yīng)，得到多元醇脂肪酸多酯。一般地，多元醇易溶于含水介質(zhì)如水中，而脂肪酸低級烷基酯則溶于有機介質(zhì)中。因此，通常需要用乳化劑、溶劑、相轉(zhuǎn)移催化劑或其混合物，使多元醇和脂肪酸低級烷基酯達(dá)到實際接觸，以使它們進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。得到的多元醇脂肪酸多酯可溶于有機介質(zhì)中。
因而，不言而喻，由生成多元醇脂肪酸多酯的多元醇反應(yīng)得到的產(chǎn)物流中，除了所需的多元醇脂肪酸多酯外，可含有各種成分。例如，殘余反應(yīng)物，如未反應(yīng)的脂肪酸低級烷基酯和/或未反應(yīng)的多元醇、乳化劑、溶劑、相轉(zhuǎn)移催化劑和/或堿性催化劑都可能存在于產(chǎn)物流中。另外，還會有大量的反應(yīng)本身的副產(chǎn)物。例如，除了生成多元醇脂肪酸多酯的多元醇酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)外，還發(fā)生了很多副反應(yīng)。副反應(yīng)包括一種化學(xué)成分分解為兩種或多種副產(chǎn)物的反應(yīng)，及/或起始反應(yīng)物、催化劑、乳化劑和溶劑之間可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成不需要的副產(chǎn)物，例如，甘油二酸酯和甘油三酸酯、β-酮酯、二脂肪基酮和不飽和皂。另外，供應(yīng)的起始反應(yīng)物和其它反應(yīng)成分中含有微量物質(zhì)，如微量金屬，這在用作食品添加劑的最終產(chǎn)品中尤其不理想。因此，由多元醇和脂肪酸低級烷基酯的反應(yīng)所得到的產(chǎn)物流中，除了所需的多元醇脂肪酸多酯外，還會含有各種不需要的成分，需要將其基本上除去，以得到所需的純多元醇脂肪酸多酯。
純化多元醇脂肪酸多酯的反應(yīng)產(chǎn)物流的分離方法在本領(lǐng)域中通常為熟知的。授權(quán)Volpenhein的美國專利4,241,054、4,517,360和4,518,771號中簡單地討論了純化多元醇脂肪酸多酯反應(yīng)產(chǎn)物的分離方法。Volpenhein廣泛地介紹了純化多元醇脂肪酸多酯的蒸餾、洗滌、常規(guī)提純方法或溶劑萃取的方法。但是，由多元醇的酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)得到的產(chǎn)物流提出了獨特的富有挑戰(zhàn)性的問題。例如，多元醇脂肪酸多酯通常用作低熱量脂肪，因此必須除去不適于食用的微量物質(zhì)，不管其在非產(chǎn)品應(yīng)用中是否影響產(chǎn)品的使用。另一方面，一些起始反應(yīng)成分的分解產(chǎn)物，例如由多元醇的分解得到的焦糖化副產(chǎn)物，可適于食用，但會產(chǎn)生不理想的顏色及/或增大產(chǎn)物流的熱量，因而優(yōu)選地應(yīng)從反應(yīng)產(chǎn)物中除去。由生成多元醇脂肪酸多酯的多元醇酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)所得到的產(chǎn)物流的復(fù)雜性和多變性，提出了既富有挑戰(zhàn)性又獨特的純化工藝設(shè)計問題。
因而一直持續(xù)需要有純化多元醇脂肪酸多酯反應(yīng)產(chǎn)物流，特別是由多元醇的酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)得到的產(chǎn)物流的改良的分離和純化方法。更具體地說，需要提供可從多元醇脂肪酸多酯產(chǎn)物中除去水溶性成分、乳化劑、微量金屬和其它不需要雜質(zhì)的經(jīng)濟有效的分離方法。
發(fā)明概要因此，本發(fā)明的目的為提供純化多元醇脂肪酸多酯的改良的純化方法。本發(fā)明的相關(guān)的目的為提供可用作食品添加劑的改良的純多元醇脂肪酸多酯。
在一個實施方案中，本發(fā)明介紹了純化未提純的多元醇脂肪酸多酯的方法。方法步驟包括把未提純的多元醇脂肪酸多酯加料入攪拌容器中，其中未提純的多元醇脂肪酸含有多元醇脂肪酸多酯、皂和雜質(zhì)。把洗液加入攪拌容器，把未提純的多元醇脂肪酸多酯和洗液分散，以形成混合物。至少有部分雜質(zhì)和皂從未提純的多元醇脂肪酸多酯中轉(zhuǎn)移到洗液中。使混合物沉降，然后分離成兩相，其中第一相中含有純多元醇脂肪酸多酯，第二相中含有含雜質(zhì)和皂的洗液。本發(fā)明的另一實施方案中介紹了按照此處介紹的方法制備的純多元醇脂肪酸多酯。
在另一實施方案中，本發(fā)明介紹了制備純多元醇脂肪酸多酯的方法，其中使多元醇、皂和脂肪酸低級烷基酯反應(yīng)，生成含有多元醇脂肪酸多酯、皂和雜質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物。方法包含的步驟為把反應(yīng)產(chǎn)物和洗液加入攪拌容器中，并使反應(yīng)產(chǎn)物和洗液分散以形成混合物。通過控制洗液和未提純的多元醇脂肪酸多酯的混合而得到混合物，其中可提供兩種物流之間很好的接觸，因而促進(jìn)雜質(zhì)從未提純的多元醇脂肪酸多酯到洗液中的所需的傳質(zhì)，沒有不需要的穩(wěn)定乳狀液的形成。方法另外還包含分離步驟，如通過沉降，使混合物分成兩相，其中第一相中含有純多元醇脂肪酸多酯，第二相中含有洗液，隨后把第一相從第二相中分離出來。
本發(fā)明的另一實施方案中提供了在控制條件下攪拌容器分散洗液和未提純多元醇脂肪酸多酯的使用，避免穩(wěn)定乳狀液的形成。發(fā)明詳述現(xiàn)在將根據(jù)具體實施方案對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。根據(jù)本發(fā)明的制備純多元醇脂肪酸多酯的方法，把未提純的多元醇脂肪酸多酯(通常稱為“粗制”多元醇脂肪酸多酯)加入到攪拌容器中。把洗液加入攪拌容器，使未提純的多元醇脂肪酸多酯和洗液分散，以形成未提純多元醇脂肪酸多酯和洗液的混合物?；旌衔镏泻械男〉蔚钠骄睆絻?yōu)選地在約5μ到約3000μ的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在約5μ到約70μ的范圍內(nèi)，最優(yōu)選地在約5μ到約20μ的范圍內(nèi)。當(dāng)混合完全后，由于含有純多元醇脂肪酸多酯的第一相與含有洗液、皂和雜質(zhì)的第二相的總體上的不溶混性，混合物沉降形成兩相。
此處報導(dǎo)的所有小滴的直徑是用Lasentech掃描激光探測器測量的。更具體地說，Lasentech儀器為由計算機接口、激光二極管、探測器、10米的光纖電纜和測量探頭組成的聚光反射測量系統(tǒng)。激光二極管發(fā)出的光沿著光纖電纜到達(dá)探頭。光在探頭中被聚焦成很小的點，通過藍(lán)寶石窗進(jìn)入到待測物質(zhì)中。當(dāng)光束經(jīng)過顆粒、或本發(fā)明的小滴時，光會向相反的方向散射。散射光被集中并返回到計時器裝置，啟動計時器。當(dāng)光經(jīng)過小滴后，反向散射消失，計時器停止。通過了解光束的速度和反向散射脈沖的長度，就可以確定小滴的直徑。在一定的條件下，通過所有直徑的總和被所測量的小滴數(shù)除，可以計算小滴的平均直徑。
不言而喻，未提純的多元醇脂肪酸多酯可以照慣例，通過多元醇與脂肪酸低級烷基酯的反應(yīng)制備。但是，未提純的多元醇脂肪酸多酯可以通過任何可獲得的來源或本領(lǐng)域應(yīng)用的任何制備方法得到。除了別的之外，純多元醇脂肪酸多酯在食品中可用作低熱量脂肪，而且實際上，本發(fā)明的純多元醇脂肪酸多酯由于其高純度，特別適用于用作食品添加劑。
此處使用的術(shù)語“洗液”包括溶劑，當(dāng)在此處介紹的工藝條件下與未提純的多元醇脂肪酸多酯混合時，溶劑至少能把部分雜質(zhì)和皂從未提純的多元醇脂肪酸多酯中除去。因此，洗液中含有溶劑如水、甲醇、丙酮和乙酸乙酯。由于可獲得性和成本的原因，在此處介紹的方法中使用水、更普遍地使用水基洗液為優(yōu)選的，但是不言而喻，如果其它溶劑在此處介紹的條件下與未提純的多元醇脂肪酸多酯混合后，能至少把部分雜質(zhì)從未提純的多元醇脂肪酸多酯中除去，這些溶劑也適用于此處介紹的方法。
非必需地，洗液可含有一種或多種添加劑，例如，可與未提純的多元醇脂肪酸多酯中的金屬螯合的螯合劑。螯合劑可以附著、或“螯合”在多元醇脂肪酸多酯中的部分金屬上，并把螯合金屬運送到洗液中。但應(yīng)注意到，如下面的實施例4所示，不用螯合劑，也可除去金屬。檸檬酸三鉀為本發(fā)明的優(yōu)選的螯合劑，盡管其它螯合劑也是適當(dāng)?shù)?，而且對于本領(lǐng)域技術(shù)熟練的人是顯然的。本發(fā)明中螯合劑優(yōu)選的濃度為小于洗液重量的約5.0％。洗液在與未提純的多元醇脂肪酸多酯接觸前，優(yōu)選地含有小于約0.5％重量的雜質(zhì)。水洗液中的雜質(zhì)包括不能有助于從多元醇脂肪酸多酯中除去一種或多種雜質(zhì)的任何物質(zhì)。因此，洗液中含有可把雜質(zhì)從未提純的多元醇脂肪酸多酯中除去的溶劑。
此處使用的術(shù)語“多元醇脂肪酸多酯”包括如此處規(guī)定的有兩個或多個羥基被脂肪酸基酯化的任何多元醇。優(yōu)選地，多元醇被四個或多個脂肪酸基酯化。優(yōu)選的多元醇脂肪酸多酯包括平均每分子蔗糖中具有至少四個、更優(yōu)選地至少五個酯鍵的蔗糖多酯；脂肪酸鏈優(yōu)選地具有約八個到約二十四個碳原子。此處使用的術(shù)語“未提純的”多元醇脂肪酸多酯，如下面的規(guī)定，指的是在此處介紹的處理前，主要含有含“雜質(zhì)”和/或“皂”的多元醇脂肪酸多酯的組合物。除了別的之外，雜質(zhì)和皂的含量和類型會隨多元醇脂肪酸多酯的來源和純化步驟而變化，如果有純化步驟，多元醇脂肪酸多酯在加入到本發(fā)明的攪拌容器前要經(jīng)過純化。
此處使用的術(shù)語“多元醇”包括含有至少兩個自由羥基的任何脂肪族或芳香族化合物。例如，適當(dāng)?shù)亩嘣伎蛇x自于以下種類飽和和不飽和、直鏈和支鏈的線型脂肪族化合物；飽和和不飽和、環(huán)狀脂肪族化合物，包括雜環(huán)脂肪族化合物；或單核和多核的芳香族化合物，包括雜環(huán)芳香族化合物。
此處使用的術(shù)語“多元醇”包括含有至少兩個自由羥基的任何脂肪族或芳香族化合物。適當(dāng)?shù)亩嘣伎蛇x自于以下種類飽和和不飽和、直鏈和支鏈的線型脂肪族化合物；飽和和不飽和、環(huán)狀脂肪族化合物，包括雜環(huán)脂肪族化合物；或單核和多核的芳香族化合物，包括雜環(huán)芳香族化合物。碳水化合物和無毒的二醇為優(yōu)選的多元醇。
適用于此處的單糖包括，例如，葡萄糖、甘露糖、半乳糖、阿拉伯糖、木糖、核糖、芹菜糖、鼠李糖、阿洛酮糖、果糖、山梨糖、塔格糖、核酮糖、木酮糖和赤蘚酮糖。適用于此處的低聚糖包括，例如，麥芽糖、曲二糖、黑糖、纖維二糖、乳糖、蜜二糖、龍膽二糖、松二糖、蕓香糖、海藻糖、蔗糖和棉子糖。適用于此處的多糖包括，例如，直鏈淀粉、糖原、纖維素、殼多糖、菊粉、瓊脂糖、zylans、甘露聚糖和半乳聚糖。盡管在嚴(yán)格的意義上糖醇不是碳水化合物，天然糖醇與碳水化合物密切相關(guān)，它們對于此處的使用也是優(yōu)選的。適用于此處的天然糖醇有山梨糖醇、甘露糖醇和半乳糖醇。
此處使用的術(shù)語“雜質(zhì)”包括在本發(fā)明的純多元醇脂肪酸多酯產(chǎn)品中的各種不良成分。不言而喻，特定成分如甘油二酸酯或甘油三酸酯，對于一種應(yīng)用中可為多元醇脂肪酸多酯產(chǎn)品的無害成分，但另一方面，在另一種應(yīng)用中會是不良的，即雜質(zhì)。例如，因為甘油二酸酯和甘油三酸酯都是含熱量的脂肪，在用作低熱量脂肪的多元醇脂肪酸多酯中含有這兩種成分是不理想的，因此，兩種甘油酯都被認(rèn)為是雜質(zhì)。同樣地，如果多元醇脂肪酸多酯用在食品中，如果不適于人的食用，微量的金屬也會被認(rèn)為是雜質(zhì)。其它成分如用于生成多元醇脂肪酸多酯的起始反應(yīng)物的分解產(chǎn)物，例如蔗糖的焦糖化副產(chǎn)物，既是惰性又適于一般消費者食用。但是，副產(chǎn)物如多元醇的焦糖化副產(chǎn)物會給多元醇脂肪酸多酯產(chǎn)物帶來不理想的顏色及/或?qū)ζ湔扯犬a(chǎn)生不利影響。因此，盡管起始反應(yīng)物的分解產(chǎn)物一般地為惰性并可食用，這些成分都被認(rèn)為是雜質(zhì)。此處使用的“雜質(zhì)”包括除了如下詳述的所需的多元醇脂肪酸多酯、皂和脂肪酸低級烷基酯外的任何成分。
由于與酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)同時發(fā)生的副反應(yīng)，多元醇脂肪酸多酯產(chǎn)物中會含有各種同樣被認(rèn)為是雜質(zhì)的副產(chǎn)物。二脂肪基酮和β-酮酯為兩類通常也被認(rèn)為是雜質(zhì)的反應(yīng)副產(chǎn)物，需要將其除去，非水溶劑對于它們的去除是優(yōu)選的。脂肪酸通常是由脂肪酸低級烷基酯的水解產(chǎn)生的。另外，甲酯或脂肪酸與催化劑的反應(yīng)可生成不飽和皂，含水洗液對于它們的去除是優(yōu)選的。
含有多元醇脂肪酸多酯的反應(yīng)組合物中的許多潛在雜質(zhì)，都是由生成多元醇脂肪酸多酯的反應(yīng)生成的成分。此處使用的術(shù)語“反應(yīng)成分”包括適用于生成多元醇脂肪酸多酯的任何成分。適宜的反應(yīng)成分包括，但不限于反應(yīng)物如多元醇、脂肪酸低級烷基酯和/或甘油酯、乳化劑、催化劑及其混合物。
通常用脂肪酸低級烷基酯與多元醇反應(yīng)，以生成多元醇脂肪酸多酯。此外，一般用化學(xué)計量過量的脂肪酸低級烷基酯，以使多元醇完全酯化。但是，加入過量的脂肪酸低級烷基酯會導(dǎo)致反應(yīng)產(chǎn)物中含有一定濃度的殘余脂肪酸低級烷基酯。反應(yīng)產(chǎn)物中含有的殘余脂肪酸低級烷基酯通常溶于本發(fā)明的優(yōu)選的溶劑水中。另外，因為脂肪酸低級烷基酯在生成多元醇脂肪酸多酯的多元醇反應(yīng)中為原料，需要回收再利用殘余的脂肪酸低級烷基酯。因此，脂肪酸低級烷基酯一般不包括在此處定義的術(shù)語“雜質(zhì)”的含義中。在美國專利申請序列號08/797,018，Attorney Docket的案例6506，名為“多元醇脂肪酸多酯合成中低級烷基酯的再利用”的文中，更詳細(xì)地介紹了低級烷基酯的直接再利用。此處整體引用美國專利申請序列號08/797,018的說明，作為參考。
盡管少量的脂肪酸低級烷基酯和所需的多元醇脂肪酸多酯不可避免地會進(jìn)入洗液中，通常不能通過只與水基洗液接觸除去脂肪酸低級烷基酯。優(yōu)選地通過熱蒸發(fā)把脂肪酸低級烷基酯從多元醇脂肪酸多酯中除去。但是，低級烷基酯在比多元醇脂肪酸多酯更低的溫度下蒸發(fā)，沸點比多元醇脂肪酸多酯沸點低的任何雜質(zhì)會隨低級烷基酯蒸發(fā)。為得到能夠直接再循環(huán)進(jìn)入多元醇脂肪酸多酯的生產(chǎn)過程的足夠高純度的低級烷基酯，通常需要在蒸發(fā)步驟前，用本發(fā)明的方法除去盡可能多的皂和雜質(zhì)。
此外，需要盡量減少可在此處介紹的處理過程中生成游離脂肪酸的水解反應(yīng)。由低級烷基酯的水解生成的游離脂肪酸，由于其蒸氣壓與低級烷基酯相似，很難從低級烷基酯中分離出來。為避免過度水解，通常優(yōu)選的使洗液和未提純的多元醇脂肪酸多酯的pH值保持在大于約5.5，并避免使用酸。此外，在攪拌容器中的停留時間應(yīng)小于約30分鐘，優(yōu)選地小于約15分鐘。這樣，可以利用本發(fā)明的方法處理多元醇脂肪酸多酯，以從任何過量的低級烷基酯中除去雜質(zhì)，使其更適于再利用。
生成多元醇脂肪酸多酯的多元醇的酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)中使用的優(yōu)選的乳化劑為堿金屬脂肪酸皂。此處使用的術(shù)語“堿金屬脂肪酸皂”或“皂”是指具有約八到約二十四個碳原子的飽和和不飽和脂肪酸的堿金屬鹽。相應(yīng)地，適當(dāng)?shù)膲A金屬脂肪酸皂包括，例如脂肪酸如癸酸、月桂酸、豆蔻酸、棕櫚酸、亞油酸、油酸和硬脂酸的鋰、鈉、鉀、銣和銫鹽及其混合物。此處使用來源于豆油、向日葵油、紅花油、棉子油、棕櫚油和玉米油的脂肪酸混合物為優(yōu)選的。特別優(yōu)選的堿金屬脂肪酸皂為，例如由棕櫚酸和硬脂酸制成的鉀皂。除了堿金屬皂外，可以使用其它乳化劑如脂肪酸蔗糖單、二和三酯。盡管其優(yōu)選性較小，也可使用固體甘油單酯和甘油二酸酯。
雖然大多數(shù)乳化劑，尤其是堿金屬脂肪酸皂通常為理想的反應(yīng)成分，它們在多元醇脂肪酸多酯產(chǎn)物中是不良的。需要在過量甲酯的熱蒸發(fā)前大體上把全部皂從反應(yīng)產(chǎn)物中除去，以使蒸發(fā)中的變色減到最少。另外，當(dāng)洗液和未提純的多元醇脂肪酸多酯分散后，大量皂如大于2000ppm的皂的存在會產(chǎn)生處理困難。為避免未提純的多元醇脂肪酸多酯和洗液分散后形成穩(wěn)定的乳狀液，未提純的多元醇脂肪酸多酯中皂的濃度小于約2000ppm為優(yōu)選的，更優(yōu)選地小于約1000ppm，最優(yōu)選地小于約500ppm。初步除去皂的優(yōu)選的方法為在未提純的多元醇脂肪酸多酯中加入少量水，以促進(jìn)皂的凝結(jié)。據(jù)信水合作用可增大皂相的比重，有助于分離過程。加入的水量視未提純的多元醇多酯中皂的含量而定。水與皂的重量比為約1∶1到約3∶1，更優(yōu)選地為約1.2∶1到約2∶1，最優(yōu)選地為約1.5∶1到約1.8∶1。然后通過普通分離方法如沉降、過濾或離心把凝結(jié)皂除去。此外，如下面更詳細(xì)的討論，處理過的多元醇脂肪酸多酯，即離開此處介紹的攪拌容器的多元醇脂肪酸多酯，可以通過漂白和/或過濾進(jìn)一步處理，以進(jìn)一步降低皂的含量到檢出限以下，即低于約50ppm?？赏ㄟ^用HCl或其它強酸中和滴定至預(yù)定的滴定終點，測定多元醇脂肪酸多酯中皂的含量。
通常使用“堿引發(fā)劑”，也被稱為“堿催化劑”，以在低于多元醇的降解溫度下進(jìn)行生成多元醇脂肪酸多酯的多元醇酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)。盡管堿催化劑為優(yōu)選的反應(yīng)成分，通常認(rèn)為它在多元醇脂肪酸多酯產(chǎn)物流中為雜質(zhì)。在授權(quán)Rizzi等人的美國專利3,963,699號和授權(quán)Volpenhein的美國專利4,517,360和4,518,772號中可以找到有關(guān)堿催化劑類型及其在多元醇酯基轉(zhuǎn)移中的作用的討論，此處引用其討論作為參考。堿催化劑典型地為對氫有親合力的強堿，因為它使多元醇由穩(wěn)定的分子轉(zhuǎn)化為活性離子，通常稱其為堿引發(fā)劑。因此，術(shù)語“堿催化劑”和“堿引發(fā)劑”在此處的使用是可互換的。具體來說，堿催化劑從多元醇分子中除去氫，產(chǎn)生活性態(tài)的多元醇離子。例如，堿催化劑可使蔗糖轉(zhuǎn)化為糖質(zhì)酸鹽離子。優(yōu)選的堿催化劑為可與堿金屬或堿土金屬如鉀或鈉絡(luò)合的碳酸鹽和甲醇鹽離子。
此處使用的術(shù)語“相轉(zhuǎn)移催化劑”包括可與多元醇作用形成化學(xué)絡(luò)合物的所有化學(xué)物質(zhì)，其中絡(luò)合多元醇可從一相轉(zhuǎn)移到另一相，并且其中未絡(luò)合的多元醇通常不溶于第二相。此處介紹的相轉(zhuǎn)移催化劑與乳化劑如脂肪酸皂的區(qū)別在于，通常認(rèn)為乳化劑可提供兩種化學(xué)物質(zhì)都可溶于其中的單一相，即不需要化學(xué)絡(luò)合。如上面討論的其它反應(yīng)成分也是如此，相轉(zhuǎn)移催化劑和由其得到的任何分解產(chǎn)物，雖然在生成多元醇脂肪酸多酯的多元醇的酯基轉(zhuǎn)移中通常為理想的，但在多元醇脂肪酸多酯產(chǎn)物中一般認(rèn)為是雜質(zhì)。
為降低未提純的多元醇脂肪酸多酯中雜質(zhì)的含量，優(yōu)選地在攪拌容器中用洗液處理未提純的多元醇脂肪酸多酯，得到“處理過的多元醇脂肪酸多酯”。具體來說，把洗液與未提純的多元醇脂肪酸多酯一同加入攪拌容器中。洗液與未提純的多元醇脂肪酸多酯可以逆流或并流加入，或者兩種溶液可以在加入攪拌容器前預(yù)混合。此處使用的“攪拌容器”包括可使溶液彼此接觸的任何常規(guī)的罐、柱或其它工藝設(shè)備。適當(dāng)?shù)臄嚢枞萜鞯睦佑袉渭壷?、多級柱、分批罐、靜態(tài)混合器和鼓泡塔，本領(lǐng)域技術(shù)熟練的人熟知其它適當(dāng)?shù)臄嚢枞萜鳌?br> 帶攪拌的多級柱為適用于此處介紹的方法的優(yōu)選的攪拌容器。并流和逆流對于此處介紹的多級柱同樣可行，對于一定的小滴尺寸和皂濃度也同樣有效。但是，盡管并流柱一般比逆流柱易于放大，使用水時，并流操作不如逆流操作有效。一旦加入柱中，洗液和未提純的多元醇脂肪酸多酯被攪拌，形成混合物，加以足夠的控制，避免形成穩(wěn)定的乳狀液。
攪拌容器中的未提純的多元醇脂肪酸多酯和洗液的混合物優(yōu)選地保持在約20℃到約100℃的溫度，更優(yōu)選地保持在約40℃到約95℃，最優(yōu)選地保持在約65℃到約90℃。攪拌容器可在低于大氣壓、大氣壓或高于大氣壓下操作。在高于大氣壓下操作的好處為，由于壓力增大提高了組分的沸點，可以略微提高混合物的溫度。較高的溫度有助于使雜質(zhì)在洗液中的溶解度達(dá)到最大，因而使多元醇脂肪酸多酯的純度達(dá)到最高。因此，攪拌容器可以在較高的溫度下操作，而不會煮沸組分。必須權(quán)衡減壓或增壓下操作此處介紹的攪拌容器的好處和在常壓以外的條件下操作所需的額外的設(shè)備和操作費用。因此，為了效率和經(jīng)濟的目的，在大氣壓下操作此處介紹的攪拌容器為優(yōu)選的。
通常，在把洗液和未提純的多元醇脂肪酸多酯加入攪拌容器前，需要將二者預(yù)混合。采用包含預(yù)混合的未提純的多元醇脂肪酸和洗液的一股進(jìn)料，與把兩股進(jìn)料分別加入攪拌容器相比，可提供更多的生產(chǎn)上的便利和經(jīng)濟上的好處。
另外，在加入攪拌容器前，可對未提純的多元醇脂肪酸多酯進(jìn)行預(yù)處理，以降低其中的雜質(zhì)和皂的含量。例如，在把多元醇脂肪酸多酯加入攪拌容器前，可通過離心未提純的多元醇脂肪酸多酯，除去大于約90％重量的其中原有的雜質(zhì)和皂。如上所述，為避免攪拌容器中的洗液/多元醇脂肪酸多酯混合物中形成穩(wěn)定的乳狀液，如果多元醇脂肪酸多酯中有乳化劑如皂，優(yōu)選地應(yīng)將其大部分除去。在離心機中實際除去的雜質(zhì)和皂的量，至少要由未提純的多元醇脂肪酸多酯中的雜質(zhì)和皂的濃度和種類、所用的離心機和未提純的多元醇脂肪酸多酯的離心時間決定。
初步除去皂的優(yōu)選的方法為在未提純的多元醇脂肪酸多酯中加入少量水，以促進(jìn)皂的凝結(jié)。據(jù)信水合作用可增大皂相的比重，有助于分離過程。加入的水量視未提純的多元醇多酯中皂的含量而定。水與皂的重量比為約1∶1到約3∶1，更優(yōu)選地為約1.2∶1到約2∶1，最優(yōu)選地為約1.5∶1到約1.8∶1。然后通過普通分離方法如沉降、過濾或離心把凝結(jié)皂除去。
洗液和未提純的多元醇脂肪酸多酯加入攪拌容器后，將其分散，以產(chǎn)生足夠大的剪切速率，在該剪切速率下可形成混合物并避免穩(wěn)定乳狀液的形成。如上所述，混合物中含有一種溶液分散在另一種溶液中形成的小滴。優(yōu)選地小滴的平均直徑在約5μ到約3000μ的范圍內(nèi)?；旌衔镏泻械男〉慰梢允窍匆悍稚⒃谖刺峒兊亩嘣贾舅岫圊ブ行纬傻幕蚍催^來，或混合物中可含有兩種溶液的小滴。混合物的組成在很大程度上取決于每種溶液加料入攪拌容器的質(zhì)量流率，下面有更詳細(xì)的討論。
除了別的過程參數(shù)，分散作用還取決于攪拌容器的大小和形式、溶液加料入攪拌容器的質(zhì)量流率和攪拌的類型和程度。此處使用的“攪拌”包括可以產(chǎn)生洗液和未提純的多元醇脂肪酸多酯的混合物的任何手段?？赏ㄟ^各種通常使用的方法和各種類型的設(shè)備提供攪拌。例如，可用葉輪和旋轉(zhuǎn)盤提供動力攪拌，而強制氣體(即“起泡”)、靜態(tài)混合器和進(jìn)料的脈動可對攪拌容器中的混合物提供可接受的非動力攪拌。盡管不言而喻，其它攪拌方法也適用于本發(fā)明的方法，在此處介紹的攪拌容器中使用葉輪攪拌為優(yōu)選的。
不言而喻，當(dāng)葉輪用于攪拌時，其速率和形式對于促進(jìn)混合和雜質(zhì)從未提純的多元醇脂肪酸多酯到洗液的傳質(zhì)是很重要的。通過充分分散混合物，形成足夠的剪切速率，避免穩(wěn)定乳狀液的形成，可使雜質(zhì)和皂從未提純的多元醇脂肪酸多酯到洗液的傳質(zhì)達(dá)到最佳。如上所述，只要攪拌能產(chǎn)生足夠的剪切速率，避免穩(wěn)定乳狀液的形成，同時形成含有要求尺寸的小滴分散液，其它形式的攪拌也適用于本發(fā)明。
為使雜質(zhì)從未提純的多元醇脂肪酸多酯到洗液的傳質(zhì)達(dá)到最大，混合物在攪拌容器中的停留時間也很重要。優(yōu)選的混合物在攪拌容器中的停留時間優(yōu)選地在約0.5分鐘到約30分鐘的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在約1分鐘到約15分鐘的范圍內(nèi)，最優(yōu)選地在約1分鐘到約10分鐘的范圍內(nèi)，而且可根據(jù)如加入到攪拌容器中的未提純的多元醇脂肪酸多酯中雜質(zhì)和皂的濃度和處理后產(chǎn)品中雜質(zhì)和皂的要求濃度選定。
如果攪拌容器為柱，柱的級數(shù)必然會影響停留時間和純化的程度。適當(dāng)?shù)募墧?shù)的選擇將由柱的高度和直徑、每股物流的流速、攪拌的方法和數(shù)量以及其它過程參數(shù)而定。當(dāng)未提純的多元醇多酯和洗液并流進(jìn)料時，約1級到約7級的柱為優(yōu)選的。當(dāng)未提純的多元醇多酯和洗液逆流進(jìn)料時，約5級到約25級的柱為優(yōu)選的。
為促進(jìn)雜質(zhì)從多元醇脂肪酸多酯到洗液的傳質(zhì)，可以改變的另一個過程參數(shù)為加入柱中的洗液的量。多元醇脂肪酸多酯的質(zhì)量加料速率與洗液的質(zhì)量加料速率的優(yōu)選的比在約3∶1到約50∶1的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在約4∶1到約20∶1的范圍內(nèi)。更具體地說，加入到并流多級柱中的多元醇脂肪酸多酯的質(zhì)量加料速率與洗液的質(zhì)量加料速率的比優(yōu)選地在約3∶1到約20∶1的范圍內(nèi)，加入到逆流多級柱中的多元醇脂肪酸多酯的質(zhì)量加料速率與洗液的質(zhì)量加料速率的比優(yōu)選地在約4∶1到約40∶1的范圍內(nèi)。
如上所述，適用于本發(fā)明的優(yōu)選的攪拌容器為帶攪拌的多級柱。適用于本發(fā)明的多級柱包括，但不限于旋轉(zhuǎn)圓盤混合器、歐德舒-拉什頓萃取塔、攪拌式萃取塔、屈尼萃取塔等等。在Perry等人的《化工手冊》，第6版，1984年，21-77到21-79頁中討論了這些塔，此處引用作為參考。Perry等人的塔以逆流的形式給出圖示。重液體從垂直塔的頂部進(jìn)料，從底部離開，輕液體從接近底部進(jìn)料，從接近頂部提取出。如上所述，本發(fā)明的兩股物流可以逆流進(jìn)料，即物流沿相反的方向流經(jīng)塔，或并流進(jìn)料，即兩股物流沿相同的方向流經(jīng)塔。當(dāng)兩股物流在塔的同一端或接近于同一端進(jìn)料時，通常在塔的另一端或接近于另一端出料。
在塔的級間有擋板，設(shè)計擋板中開孔的尺寸和形狀，以在每級中提供需要的停留時間和其它工藝條件。同樣，每級中有葉輪，一般葉輪都連在貫穿塔中的單一的軸上。這樣，一個軸可以驅(qū)動所有的葉輪，保持不同級中的攪拌速率比較恒定。但是，不言而喻，在個別的級或級之間可以安裝帶有獨立的驅(qū)動馬達(dá)和/或齒輪的葉輪，這樣一級與下一級的各自的葉輪的速率可以不同。為達(dá)到所需的純化，可以改變的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)有塔中和個別級中的攪拌速率、分隔級的擋板開孔的尺寸和形狀以及級數(shù)。
多級柱的一端或兩端可以有“靜態(tài)”區(qū)，其中處理后的混合物(即在足夠的剪切速率和停留時間后達(dá)到所需程度的雜質(zhì)從多元醇到洗液中的傳質(zhì)后，所得到的混合物)不再加以攪拌，并分成兩相。如果有靜態(tài)區(qū)，可以通過采用兩個出料口分離兩相，即一個口提取第一相，另一口提取第二相。
討論過適用于此處介紹的過程的各種溶液和工藝設(shè)備后，下一步為混合物的后處理。此處使用的“處理”是指從多元醇脂肪酸多酯中除去至少部分雜質(zhì)和/或皂的過程。因此，“處理后的多元醇脂肪酸多酯”是指通過此處介紹的方法除去了至少部分雜質(zhì)和皂后得到的多元醇脂肪酸多酯。
優(yōu)選地，處理后的混合物從攪拌容器中移出，由于重力作用沉降分離為兩相?？梢苑謩e把兩相中的每一相取出，即作為處理后的多元醇脂肪酸多酯相和含雜質(zhì)和皂的洗液相。其它的分離方法同樣適合，而且在某些情況下為優(yōu)選的。例如，如果時間為主要的考慮，而資金和操作費用不是，可把處理的混合物從攪拌容器轉(zhuǎn)移到離心機中，混合物在離心機中可被分離為輕相和重相，輕相通常含有處理后的多元醇脂肪酸多酯，重相通常含有含雜質(zhì)和皂的洗液。本發(fā)明的處理后的多元醇脂肪酸多酯的羅維邦紅色標(biāo)度值(Red Scale value)優(yōu)選地為小于約6，更優(yōu)選地為小于約4，最優(yōu)選地為小于約2。羅維邦紅色標(biāo)度值越小，多元醇中發(fā)色體的含量越低。用來測量發(fā)色體的儀器為帶有紅/黃色度標(biāo)準(zhǔn)(2.9紅/12.0黃)的羅維邦自動色調(diào)計。
處理后的多元醇脂肪酸多酯可含有少量的洗液以及殘余的雜質(zhì)和皂，而洗液中可含有少量的多元醇脂肪酸多酯和其它有機油類。優(yōu)選的處理后的多元醇脂肪酸多酯中含有小于約1％重量的總雜質(zhì)和洗液以及小于約100ppm的皂，更優(yōu)選地含有小于約50ppm的皂。優(yōu)選的洗液中含有不超過5％重量的有機油。由于殘余的雜質(zhì)、皂和洗液會留在經(jīng)過攪拌容器處理的處理后的多元醇脂肪酸多酯中，可通過其它純化步驟進(jìn)一步精制處理后的多元醇脂肪酸多酯。例如，可對處理后的多元醇脂肪酸多酯進(jìn)行真空干燥以除去洗液和揮發(fā)性雜質(zhì)?？捎枚趸桀w粒與多元醇脂肪酸多酯接觸以除去雜質(zhì)顆粒和皂。優(yōu)選地，在除去過量的脂肪酸低級烷基酯前，對處理后的多元醇脂肪酸多酯進(jìn)行真空干燥，這樣洗液、皂和雜質(zhì)的濃度可小于0.1％重量。另外，如上所述，如果有過量的脂肪酸低級烷基酯，可用熱蒸發(fā)將其除去，而且熱蒸發(fā)通常為理想的。
通過下面的實施例，可以更好地理解本發(fā)明的具體說明，實施例中制備了多元醇脂肪酸多酯并用水洗過，以得到純多元醇脂肪酸多酯產(chǎn)物流，其濃度在每個實施例后列表給出。在實施例中，用上述的滴定方法測定皂的含量，用工業(yè)用羅維邦顏色分析器分析由發(fā)色體產(chǎn)生的產(chǎn)品的顏色。實施例1本實施例分別比較了用多級塔的洗滌過程以及用填充塔和單級攪拌混合澄清槽的洗滌過程。比較了皂和水溶性發(fā)色體的去除效率。雖然在相同的工藝條件下比較三中不同的設(shè)備必然很困難，本實施例中每種設(shè)備的停留時間保持約10-15分鐘的恒定時間，以提供有意義的比較。每種設(shè)備都在約75℃到約85℃的溫度范圍內(nèi)操作。洗液為去離子水。A.填充塔使用直徑約為3英寸(7.5厘米)、高度約為21英寸(53厘米)、用3/8英寸(1厘米)的玻璃拉西環(huán)填充的填充塔。未提純的多元醇脂肪酸多酯和洗液的加料速率都為約10磅/小時(4.5千克/小時)。多元醇多酯和洗液的平均停留時間約為15分鐘。多元醇多酯和洗液為逆流加料，把洗液加入塔的頂部，多元醇多酯加入塔的底部。污染的洗液從塔底部出來，純多元醇脂肪酸多酯從頂部出料。洗液和多元醇脂肪酸多酯相的接觸面接近于填充塔的底部。測量的小滴的直徑約為3毫米。B.攪拌瓶用裝有2英寸(5厘米)長“半月形”葉輪的攪拌容器的1升的圓底燒瓶作為混合澄清槽。把約200克的未提純的多元醇多酯和約37克的洗液加入燒瓶，并在150轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下批式混合約10分鐘。洗液以小滴的形式分散在多元醇多酯中，其平均直徑約為1000μ。把攪拌關(guān)掉。洗液相沉降到瓶底多元醇相的下層，把洗液相從多元醇多酯相中倒出。C.多級塔用直徑約為3英寸(7.5厘米)、高度約為16英寸(40厘米)、具有七級的歐德舒-拉什頓塔作為多級塔。每級有兩個內(nèi)徑約為15/8英寸(4厘米)、垂直間距約為11/2英寸(4厘米)的圓形擋板。每級的中部裝有直徑約為11/2英寸(4厘米)的拉什頓渦輪式葉輪。所有的葉輪都安裝在400轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)的共同軸上。多元醇多酯和洗液的流速分別為約12.5磅/小時(5.6千克/小時)和約3.2磅/小時(1.4千克/小時)。多元醇多酯和洗液在塔中的平均停留時間約為14分鐘。多元醇多酯和洗液并流加料入塔的頂部。從塔底出來的產(chǎn)品通過重力沉降分成純多元醇脂肪酸多酯相和洗液相。測量的小滴的直徑在約5μ到約70μ的范圍內(nèi)，小滴的平均直徑為約15μ。
表I中列出了每種攪拌容器中測得的洗滌后產(chǎn)品中的皂含量和色度，并且表明對于從多元醇多酯中去除皂和發(fā)色體，多級塔可達(dá)到最佳的效果。表I多元醇多酯分析皂，ppm發(fā)色體，AOCS羅維邦紅色起始原料 638 4.2填充塔 500 4.0攪拌瓶 179 2.4多級塔 161 1.8實施例2本實施例說明了多級塔中攪拌容器轉(zhuǎn)速對去除發(fā)色體和皂的影響。本實施例中用與實施例1中介紹的相同的多級塔C，多元醇多酯和洗液的流速和流動形式也與其相同。塔在約75℃到約85℃的溫度范圍內(nèi)操作。起始的未提純的原料為包含多元醇多酯、脂肪酸甲酯、硬脂酸鉀皂、蔗糖和水溶性蔗糖副產(chǎn)物的多元醇多酯混合物，以及洗液原料包含去離子水。攪拌速率在240轉(zhuǎn)/分到600轉(zhuǎn)/分的范圍內(nèi)。
表II中列出了在每個攪拌速率下測得的處理后產(chǎn)品中的皂含量和色度，并且表明隨著攪拌速率的增大，從多元醇多酯相轉(zhuǎn)移到洗液中的皂量和發(fā)色體也增多了。表II多元醇多酯分析皂，ppm 發(fā)色體，AOCS羅維邦紅色 小滴尺寸分布起始原料6384.2240轉(zhuǎn)/分2181.815μ-3000μ400轉(zhuǎn)/分1611.8未測550轉(zhuǎn)/分1101.5未測600轉(zhuǎn)/分98 1.35μ-70μ實施例3本實施例說明了停留時間對多級塔中發(fā)色體和皂的去除的影響。本實施例中用與實施例1中介紹的相同的多級塔。塔在約75℃到約85℃的溫度范圍內(nèi)操作。攪拌速率設(shè)定在500轉(zhuǎn)/分，未提純的起始原料中含有多元醇多酯、脂肪酸甲酯、硬脂酸鉀皂、蔗糖和水溶性蔗糖副產(chǎn)物的混合物。洗液原料為0.5％的檸檬酸三鉀去離子水溶液。多元醇多酯和洗液的加料速率分別為約11.6磅/小時(5.2千克/小時)和約4.1磅/小時(1.8千克/小時)。隨混合級數(shù)從3變化到7，多元醇多酯和洗液在塔中的平均停留時間分別在5分鐘到10分鐘的范圍內(nèi)。測量的小滴的直徑在約5μ到約70μ的范圍內(nèi)，小滴的平均直徑為約15μ。
表III中列出了每種洗滌后產(chǎn)品中的皂含量和測得的色度，并且表明隨著停留時間(以及混合級數(shù))增大，從多元醇多酯相轉(zhuǎn)移到洗液相中的皂量和發(fā)色體也增多了。表III多元醇多酯分析皂，ppm 發(fā)色體，AOCS羅維邦紅色起始原料 638 4.25分鐘，3級156 2.310分鐘，7級 94 1.8實施例4本實施例比較了在生產(chǎn)規(guī)模上，用多級塔和單級混合澄清槽從多元醇多酯中去除微量鐵和鈣的效果。每種設(shè)備都在約75℃到約85℃的溫度范圍內(nèi)操作。洗液為去離子水。A.多級塔用直徑約為20英寸(51厘米)、高度約為98英寸(250厘米)、具有七級的歐德舒-拉什頓塔作為多級塔。每級有兩個內(nèi)徑約為10.25英寸(26厘米)、垂直間距約為10英寸(25厘米)的圓形擋板。每級的中部裝有直徑約為9.75英寸(25厘米)的拉什頓渦輪式葉輪。所有的葉輪都安裝在50-230轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)的共同軸上。多元醇多酯和洗液的流速分別約為2650磅/小時(1200千克/小時)和477磅/小時(210千克/小時)。多元醇多酯和洗液在塔中的平均停留時間為2-15分鐘。多元醇多酯和洗液并流加料入塔的頂部。測量的小滴的直徑小于1000μ。從塔底出來的混合物通過圓盤離心分成純多元醇脂肪酸多酯相和洗液相。B.混合澄清槽用裝有24英寸(61厘米)的葉輪的攪拌容器的850加侖(3300升)的罐作為混合澄清槽。把約2800磅(1250千克)的多元醇多酯和約500磅(220千克)的去離子水加入罐中，并在約20轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下批式混合約10分鐘。測得小滴的平均直徑約為3000μ。把攪拌關(guān)掉，洗液相沉降到罐底，把洗液從粗制多元醇多酯中倒出。
表IV中列出了每種洗滌后產(chǎn)品中鈣、鐵和銅的含量，并且說明對于從多元醇多酯中除去微量的鈣和鐵，多級塔可達(dá)到最佳的效果?；旌铣吻宀鄣慕Y(jié)果為8次運轉(zhuǎn)的平均值，而多級塔的結(jié)果為4次運轉(zhuǎn)的平均值。對于這兩種塔，未提純的起始原料中含有多元醇多酯、脂肪酸甲酯、硬脂酸鉀皂、蔗糖和水溶性蔗糖副產(chǎn)物的混合物，和洗液含有去離子水，洗液中不含螯合劑。表IV多元醇多酯分析鈣，ppm 鐵，ppm 銅，ppm混合澄清槽 2.51 0.490.08攪拌塔 0.27 0.130.07實施例5本實施例說明了水洗作用對于從未提純的多元醇脂肪酸多酯中去除微量的鐵、銅、鈣和鉀的影響。用直徑為20英寸(51.0厘米)、裝有直徑為9.75英寸(25.0厘米)的拉什頓渦輪式葉輪的單級攪拌容器。攪拌轉(zhuǎn)速為230轉(zhuǎn)/分。多元醇多酯和洗液的流速分別約為2650磅/小時(1200千克/小時)和477磅/小時(210千克/小時)。多元醇多酯和洗液在攪拌容器中的平均停留時間為2分鐘。設(shè)備在約75℃到約85℃的溫度范圍內(nèi)操作。洗液為去離子水。小滴的直徑在約5μ到約70μ的范圍內(nèi)。從攪拌容器底部出來的混合物通過圓盤離心，分成處理后的多元醇脂肪酸多酯相和含雜質(zhì)和皂的洗液相。
表V中列出了處理后多元醇脂肪酸多酯中的無機物含量，并且表明比未提純的多元醇多酯中的含量顯著降低。表V多元醇多酯分析鐵，ppm銅，ppm鈣，ppm鉀，ppm起始原料0.58 0.14 0.44 20.41水洗后 0.17 0.06 0.35 0.77給出并說明了本發(fā)明的優(yōu)選的實施方案后，在不違背本發(fā)明的范圍的前提下，可通過本領(lǐng)域具有一般技術(shù)的人作適當(dāng)?shù)男薷?，對本發(fā)明的方法作進(jìn)一步的更改。此處已經(jīng)介紹了許多的替代方法和修改，其它的修改對于本領(lǐng)域技術(shù)熟練的人是很明顯的。例如，此反應(yīng)可以間歇反應(yīng)過程或連續(xù)反應(yīng)過程有效地實現(xiàn)。另外，盡管介紹了特定的攪拌容器，其它攪拌容器也可用于生產(chǎn)所需的純多元醇脂肪酸多酯。同樣地，雖然已經(jīng)介紹了許多多元醇和脂肪酸低級烷基酯為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方案的反應(yīng)混合物，可以改變成分以生產(chǎn)本發(fā)明所需的其它產(chǎn)品。因此，應(yīng)根據(jù)下面的權(quán)利要求理解本發(fā)明的范圍，而且此范圍不受說明書中介紹的具體成分和方法的限制。
權(quán)利要求
1.純化未提純的多元醇脂肪酸多酯的方法，該方法包括以下步驟a)提供含有多元醇脂肪酸多酯、優(yōu)選地每分子蔗糖中平均具有至少四個酯鍵的蔗糖多酯、雜質(zhì)和皂的未提純的多元醇脂肪酸多酯，優(yōu)選地皂的含量為小于約2,000ppm，更優(yōu)選地小于約1,000ppm；b)把未提純的多元醇脂肪酸多酯和洗液加入攪拌容器中，優(yōu)選地加入攪拌容器中的未提純的多元醇脂肪酸多酯的質(zhì)量加料速率與洗液的質(zhì)量加料速率的比在約50∶1到約3∶1的范圍內(nèi)；c)使洗液和未提純的多元醇脂肪酸多酯分散，以形成混合物，混合物中含有的小滴的平均直徑在約5μ到約3,000μ的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在約5μ到約70μ的范圍內(nèi)，經(jīng)過足夠的時間使至少部分雜質(zhì)從未提純的多元醇脂肪酸多酯轉(zhuǎn)移到洗液中，優(yōu)選地經(jīng)過小于約30分鐘的時間，更優(yōu)選地經(jīng)過小于約15分鐘的時間；并且d)把混合物分成兩相，第一相中含有處理后的多元醇脂肪酸多酯，第二相中含有含雜質(zhì)和皂的洗液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包含把混合物分成兩相前將其從攪拌容器中移出的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中分散步驟中產(chǎn)生的剪切速率足以形成混合物，并且可避免形成穩(wěn)定的乳狀液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任何權(quán)利要求的方法，其中加入攪拌容器中的洗液含有去離子水、小于約5.0％重量的螯合劑和小于約0.5％重量的雜質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任何權(quán)利要求的方法，其中攪拌容器為靜態(tài)混合器、鼓泡塔、攪拌槽、攪拌塔或攪拌多級塔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任何權(quán)利要求的方法，其中在大氣壓和約20℃到約100℃的溫度下，在攪拌容器中分散洗液和未提純的多元醇脂肪酸多酯，以形成混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任何權(quán)利要求的方法，還包括對處理后的多元醇脂肪酸多酯進(jìn)行真空干燥的步驟，以把得到的處理后的多元醇脂肪酸多酯中洗液、皂和雜質(zhì)的濃度降到小于約0.1％重量，以及用二氧化硅顆粒對處理后的多元醇脂肪酸多酯的過濾步驟，以進(jìn)一步降低得到的處理后的多元醇脂肪酸多酯中雜質(zhì)和皂的濃度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任何權(quán)利要求的方法，還包括從未提純的多元醇脂肪酸多酯中除去皂的步驟，是在把此未提純的多元醇多酯轉(zhuǎn)移到攪拌容器前，通過在其中加入水并分離出皂相而實現(xiàn)的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任何權(quán)利要求的方法，其中水與皂的重量比為約1∶1到3∶1，優(yōu)選地為1.2∶1到約2∶1，最優(yōu)選地為約1.5∶1到約1.8∶1。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中任何權(quán)利要求方法得到的處理后的多元醇脂肪酸多酯，其中純多元醇脂肪酸多酯含有多元醇脂肪酸多酯和小于約1.0％重量的洗液和雜質(zhì)。
11.制備多元醇脂肪酸多酯的方法，該方法包括以下步驟a)使含有皂、多元醇、優(yōu)選地蔗糖和脂肪酸低級烷基酯的混合物反應(yīng)，得到含有多元醇脂肪酸多酯、雜質(zhì)和皂的反應(yīng)產(chǎn)物，優(yōu)選地反應(yīng)產(chǎn)物中皂的濃度為小于約2000ppm；b)把質(zhì)量比為約50∶1到約3∶1、優(yōu)選地約20∶1到約4∶1的反應(yīng)產(chǎn)物和洗液加入到攪拌容器中；c)使洗液和反應(yīng)產(chǎn)物分散，以形成混合物，混合物中含有的小滴的平均直徑在約5μ到約3,000μ的范圍內(nèi)，經(jīng)過足夠的時間使至少部分雜質(zhì)從反應(yīng)產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到洗液中；d)把混合物分成兩相，第一相中含有純多元醇脂肪酸多酯，第二相中含有含雜質(zhì)和皂的洗液；并且e)分離成兩相。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，方法另外包括把反應(yīng)產(chǎn)物加入攪拌容器前初步除去皂的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12的方法，其中皂與水的重量比為約1∶1到約3∶1，優(yōu)選地為約1.2∶1到約2∶1，最優(yōu)選地為約1.5∶1到約1.8∶1。
14.通過權(quán)利要求1或11的方法制備的純多元醇脂肪酸多酯。
全文摘要
處理多元醇脂肪酸多酯的方法,方法包括把含有雜質(zhì)和皂的未提純的多元醇脂肪酸多酯和洗液加入攪拌容器中,并將其分散形成混合物。處理后的混合物沉降后分成兩相,第一相含有處理后的多元醇脂肪酸多酯,第二相含有洗液、皂和雜質(zhì)。處理后的多元醇脂肪酸多酯通過此處介紹的方法制備?？扇苡谙匆褐械碾s質(zhì),如發(fā)色體等等都可通過本發(fā)明的方法除去。洗液中可含有螯合劑,以助于去除雜質(zhì)如微量金屬。
文檔編號C07H1/06GK1246122SQ98802188
公開日2000年3月1日 申請日期1998年1月28日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月31日
發(fā)明者C·J·肯尼利, R·J·薩拉馬, R·S·克萊, J·K·豪威 申請人:普羅克特和甘保爾公司