地沟油资源化利用专利分析
国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心  史巍 张爱欣 周文 李燕芳
　　地沟油，泛指在生活中存在的各类劣质油，如废弃动物油脂、泔水油、多次反复加热使用及从餐饮企业下水道
收集的垃圾油，由于其细菌总数、过氧化值、酸价、羰基价、丙二醛、重金属、丙烯醛等指标严重超标，长期食用
可能会引发癌症，对人体的危害极大。2010年以来，全国发生了多起地沟油流入餐桌的大案，严重影响了人民的饮
食安全。国务院办公厅专门发布《关于加强地沟油整治和餐厨废弃物管理的意见》，部署地沟油和餐厨废弃物的管理
工作，指出须推进餐厨废弃物资源化利用和无害化处理，做好技术研发等工作，促进相关产业发展。本文就地沟油
的资源化利用进行了专利分析，重点研究中国专利领域中关于地沟油利用的申请和技术情况，便于社会合理利用地
沟油，使地沟油变废为宝。
    一、专利申请整体概况
    中国专利文摘数据库（CNABS）是专利技术分析的主要数据库，该数据库能够总体上反映国内专利发展的现状与
趋势，本文以该数据库为检索样本，以关键词为主要检索手段来获取专利信息，检索涉及有关地沟油的专利申请共
计305件，并以此作为分析的数据样本，本文的检索截止时间为2012年1月6日。
   （一）时间分布
    从图1可以看出，自从2002年以来有关地沟油的申请量明显增多，2006-2009年达到一个平台期，2010年专利
申请量达到顶峰，可能与地沟油成为社会热点以及国务院发文整治地沟油有关。2011年的申请量较少，这可能是由
于一些专利申请尚未公开所致。
   （二）地区分布
    图2显示了中国专利申请量排名前十位的地区分布概况，从图中可以看出，地沟油的研究主要集中在国内的一
线大城市或是产业分布比较密集的省市，这说明经济相对发达的省市更加关注食品安全、资源再利用、废物回收综
合利用等问题，探究地沟油资源化利用的可行性和主要途径，并对其进行实用性的推广。
（三）申请人概况
表1  国内主要申请人排名
  序号                    申请人                       申请量
   1      上海中油企业集团有限公司                         11
   2      华东师范大学                                 10
   3      中国林业科学研究院林产化学工业研究所         6
   4      北京君致清科技有限公司                     5
   5      西安融慧专利产品开发咨询有限责任公司         5
　　
    表1详细地列出了地沟油专利申请量排名前5位的申请人，其中排名前三位的申请人的研发重点主要集中在将
地沟油制造生物柴油上。由此可见，虽然地沟油的用途多样，但发展最成熟也最为大家看好且能够得到广泛应用的
就是将地沟油生产为生物柴油。
    二、地沟油资源化利用专利领域介绍
    地沟油的主要化学成分为高级脂肪酸甘油酯，其在一定条件下可以分解为高级脂肪酸和甘油，由于高级脂肪酸
甘油酯、高级脂肪酸和甘油都是重要的化工原料，其经过再加工可以用于生物柴油、浮选矿物药剂、表面活性剂等
领域。经过对选取的305件中国专利申请进行分析发现关于生物柴油的应用研究数量最多，其所占的比例高达55.7%。
现从以下6个方面分别对这些应用领域进行介绍。
   （一）生物柴油
    生物柴油是指以油脂、餐饮废油等为原料油通过酯交换工艺制成的高级脂肪酸甲酯或乙酯，可代替柴油作为燃
料。我国"十一五发展纲要"已明确提出发展各种石油替代品，并将发展生物液体燃料确定为新兴产业发展方向。
    目前生物柴油主要是用化学法生产，所用催化剂为酸和碱等。酸催化剂包括：（1）无机酸，以硫酸最为常见
（CN200610029461、CN200310111696等）；（2）路易斯酸，例如二价金属的醋酸盐或硬脂酸盐（CN200510012887）、
氯化物或者硝酸盐（CN200710008604）、四氯化钛（CN200710020053）等；（3）有机酸，如甲苯磺酸、二甲苯磺酸、
十二烷基苯磺酸、萘磺酸或其同系物等，其常常采用与无机酸复合的形式作为催化剂（CN200610029448、
CN200610029469）。碱催化剂包括：氢氧化钠和氢氧化钾(CN200610035542、CN200810103693)，碱性醇盐
(CN03827016)，十二烷基硫酸钠与氢氧化钠的混合物（CN200610029465）。广东工业大学（CN200810029722）采用烷
基咪唑类碱性离子液体和碱的复合催化剂，同时以微波反应器作为反应装置，取得了良好的效果。
    近几年来固体酸或固体碱悄然兴起，其作为催化剂易于分离回收，并且大大提高了催化剂的利用率、减少了对
设备的腐蚀。固体酸催化剂有：重庆大学（CN200710078102）采用具有较大比表面积的活性炭固载硫酸铁；华东师
范大学所采用的固体酸催化剂有：对甲苯磺酸甲醛缩合物（CN200810035285）、萘磺酸甲缩醛催化剂（CN200810035291）
以及缩合多核芳香树脂碳基固体酸（CN200810035289、CN200810035287）。固体碱用作催化剂对原料要求低，产率高，
反应条件温和，如华东师范大学将金属硝酸盐、碱金属碳酸盐、氟化钾或有机金属盐（碱金属甲酸盐、乙酸盐、草
酸盐或柠檬酸盐）等作为活性成分与碱研磨后焙烧得到固体碱；或者将上述活性成分负载于载体上进行焙烧，使用
的载体包括氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化锌、氧化锆、活性炭、分子筛、硅藻土、白土、硅胶或拟薄水铝石等
（CN200810035282、CN200810035287、CN200810035288、CN200810035-283、CN200810035284）。
    此外，也可以采用以脂肪酶作为酯化催化剂的生物法，其优点是：条件温和、无污染（CN200510100966、
CN200810018140）。但脂肪酶易失活、寿命短并且价格高，因此离工业化应用还有一段距离。
   （二）浮选矿物或药剂
    北京君致清科技有限公司通过将地沟油进行净化提纯、水解反应，得到的产品不仅可以用于矿物如萤石
（CN201010169961）、磷矿石（CN201010169971）、铁矿石浮选（CN201010169968、CN201010169973）的捕收剂，还
可用于药剂的浮选（CN201010169975）。
   （三）表面活性剂
    陕西科技大学通过将地沟油进行精制，再使用醇胺对其进行酰胺化改性，最后对产物进行环氧乙烷或环氧丙烷
加成得到非离子表面活性剂，其具有良好的乳化性能、柔软和消泡等作用，可用于皮革、纺织染整等行业
（CN200910254625）。盛金英通过将预处理后的地沟油酸化制得了脂肪酸，然后将脂肪酸进行酰氯化改性后，用谷氨
酸和强碱再处理得到了用于洗化用的离子型表面活性剂的钠盐（CN200410035707）。
   （四）增塑剂
    浙江嘉澳化工有限公司、张伟明和李祥庆等采用不同的方法将地沟油精制的原料经酯化、环氧化反应制备得到
了环氧增塑剂（CN200810063703、CN200710020438、CN200710022603、CN201010235-386）。
   （五）涂料、热熔压敏胶
    薛瑞宣利用地沟油与多元醇进行酯化反应得到地沟油醇酸树脂，然后与适量的溶剂和铝粉混合制得铝粉漆
（CN200710002841）。张贵生利用地沟油与废弃物混合投入反应釜中加热反应，出反应釜后用溶剂油稀释、过滤，制
得半成品，将半成品、硫酸钡、轻钙、染料、溶剂油混合，研磨得到油漆（CN200610076881）。沈阳化工大学将预处
理后的精炼地沟油与多元醇加热脱水后进行醇解、缩聚反应得到不干性醇酸树脂，加入适量增粘剂调配成热熔压敏
胶（CN201110090560）。
   （六）农药助剂和膨化硝铵炸药
    孟祥宁将地沟油与绿乳铜乳油混合使用制得了防治苹果枝干轮纹病的农药助剂（CN200610077386）。新疆天河化
工有限公司将膨化硝铵、木粉与地沟油混合制得了膨化硝铵炸药（CN201010261375）。
    三、结语与展望
    从以上专利数据分析可以看到，地沟油可广泛应用于生物柴油、浮选矿物药剂、表面活性剂、增塑剂等多个领
域，其在应用领域上已经具备良好的前景，且随着技术的不断进步，更多的综合利用技术也必将出现，期待在我国
能够形成良好的地沟油综合利用环境，彻底消除地沟油重返餐桌这一重大食品安全问题。