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ω-3系列多不饱和脂肪酸以其独特的生理功效成为目前天然产物分离提纯及医药领域的研究热点，而二十碳五烯酸（EPA）作为一种重要的ω-3系列多不饱和脂肪酸，具有降血脂、防治心脑血管疾病等重要生理功能。目前，深海鱼油是EPA的最主要商业来源，富含EPA的鱼油软胶囊及医药制剂等广泛应用。本文以鱼油甘油酯为原料，研究了乙酯化方法，再以鱼油脂肪酸乙酯为原料，探索了一条高真空精馏分离提纯EPA的工艺路线，为多不饱和脂肪酸的分离提纯提供了一种新思路。通过气相色谱标准品对照法和气质联用法相结合，定性定量地确定了鱼油原料的脂肪酸组成及含量。并系统地检测分析了鱼油脂肪酸甘油酯的酸值、碘值、皂化价等理化性质，为下一步鱼油乙酯化的工艺路线的确定提供参考。参考鱼油原料理化性质，通过比较不同的乙酯化方法，确定了先通过浓硫酸催化预酯化过程将游离脂肪酸转化为脂肪酸乙酯，降低酸值，再通过KOH催化酯交换将甘油酯转化为乙酯的两步法工艺。分别以产物酸值和脂肪酸乙酯得率为考察指标，利用正交设计实验对预酯化和酯交换实验条件进行优化，确定最佳工艺条件：预酯化过程，反应温度70℃，浓硫酸加入量为油重1.5%，反应时间1h，此时产物酸值最低，为0.87mgKOH/g；酯交换过程，在反应温度70℃，KOH加入量为油重0.5%，反应时间0.5h，此时乙酯得率最高，为92.5%。以鱼油脂肪酸乙酯为原料，通过高真空间歇精馏分离提纯EPA乙酯。一次精馏可得到EPA乙酯含量为85.2%的产品，收率约54%。将EPA乙酯含量在70%以上的馏分收集作为原料进行二次精馏，可得到EPA乙酯最高纯度为92%左右，收率约51.5%。通过硝酸银-硅胶柱层析法进一步纯化精馏产物（EPA乙酯纯度约87.6%），得到纯度97%以上的EPA乙酯产品。利用Aspen Plus软件对脂肪酸乙酯进行物性估算，并对高真空间歇精馏过程进行了流程模拟；建立了单塔及双塔连续精馏的流程模拟，并通过灵敏度分析确定了双塔连续精馏适宜的操作条件：两塔塔板数为16，对塔B1，回流比为4，塔顶采出率D/F为0.05，进料位置为塔顶起第5块板；对塔B2，回流比为6，塔顶采出率D/F为0.28，进料位置为塔顶起第13块板；此操作条件下EPA乙酯纯度可以达到94.8%。