[發(fā)明專(zhuān)利]循環(huán)利用磷鎢酸鈰催化劑合成混合的棕櫚酸甲酯和硬脂酸甲酯方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210498648.7
• 申請(qǐng)日: 2012-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103013679A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝先庫(kù);張瑞祥;胡珊珊;陳蛟華;汪立新;王士智;劉海旺;馬顯東;趙永志;許宗澤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 包頭市京瑞新材料有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C11C3/04
• 分類(lèi)號(hào): C11C3/04
• 代理公司: 包頭市專(zhuān)利事務(wù)所 15101
• 代理人: 莊英菊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種循環(huán)利用磷鎢酸鈰催化劑合成混合的棕櫚酸甲酯和硬脂酸甲酯方法，?

屬于化工技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

從動(dòng)、植物油脂中得到的固體脂肪酸，主要成分為硬脂酸和棕櫚酸，兩種酸沸點(diǎn)較高，不易分離，將兩種酸轉(zhuǎn)化為硬脂酸甲酯和棕櫚酸甲酯降低其沸點(diǎn)，便于分離，并作為可應(yīng)用的產(chǎn)品；硬脂酸甲酯用于表面活性劑、潤(rùn)滑劑、塑料抗氧化劑、展開(kāi)劑、冷卻液、是精細(xì)化工產(chǎn)品的一種重要中間體，因此具有廣泛的開(kāi)發(fā)前景和應(yīng)用價(jià)值；棕櫚酸甲酯是表面活性劑及其它精細(xì)化工的原料，主要用作乳化劑、濕潤(rùn)劑、穩(wěn)定劑和增塑劑的中間體，也是生物間信息素、生物柴油的成分、化妝品的原料，制備植物殺螨劑中應(yīng)用原料；目前合成硬脂酸甲酯和棕櫚酸甲酯的主要合成方法是以濃硫酸為催化劑，但是濃硫酸對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，產(chǎn)品不易分離，后處理工序復(fù)雜，?且廢水會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，另外在反應(yīng)過(guò)程中由于濃硫酸的強(qiáng)氧化性,?很容易造成產(chǎn)品顏色加深，因而有必要尋找一種無(wú)污染、催化性能好的環(huán)境友好催化劑；李金麟報(bào)導(dǎo)的硅鎢雜多酸(HSIW)?催化合成硬脂酸甲酯的研究，催化劑循環(huán)利用6次，酯化率由98%下降到84%，主要原因是固體酸催化劑有少量積碳物覆蓋在固體酸表面，掩蓋了部分酸中心，催化活性降低；杜美菊?qǐng)?bào)導(dǎo)的磷鎢酸催化合成硬脂酸甲酯的研究,?催化劑循環(huán)利用3次，酯化率由88.9%下降到60.8%，主要原因是磷鎢酸催化劑酸性較高，產(chǎn)生積碳量物相對(duì)較多，積碳物覆蓋在固體酸表面，掩蓋了部分酸中心，催化活性降低；閆鵬報(bào)導(dǎo)的稀土固體超強(qiáng)酸SO₄^2-/SnO₂-Nd?₂O₃和固體酸Zr(SO₄)₂/TiO₂催化合成棕櫚酸甲酯，合成棕櫚酸甲酯酯化率分別為90.1%和98.9%，當(dāng)催化劑循環(huán)使用酯化率逐漸下降；田志茗報(bào)導(dǎo)的催化劑ZrO₂-SO₄^2-/SBA-15和Ce(SO₄)₂/SBA-15合成棕櫚酸甲酯，合成棕櫚酸甲酯酯化率為87.7%和92%，催化劑循環(huán)利用酯化率下降很快，固體酸催化劑有少量積碳物覆蓋在固體酸表面，掩蓋了部分酸中心，加之催化劑表面的活性組分溶脫流失，固體酸表面酸量下降，催化活性降低。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種循環(huán)利用磷鎢酸鈰催化劑合成混合的棕櫚酸甲酯和硬脂酸甲酯方法，該方法不產(chǎn)生酸性廢水和固體廢棄物，是綠色合成工藝。?

技術(shù)解決方案：?

本發(fā)明將從植物油中提取出的混合的棕櫚酸和硬脂酸投入到反應(yīng)釜中，棕櫚酸和硬脂酸?質(zhì)量百分含量分別為57-60%和40-43%，加入無(wú)水甲醇，混合的棕櫚酸和硬脂酸總摩爾與無(wú)水甲醇摩爾比為1:10，再加入混合的棕櫚酸和硬脂酸總質(zhì)量8-9%的磷鎢酸鈰作為催化劑，加熱回流反應(yīng)4小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，減壓蒸餾回收未反應(yīng)的甲醇；將反應(yīng)釜中混合的棕櫚酸甲酯和硬脂酸甲酯與固體磷鎢酸鈰催化劑通過(guò)離心分離，上層為混合的棕櫚酸甲酯和硬脂酸甲酯，將混合的棕櫚酸甲酯和硬脂酸甲酯進(jìn)一步分離得到單一的棕櫚酸甲酯和硬脂酸甲酯產(chǎn)品，下層為固體磷鎢酸鈰催化劑；將下層固體磷鎢酸鈰催化劑用去離子水溶解，磷鎢酸鈰與去離子水質(zhì)量比為1:1.5，加入鹽酸調(diào)配溶液pH值<1，過(guò)濾除去不溶于水積碳物，得到磷鎢酸鈰水溶液，磷鎢酸鈰水溶液經(jīng)過(guò)濃縮、結(jié)晶得到固體磷鎢酸鈰，固體磷鎢酸鈰作為下次反應(yīng)的催化劑；按上述方法循環(huán)利用磷鎢酸鈰作為混合的棕櫚酸和硬脂酸與無(wú)水甲醇反應(yīng)的催化劑，每次混合的棕櫚酸和硬脂酸總轉(zhuǎn)化率均達(dá)到97%以上。?

發(fā)明效果?

本發(fā)明中催化劑活性是關(guān)鍵，磷鎢酸鈰雖然是一種溫和的催化劑，但還會(huì)有少量積碳物形成覆蓋在催化劑表面，降低磷鎢酸鈰催化劑的活性，如將每次反應(yīng)后的磷鎢酸鈰直接作為下次反應(yīng)的催化劑循環(huán)利用，導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率逐漸下降；利用磷鎢酸鈰易溶解于水的性質(zhì)，將固體磷鎢酸鈰與酯分離后，用去離子水溶解固體磷鎢酸鈰，用鹽酸調(diào)配溶液pH值<1，過(guò)濾除去懸浮在磷鎢酸鈰溶液中不易溶解的積碳物，得到的磷鎢酸鈰溶液經(jīng)過(guò)濃縮、結(jié)晶得到固體磷鎢酸鈰，固體磷鎢酸鈰直接作為酯化反應(yīng)的催化劑，實(shí)現(xiàn)了在合成混合棕櫚酸甲酯和硬脂酸甲酯反應(yīng)中磷鎢酸鈰催化劑的循環(huán)利用，轉(zhuǎn)化率均達(dá)到97%，該方法便于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。?

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1?