[發明專利]用于轉化來源于植物油和動物脂肪的脂肪酸的高生產率柯爾貝反應工藝

有效

• 申請號: 201580049014.5
• 申請日: 2015-05-22
• 公開（公告）號: CN107075698B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 錢德拉謝卡爾·H·喬西;邁克爾·格倫·霍納;格拉哈姆·托馬斯·桑頓·吉布森;茲米特里·馬列維奇
• 申請（專利權）人: 埃德沃克國際公司
• 主分類號: C25B3/10
• 分類號: C25B3/10;C07C1/207;C10G3/00
• 代理公司: 成都超凡明遠知識產權代理有限公司 51258
• 代理人: 魏彥

將來自植物和動物脂肪的油水解為脂肪酸以進行柯爾貝反應。本發明涉及一種用于使C4?C28脂肪酸電化學脫羧的高生產率柯爾貝反應工藝，其使用少量乙酸以降低陽極鈍化電壓并合成C6?C54烴類。C6?C54經過烯烴復分解和/或加氫異構化反應工藝合成重質燃料油、柴油燃料、煤油燃料、潤滑油基礎油以及線性α?烯烴產物，其用作聚合物、洗滌劑和其它精細化學品的前體。

相關申請的交叉引用

本申請是國際PCT申請，要求于2014年7月15日遞交申請、于2015年2月24日授權為美國專利第8,961,775號的非臨時美國第14/331,390號的優先權，其全部內容在此通過引用并入本文。

技術領域

來自植物和動物脂肪的油類被水解成脂肪酸以進行柯爾貝反應。本發明涉及一種用于使C4-C28脂肪酸電化學脫羧的高生產率柯爾貝反應工藝，其使用少量乙酸降低陽極鈍化電壓，并合成C6-C54烴類。C6-C54經過烯烴復分解和/或加氫異構化反應工藝合成重質燃料油、柴油燃料、煤油燃料、潤滑油基礎油以及線性α-烯烴產物，其用作聚合物、洗滌劑和其它精細化學品的前體。

背景技術

本背景部分中的描述可用于理解本發明，但可不構成現有技術。

全球石油產量預計將在約2020年達到峰值，此后下降，這可能導致2020之后全球經濟下滑。需要石油的替代烴源。需要發明可替代的、大規模的用于生產烴類的工藝。這些工藝需要是經濟的，以成功地納入自由市場經濟。正在進行研究以確定可用于所需烴類的大規模生產的替代工藝，以及這些工藝的原料。正在開發用于經濟的化學工藝的可替代和可再生原料以制備烴類，如燃料油、柴油燃料、煤油燃料、潤滑油基礎油和線性α-烯烴。這些特殊的烴類目前由加工石油獲得。

一些可替代和可再生原料是植物油、微生物產油和脂肪酸、以及動物脂肪。由于微生物產脂肪酸原料含有0.3M至0.6M高摩爾濃度的乙酸鹽和乙酸(Kuhry等人，美國專利第8,518,680號)，前述烴類(燃料油、柴油燃料、煤油燃料、潤滑油基礎油和線性α-烯烴)的產率非常低，這表明微生物產烴類并非經濟上有優勢的原料。其它現有技術教導使用大重量百分比的乙酸(參見Weedon等人(1952)；Sumera等人(1990)；以及Meresz，美國專利第4,018,844號，在第2欄7-10行以及第3-4欄的表I實例7中，在柯爾貝電解反應中特別使用了乙酸和油酸)。其它現有技術如Bradin,美國專利第7,928,273號和第8,481,771號，教導了生產生物柴油、汽油和噴氣燃料的工藝，其以蔬菜油或動物脂肪開始并采用脂肪酸的脫羧反應(熱脫羧或柯爾貝脫羧)，但并未提及任何在脫羧反應中使用乙酸。

如植物油和動物脂肪等原料為甘油三酯，可以使用酯水解、柯爾貝電解、烯烴復分解和加氫異構化以生產燃料油、柴油燃料、煤油燃料、潤滑油基礎油和線性α-烯烴。酯水解可用于將含有甘油三酯的油和脂肪轉化為游離脂肪酸(FFA)。脂肪酸可經由柯爾貝電解被脫羧并轉化為更大的烴類?？聽栘愲娊猱a生的烯烴可以使用催化劑經由烯烴復分解進行反應以通過斷開和再生碳碳雙鍵重新分配烯烴。由使用催化劑的烯烴復分解形成的線性烯烴可被加氫異構化以添加烴的分支。

有許多植物油可以從作物中大量獲得。以下表1示出可從每公頃或英畝作物獲得的體積(公升和加侖)的量?；厥帐称酚鸵脖挥米髟仙a前述烴類。

表1：從各種作物中獲得的植物油的量

植物油和動物脂肪(如牛脂或豬油)含有甘油三酯的混合物，其可被水解獲得各種脂肪酸。大多數來源于植物油和來源于動物脂肪的游離脂肪酸通常具有10-20個碳原子，其具有零個、一個、兩個或三個碳碳雙鍵。

柯爾貝電解反應是一種在制備烴類過程中用于脂肪酸脫羧的化學反應工藝?？聽栘愲娊夥磻に嚳梢允褂脝我坏闹舅峄蛑舅峄旌衔?。脂肪酸的一個重要的可再生來源來自植物油和動物脂肪的甘油三酯的水解。