[發明專利]選擇性氫化植物油的改進方法

有效

• 申請號: 201580070243.5
• 申請日: 2015-12-21
• 公開（公告）號: CN107108437B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: G·博爾索蒂;L·卡普齊;F·迪焦亞
• 申請（專利權）人: 諾瓦蒙特股份公司
• 主分類號: C07C51/25
• 分類號: C07C51/25;C07C53/126;C07C67/333;C07C69/34
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 任宗華

一種催化氫化植物油的方法，其中在金屬催化劑存在下，將該油與分子氫接觸放置，和在不存在水，或者相對于金屬催化劑的重量，在存在等于或小于5:1的水量下，和在等于或小于50℃的溫度下進行該方法。

本發明涉及選擇性氫化植物油的方法。本發明特別涉及能夠將多不飽和脂肪酸選擇性轉化為單不飽和脂肪酸的植物油氫化方法以及由此獲得的產品。通過本發明的方法獲得的植物油特別具有高的單不飽和脂肪酸含量，并且特別適于用作合成化學中間體用的原材料。由于對確定替代傳統石油基來源的可再生來源原材料的日益緊迫的需要，植物油現在是化學工業的重要原材料。

例如，WO2008/138892描述了由含有單不飽和脂肪酸甘油三酯的植物油開始的氧化裂解方法，該方法使得可生產對于制備聚酯來說重要的中間體，例如飽和二羧酸壬二酸或十三烷二酸。

如已知那樣，植物油包含脂肪酸甘油三酯的混合物。這些脂肪酸通常含有16至22個碳原子，并可以是飽和的，例如硬脂酸，單不飽和的，例如油酸，或多不飽和的，例如亞油酸和亞麻酸。

根據獲得這些植物油的植物物種的性質，這些植物油具有相當不同的組成，例如單不飽和脂肪酸的不同類型和含量。這極大地限制了植物油作為有機化學工業原材料的用途。

因此，有必要尋找和采用改變植物油組成的方法以促進它們在該部門的應用。

例如，氫化方法廣泛應用于化學領域，特別是在石油化工領域。存在于不飽和脂肪酸鏈中的雙鍵事實上可以通過在催化劑如鎳、鉑、鈀或銅存在下的氫加成來使其飽和。該氫化方法是放熱的，和反應速率取決于油的類型、溫度、催化劑的活性和濃度、以及氫壓力。盡管被廣泛使用，但就選擇性而言，這些方法仍然具有顯著的局限性。保持多不飽和脂肪酸的高轉化率并同時避免形成飽和脂肪酸的可能性尤其受限。

增加選擇性的體系是增加反應溫度的體系。然而，這可導致在植物油內存在的不飽和脂肪酸異構化反應的出現。如已知那樣，在植物油內存在的不飽和脂肪酸性質上主要是順式類型。在高溫條件下，這些順式酸可參與異構化反應，并轉化成反式異構體。反式異構體通常具有比順式異構體高的熔點，和超出特定水平的轉化率之后，這可導致形成例如含有反式9-十八碳烯酸的固相。

當與天然存在的植物油相比時，含有反式異構體的該植物油還對通過過氧化物的氧化反應不那么敏感。這決定了較長的反應時間，當所述油進行氧化裂解反應時。

因此需要開發一種選擇性氫化植物油的新方法，它能將多不飽和脂肪酸選擇性轉化成單不飽和脂肪酸，同時限制導致形成反式異構體的異構化反應。

考慮到這一問題，現已令人驚奇地發現，通過在金屬催化劑和有限量的水存在下或者在沒有水的情況下，在低溫下操作，可獲得在油內存在的甘油三酯中多不飽和脂肪酸的顯著轉化，同時增加或至少保持相對于順式類型中單不飽和脂肪酸的選擇性。甚至使用小量催化劑，和在大氣壓或者略高于大氣壓的壓力下，獲得這些有利的效果。

本發明尤其涉及催化氫化植物油的方法，其中在金屬催化劑存在下，將油與分子氫接觸放置，其特征在于在不存在水的情況下，或者在任何情況下，相對于金屬催化劑重量，在等于或小于5:1，優選在5:1以下，更優選等于或小于4:1，甚至更優選等于或小于1.5:1的水量存在下，和在小于或等于50℃，優選在25℃以下，更優選在20℃以下，和甚至更優選小于或等于18℃的溫度下，進行所述方法。

事實上已經令人驚奇地發現，通過在這些條件下操作，就氫化油內存在的甘油三酯中的多不飽和脂肪酸來說，可改進金屬催化劑的催化活性和選擇性。尤其適合于這一目的的是含金屬鈀，優選在碳或氧化鋁載體上的催化劑。

根據本發明方法的結果是，事實上可選擇性轉化多不飽和脂肪酸成單不飽和脂肪酸且還限制形成反式異構體的異構化反應，并獲得具有高的單不飽和脂肪酸含量的油，它然后尤其適合于用作合成化學中間體的原材料。