[發明專利]一種脂肪酸甲酯加氫制備脂肪醇的方法

有效

• 申請號: 201610179328.3
• 申請日: 2016-03-25
• 公開（公告）號: CN105777487B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 姚志龍;羅學清;孫培永;張勝紅;張芳;胡彬;張岳嬌
• 申請（專利權）人: 北京石油化工學院
• 主分類號: C07C29/149
• 分類號: C07C29/149;C07C31/125;C07C31/04
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 陳波

技術領域

本發明涉及一種脂肪酸甲酯加氫制備脂肪醇的方法。

背景技術

高碳脂肪醇分子中既有疏水基如碳氫鏈，又有親水基如羥基，具有兩親的特性，可用于表面活性劑，去污能力強，生物降解快；以生物質為原料制備的脂肪醇由于原料的可再生性，其前景被廣泛看好。脂肪醇可以發生脫水反應生成α-烯烴，可用作降烯烴(HDPE和LLDPE)共聚單體，還可用于生產塑料，聚烯烴彈性體，合成潤滑油，或作為石油添加劑。

脂肪酸甲酯加氫制備相應的醇多選擇銅系催化劑，銅系催化劑表現出較強的反應活性及選擇性。

CN101085718A中公開了一種采用超臨界工藝的脂肪酸甲酯制備脂肪醇的方法，使用CuCrMnBaSi系催化劑，以二甲醚為超臨界溶劑，脂肪酸甲酯、氫氣、二甲醚的摩爾比為1:4:9.4，其中二甲醚占反應物料總質量的60％，反應溫度為250℃，反應壓力6MPa的條件下，脂肪酸甲酯轉化率為99％，脂肪醇的選擇率為99％。但該工藝中催化劑復雜，特別是二甲醚消耗量較大。

CN101468939A中公開了一種脂肪酸甲酯超臨界加氫制備高碳醇的方法，使用CuCr催化劑，以正戊烷、正己烷或其混合物，或重整抽余油為超臨界溶劑，添加量占反應物料總質量的80％～90％，降低傳質阻力，從而降低氫氣消耗量，氫油摩爾比為1.5～2.5:1，反應溫度為220～280℃，反應壓力5～7MPa的條件下，脂肪酸甲酯轉化率為85.3％～85.8％，脂肪醇的選擇率為100％。但脂肪酸甲酯轉化率較低，且同樣存在超臨界溶劑消耗量大的問題。

且對于上述超臨界工藝，反應器前還需要設有密閉混合器，使超臨界溶劑達到其超臨界狀態；另外，由于超臨界溶劑具有優異的溶解性，且使用量較大，造成后續產品分離困難，隨著市場對產品純度要求的提高，分離單元的能耗高，難度大。

另外，本發明的研究發現，加氫產物甲醇容易在催化劑表面吸附，占據了催化劑表面的活性位，降低催化劑的活性和穩定性。

發明內容

針對現有技術不足，本發明提供了一種脂肪酸甲酯加氫制備脂肪醇的方法。

一種脂肪酸甲酯加氫制備脂肪醇的方法，采用固定床反應器，反應溫度為200～250℃，反應壓力為6.0～8.0MPa，空速為0.1～3h^-1，氫/油摩爾比為(5～30):1，脂肪酸甲酯與加氫催化劑接觸發生加氫反應，生成脂肪醇與甲醇；反應過程中同時通入C7-C9烷烴。

優選地，

脂肪酸甲酯中預先混合C7-C9烷烴后進料。

C7-C9烷烴的加入量為脂肪酸甲酯質量的1％～5％。

所述C7-C9烷烴為正辛烷或正庚烷。

所述催化劑為銅基催化劑。

所述催化劑為Cu-ZnO/Al₂O₃催化劑、Cu/SiO₂催化劑、Cu-B₂O₃-CaO/Al₂O₃催化劑。

工藝原理：脂肪酸甲酯加氫制備脂肪醇過程中產生甲醇，吸附在催化劑表面，占據催化劑活性位，降低催化劑的活性和穩定性，因此，生產過程中需要更多的氫氣對催化劑進行吹掃，造成資源浪費；C7-C9烷烴與脂肪酸甲酯共同進料，使產物甲醇與C7-C9烷烴形成共沸，首先，一方面，催化劑對共沸后的甲醇的吸附能能力顯著降低；另一方面，C7-C9烷烴促進吸附在催化劑活性位上的甲醇的解吸附，從而有效消除了體系中生成的甲醇對催化劑活性的影響，提高催化劑的穩定性，同時降低了吹掃催化劑用氫氣消耗量；其次，甲醇通過共沸被帶出反應器，促進反應平衡右移，進一步提高脂肪酸甲酯的轉化率。

本發明的有益效果為：脂肪酸甲酯與相當于脂肪酸甲酯質量1％～5％的C7-C9烷烴共同進料，可有效消除體系中生成的甲醇對催化劑活性的影響，同時促進反應平衡右移，提高催化劑的活性(脂肪酸甲酯轉化率為99％以上，脂肪醇選擇性為100％)和穩定性，同時降低氫氣消耗量。

相比超臨界工藝，避免了大量溶劑的消耗，降低工藝成本，且所得產品純度較高。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明做進一步說明。應該強調的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發明的范圍及其應用。