[實用新型]一種制備豆蔻酸甲酯的系統

有效

• 申請號: 202021065368.3
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN213102131U
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 周政;陳磊;劉穎;閆瀚釗;曹志;董旺來
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18;B01J8/10;B01D3/14;B01D11/04;B01D61/00;C07C67/08;C07C69/22;B01J31/10
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 劉翔

本實用新型提供了一種制備豆蔻酸甲酯的系統。所述系統包括用于將原料進行預混的預混罐，所述預混罐連接全混釜，所述全混釜上設置有用于通入固體酸催化劑的催化劑進口以及通入原料的原料進口，所述全混釜上設置有控溫裝置。本實用新型的系統成本低、操作方法、利用該系統得到的豆蔻酸甲酯的收率高。

技術領域

本實用新型涉及豆蔻酸甲酯的制備領域，具體而言，涉及一種制備豆蔻酸甲酯的系統。

背景技術

由于傳統的不可再生柴油的枯竭和溫室氣體人為排放的增加，生物柴油被認為是一種很有前途的替代能源，近年來得到了廣泛的關注。豆蔻酸甲酯作為生物柴油的主要成分之一，具有高十六烷值、高閃點、良好的排放特性、可再生和極好的生物降解性等優點，被視為一種極具潛力的柴油添加劑和燃料替代品。除了用于生物柴油，豆蔻酸甲酯也可用于蜂蜜、椰子等食用香精以及日用香精，還可用于有機化學品制備。因此，豆蔻酸甲酯作為一種重要的脂肪酸甲酯具有重大的應用價值，研發一條綠色經濟的豆蔻酸甲酯工藝路線是極具現實意義的。

目前工業上生產豆蔻酸甲酯普遍采用的是以十四酸和甲醇為原料，濃硫酸作為催化劑，進行酯化反應，濃硫酸具有相當高的活性，但其存在設備腐蝕嚴重、難于連續生產、酸度要求嚴格、環境污染嚴重等弊端，而且產物難分離提純、副產物多、使得產率大大的降低。

有鑒于此，特提出本實用新型。

實用新型內容

本實用新型的第一目的在于提供一種豆蔻酸甲酯的制備方法，該制備方法使用固體酸催化劑替代液體酸催化劑，固體酸催化劑的比表面積及孔體積均比較大，確保了良好的選擇性以及反應活性，易于產物分離和提純，且可反復使用多次，避免了設備腐蝕和環境污染，使企業能夠連續性生產；并且在特定的固體酸催化劑用量的特定條件下，極大的提高了反應效率，抑制了副反應的發生，能使得產品的轉化率達到了97.8％-99.7％，提高了最終產物豆蔻酸甲酯的收率。

本實用新型的第二目的在于提供一種采用上述制備方法的系統，該系統成本低、操作方便、利用該系統得到的豆蔻酸甲酯的收率高。

為了實現本實用新型的上述目的，特采用以下技術方案：

本實用新型提供了一種豆蔻酸甲酯的制備方法，包括如下步驟：

將十四酸與甲醇按照1:(2-6)的摩爾比混合攪拌形成混合物，加熱到50-60℃，添加所述混合物質量的10-30wt％的固體酸催化劑進行酯化反應。

現有技術中，工業上生產豆蔻酸甲酯普遍采用的是以十四酸和甲醇為原料，濃硫酸作為催化劑，進行酯化反應，濃硫酸具有相當高的活性，但其存在設備腐蝕嚴重、難于連續生產、酸度要求嚴格、環境污染嚴重等弊端，而且產物難分離提純、副產物多、使得產率大大的降低。

本實用新型的制備方法通過使用固體酸催化劑替代液體酸催化劑，固體酸催化劑的比表面積及孔體積均比較大，確保了良好的選擇性以及反應活性，易于產物分離和提純，且可反復使用多次，避免了設備腐蝕和環境污染，使企業能夠連續性生產；并且在混合物10-30wt％的催化劑用量的特定條件下，極大的提高了反應效率，抑制了副反應的發生，能使得產品的轉化率達到了97.8％-99.7％，極大的提高了最終產物豆蔻酸甲酯的產量和質量。

在本實用新型的方案中，不僅采用了固體酸催化劑代替傳統的液體酸催化劑，并且對于所采用的固體酸催化劑的用量進行了優化，因為當催化劑用量太大不僅后續處理增加負擔，也不會進一步增加反應的轉化率，如果催化劑用量太少又起不到應有的催化效果，因此適宜的催化劑用量是必要的。