[发明专利]一种硬脂酸加氢脱氧转化制备十八醇的方法

说明书

本发明涉及一种硬脂酸加氢脱氧转化制备十八醇的方法，在高压反应釜中加入硬脂酸、正庚烷和Ni/m‑ZrO₂催化剂，其中硬脂酸和正庚烷的质量/体积比为0.4/100，催化剂质量为0.036g；在240℃下，H₂压力为5.5MPa，反应釜转速为1000r/min，搅拌反应9h。在该条件下，硬脂酸转化率接近90％，十八醇转化率最高可达92％左右。因而，本发明方法具有催化效率高，成本低，条件相对温和，操作简便的特点，且环保无污染。

技术领域

本发明属于脂肪酸催化转化为脂肪醇及应用领域，具体地说涉及一种硬脂酸加氢脱氧转化制备十八醇的方法。

背景技术

脂肪醇作为重要的平台化合物之一，是合成表面活性剂、洗涤剂、增塑剂及其他多种精细化学用品的基础化工原料，广泛应用于纺织、日化、造纸、食品、医药、皮革等领域。我国是一个脂肪醇消费大国，随着人民生活水平的日益提高，对脂肪醇系列产品及其衍生物产品的需求也在逐步增加。目前脂肪醇制备的基本路线主要分两种：天然油脂路线，化学合成的原料路线。其中，天然油脂路线主要有四种方法：(1)钠还原法；(2)油脂直接加氢法；(3)脂肪酸加氢法；(4)脂肪酸甲酯加氢法；目前大多数公司采用脂肪酸甲酯加氢工艺路线，其优点是通过醇解得到甲酯，其挥发度较低，对分离操作有利，对设备的腐蚀性较小，加氢也较容易进行，是比较理想的天然脂肪醇生产工艺，但是缺点也很明显，反应路线较长，成本较高等，而脂肪酸加氢是这四种方法中潜能最大，效率最高，成本最低的，脂肪酸加氢方法受限于催化反应中对脂肪醇的选择性低而无法大规模工业化。

对于上述第四种方法脂肪酸甲酯加氢法，在现有的专利中，如CN102476056A公开了一种用于脂肪酸甲酯催化加氢制脂肪醇的催化剂，由氧化铜或者氧化铜和氧化锌混合物，氧化锰、氧化镍中的一种或者两种，氧化铝和载体组成，载体为硅藻土或者碳酸钙。还公开了一种用于脂肪酸甲酯催化加氢制脂肪醇的催化剂的制备方法。但该发明需要充入大量氢气，且反应压力较高，达到了10MPa。专利CN102807470A公开了一种高级脂肪醇的制备方法，包括将油脂与甲醇通过转酯化反应生成脂肪酸甲酯、将脂肪酸甲酯加氢生成高级脂肪醇的步骤，还包括在将脂肪酸甲酯加氢前先用尿素包合法分离纯化的步骤。该方法选择性和转化率都得到了提高，均可达到80％以上，但多了尿素包合法分离纯化这一步，且该步骤较复杂。

目前，工业生产主要采用的是Cu-Cr催化剂制备脂肪醇，但是这种催化剂在制备过程中需要排放六价铬，对环境造成了严重的污染。而其他一些针对此问题改进的催化剂则存在反应条件苛刻、选择性和转化率难以统一、反应过程复杂等一些缺点，而且不能很好地解决催化加氢过程中反应压力较高的问题。在公开发表的文献中，有报道Pt/TiO₂，Re/Pd/SiO₂，ReOx/TiO₂催化剂对硬脂酸脱氧加氢催化制备十八醇具有非常高的选择性，考虑到贵金属负载，催化剂寿命，用料成本等局限，应用十分狭窄，不能进行工业化推广。报道过的非贵金属催化剂如Ni基催化剂虽然价格低廉，原料易得，但是反应条件较苛刻，其对脂肪醇的选择性较低，反应副产物较多。本发明通过在高压反应釜中加入硬脂酸和正庚烷，其中硬脂酸和正庚烷的质量/体积比为0.4/100，添加3％Ni/m-ZrO₂催化剂，在240℃下，搅拌反应9h，硬脂酸转化率接近90％，十八醇转化率最高可达到92％左右。

发明内容

本发明的目的在于克服现有Ni基催化剂在硬脂酸催化转化为十八醇反应中十八醇选择性低，转化速率慢，溶剂较贵，条件较苛刻等问题，提供一种硬脂酸脱氧加氢制备十八醇的方法，该方法成本低，效率高，操作简单，对十八醇选择性高，反应条件也较温和。