由脂肪酸制备脂肪醇的方法技术

制备一种或多种脂肪醇的方法，其包括：在保持在酯化条件下的酯化反应器中使脂肪酸或脂肪酸混合物与低级烷醇进行酯化，以形成包含相应的一种或多种低级烷基脂肪酸酯的流；汽化来自步骤(a)的流；在氢化条件下操作的第一氢化区中使步骤(b)的汽化的流进行氢化，以形成包含一种或多种脂肪醇和一定量的未转化的一种或多种低级烷基脂肪酸酯的流；在酯交换催化剂的存在下，在保持在酯交换条件下的蜡酯反应器中使来自步骤(c)的流进行酯交换，由此通过与相应量的一种或多种脂肪醇进行酯交换而将至少一部分的一种或多种低级烷基脂肪酸酯转化为低级烷醇和一种或多种蜡酯；通过蒸馏分离来自步骤(d)的流，以产生一种或多种脂肪醇产物流；一种或多种蜡酯流；和包含一种或多种脂肪烷醇和烷烃及任选的水和低级烷醇之一或二者的塔顶流；在酯交换催化剂的存在下，在保持在酯交换条件下的蜡酯反应器中使来自步骤(e)的所述塔顶流与一种或多种低级烷基脂肪酸酯反应，由此通过与相应量的一种或多种脂肪醇进行酯交换而将至少一部分的所述低级烷基脂肪酸酯转化为低级烷醇和一种或多种蜡酯；和将所形成的一种或多种蜡酯与存在的烷烃及任何水和/或低级烷醇分离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 本专利技术涉及制备脂肪醇的方法。更具体地，本专利技术涉及制备洗涤剂脂肪醇的方法。 仍更具体地，本专利技术涉及制备和精制通过酯的氢化获得的脂肪醇产品的方法。 脂肪醇或高级醇（如它们有时被命名的那样）为包含六个或更多个碳原子的一元 脂肪族醇，它们或者衍生自天然源或者由石油原料合成。它们通常根据市场用途分类。由 于包含约6个至约11个碳原子的伯醇的主要最终用途为制备增塑剂酯，因此这类醇常被称 为增塑剂醇。对于包含例如约11个至多达约20个碳原子的高级醇，其主要用途是制备合 成洗涤剂，因此这类醇常被称为洗涤剂醇。增塑剂醇和洗涤剂醇之间的区别在某种程度上 是随意的并且洗涤剂醇可能具有10个碳原子。此外，存在一些由C 13 "氧代"醇制备邻苯二 甲酸酯并且还存在一些例如由（：8至C 1(|醇制备非离子表面活性剂。 尽管有一些天然产品包含可被氢化以制备增塑剂范围内的醇类的酯，但这些增塑 剂范围内的醇类更通常由石油原料通过例如所谓的"羰基"合成法来合成，所述方法还称为 羰化反应或加氢甲酰基化。 另一方面，洗涤剂范围的醇通常通过氢化脂肪酸的低分子烷基酯来制备。这类酯 可通过天然甘油三酸酯的酯交换或通过酯化经甘油三酸酯的水解而获得的脂肪酸来制备。 可用作原料的甘油三酸酯的实例包括天然油类，如椰子油、油菜籽油和棕榈油，和动物脂 肪，如猪油、牛油和鱼油。由于这类天然原料包含甘油三酸酯的混合物，因此通过氢化获得 的醇产品也是不同分子量的正烷醇的混合物。 在US 5536856中已描述了进行酯化的一种方法，其内容通过引用方式并入本文。 在该方法中，脂肪酸的酯化在具有多个酯化塔板的塔反应器中进行，每个塔板各自具有预 定的持液量并且包含固体酯化催化剂的荷载。相对于向上流动的诸如甲醇的低级烷基醇蒸 汽流，脂肪酸沿着塔反应器向下流动。供应的醇相对干燥并且在蒸汽流中从塔的顶部去除 酯化的水。从反应器的集液槽回收产物酯。当液体沿着塔板向下流动时，它逐步遇到更干 燥的低级烷基醇，其驱使酯反应朝向100%转化。然后，可将酯供给至在液相条件下操作的 精制反应器。 一旦制备，就可将这些酯氢化为所需的醇。然而，如在US 5138106中详细描述的， 其内容通过引用方式并入本文，在精制产物醇混合物方面存在问题，因为在经历氢化的酯 混合物中的一种或多种烷基酯的沸点通常接近于产物醇之一的沸点，这使得从产物醇混合 物中分离任何未转化的烷基酯极其困难，如果不是不可能的话。 US 5138106中提出的解决方案是从包含主要摩尔量的至少一种脂肪醇和次要摩 尔量的至少一种低级脂肪酸酯的脂肪醇馏分中回收一种或多种脂肪醇的方法，其包括使脂 肪醇馏分进行酯交换，通过与相应量的一种或多种脂肪醇进行酯交换而将存在于进料混合 物中的基本上所有的任何低级烷基脂肪酸酯转化为低级烷醇和衍生自脂肪醇和脂肪酸的 蜡酯。然后，通过蒸发从反应混合物中分离低级烷醇，产生包含一种或多种脂肪醇和一种或 多种蜡酯的中间体酯交换产物混合物。然后，将该混合物蒸馏以产生包含一种或多种脂肪 醇和基本上不含低级烷基脂肪酸酯的塔顶馏分，和包含一种或多种脂肪醇和一种或多种蜡 酯的蒸馏剩余物。然后，在所添加的低级烷醇的存在下使剩余物进行第二酯交换以将一种 或多种蜡酯再转化为一种或多种低级烷基脂肪酸酯和一种或多种脂肪醇。然后，从反应混 合物中蒸发出未反应的低级烷醇。然后，可再循环利用一种或多种脂肪醇和一种或多种低 级烷基脂肪酸酯。 在US 5157168中描述了制备脂肪醇的替代方法，其内容通过引用方式并入本文 中。在该方法中，使用低级烷醇酯化脂肪酸或脂肪酸的混合物以形成相应的一种或多种脂 肪酸酯。然后，使该酯或酯混合物进行氢化以提供包含脂肪酸或脂肪醇类的产物，然后将其 精制。选择酯化和氢化的条件使得产物流基本上不含酯。 用于制备脂肪醇的一个流程图的简化版本在图1中示意性例示。使脂肪酸或脂肪 酸的混合物在反应器1中进行酯化。在线路2中取出酯化反应的产物并传送到汽化器3,在 汽化器3中被汽化，随后在线路4中被传送到氢化反应器5,在氢化反应器5中发生氢化，成 为所需的醇。粗制醇产物通常具有约2wt%至约5wt%的剩余烷基酯含量。尽管可实现更 高的转化，但这伴随产率的显著降低。 如上所讨论的，任何剩余的低级烷基酯可能特别难于从产物醇中分离，并且如果 存在的量大于约0. 15%，则对于最终用户而言，它的存在可致使产物具有不可接受的纯度。 为了解决该问题，然后，在线路6中将氢化的产物供给至蜡酯反应器7,在蜡酯反应器7中 它在经线路8中加入的液体二氧化钛催化剂的存在下进行反应。此处，剩余的酯，通常为甲 酯，与产物醇反应以通过均相催化的酯交换机理形成蜡酯。 然后，在线路9中将反应的产物传送至醇精馏塔10,在那里产物醇可通过常规蒸 馏与蜡酯容易地分离。产物醇在线路11中去除。轻馏分连同烷烃驰放物（alkane purge) 在线路12中在塔顶处去除。 可简单地去除剩余的蜡酯。然而，这会表示损失方法的经济性。因此，剩余的蜡酯 和二氧化钛催化剂在线路13中去除并且传送至蜡酯反转反应器14,在那里它们与在线路 15中以高摩尔过量添加的干燥醇如甲醇反应。将蜡酯反转回为诸如甲酯的低级烷基酯和产 物醇。然后，在线路16中将来自反转反应器的流供给至汽化器3,在那里将它汽化以使醇和 烷基酯与二氧化钛催化剂分离。在线路17中从汽化器中去除包括二氧化钛催化剂在内的 重馏分驰放物。 在W02013/072664中描述了替代方法，其内容通过引用方式并入本文中，其中在 蜡酯反应器中使用固体酯交换催化剂能改变流程图，以便在来自醇精制的塔底流上使用液 相氢化。通过该方法，可将在精制区塔底流中存在的蜡酯形式的任何未转化的酯转化为产 物醇，然后返回至用于回收的蒸馏区。此外，可从液相氢化步骤中去除重馏分。 在W02013/072664中描述的用于制备一种或多种脂肪醇的方法包括： (a)在保持在酯化条件下的酯化反应器中使脂肪酸或脂肪酸混合物与低级烷醇进 行酯化以形成包含相应的一种或多种低级烷基酯的流； (b)汽化来自步骤（a)的流； (c)在氢化条件下操作的第一氢化区中使步骤（b)的汽化流进行氢化以形成包含 一种或多种脂肪醇和一定量的未转化的一种或多种低级烷基酯的流； (d)在保持在酯交换条件下的蜡酯反应器中，在固体酯交换催化剂的存在下使来 自步骤（c)的流进行酯交换，由此通过与相应量的一种或多种脂肪醇进行酯交换而将至 少一部分的低级烷基脂肪酸酯转化为低级烷醇和衍生自脂肪醇和脂肪酸的一种或多种蜡 醋； (e)通过蒸馏分离步骤（d)的一种或多种脂肪醇和一种或多种蜡酯，产生一种或 多种脂肪醇产物和包含一种或多种蜡酯的流； (f)使所述包含一种或多种蜡酯的流传送至第二氢化区，该第二氢化区在实现液 相氢化的条件下进行操作，以将一种或多种蜡酯反转为一种或多种脂肪醇；和 (g)使一种或多种脂肪醇返回至分离步骤（e)。 在一个描述的布置方案中，可从第二氢化区去除重馏分驰放物（heavies purge)。 可将该驰放物传送至汽化器以便可回收驰放物中的任何产物醇。 在步骤（d)的蜡酯反应器和步骤（f)中的液相氢化中使用固体酯交换催化剂允许 来自氢化步骤（c)的至少一部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制备一种或多种脂肪醇的方法，其包括：(a)在保持在酯化条件下的酯化反应器中使脂肪酸或脂肪酸混合物与低级烷醇进行酯化，以形成包含相应的一种或多种低级烷基脂肪酸酯的流；(b)汽化来自步骤(a)的所述流；(c)在氢化条件下操作的第一氢化区中使步骤(b)的汽化的流进行氢化，以形成包含一种或多种脂肪醇和一定量的未转化的一种或多种低级烷基脂肪酸酯的流；(d)在酯交换催化剂的存在下，在保持在酯交换条件下的蜡酯反应器中使来自步骤(c)的所述流进行酯交换，由此通过与相应量的一种或多种脂肪醇进行酯交换而将至少一部分的所述一种或多种低级烷基脂肪酸酯转化为低级烷醇和一种或多种蜡酯；(e)通过蒸馏分离来自步骤(d)的所述流，以产生一种或多种脂肪醇产物流；一种或多种蜡酯流；和包含一种或多种脂肪烷醇和烷烃及任选的水和低级烷醇之一或二者的塔顶流；(f)在酯交换催化剂的存在下，在保持在酯交换条件下的蜡酯反应器中使来自步骤(e)的所述塔顶流与一种或多种低级烷基脂肪酸酯反应，由此通过与相应量的一种或多种脂肪醇进行酯交换而将至少一部分的所述低级烷基脂肪酸酯转化为低级烷醇和一种或多种蜡酯；和(g)将所形成的一种或多种蜡酯与存在的烷烃及任何水和/或低级烷醇分离。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗·约翰·卡西迪，罗伯特·怀尔德，里克卡德·翁贝托·安德森，西蒙·尼古拉斯·蒂历，艾德里安·贝克斯，
申请(专利权)人：约翰逊·马泰·戴维技术有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB