由甘油三酸酯和醇生产脂肪酸乙酯的方法技术

技术编号:1690780 阅读:291 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种从中性或酸性的、原始的或再循环的植物或动物油生产包含具有6-26个碳原子的直链一元羧酸的乙酯的酯组合物的方法,该方法特征在于其包括:使该植物或动物油和甲醇在含有至少一种由金属氧化物和氧化铝形成的组合或者由至少两种金属氧化物和任选的形成的组合的多相催化剂存在反应的阶段1,使来自阶段1的产物和乙醇存在在与阶段1中所用的多相催化剂相同定义的多相催化剂存在下反应的阶段2,允许以经济方式从植物或动物油中获得富含脂肪酸乙酯的脂肪酸酯和高纯度丙三醇的混合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】 本专利技术涉及从植物或动物油生产 一元羧酸乙酯的方法。更特别涉及一种通过连续的两个阶段生产具有6-26个碳原子的直 链一元羧酸的乙酯的新方法。脂肪物质的酯类实际上被用于多种用途如柴油燃料、取暖用油、生 态溶剂,用于生产脂肪酸磺酸盐、酰胺、酯二聚体等的碱性化合物。在柴油燃料的情况下,柴油燃料是当今脂肪物质酯类的主要应用, 某些数量的规范已经被建立,所述规范的目录、限制和方法属于目前欧 洲使用的EN 14214 (2003)标准。酯必须含有至少96.5%质量的酯类、至 多0.8%质量的甘油单酸酯、至多0.2%质量的二脂酰甘油酯、至多0.2% 质量的甘油三酸酯、可能是腐蚀性的并少于0.25%质量的界限的少许游 离脂肪酸、游离的丙三醇、根本没有强酸或金属痕迹。这需要精确的实 验设计来获得期望的纯度。在取暖用油的情况下,显而易见的是,所有这些规范不总是有用的, 而且甚至有时是有害的,但是取暖用油市场和气油市场常常被混淆,取 暖用油规范类似气油^见范,因为在法国,取暖用油可以用于农用拖4立才几 和建筑机器。当从油或动物脂及一元醇生产酯时,根据最初使用油的性质,自动 地形成10-15%质量的副产物,所述副产物是丙三醇。但是只有当丙三 醇是高纯度时,这种丙三醇才以高价格被销售用于多种用途,高纯度是 在专门的真空蒸馏车间的加强的纯化操作之后获得的。简而言之,大多数商业上的酯生产方法相当容易产生粗制产物(酯类 和丙三醇),然而该粗制产物不得不通过多种最终使转化成本变得紧张的 处理深入纯化。因此,在从精炼油和无水醇生产脂肪物质的甲酯时,虽然简单的碱 书t生物如醇钠、苏打或钾石成在相当温和的条件(温度为5(TC-80。C和大气 压)下通常是用作催化剂,上述可以在4艮多专利或出版物例如JAOCS 343-348 (1984)中阅读到,然而可以用作燃料的提纯产物及满足^见范的丙 三醇仅仅在太多的阶段之后获得。如果我们采用例如最常用的碱催化剂,我们在丙三醇以及酯中发现,微量的碱化合物不得不通过洗涤和干燥酯馏分除去。在丙三醇相中, 存在的皂和醇化物不得不被中和,形成的盐必须被过滤,丙三醇必须在 除去水之后被蒸发,除非在浓缩无盐的丙三醇之前,让稀释的丙三醇通 过离子交换树脂。最后,过量的醇总是必须被蒸发,常常被蒸馏,同时 特别是当其是在酯相中进行时,防止这种蒸发避免发生存在的酯与部分 溶解的丙三醇反应,这将导致产生单酸甘油酯。简言之,为了获得想要的用于丙三醇和酯类的规范,不得不进行如 此多的阶段,在此条件下仅有大工厂可以经济地获益。此外,尽管用作柴油燃料的植物或动物油酯类最常见是甲酯类,但 是使用植物或动物油乙酯类也是可能的。后者是由乙醇而不是曱醇制得 的,当乙醇是可更新的来源时,其产生来源是100%可更新的生物柴油 燃料,其不同于脂肪酸甲酯的情形,甲醇通常是从化石物质获得。脂肪酸乙酯的生产也可以优选地在其中乙醇是更丰富的或者较曱 醇更容易获得的地理带中进行。令人吃惊地,已经发现,通过在第一阶段使用曱醇而在第二阶段使 用乙醇的两阶段,有可能从植物或动物油中经济地获得富含脂肪酸乙酯 和高纯度丙三醇的脂肪酸酯的混合物。附图简述附图说明图1显示了使用其中涉及的醇是乙醇的两个酯交换阶段的不同过程 的工艺图。图2显示了涉及所用的醇是甲醇的第 一个酯交换阶段及所用的醇是 乙醇的第二个阶段的不同过程的工艺图。详细说明因此,本专利技术提供了 一种生产包含具有6-26个碳原子的直链一元羧 酸的乙酯的方法,通过使中性或酸性的、原始的或再循环的反应植物油 或动物油的在含有由至少 一种金属氧化物和氧化铝形成的组合或由至 少两种金属氧化物和任选的形成的组合的不同种类催化剂存在下反应, 该方法特征在于其包括两个连续的酯交换阶段,第一个阶段使用甲醇而 第二个阶段使用乙醇。在后文中更加具体地描述本专利技术的这两个阶段阶段1其包括在含有由至少 一种金属氧化物和氧化铝形成的组合或由至 少两种金属氧化物和任选的形成的组合的不同种类催化剂存在下,使至 少 一种中性或酸性的、原始或再循环的植物或动物油与曱醇反应。作为此阶段的主要目的的反应是根据下文方案I进行的酯交换,在 此用油酸脂肪链来举例说明。方案I<formula>formula see original document page 6</formula>甘油得到的产物主要含有脂肪酸甲酯,但是其也含有作为中间转化产物 的甘油单脂肪酸酯及二脂酰甘油酯,以及残留的脂肪酸甘油三酸酯。阶段2其包括来自阶段1的产物与乙醇在同阶段1中使用的多相催化剂相同方式定义的多相催化剂存在下的反应。在此阶段进行的转化产生脂肪酸乙酯和曱酯的组合物,富含乙酯, 其甘油单脂肪酸酯、甘油二脂肪酸酯及残留的甘油三脂肪酸酯浓度是 与可用作燃料或柴油机的共同燃料的产品所需的规范相容的。作为阶段2的主要目的的反应是根据下文方案II进行的酯交换,在此用油酸脂肪链来举例il明。方案IICH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COO~CH3 + CH3CH2OH脂肪酸曱酯乙醇+ CH3(Chy7CHsCH(CH2)7COO~"<:H2CH3 + CH3OH脂肪酸乙酯曱醇还是还根据以下方案CHj (ChH CH= CH (CH2)7 COO~产2 CHj ,7 CH= CH陶7 coo~一 CH|j (CH2)7 CH* Crt (CHj)7 COO~ &2甘油三脂肪酸酯乙醇CH3 (CH2)j CH= CH (CH2)7 COO~ CH2CH3脂肪酸乙酯和阿7加W (CH2)7 000~ f "2CHjj (CH2h加CH (CH^7 COO"~ <^HO"" CH3陶7 CHsCH (CK2)7 COO~CH2甘油二脂肪酸酯脂肪酸乙酯CH2CH3OHch3(Oy7 GHsCH<Chy7COO~ , HO—f H2H。-卜或CH3(Chy7CHsCH(ch2)7COO~yd-y)(其中a具有0.5-5的值,b值是0.5-5, c是满足金属M1和M2的化合价 的氧原子数,y具有0.005-1的值)。本专利技术方法的两个阶段是在常规操作条件下完成的,例如在 165。C-240。C的温度,接触时间是15分钟-3小时,醇/原料质量比是 20/80-80/20。观察到的是,根据本专利技术的方法,这两个阶段的顺序,第一个阶段使用甲醇,第二个阶段使用乙醇,相对于其中两个阶段使用乙醇完成以 获得脂肪酸乙酯的常规多相方法给予某些好处(如申请人提交的专利US-A-5,908,946或上述的FR-B-2,752,242所述的)。可用于本专利技术方法的油的实例是所有常规油类,如棕榈油(凝固物或 甘油三油酸脂)、豆油、棕仁油、椰子油、巴巴苏油、旧或新的菜籽油、 传统的或油酸的向日葵油、玉米油、棉籽油、牛油和猪油、花生油、 pourgher油(Jatropha curcas)、 蓖麻油、亚麻油和海甘蓝油以及例3口通过 基因修饰或杂交从向日葵和油菜中获得的所有油类。甚至有可能使用废弃的煎炸油、屠宰场的油、不同的动物油如鱼油、 海豹油以及家禽的脂肪,因为从某些醇生产的酯类允许倾点增加超过 10°C。所用的油还可以包括部分改性的油,例如通过聚合反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从中性或酸性的、原始的或再循环的植物或动物油生产包含具有6-26个碳原子的直链一元羧酸的乙酯的酯组合物的方法,该方法特征在于其包括:    -使该植物或动物油和甲醇在含有由至少一种金属氧化物和氧化铝形成的组合或者由至少两种金属氧化物和任选的形成的组合的多相催化剂存在下反应的阶段1,    -使来自阶段1的产物和乙醇在与阶段1中所用的多相催化剂相同定义的多相催化剂存在下反应的阶段2。

【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:G希利昂B德尔福特
申请(专利权)人:法国石油公司
类型:发明
国别省市:FR[法国]

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