由蓖麻油或其衍生物制备裂解产物的方法技术

本发明专利技术公开了一种由蓖麻油或其衍生物通过高温碱性氧化反应制备裂解产物的方法，其中包括混合至少一种化学惰性稀释剂、催化剂和碱的水溶液以形成第一混合物，其中稀释剂以足以降低混合物发泡和固化而同时增加收率和提高纯度的量存在，和在第一混合物中加入蓖麻化合物以形成第二混合物，提高第二混合物的温度至足以进行裂解的温度，通过在反应混合物中加入其数量足以将反应混合物的ｐＨ降至约ｐＨ６以下的酸以回收所产生的裂解产物。本发明专利技术还涉及用于制备裂解产物的反应混合物。与常规得到的产物相比，通过蓖麻油或其衍生物的氧化反应，本发明专利技术得到较高的产物收率和较纯的裂解产物。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通过将蓖麻化合物、催化剂、碱的水溶液和数量足以降低反应混合物发泡和固化而同时增加收率和提高纯度的传热流体的混合物进行高温氧化，和反应混合物。
技术介绍
蓖麻油和其衍生物的裂解产物有许多有用的应用，例如，一种裂解产物癸二酸钠是癸二酸的前体，癸二酸在生产尼龙610和醇酸树脂中是非常重要的。遗憾的是，与工业生产这种裂解产物有关的复杂性通常使得这种方法昂贵和浪费。目前，这些裂解产物通常通过在强碱和催化剂存在下蓖麻油的高温碱性氧化生产。有几个问题困扰着该生产方法，首先，当蓖麻油或其衍生物用碱或苛性剂处理时，反应混合物会猛烈发泡和/或反应物会固化。这些复杂情况通常阻碍，或甚至中止进行的氧化反应。此外，当反应物固化时形成的硬碱皂产生了其它的问题，因为它是差的导热体和使得反应物难以通过机械搅拌混合。虽然存在生产这些裂解产物的其它方法，但它们通常受高产生成本阻碍。以下讨论某些公开蓖麻油及其衍生物的裂解产物的产生方法的参考文献。US4786666公开了由环氧树脂和脂肪酸制备环氧酯的方法，其中环氧树脂由二元酚的二缩水甘油醚和与二元酚反应的蓖麻油多缩水甘油醚制备，蓖麻油多缩水甘油醚通过使用路易斯酸催化剂使蓖麻油和表氯醇反应，和用苛化剂将表氯醇加合物二氢卤化制备。US4574053公开了填充颗粒无机填料物质的皂块，其中填料涂覆着与填料化学反应的脂肪酸，用于皂基料中的脂肪酸可以是蓖麻油。US4299976公开了制备用作癸二酸前体的不饱和二酯的方法，该二酯通过在30-150℃和惰性气氛下使戊-2，4-二烯酸甲酯与催化量的均相钯配合物接触制备。该专利还公开了若干制备癸二酸的方法，包括使用蓖麻油的现存工业方法，该方法通过在245℃下碱性分解蓖麻酸得到癸二酸二钠，然后水解癸二酸二钠制备癸二酸。US4298737公开了通过在相转移催化剂和苛性剂存在下混合哌啶基取代的二胺和合适的辅助反应物合成在光降解的塑料中用作UV稳定剂的哌啶基取代的1，4-二氮杂-2-环烷酮和其取代的衍生物的方法。苛化剂延迟所需产物的形成，从而有助于控制放热反应。蓖麻油可作为选择性的组分加入稳定的聚合物中。US4251451公开了使支链和直链醇的混合物与苛性碱反应制备含有羧酸盐的反应混合物和加入惰性稀释剂降低反应混合物发泡和固化的趋势以释放出氢气的方法，在氢气释放之前但在反应开始之后在反应的特殊时间内加入足够的稀释剂以抑制反应混合物的发泡和固化，同时保持反应混合物的流动性以允许释放的氢气通过。此外，该参考文献没有公开在蓖麻油或其衍生物的氧化过程中使用所述的方法。US3671581公开了通过使起始物料与融化的碱金属氢氧化物在250-375℃的温度下反应制备羧酸的方法，起始物料之一是为制备癸二酸而氧化蓖麻油时得到的非酸性副产物。US3668092公开了在过氧化合物存在下通过用UV光照射漂白羧酸酯，例如蓖麻油或环氧化合物的方法，类似的现有方法包括用苛性碱处理。这些参考文献均没有公开如何降低阻碍蓖麻油和/或其衍生物的预先氧化的发泡和/或固化，人们需要制备制备蓖麻油或其衍生物的裂解产物并同时降低发泡和/或固化以提高产物收率和纯度。专利技术概述本专利技术涉及由蓖麻化合物通过高温碱性氧化反应制备裂解产物的方法。这是通过如下过程完成，其中包括混合至少一种稀释剂、催化剂和碱的水溶液以形成第一混合物，其中稀释剂以足以降低反应混合物发泡和固化并同时增加收率和提高纯度的量存在，在第一混合物中加入蓖麻化合物以形成第二混合物，将第二混合物的温度提高至足以引发裂解反应和由蓖麻化合物形成裂解产物的温度。在优选的实施方案中，蓖麻化合物是蓖麻油、蓖麻油酸酯、蓖麻油酸酯(ricinic acid ester)、蓖麻油酸(ricinoleic acid)、蓖麻油酸酰胺、蓖麻油酸酯、磺化蓖麻油酸酯、蓖麻油酸酯(ricinicester)、蓖麻油醇、蓖麻油酸(ricinoleyl acid)、蓖麻油酸酰胺、蓖麻油醇、蓖麻油醇酯、碱性蓖麻油酸盐或它们的混合物。在更优选的实施方案中，蓖麻化合物是甘油三蓖麻油酸酯、甘油基三(12-乙酰基蓖麻油酸酯)、甘油基三(12-羟基硬脂酸酯)、甘油基三(12-乙酰氧基硬脂酸酯)、土耳其红油、甲基化蓖麻油酸酯、蓖麻油酸甲酯、蓖麻油酸辛基酯、丙二醇蓖麻油酸酯或它们的混合物。在一个实施方案中，该方法还包括在第二混合物中加入数量足以引起稀释剂和裂解产物分离的酸。在另一实施方案中，该方法还包括在裂解产物中加入数量足以转化裂解产物为游离酸的酸。在另一实施方案中，在加入蓖麻化合物之前搅拌反应混合物。在优选实施方案中，蓖麻化合物在第一混合物的温度达到足以进行裂解反应之后加入第一混合物中，从而引发反应和产生裂解产物。在另一优选实施方案中，稀释剂具有氧化稳定性。在另一优选实施方案中，稀释剂是芳香油、乙二醇油、石油润滑油、氟代烃油和/或聚硅氧烷油的衍生物。在另一优选实施方案中，反应温度上升至约250℃-320℃。在另一优选实施方案中，碱的pH大于约9，在又一实施方案中，碱包含氢氧化钠。在另一实施方案中，方法在约常压下进行。在优选实施方案中，裂解产物是十一碳烯酸(hendecenoicacid)、十一碳烯酸(undecenoic acid)、十一碳烯酸(undecylenicacid)、10-羟基癸酸、2-辛醇、2-辛酮(甲基己基酮)、辛烯、庚酸、壬酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、羟基癸酸-癸二酸、癸二酸钠或羟基癸酸酯。在另一优选实施方案中，催化剂是硝酸盐。在另一优选实施方案中，游离酸是癸二酸。本专利技术还涉及通过混合蓖麻化合物、碱的水溶液、催化剂和数量足以降低反应混合物发泡和固化而增加收率和提高纯度的化学惰性传热流体得到的一种反应混合物，用于由蓖麻油或它的衍生物通过高温氧化制备裂解产物。在优选的实施方案中，传热流体具有氧化稳定性。在另一实施方案中，反应在约常压下发生。在一更优选实施方案中，传热流体是芳香油、乙二醇油、石油润滑油、氟代烃油和/或聚硅氧烷油的衍生物。在本专利技术的优选实施方案中，反应温度为约250℃-320℃。在另一优选实施方案中，碱具有大于约9的pH。在更优选的实施方案中，碱包括氢氧化钠。在另一优选实施方案中，蓖麻化合物是蓖麻油、蓖麻油酸酯、蓖麻酸酯、蓖麻油酸(ricinoleic acid)、蓖麻油酸酰胺、蓖麻油酸酯、磺化蓖麻油酸酯、蓖麻油酸酯、蓖麻油醇、蓖麻油酸(ricinoleylacid)、蓖麻油酸酰胺、蓖麻油醇、蓖麻油醇酯、碱性蓖麻醇酸盐或它们的混合物。在更优选的实施方案中，蓖麻化合物是甘油三蓖麻油酸酯、甘油基三(12-乙酰基蓖麻油酸酯)、甘油基三(12-羟基硬脂酸酯)、甘油基三(12-乙酰氧基硬脂酸酯)、土耳其红油、甲基化蓖麻油酸酯、蓖麻油酸甲酯、蓖麻油酸辛基酯、丙二醇蓖麻油酸酯或它们的混合物。在优选实施方案中，裂解产物是十一碳烯酸(hendecenoicacid)、十一碳烯酸(undecenoic acid)、十一碳烯酸(undecylenicacid)、10-羟基癸酸、2-辛醇、2-辛酮(甲基己基酮)、辛烯、庚酸、壬酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、羟基癸酸-癸二酸酯、癸二酸钠或羟基癸酸酯。在一优选实施方案中，催化剂是硝酸盐，在更优选实施方案中，催化剂是硝酸钠。专利技术的详细描述稀释剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由蓖麻化合物经高温碱性氧化反应制备裂解产物的方法，其中包括：混合至少一种稀释剂、催化剂和碱的水溶液以形成第一混合物，其中稀释剂以足以降低反应混合物发泡和固化而同时增加收率和提高纯度的量存在；在第一混合物中加入蓖麻化合物以形成第二 混合物；和提高第二混合物的温度至足以引发裂解反应和由蓖麻化合物形成裂解产物的温度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：CD里斯，TS托塔，
申请(专利权)人：卡斯化学有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]