[发明专利]表现出不同碳链长度的脂肪醇的联合生产方法

说明书

本发明涉及脂肪醇的生产方法。更具体地，它涉及具有第一碳链长度的脂肪醇流和具有第二碳链长度的脂肪醇流的联合生产方法，其中第二碳链长度长于第一碳链长度。在一方案中，本发明涉及C₈/C₁₀脂肪醇流与C₁₂/C₁₄脂肪醇流的联合生产。在第二个优选的方案中，本发明涉及C₁₂/C₁₄脂肪醇与C₁₆/C₁₈脂肪醇流的联合生产。

有时被称为高级醇的具有多于12个碳原子的脂肪醇是一元脂肪族醇。它们可以来源于天然来源或者由诸如石油原料被合成出来。由于具有约11至约20个碳原子的醇经常被用于生产合成的洗涤剂，因此可以将它们称为洗涤剂用醇或洗涤剂醇。

通常通过将相应羧酸的诸如甲基或乙基的低级烷基酯氢化来生产洗涤剂醇。除了可以通过天然甘油三酯的酯交换或通过将由甘油三酯水解得到的羧酸酯化来生产这些酯外，还能够利用任何合适的方法来生产这些酯。可以被用作原材料的甘油三酯的实例包括诸如椰油、菜籽油和棕榈油的天然油类以及诸如猪油、牛脂和鱼油的动物脂肪。由于这些天然的原材料经常含有甘油三酯的混合物，因此由氢化获得的醇产物为具有不同分子量的正构醇的混合物。虽然对于某些最终用途，不需要分离醇混合物，但是对于许多最终用途，则期望存在于产物流中的醇具有尽可能窄的碳链长度范围。一般来说，期望的产物流会包含具有仅相差三个碳原子的碳链长度的醇。合适的醇混合物的实例是具有C₁₂至C₁₄脂肪醇或C₁₆至C₁₈脂肪醇的醇混合物。

经常被用作生产洗涤剂醇的原材料的酯是甲基酯。然而，在精炼产物醇混合物中出现了问题，这是由于存在于起始的酯混合物中的一种或多种甲基酯的沸点经常会与期望的产物醇的沸点接近。因此，难以通过蒸馏将产物醇混合物与任何未转化的甲基酯分离。

除了与产物的彼此分离以及产物与未反应的起始材料和副产物的分离相关的问题外，还会遇到存在于氢化过程中的一系列链长的问题。具体地，链较长的醇即具有16个或更多碳原子的醇趋向于在氢化反应区保留很长一段时间。不希望受到任何理论的约束，相信该醇被催化剂吸收。虽然这种在反应区中的保留通常会趋向于导致较高的酯转化，但是通常也会伴随着生产出大量的诸如烷烃的不期望的副产物。

相反，链较短的醇即具有少于16个碳原子的醇趋向于更快地通过反应区。再次不希望受到任何理论的约束，相信催化剂较少地吸收这些较短的醇。虽然这确实有利于降低不期望的副产物烷烃的产生，但是也会引起由这些较低链长的酯向期望的醇的转化速率的降低。

因此，可以理解，对于包含较长链长和较短链长的混合物的原料流，反应器流出物中链较短的未反应的酯和链较长的烷烃通常会比期望的链较短和链较长的脂肪醇的混合物具有数量上的优势。尽管能够除去链较长的烷烃，但是由于它们的沸点与链较短的醇接近，这种除去是困难的。

虽然能够设置条件来降低烷烃的产量以避开困难的蒸馏，但是期望的醇产物的转化率也会被降低。为了减轻转化的降低，期望包括蜡酯回收(wax esterrecycle)，然而，鉴于低的转化率，所需要的大量的蜡酯回收会大幅增加成本。

因此，可以理解，在单一反应步骤中对进料中的大范围的链长同时进行有效的处理是非常困难的，并且在某些情况下是不可能的。当能够反应时，其通常被发现是不经济的。

为了克服上述问题，迄今为止，已经提出了三种方法。第一种是在被称为“系列操作(campaign operation)”的操作中，将分离的酸依次进料至单一装置中。这种操作模式的好处是能够将处理每种酸的条件最优化。然而，这种操作模式的缺点是需要复杂且昂贵的酸的分离步骤，此外，分离的酸必须经历分离的酯化过程，这增加了成本。这种操作模式的另外的缺点是由于该方法的连续性质降低了氢化反应器的生产能力。

提出的第二种方法是在“系列操作”中将分离的酯依次进料至单一装置中。与第一种选择类似，这种方法的缺点是需要分离酯并且降低了氢化装置的生产能力。

提出的第三种方法是使用两个或更多个平行的装置。虽然这种方法克服了对第一种和第二种方法的系列操作的生产能力的限制，但这种方法也需要进行分离步骤并需要两个装置的资本和运营成本。

因此，可以理解，提出的每种方法都是不经济的，因此需要能够克服与处理原料有关的上文详述的问题的方法，该原料包含不同链长的羧酸的混合物的低级烷基酯。还期望提供操作经济的方法。