[发明专利]脂肪酸异辛酯的制备工艺

说明书

本发明涉及脂肪酸异辛酯的制备工艺，包括使脂肪酸和异辛醇在催化剂存在下反应，其中所述催化剂选自酸式硫酸盐、负载型酸式硫酸盐、负载型对甲苯磺酸以及它们的组合。本发明工艺至少具有以下优点之一：反应转化率高、异辛醇和催化剂用量低、反应条件温和、不产生或很少产生副反应、后处理工艺简单以及环境友好。

技术领域

本发明涉及脂肪酸异辛酯的制备工艺，特别涉及以十六碳饱和脂肪酸和/或十八碳饱和脂肪酸为主要组分的脂肪酸的异辛酯的制备工艺。

背景技术

16-18碳饱和脂肪酸的异辛酯（以下简称脂肪酸异辛酯），呈无味透明状液体，不易氧化、不变色、稳定性好，有良好的润肤、抑汗和渗透性，是一种无毒、无刺激性、无过敏性反应的非离子表面活性剂，广泛应用于日化用品中。目前，该脂肪酸异辛酯在日化及塑料加工等行业中需求量极大，并以每年10%左右的速度剧增，而国内现有生产能力不能满足市场需求，大量依赖进口。因此，有必要加强脂肪酸异辛酯合成方面的研究。

脂肪酸异辛酯通常是以棕榈酸和/或硬脂酸与异辛醇经催化酯化制得，其中异辛醇通常是指2-乙基-己醇，其反应式如下：

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制备脂肪酸异辛酯，传统工艺多采用浓硫酸、对甲苯磺酸、三氯乙酸等作为催化剂，并添加带水剂，反应结束后用碱中和，经水洗、分层、减压蒸馏等工艺得到产物，参见赵晓丽等，“棕榈酸异辛酯的合成进展”，辽宁石油化工大学学报，2006，26（04），62-66；以及唐楷等，“棕榈酸异辛酯的合成工艺研究”，化工中间体，2007年10期（这些文献的内容经此引用并入本文）。该工艺的缺点是副产物多、设备腐蚀严重；反应过程以带水剂或负压带水，反应结束需经碱中和、水洗等后处理，因而工艺复杂并产生大量废水，且产品色泽深。

中国专利申请公开CN101747187A（其经此引用并入本文）中公开了一种棕榈酸异辛酯的制备方法，包括在氮气气氛中，使棕榈酸和异辛醇在固体酸催化剂存在下，在100-180℃反应2-6小时，反应过程中用分水器加入带水剂进行带水，其中所用固体催化剂为草酸亚锡、SO42-/ZrO2-Al2O3或SO42-/TiO2-SnO2-Al2O3。该方法克服了以浓硫酸为催化剂时设备腐蚀严重、催化剂不易分离、后处理复杂、且产生大量废水的问题。但是该方法存在异辛醇用量和催化剂用量较大的问题，例如在该方法中当醇酸摩尔比为1：2时，棕榈酸异辛酯的收率仅为85.5%；而催化剂用量为2%时，棕榈酸异辛酯的收率仅为93.5%。

之后，有学者研究了微波辅助法和酶催化法，其中微波辅助法不易工业化，而酶催化法虽然副产物少、无严重腐蚀，但反应时间长，且酶易失活。

因此，探寻一种高转化率、异辛醇和催化剂用量低、后处理简单且环境友好的脂肪酸异辛酯合成工艺，对脂肪酸异辛酯的生产及供应具有重大意义。

发明内容

针对现有脂肪酸异辛酯制备工艺的诸多不足，本发明旨在提供一种新型的脂肪酸异辛酯合成工艺，该工艺至少具有以下优点之一：反应转化率高、异辛醇和催化剂用量低、反应条件温和、不产生或很少产生副反应、后处理工艺简单以及环境友好。