[发明专利]一种脂肪酸甲酯加氢制备脂肪醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脂肪酸甲酯加氢制备脂肪醇的方法。

背景技术

高碳脂肪醇分子中既有疏水基如碳氢链，又有亲水基如羟基，具有两亲的特性，可用于表面活性剂，去污能力强，生物降解快；以生物质为原料制备的脂肪醇由于原料的可再生性，其前景被广泛看好。脂肪醇可以发生脱水反应生成α-烯烃，可用作降烯烃(HDPE和LLDPE)共聚单体，还可用于生产塑料，聚烯烃弹性体，合成润滑油，或作为石油添加剂。

脂肪酸甲酯加氢制备相应的醇多选择铜系催化剂，铜系催化剂表现出较强的反应活性及选择性。

CN101085718A中公开了一种采用超临界工艺的脂肪酸甲酯制备脂肪醇的方法，使用CuCrMnBaSi系催化剂，以二甲醚为超临界溶剂，脂肪酸甲酯、氢气、二甲醚的摩尔比为1:4:9.4，其中二甲醚占反应物料总质量的60％，反应温度为250℃，反应压力6MPa的条件下，脂肪酸甲酯转化率为99％，脂肪醇的选择率为99％。但该工艺中催化剂复杂，特别是二甲醚消耗量较大。

CN101468939A中公开了一种脂肪酸甲酯超临界加氢制备高碳醇的方法，使用CuCr催化剂，以正戊烷、正己烷或其混合物，或重整抽余油为超临界溶剂，添加量占反应物料总质量的80％～90％，降低传质阻力，从而降低氢气消耗量，氢油摩尔比为1.5～2.5:1，反应温度为220～280℃，反应压力5～7MPa的条件下，脂肪酸甲酯转化率为85.3％～85.8％，脂肪醇的选择率为100％。但脂肪酸甲酯转化率较低，且同样存在超临界溶剂消耗量大的问题。

且对于上述超临界工艺，反应器前还需要设有密闭混合器，使超临界溶剂达到其超临界状态；另外，由于超临界溶剂具有优异的溶解性，且使用量较大，造成后续产品分离困难，随着市场对产品纯度要求的提高，分离单元的能耗高，难度大。

另外，本发明的研究发现，加氢产物甲醇容易在催化剂表面吸附，占据了催化剂表面的活性位，降低催化剂的活性和稳定性。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供了一种脂肪酸甲酯加氢制备脂肪醇的方法。

一种脂肪酸甲酯加氢制备脂肪醇的方法，采用固定床反应器，反应温度为200～250℃，反应压力为6.0～8.0MPa，空速为0.1～3h^-1，氢/油摩尔比为(5～30):1，脂肪酸甲酯与加氢催化剂接触发生加氢反应，生成脂肪醇与甲醇；反应过程中同时通入C7-C9烷烃。

优选地，

脂肪酸甲酯中预先混合C7-C9烷烃后进料。

C7-C9烷烃的加入量为脂肪酸甲酯质量的1％～5％。

所述C7-C9烷烃为正辛烷或正庚烷。

所述催化剂为铜基催化剂。

所述催化剂为Cu-ZnO/Al₂O₃催化剂、Cu/SiO₂催化剂、Cu-B₂O₃-CaO/Al₂O₃催化剂。

工艺原理：脂肪酸甲酯加氢制备脂肪醇过程中产生甲醇，吸附在催化剂表面，占据催化剂活性位，降低催化剂的活性和稳定性，因此，生产过程中需要更多的氢气对催化剂进行吹扫，造成资源浪费；C7-C9烷烃与脂肪酸甲酯共同进料，使产物甲醇与C7-C9烷烃形成共沸，首先，一方面，催化剂对共沸后的甲醇的吸附能能力显著降低；另一方面，C7-C9烷烃促进吸附在催化剂活性位上的甲醇的解吸附，从而有效消除了体系中生成的甲醇对催化剂活性的影响，提高催化剂的稳定性，同时降低了吹扫催化剂用氢气消耗量；其次，甲醇通过共沸被带出反应器，促进反应平衡右移，进一步提高脂肪酸甲酯的转化率。

本发明的有益效果为：脂肪酸甲酯与相当于脂肪酸甲酯质量1％～5％的C7-C9烷烃共同进料，可有效消除体系中生成的甲醇对催化剂活性的影响，同时促进反应平衡右移，提高催化剂的活性(脂肪酸甲酯转化率为99％以上，脂肪醇选择性为100％)和稳定性，同时降低氢气消耗量。

相比超临界工艺，避免了大量溶剂的消耗，降低工艺成本，且所得产品纯度较高。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。