[发明专利]一种脂肪酸原位加氢制备脂肪醇的方法

说明书

本发明涉及一种脂肪酸原位加氢制备脂肪醇的方法，将脂肪酸、供氢剂醇类、溶剂水和Cu基催化剂混合后进行反应，加热升温至300～350℃，反应时间为0.5～7h，得到所述脂肪醇。该方法在无氢条件下制备脂肪醇，并进一步提高产物脂肪醇的收率。

技术领域

本发明涉及脂肪醇的制备领域，具体涉及一种脂肪酸原位加氢制备脂肪醇的方法。

背景技术

脂肪醇是一种重要的生物质平台化合物，是生产洗涤剂、增塑剂和表面活性剂等多种精细化学品的主要基础原料，用量大且附加值高，广泛应用于医药、食品、化妆品、塑料抗氧剂等行业中[张爽，化工科技，(2011)19]。

目前从脂肪酸出发生产脂肪醇的方法主要是由脂肪酸在高压的氢气下加氢反应，该方法需要消耗大量的氢气，同时由于需要高压的氢气加入，从而对于反应装置的气密性、材质等提出了更高的要求。我国主要以煤、天然气等化石能源制氢，制氢过程中存在能耗大、污染严重及二氧化碳排放强度大等问题；而且H₂存在很大的安全和储运隐患。此外，目前工业上使用的主要为Cu-Cr催化剂在制备工程中排放的Cr⁶⁺会对环境造成严重的污染，因此开发更高效的非贵金属催化剂已成为了越来越多的科研工作者研究的目标。

如中国发明专利CN 102976890A公布了一种脂肪酸加氢制备脂肪醇的工艺，操作压力3.0～3.5Mpa、操作温度200～250℃、氢油比为450～500、催化剂为季铵盐离子液体，得到脂肪醇的纯度为99％。该工艺中仍然需要加入高压的氢气作为氢源，且催化剂季铵盐离子液体难以重复使用。中国发明专利CN104370701A公布了一种从脂肪酸或脂肪酸酯选择性加氢制备脂肪醇的方法，操作压力为0.1～20Mpa、操作温度为100～300℃，持续时间0.1～48h，产物脂肪醇的选择性可达98％以上。该催化剂为贵金属Ru基催化剂，且整个工艺过程仍然不可避免的消耗高压的氢气。中国发明专利CN 104703955A和CN103282335A也公开了脂肪酸加氢制备脂肪醇的一些工艺，但是这些专利仍然无一例外需要消耗高压的氢气。

现有技术中也有使用醇类作为供氢溶剂，如中国发明专利CN 105061140A公布了一种无氢气条件下脂肪酸或脂肪酸酯制备脂肪醇的方法以及应用于该方法的催化剂。以溶剂原位产氢并加氢制备脂肪醇，原料的转化率为95％以上，脂肪醇的选择性为99％以上。该方法为脂肪酸加氢制备脂肪醇提供了一条崭新的道路，具有很大的科学意义。但该方法在得到高收率产物时使用的溶剂主要为十二烷，其价格高昂成为阻碍该工艺工业化进程的主要原因。其次，当反应体系中仅选用醇体系，则会导致所得的反应产物纯度明显降低，其中包括杂质产物烷烃、醇甲醚、酸甲酯以及异构体。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种脂肪酸原位加氢制备脂肪醇的方法，在无氢条件下制备脂肪醇，在优化条件后，对应脂肪醇的选择性能达到100％，从而进一步提高产物脂肪醇的纯度。

本发明所提供的技术方案为：

一种脂肪酸原位加氢制备脂肪醇的方法，将脂肪酸、供氢剂醇类、溶剂水和Cu基催化剂混合后进行反应，加热升温至300～350℃，反应时间为0.5～7h，得到所述脂肪醇。

上述技术方案中，整个反应过程操作简便，没有氢气的加入，极大的减少了氢耗以及降低成本；其次，催化剂为非贵金属催化剂，减少了对环境的污染和人体的危害。