[发明专利]用于生产可再生产品的方法

说明书

本发明涉及一种用于由生物来源原料生产可再生酮、石蜡、基油组分和烯烃的方法，其中该方法包括使脂肪酸和一元醇的酯酮化，其中醇具有2或更多的碳链长度。

技术领域

本发明涉及用于生产可再生产品，如酮、油品和烯烃的方法，具体地涉及包括脂肪酸酯的酮化反应的方法。

背景技术

可再生原料提供了石化来源的可持续替代选择。可再生原料已来源于(例如)多种植物油、动物脂、重复利用的废油剂和甚至微生物油。加氢处理的植物油，如棕榈油、其衍生物、动物脂及其它废料或残余物已成为控制全球可再生燃料市场的主要原料。

除燃料之外，可以将油脂逐步处理成可再生化学品和基油(base oil)。这些方法之一包括酮化，其使得能够除去高反应性羧基官能团，同时提高碳链长度。所形成的酮是用于进一步缩合，例如，加氢脱氧的构建块，以获得适合于所要求的应用的产物。

WO2008/152200 A1公开了生产基油的方法，其包括对包含多种含氧有机分子，包括游离脂肪酸和脂肪酸酯的原料进行缩合反应和后续加氢去官能化(hydrodefunctionalization)和异构化反应。

WO2007/068795 A1公开了生产生物来源的新型高质量烃基油的方法。所述方法包括酮化、加氢脱氧和异构化步骤。将基于生物原材料的脂肪酸和/或脂肪酸酯优选地用作原料。

由于它们的高反应性，通常通过使用羧酸作为起始材料来进行酮化反应。然而，游离脂肪酸是高腐蚀性的并且酮化反应需要特殊类型的反应器。将期望无腐蚀的酮化，因为它使得能够使用明显更经济的处理材料。

乙烯是通过几种方法生产的平台石油化学品。主要方法是其中将烃和蒸汽加热至750-950℃的蒸汽裂化。该方法将大的烃转化为较小的烃并引入不饱和度。通过反复压缩和蒸馏从所得混合物分离乙烯。用于生产乙烯的其它技术包括甲烷的氧化偶合、费-托合成法(Fischer-Tropsch synthesis)、甲醇-至-烯烃转化(methanol-to-olefins)和催化脱氢。

可以从可再生乙醇(来自生物质)生产可再生乙烯，其可以通过蔗糖原料的发酵获得，和通过水解，然后发酵从含淀粉生物质或者从木质纤维素生物质获得。

然而，仍需要可以将低值生物原料处理成高值产品的更有效的方法。

发明内容

下面呈现了简要方面内容以提供多个发明实施方式的一些方面的基本知识。本发明内容不是对本发明的彻底概述。它既不意欲确认本发明的重要或关键要素，也不受限于此。以下发明内容仅作为本发明的示例实施方式的更详细描述的前序以简化形式提供了本发明的一些概念。

本发明中，据观察当包含脂肪酸和一元醇的酯(其中所述醇具有2或更多的碳链长度，即脂肪酸的乙酯、丙酯、丁酯等)的原料在金属氧化物酮化催化剂存在下酮化时，不仅获得了相应的酮，而且还获得了烯烃。有利地，所述酮化反应不需要耐腐蚀反应器，并且另外同时产生了可再生烯烃。

因此，本发明的目的在于提供从生物来源原料同时产生可再生酮和烯烃的方法，所述方法包括以下步骤：

a)提供包含脂肪酸和/或脂肪酸酯的原料，

b)在一元醇存在下对所述原料进行酯化反应，其中所述一元醇具有2或更多的碳链长度，从而获得所述脂肪酸和所述一元醇的酯，条件是当所述原料包含脂肪酸和一元醇的酯、其中所述一元醇具有2或更多的碳链长度时，步骤b)任选的，

c)在金属氧化物酮化催化剂存在下，对所述脂肪酸和一元醇的酯进行酮化反应，从而获得包含酮、烯烃和二氧化碳的中间产物流，和

d)从所述中间产物流分离烯烃，从而获得贫烯烃中间产物流和分离的烯烃。

本发明的另一个目的在于提供从生物来源原料产生可再生蜡的方法，所述方法包括对所获得的贫烯烃中间产物流进行加氢脱氧反应。