[发明专利]一种利用脂肪酸单甲酯制备脂肪酸的方法

说明书

本申请涉及一种利用脂肪酸单甲酯制备脂肪酸的方法，包括如下步骤：1)在对甲苯磺酸与硫酸组成的催化剂存在下，通过加热使脂肪酸单甲酯与水反应以产生脂肪酸和甲醇；2)通过补加水和去除甲醇推动反应完成。本发明用极少量的催化剂便可在常压下催化脂肪酸单甲酯水解得到脂肪酸，反应速率快，并可得到高收率和高纯度的脂肪酸，且本发明利用脂肪酸单甲酯制备脂肪酸的工艺简单，并能回收利用催化剂和甲醇，大大降低了工艺成本。

技术领域

本申请属于脂肪酸制备技术领域，尤其是涉及一种利用脂肪酸单甲酯制备脂肪酸的方法。

背景技术

脂肪酸是重要的化工原料，是表面活性剂的基础原料之一，以它为起始原料可以制备多种阴离子、非离子、阳离子和两性表面活性剂，广泛应用于轻纺、洗涤、橡胶、化妆品、塑料、造纸、医药、食品、石油、合成纤维、制革、选矿、机械等工业，需求量日益增长。

在现有技术中，甘油三酯的水解(即植物和动物来源的油类和脂肪的水解)已成为脂肪酸生产的主要来源，油脂水解方法按操作方式可分为间隙法和连续法；按是否有催化剂可分为无催化和有催化(采用酸、碱、酶等)；按操作压力可分为低压(170～190℃，0.8～1.2MPa)、中压(230℃，2.5MPa)和高压(250～260℃，5.5～6.0MPa)水解法。目前国内仍以低压间隙水解法为主，但该法存在能耗大、水解时间长、工艺过程不稳定、产品质量较差等问题。

为了通过脂肪酸烷基酯、特别是脂肪酸单甲基酯的水解制备脂肪酸，现有技术通过将形成的甲醇从反应混合物中蒸发出来以阻碍平衡建立，该方法在低压例如环境压力下，在例如70至150℃的温度范围内工作，作为这些低反应温度的结果，必需对反应进行催化加速以便在工业标准反应时间和停留时间的基础上获得所需的高转化。但是，现有技术中利用脂肪酸甲酯制备脂肪酸的方法使用大量的催化剂，且制备工艺复杂，从而导致制备脂肪酸的成本较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中利用脂肪酸单甲酯制备脂肪酸的方法使用大量的催化剂，且制备工艺复杂，从而导致制备脂肪酸的成本较高的不足，从而提供一种利用脂肪酸单甲酯制备脂肪酸的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种利用脂肪酸单甲酯制备脂肪酸的方法，包括如下步骤：

1)在对甲苯磺酸与硫酸组成的催化剂存在下，通过加热使脂肪酸单甲酯与水反应以产生脂肪酸和甲醇；

2)通过补加水和去除甲醇推动反应完成。

优选地，通过加热使反应混合物在95～100℃下进行。

优选地，反应完成后，静置冷却反应液使其分层，排出带有催化剂的下层水溶液，将上层溶液精馏得到脂肪酸。

优选地，将上层溶液精馏前，用水洗涤上层溶液，并将洗涤后的水溶液与下层水溶液混合后得到带有催化剂的水溶液，以备重新使用。

优选地，所述脂肪酸单甲酯的脂肪酸部分的碳链含有6至10个碳原子；进一步，所述脂肪酸单甲酯优选为己酸单甲酯、辛酸单甲酯、癸酸单甲酯中的至少一种。

优选地，所述对甲苯磺酸与硫酸的质量比为1:1～2:1，优选为1:1。

优选地，步骤1)中，所述催化剂的用量至少为脂肪酸单甲酯重量的0.1wt％，优选为0.1wt％～0.3wt％。

优选地，步骤1)中，所述水与脂肪酸单甲酯的摩尔比为1:0.2～1:0.5，优选为1:0.3。

优选地，采用转子流量计控制补加水的流量，使加水量等于反应过程中水的耗用量。

本发明的有益效果是：