[发明专利]一种利用高酸值油脂生产低羰值脂肪醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脂肪醇的生产方法，特别是一种利用高酸值油脂生产低羰值脂肪醇的方法。

背景技术

目前天然脂肪醇通常以天然油脂、脂肪酸等为主要原料，经酯化、醇解、氢化、精馏等工序进行生产而成，而这些油脂主要来自进口，成本较高。

包括酸化油在内的高酸值油脂来自椰子油、棕榈仁油等油脂精炼后残留部分经水解或皂化酸化处理所得，含有脂肪酸及部分中性油脂，因而酸值较高，但价格较低。

由于高酸值油脂所含杂质较多，因此一般用酸催化剂酯化时时间较长，且酯化终点很难达到低酸值的要求，一般酸值达到3mgKOH/g左右再降低就非常困难了，而酯化终点酸值高的物料在后续醇解过程中会与碱催化剂生成皂，生成的皂会使物料乳化，甘油分离不好，会影响中间产物脂肪酸甲酯的收率。

用高酸值油脂生产的脂肪醇品质上会受到一定的影响，特别是成品存在羰基含量较高及气味等问题，现有脂肪醇设备中去羰基含量的设备不能精确控制羰基的残留量。

在使用碘值较高的豆油酸化油或棉籽油酸化油时，所生产的脂肪醇的烷烃及碘值含量较高，成品质量受到很大的影响。主要是脂肪酸甲酯加氢制醇及碳链上双键加氢饱和都是放热反应，脂肪酸甲酯在固定床加氢反应时有热点存在，其温升一般在20℃以上，脂肪酸甲酯的不饱和度越高，也即碘值越高，其温升越大，豆油酸甲酯或棉油酸甲酯的碘值高达100gI₂/100g以上。其温升可达40℃以上。热点对生产的危害是使脂肪醇中副产物烷烃增加，催化剂易结焦，催化剂加速失去活性。由于原料脂肪酸甲酯碘值高，脂肪醇碘值也相应增高，对成品质量影响很大，难于满足脂肪醇客户的使用要求。

由此可见高酸值油脂虽然可以用来替代生产脂肪醇，降低成本，但是由于存在众多缺点，给技术研究及实际生产带来很多难题，仍然难以解决。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够得到高质量成品脂肪醇的生产方法，利用高酸值油脂生产低羰值脂肪醇。

技术方案：一种利用高酸值油脂生产低羰值脂肪醇的方法，该方法包括以下步骤：

（（1）酯化、醇解：将高酸值油脂在100℃～130℃与甲醇进行酯化反应，然后再次加入甲醇在68℃～76℃进行醇解反应，得到粗脂肪酸甲酯；

（2）上述粗脂肪酸甲酯进行酯精馏、氢化、醇精馏处理，得到脂肪醇；

（3）上述脂肪醇通过脱羰值固定床反应器，控制反应温度70℃～90℃、循环量与出料量比3∶1～5∶1，出料即为成品。

酯化反应的甲醇气相加入，即甲醇经计量泵加压以后，泵到甲醇汽化器，汽化后的甲醇送至反应釜底部的甲醇分布器，再进入反应釜。气相甲醇在反应釜内和物料接触更充分均匀，并且气相甲醇始终保持高浓度，因此，酯化反应更为充分激烈，反应速度加快，酯化时间缩短很多，高酸值油脂酯化时间可以缩短一半时间以上，至反应3～5小时酯化终点酸值可以降到1.2mgKOH/g以下，醇解反应脂肪酸甲酯收率可以提高2%以上。

醇解反应的甲醇常温液相直接加入，作为反应物的同时又起到对反应体系降温的作用，无需另外用换热设备及物料降温。

酯化反应和醇解反应在同一反应釜内进行，减少出料降温、进料升温时间，提高生产效率，并且因此使得酯化后醇解前降温能够用液体甲醇降温，减少了能源消耗。

脱羰基固定床反应器可以脱除脂肪醇中存在的少量羰基及气味，由于脱羰基所消耗的试剂价格较高，所以采用固定床反应器，通过温度及循环量来控制脱羰基量，既能控制羰值又能控制脱羰基试剂消耗。

当采用高碘值的高酸值油脂作为原料生产时，步骤（2）中氢化前进行预氢化，催化剂为铜-镍催化剂，反应起始温度140℃～150℃，反应终点温度180℃～220℃，反应压力2.0Mpa～5.0Mpa，反应时间2～5小时。高碘值的高酸值油脂生产脂肪醇，其中间产物脂肪酸甲酯的碘值通常大于100gI₂/100g，氢化反应前在加氢反应釜内先进行预氢化反应，在低于加氢制醇反应温度及反应压力条件下，使脂肪酸甲酯的碘值降低至小于30gI₂/100g，此时的脂肪酸甲酯在固定床加氢制醇过程中温升在正常范围内，不会使加氢副产物烷烃增加，产物的碘值也会降低到正常范围，并使催化剂有正常的寿命。