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石油化
2013年第42卷第9期
PETROCHEMICAL TECHNOLOGY
脂肪醇合成新方法
张佳光,寇元
(北京大学绿色催化实验室,北京100871)
摘要]简要回顾了现有天然脂肪醇和合成脂眆醇的工业制备方法,介绍了脂肪醇合成新方法一改性费托合成;重点介绍
了溶液相费托合成中水相费托合成、历离子助剂改性费托合成和乙二醇相费托合成3种方法合成脂肪醇的情况,并探讨了这
些方法在实际脂肪醇生产中的应用前景。
「关键词]脂肪醇;费托合成;阴离子助剂;乙二醇
「文章编号]10008144(2013)09-0945-05
[中图分类号」TQ223
文献标志码】A
A New Way for the Synthesis of Fatty Alcohols
Zhang Jiaguang, Kou Yuan
(Green Catalysis Laboratory, Peking University, Beijing 100871, China
I Abstract Now available industrial processes for the manufacture of natural and synthetic fatty
alcohols were reviewed and a new way for the svnthesis of fatty alcohols was introduced which was
the modified Fischer-tropsch synthesis. Three examples for solvent phase Fischer-tropsch synthesis
modification were thoroughly demonstrated-aqueous phase Fischer-tropsch synthesis, Fischer
Tropsch synthesis modified by adding anion additives and ethylene glycol phase Fischer-tropsch
synthesis, and the application prospects of these methods in the synthesis of fatty alcohols were
investigated
I Keywords, fatty alcohols; Fischer-tropsch synthesis; anion additives; ethylene glyco
脂肪醇是生产表面活性剂、增塑剂、增溶在脂肪醇生产中的应用前景。
剂、润滑剂等一系列精细化工产品的重要原料,用
途十分广泛,有“工业味精”之称。全世界脂肪1现有脂肪醇的制备方法
醇年消费量在2.5M左右。按制备原料的不同,脂
天然脂肪醇与合成脂肪醇的合成工艺分类见
肪醇合成方法可以分为两类:由天然油脂合成得到图1。
的天然脂肪醇和通过石油路线得到的合成脂肪醇。
Fatty alcohol
最初脂肪醇主要由猪油、椰子油等天然油脂加氢制
Natural
得,随着石油工业的发展,合成脂肪醇的比例越来
alcohol
越高,到20世纪末,天然脂肪醇与合成脂肪醇的比
y acid
Ziegler
例大约达到1:1。近年来,由于石油原料价格持续
lydrogenation
genation
synthesis
上涨,合成脂肪醇的比例有所回落,天然脂肪醇与
图!脂肪醇合成工艺分类
合成脂肪醇的比例达到6:4左右2。
Fig 1 Classification of fatty alcohol synthesis processes
本文回顾了现有天然脂肪醇及合成脂肪醇的
[收稿日期」2012-11-08;[修改稿日期]2013-06
工业制备方法,重点介绍了水相费托合成、阴离子
[作者简介」张佳光(1986),男,河南省郑州市人,博士生,
助剂改性费托合成和乙二醇相费托合成3种改性费
电话0065-85491559,电邮 Jiaguang④pku. edu. cn。联系人:寇
托合成方法合成脂肪醇的情况,并探讨了这些方法元,电话010-6275792,电邮yuankou@pku.edu.cn
石油化工
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PETROCHEMICAL TECHNOLOGY
2013年第42卷
油脂加氢法:目前,工业上以天然油脂为原炭负载的Co催化剂上掺杂La2O3,在较温和的反应
料生产天然脂肪醇的主要工艺路线是在铜基催化剂条件下,可直接由合成气制得C1-1g直链醇。其中,
作用下,油脂中的甘油三酯与甲醇进行酯交换生成在La负载量0.5%(w)、反应压力3.0MPa、GHSV=
脂肪酸甲酯,脂肪酸甲酯再加得到脂肪醇。传1500h、反应温度495K的条件下,C1.醇的选
统的脂肪酸甲酯加氢过程在200~300℃、20~30择性达13.3%,醇的总选择性达38.9%。在不引人
MPa、n(氢):m(酯)=(20~50):1的条件下,于La的Co催化剂上,他们发现烃类化合物和醇类化
固定床或悬浮床反应器中进行。
合物的链增长因子(a)都为0.7左右,随La的引人
脂肪酸加氢法:与油脂加氢法类似,以天然油(见图2),烃类化合物的链增长因子仍维持在0.7左
脂为原料。二者的不同之处在于,脂肪酸加氢法将右,但醇类化合物的链增长因子却降至0.58。他们
天然油脂水解得到脂肪酸,直接对脂肪酸加氢,由认为,La的引人降低了Co的还原度,促进Co2C物
于脂肪酸加氢更加困难,所以反应条件更加苛刻。种的生成,且提高了Co的分散度。这些因素为费
齐格勒法:将乙烯与三乙基铝进行聚合反托合成反应条件下醇的生成提供了更多的活性位。
应,通过乙烯注入量控制链增长程度,得到三烷基这些因素相互耦合,使得醇选择性在La负载量为
铝A(C2H1)3(=2~10),AI(C2nH41)3经空气氧化0.5%(w)时达到最大。
得到烷基氧化铝产物AI(OC2H4n)3,Al(OC2HIn)3
再经水解得到醇,最后经分馏制得成品醇。采用该
方法可得到一系列碳数为偶数的脂肪醇。
羰基合成法:以C,端位烯烃和合成气为原
=0.70
料,以羰基钴膦配合物为催化剂,经氢甲酰化反应
得到C直链醛,Cn-直链醛再加氢得到相应的脂
肪醇。壳牌公司采用中压法,将n(CO):n(H2)=
1:2的合成气经一步反应直接合成脂肪醇。
2改性费托合成脂肪醇合成新方法
Carbon number(mn)
图2掺杂a后链增长因子的变化
天然脂肪醇合成方法的发展,主要是生产T.Fg2 The chain growth probability(a)change after La-doping in
艺的改进,诸如催化剂、氢压、反应介质等,这
active carbon supported Co catalysts
Alcohol: E Hydrocarbon
里不予详细讨论。随着石油资源的日益枯竭,合成
脂肪醇所需的烯烃等石油化工产品原料价格持续上
虽然按照文献[8]报道的方法叮可制得C1-1s的直
涨,合成脂肪醇所占的比例逐渐降低。因此,避开链醇,但由于该体系中醇类化合物的链增长因子远
烯烃等石油原料