《一种脂肪酸甲酯的合成方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种脂肪酸甲酯的合成方法.pdf（6页完整版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)授权公告号 CN 101811964 B (45)授权公告日 2013.03.13 CN 101811964 B *CN101811964B* (21)申请号 201010151761.9 (22)申请日 2010.04.21 C07C 69/003(2006.01) C07C 67/08(2006.01) (73)专利权人 潍坊市大明化工有限公司 地址 262404 山东省潍坊市昌乐县朱刘工业 园309国道355公里处潍坊市大明化工 有限公司 (72)发明人 朱培才 刘斌 赵修武 田庆堂 (74)专利代理机构 潍坊正信专利事务所 37216 代理人 赵玉峰 US 2007/00550。
2、73 A1,2007.03.08, 说明书 0030-0045 段 . CN 101070283 A,2007.11.14,说明书第2页 实施例 1. CN 101195572 A,2008.06.11,说明书第4页 第 2 段 . 王莅等.连续反应精馏合成C16-18混酸甲酯 的研究 .精细化工 .1999, 第 16 卷 10-12. 尹树花等 . 脂肪酸甲酯的生产工艺研 究 .精细石油化工进展 .2009, 第 10 卷 ( 第 11 期 ),31-34. (54) 发明名称 一种脂肪酸甲酯的合成方法 (57) 摘要 本发明公开了一种脂肪酸甲酯的合成方 法， 包括以下步骤 ： (1) 初。
3、级反应 ： 将摩尔比为 1 3 5 的脂肪酸和气相甲醇， 在温度为 100 140， 催化剂浓硫酸存在下， 经初级酯化反应， 得 到转化率为 80wt以上的半成品 ； (2) 甲醇精制 ： 未参加初级反应的气相甲醇去精馏增浓， 再经增 压后得到精制气相甲醇 ； (3) 终级反应 ： 将所述精 制气相甲醇与所述半成品进行终级反应， 反应温 度为 100 140， 转化率 99wt， 得到产品脂肪 酸甲酯， 未反应的气相甲醇去参与初级反应。 本发 明采取气相甲醇循环使用， 在保证转化率的前提 下， 实现了脂肪酸甲酯的连续生产。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 李佳博 权利要求书 。
4、1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 1/1 页 2 1. 一种脂肪酸甲酯的合成方法， 其特征在于包括以下步骤 ： （1） 初级反应 ： 将摩尔比为 1 ： 3 5 的脂肪酸和气相甲醇， 在温度为 100 140， 催 化剂浓硫酸存在下， 经初级酯化反应， 得到转化率为 80wt% 以上的半成品， 所述初级反应为 多级初级反应， 采用多个相互串联的初级反应釜进行， 并从位于串联始端的初级反应釜的 底部进料， 每一级初级反应完毕的物料从初级反应釜的侧壁溢出并输送到下一级初级反应 釜， 进行连。
5、续多级初级反应 ； （2） 甲醇精制 ： 未参加初级反应的气相甲醇去精馏增浓， 再经增压后得到精制气相甲 醇 ； （3） 终级反应 ： 将所述精制气相甲醇与所述半成品进行终级反应， 所述终级反应采用相 互并联的第一终级反应釜和第二终级反应釜进行 ； 所述精制气相甲醇与所述半成品首先进 入第一终级反应釜， 在第一终级反应釜内终级反应完毕， 将所述精制气相甲醇与所述半成 品切换到第二终级反应釜继续进行反应， 第二终级反应釜终级反应完毕再切换到第一终级 反应釜， 依次循环， 反应温度为100140， 转化率99wt%， 得到产品脂肪酸甲酯， 未反应的 气相甲醇去参与初级反应。 2. 如权利要求 1 。
6、所述的脂肪酸甲酯的合成方法， 其特征在于 ： 所述多级初级反应为 2 4 级。 3. 如权利要求 1 所述的脂肪酸甲酯的合成方法， 其特征在于 ： 所述催化剂浓硫酸的加 入量为脂肪酸与甲醇总量的 1 3wt， 所述浓硫酸的浓度为 98wt%。 4. 如权利要求 1 所述的脂肪酸甲酯的合成方法， 其特征在于 ： 所述初级反应完毕后， 按 反应配比补加消耗掉的甲醇， 所述补加的甲醇经精制后参与终级反应。 5. 如权利要求 1 至 4 所述的任一种脂肪酸甲酯的合成方法， 其特征在于 ： 所述初级反 应和终级反应的总酯化反应时间为 6 10 小时。 权 利 要 求 书 CN 101811964 B 2。
7、 1/3 页 3 一种脂肪酸甲酯的合成方法 技术领域 0001 本发明涉及脂肪酸甲酯的合成领域， 特别涉及一种脂肪酸甲酯的连续酯化合成方 法。 背景技术 0002 脂肪酸甲酯是一种可再生能源， 它来自可再生的植物油或动物脂肪， 做为石油产 品的替代品， 由于其具有优良的环保性能， 含硫量低， 含氧量高， 燃烧时排放的 HC、 CO 等有 害物质少， 不仅可以减轻世界石油能源日益短缺的局面， 而且还能降低空气污染物和二氧 化碳的排放量， 非常有利于环境保护， 因此脂肪酸甲酯是一种新型绿色的环保能源。因此， 世界各国对此产品的需求量越来越大， 目前世界各国纷纷投入到脂肪酸甲酯的生产和研究 中。 0。
8、003 目前脂肪酸甲酯的生产一般使用脂肪酸与甲醇为原料， 在催化剂作用下进行酯化 反应， 传统的生产方法是将脂肪酸及过量甲醇加入间歇式酯化反应釜， 加热条件下进行回 流反应， 酯化反应完毕， 未反应的甲醇从反应釜蒸出， 然后经冷凝器冷凝， 再经精馏塔提纯， 提纯后经再次冷凝后回流至反应釜继续参与反应。 由于反应过程甲醇需要经过多次蒸馏冷 凝， 因此不仅能源消耗高， 而且操作复杂， 反应时间长， 生产效率低 ； 在设备投资方面， 由于 每一套酯化反应釜需要配备一套甲醇蒸馏冷凝装置， 因此设备投资也高。 发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题是 ： 针对现有技术存在的不足， 提供一种脂肪酸甲。
9、酯 连续酯化、 甲醇气相循环使用的合成方法。 0005 为解决上述技术问题， 本发明的技术方案是 ： 0006 一种脂肪酸甲酯的合成方法， 包括以下步骤 ： 0007 (1) 初级反应 ： 将摩尔比为 1 3 5 的脂肪酸和气相甲醇， 在温度为 100 140， 催化剂浓硫酸存在下， 经初级酯化反应， 得到转化率为 80wt以上的半成品 ； 0008 (2) 甲醇精制 ： 未参加初级反应的气相甲醇去精馏增浓， 再经增压后得到精制气 相甲醇 ； 0009 (3) 终级反应 ： 将所述精制气相甲醇与所述半成品进行终级反应， 反应温度为 100 140， 转化率 99wt， 得到产品脂肪酸甲酯， 未。
10、反应的气相甲醇去参与初级反应。 0010 其中， 所述初级反应为多级初级反应， 采用多个相互串联的初级反应釜进行， 并从 位于串联始端的初级反应釜的底部进料， 每一级初级反应完毕的物料从初级反应釜的侧壁 溢出并输送到下一级初级反应釜， 进行连续多级初级反应。 0011 优选的， 所述多级初级反应为 2 4 级。 0012 其中， 所述催化剂浓硫酸的加入量为脂肪酸与甲醇总量的 1 3wt， 所述浓硫酸 的浓度为 98wt。 0013 其中， 所述初级反应完毕后， 按反应配比补加消耗掉的甲醇， 所述补加的甲醇经精 说 明 书 CN 101811964 B 3 2/3 页 4 制后参与终级反应。 0。
11、014 作为一种改进， 所述终级反应采用相互并联的第一终级反应釜和第二终级反应釜 进行 ； 所述精制气相甲醇与所述半成品首先进入第一终级反应釜， 在第一终级反应釜内终 级反应完毕， 将所述精制气相甲醇与所述半成品切换到第二终级反应釜继续进行反应， 第 二终级反应釜终级反应完毕再切换到第一终级反应釜， 依次循环。 0015 所述初级反应和终级反应的总酯化反应时间为 6 10 小时。 0016 由于采用了上述技术方案， 本发明的有益效果是 ： 0017 1、 本发明采用连续酯化反应方法， 初级反应为连续的 2 4 级反应， 酯化反应完 全， 转化率高， 因此反应时间相对现有技术缩短。 0018 2。
12、、 由于本发明酯化反应中甲醇为气相甲醇， 且气相甲醇循环使用， 由于物料不断 流动， 生成的脂肪酸甲酯不断溢出， 使得气体甲醇与脂肪酸的接触反应机会增多， 因此提高 了脂肪酸甲酯的转化率， 相应缩短了反应时间， 提高了生产效率， 而且气相甲醇可以在几级 初级反应中连续使用， 不需要多次蒸馏冷凝， 不仅能源消耗大大降低， 而且也避免了现有技 术中甲醇在多次蒸馏过程中的损失。 0019 3、 本发明终级反应釜包括两个， 精制甲醇与初级反应后的半成品在第一终级反应 釜内反应转化率达到 99wt以后， 切换到第二终级反应釜继续进行反应， 第二终级反应釜 反应完毕再切换到第一终级反应釜， 在充分保证转化。
13、率的前提下， 实现了脂肪酸甲酯的连 续生产。 0020 4、 本发明脂肪酸甲酯的生产采取连续酯化、 甲醇气相循环使用的方法， 相对现有 技术， 产能提高 30以上 ； 反应时间缩短 30； 热能降低 50； 电能降低 20； 设备投资减 少 20 ； 工人劳动强度降低 20。 附图说明 0021 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 0022 附图是本发明的工艺流程图。 具体实施方式 0023 如附图所示， 脂肪酸与气相甲醇首先进入第一初级反应釜， 并从第一初级反应釜 的底部进料， 进行第一级初级酯化反应， 第一级初级酯化反应完成后， 反应物料进入第二初 级反应釜， 进行第二级初级酯化反应。
14、 ； 第二级初级酯化反应完成后， 反应物料进入第三初级 反应釜， 进行第三级初级酯化反应 ； 第三级初级酯化反应完成后的半成品进入第一终级反 应釜， 整个初级反应过程中， 不需要补加甲醇， 初级反应完毕后未反应的甲醇进入精馏塔进 行精馏提纯， 经精馏增浓后的气相甲醇经增压器增压后进入第一终级反应釜， 与半成品进 行终级反应， 甲醇与初级反应后的半成品在第一终级反应釜内反应转化率达到 99wt以 后， 得到的产品脂肪酸甲酯从终级反应釜底部排出， 将半成品切换到第二终级反应釜继续 进行反应， 第二终级反应釜反应完毕再切换到第一终级反应釜， 依次循环。 终级反应后未反 应的甲醇循环进入第一初级反应釜。
15、参与初级反应。 反应过程中因反应消耗掉需补加的甲醇 在精馏塔前加入， 经精馏增压后进入终级反应釜。 0024 实施例 1 说 明 书 CN 101811964 B 4 3/3 页 5 0025 将摩尔比为 1 4 的脂肪酸和气相甲醇， 加入脂肪酸和甲醇总量 3wt的 98wt 的浓硫酸， 在温度为 120， 首先经过串联的第一初级反应釜进行一级初级酯化反应， 一级 初级反应完毕的物料从第一级初级反应釜的侧壁溢出并输送到第二级初级反应釜进行二 级初级酯化反应， 二级初级反应完毕的物料从第二级初级反应釜的侧壁溢出并输送到第三 级初级反应釜进行三级初级酯化反应， 物料经连续三级初级酯化反应， 转化率。
16、达到 80wt 初级反应完成， 初级反应完成后的半成品去第一终级反应釜 ； 未反应的甲醇与补加的甲醇 先进行精馏提纯， 并经增压器增压后进入第一终级反应釜， 与半成品在温度为 120， 进行 终级反应， 反应转化率达到 99wt， 终级反应完毕， 总酯化时间 8 小时， 得到产品脂肪酸甲 酯， 未反应的气相甲醇去参与初级反应。此时将半成品和精制后的甲醇切换至第二终级反 应釜， 继续进行终级反应。 0026 实施例 2 0027 将摩尔比为 1 3 的脂肪酸和气相甲醇， 加入脂肪酸和甲醇总量 2wt的 98wt 的浓硫酸， 在温度为 130， 首先经过串联的第一初级反应釜进行一级初级酯化反应， 。
17、一级 初级反应完毕的物料从第一级初级反应釜的侧壁溢出并输送到第二级初级反应釜进行二 级初级酯化反应， 二级初级反应完毕的物料从第二级初级反应釜的侧壁溢出并输送到第三 级初级反应釜进行三级初级酯化反应， 物料经连续三级初级酯化反应， 转化率达到 80wt 初级反应完成， 初级反应完成后的半成品去第一终级反应釜 ； 未反应的甲醇与补加的甲醇 先进行精馏提纯， 并经增压器增压后进入第一终级反应釜， 与半成品在温度为 130， 进行 终级反应， 反应转化率达到 99wt， 终级反应完毕， 总酯化时间 9 小时， 得到产品脂肪酸甲 酯， 未反应的气相甲醇去参与初级反应。此时将半成品和精制后的甲醇切换至第。
18、二终级反 应釜， 继续进行终级反应。 0028 实施例 3 0029 将摩尔比为 1 5 的脂肪酸和气相甲醇， 加入脂肪酸和甲醇总量 1.5wt的 98wt的浓硫酸， 在温度为 135， 首先经过串联的第一初级反应釜进行一级初级酯化反 应， 一级初级反应完毕的物料从第一级初级反应釜的侧壁溢出并输送到第二级初级反应 釜进行二级初级酯化反应， 二级初级反应完毕的物料从第二级初级反应釜的侧壁溢出并 输送到第三级初级反应釜进行三级初级酯化反应， 物料经连续三级初级酯化反应， 转化率 达到 80wt初级反应完成， 初级反应完成后的半成品去第一终级反应釜 ； 未反应的甲醇与 补加的甲醇先进行精馏提纯， 并经增压器增压后进入第一终级反应釜， 与半成品在温度为 135， 进行终级反应， 反应转化率达到 99wt， 终级反应完毕， 总酯化时间 7 小时， 得到产 品脂肪酸甲酯， 未反应的气相甲醇去参与初级反应。此时将半成品和精制后的甲醇切换至 第二终级反应釜， 继续进行终级反应。 说 明 书 CN 101811964 B 5 1/1 页 6 说 明 书 附 图 CN 101811964 B 6 。