ES2205571T3 - Alcoholes grasos insaturados de palma. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la obtención de alcoholes grasos de palma insaturados con índices de yodo en el intervalo de 65 hasta 85, que contienen preferentemente alcoholes grasos insaturados y mezclas de alcoholes grasos saturados de la fórmula (I), R1OH (I) en la que R1 significa un resto alquilo saturado o insaturado, lineal o ramificado con 14 hasta 20 átomos de carbono, en el que: (a) se fraccionan ésteres de metilo de los ácidos grasos de palma en un destilado preponderantemente saturado con 16 a 18 átomos de carbono y un producto de cola preponderantemente insaturado con 16/18 átomos de carbono y (b) el producto de cola se hidrogena para dar los alcoholes correspondientes con mantenimiento de los dobles enlaces.

Description

Alcoholes grasos insaturados de palma.

Campo de la invención

La invención se refiere al campo de la oleoquímica y se refiere a un procedimiento para la fabricación de alcoholes grasos insaturados, en el cual se fraccionan ésteres de metilo de los ácidos grasos de palma y a continuación se hidrogena la fracción de los ésteres de metilo de cadena larga, insaturados.

Estado de la técnica

Los alcoholes grasos insaturados representan productos intermedios importantes para un gran número de productos de la industria química, tal como por ejemplo para la fabricación de tensioactivos y de productos para el cuidado de la piel. Una recopilación a este respecto de U.Ploog et al, se encuentra, por ejemplo, en la publicación Seifen-Öle-Fette-Wachse 109, 225 (1983). Para su fabricación se parte de ésteres de metilo de ácidos grasos más o menos insaturados, que pueden hidrogenarse por ejemplo en presencia de catalizadores mixtos que contienen cromo o cinc [Ullmann's Enzyclopaedie der technischen Chemie, Verlag Chemie, Weinheim, 4ª edición, tomo 11, página 436 y siguientes]. En el estado de la técnica se encuentra un procedimiento a escala industrial como el que se ha llevado a cabo a esta hora también por parte de la solicitante, sobre el cual se emplean grasas y aceites animales, los alcoholes grasos insaturados, obtenidos tras la hidrogenación, se destilan a una temperatura del calderín por ejemplo de 220 hasta 250ºC y a una presión reducida de 1 hasta 20 mbares -medida en la cabeza de la columna-. Puesto que la fabricación de los alcoholes grasos insaturados está relacionada con elevados costes, se ha destilado con una pérdida de materia prima tan pequeña como sea posible. Realmente, se podía alcanzar, de este modo, un rendimiento del 90% aproximadamente de la teoría -y una pérdida correspondiente del 10%-, sin embargo los productos muestran un claro olor propio. Otro inconveniente consiste, además, en que los alcoholes grasos del estado de la técnica muestran un comportamiento insatisfactorio al almacenamiento y en frío.

Por motivos de aplicación industrial son especialmente preferentes los alcoholes grasos insaturados con índices de yodo desde 50 hasta 80, puesto que éstos tienen un punto de solidificación favorable para la aplicación en productos cosméticos. Los alcoholes grasos insaturados con índices de yodo en el intervalo anteriormente citado están basados actualmente de una manera muy preponderante, en materias primas animales. El índice de yodo deseado se ajusta mediante el mezclado de diversos productos con intervalos diferentes del índice de yodo. El ajuste del intervalo del índice yodo mediante procedimientos por destilación no es posible puesto que el índice de yodo o bien el intervalo del índice de yodo de los alcoholes grasos o bien de los ácidos grasos de base animal permanece prácticamente constante durante el fraccionado. Las grasas animales tienen sin embargo el inconveniente de que están constituidas de una manera muy heterogénea. De manera ejemplificativa las grasas animales contienen compuestos nitrogenados tales como amidas o ésteroides, tal como por ejemplo colesterina, que son responsables directa o indirectamente del olor desagradable de los productos, anteriormente citados. Los compuestos nitrogenados pueden entrar en reacciones secundarias, lo que empeora la estabilidad del producto especialmente la estabilidad a la oxidación y conduce a productos coloreados. Además se consideran de una manera extraordinariamente crítica por parte de los consumidores, en lo que se refiere a la BSE, los productos que se fabrican con empleo de sebo de vaca. Así pues existe en el mercado de los productos cosméticos, una necesidad permanente de materias primas cada vez más puras y de valor mayor desde el punto de vista cualitativo, una exigencia que usualmente puede ponerse a disposición por medio de procedimientos industriales cada vez más costosos y mediante etapas de purificación adicionales. En el caso de los alcoholes grasos insaturados, existe especialmente la necesidad de productos con una calidad de color y de olor mejorada así como con comportamientos en frío más ventajosos. Además sucede que en los últimos años el comportamiento de los consumidores ha variado de modo que los consumidores dan un gran valor a los productos vegetales puros. Los alcoholes grasos vegetales conocidos presentan índices de yodo en el intervalo situado por debajo de 20 o índices de yodo muy elevados por encima de 100. No se conocen alcoholes grasos con índices de yodo en el intervalo comprendido entre 20 y 95 anteriormente citado, especialmente preferente desde el punto de vista de la aplicación industrial. El mezclado con alcoholes grasos con índices de yodo diferentes no conduce a productos satisfactorios.

Se conoce por la solicitud de patente alemana publicada, no examinada DE-A1 4335781 (Henkel) un procedimiento en el que se disocian en primer lugar los triglicéridos contenidos en las materias primas grasas vegetales mediante disociación a presión en glicerina y en ácidos grasos y estos últimos se esterifican con metanol o bien los productos de partida se transesterifican directamente para dar los ésteres de metilo de los ácidos grasos y a continuación los ésteres se hidrogenan para dar los alcoholes, sometiéndose a fraccionado bien los ésteres de metilo de los ácidos grasos o los productos de hidrogenación mediante retirada de una cantidad de producto de cabeza tal que el producto final presente un índice de yodo de 20 hasta 110 y un contenido en conjugados inferior al 4,5% en peso. Mientras que el procedimiento puede emplearse sin problemas en materias primas vegetales tales como aceite de palma para la obtención de alcoholes grasos insaturados en el intervalo del índice de yodo de 50 hasta 65, cuando se utiliza el aceite de palma para la obtención de alcoholes grasos insaturados con el intervalo del índice de yodo de 65 hasta 85, no se consiguen, sorprendentemente, resultados satisfactorios desde este punto de vista.

La tarea de la presente invención consistía por lo tanto en poner a disposición alcoholes grasos insaturados de aceite de palma, que presentasen índices de yodo en el intervalo de 65 hasta 85 y que presentasen, frente a los alcoholes grasos insaturados de base animal, una mayor estabilidad frente a la oxidación y un comportamiento en frío equivalente o mejor. Al mismo tiempo deberían obtenerse productos de copulación con la máxima pureza.

Descripción de la invención

El objeto de la invención es un procedimiento para la obtención de alcoholes grasos insaturados de palma con un índice de yodo en el intervalo de 65 hasta 85, que especialmente contienen alcoholes grasos insaturados y mezclas constituida por alcoholes grasos insaturados de la fórmula (I)

(I)R^{1}OH

en la que R^{1} significa un resto alquilo saturado o insaturado, lineal o ramificado, con 14 hasta 20 átomos de carbono, en el que

(a)

se fraccionan los ésteres de metilo de los ácidos grasos de palma en un destilado preponderantemente saturado con 16 átomos de carbono y en un producto de cola preponderantemente insaturado con 16/18 átomos de carbono, y

(b)

el producto de cola se hidrogena para dar los alcoholes correspondientes con mantenimiento de los dobles enlaces.

Sorprendentemente, se ha encontrado que son accesibles según el procedimiento de la invención ahora por primera vez también alcoholes grasos insaturados a base de aceite de alma en el intervalo de índice de yodo de 65 hasta 85, que disponen de una elevada estabilidad en cuanto al color y a la oxidación así como un excelente comportamiento en frío; además los productos están prácticamente exentos de olor. Otra ventaja consiste en que se obtiene una fracción de palmitato de metilo muy pura a modo de producto intermedio, que puede elaborarse por separado ulteriormente.

Fraccionado

El fraccionado de los ésteres de metilo de los ácidos grasos de palma puede llevarse a cabo por tandas o de manera continua a presión reducida. El calentamiento puede llevarse a cabo por ejemplo mediante vapor recalentado, reinando por regla general una temperatura en el calderín por ejemplo 220 hasta 250ºC. El fraccionado propiamente dicho tiene lugar en una columna empaquetada con rellenos con baja pérdida de presión. Como rellenos entran en consideración por ejemplo empaquetaduras de chapas ordenadas. Otros ejemplos se encuentran en la publicación RÖMPP Chemie Lexikon, Thieme Verlag, Stuttgart, 9ª edición, tomo 3, página 2305 (1990) bajo la rúbrica "rellenos para columna" y en la literatura allí citada. El vacío fino, necesario, de 1 hasta 20 mbares en la cabeza de la columna puede conseguirse por ejemplo con ayuda de bombas de anillo de agua y con chorros de vapor conectados aguas arriba. Preferentemente la caída de presión a través de toda la instalación de destilación no debe suponer mas de 20 mbares. En este caso se obtiene un destilado preponderantemente con una proporción saturada de 16 átomos de carbono y un producto de cola con una proporción preponderantemente insaturada con 16-18 átomos de carbono. La proporción en peso entre el destilado y el producto de cola se encuentra en el intervalo de 30:70 hasta 35:65.

Hidrogenación

La hidrogenación subsiguiente de la fracción del éster de metilo insaturada, preponderantemente, obtenida como cola, con mantenimiento de los dobles enlaces puede llevarse a cabo en forma en sí conocida, es decir por ejemplo en presencia de catalizadores usuales en el comercio de cinc/cromo, a temperaturas en el intervalo de 250 hasta 350ºC así como a una presión de hidrógeno de 200 hasta 275 bares. El contenido en conjugados de los productos se encuentra en este caso en el intervalo desde 6 hasta 12% en peso, el contenido en hidrocarburos es por debajo del 3, preferentemente por debajo del 1% en peso.

Aplicación industrial

Los alcoholes grasos de palma insaturados según la invención son pobres en color y en olor y presentan una estabilidad en frío especialmente ventajosa. Por lo tanto son adecuados como materias primas para la fabricación de productos de lavado, de fregado y de limpieza así como productos para el cuidado del cabello y corporal, en los cuales pueden estar contenidos en cantidades desde un 1 hasta un 50, preferentemente desde un 5 hasta un 30% en peso -referido a los agentes-.

Ejemplo

Se fraccionó un éster de metilo de ácidos grasos de palma industrial en una columna empaquetada con rellenos con baja pérdida de presión a una temperatura del calderín de 200ºC y con un vacío en la cabeza de 20 mbares, con lo que se obtuvo a modo de destilado el éster de metilo del ácido palmítico al 30% en peso, mientras que en la cola permaneció un 70% en peso de una mezcla de ésteres de metilo de ácidos grasos con 16/18 átomos de carbono, que presentaba un índice de yodo de 74. La mezcla de los ésteres procedente de la cola se transfirió a un autoclave y se redujo en el mismo en presencia de catalizadores usuales en el comercio de cinc/cromo a 300ºC y a 250 bares con hidrógeno para dar la mezcla de los alcoholes correspondientes. El producto de la hidrogenación, liberado del metanol, presentaba, de acuerdo con el análisis mediante cromatografía gaseosa y según la química húmeda, las siguientes características:

TABLA 1 Características del producto de hidrogenación

1

Claims (1)

1. Procedimiento para la obtención de alcoholes grasos de palma insaturados con índices de yodo en el intervalo de 65 hasta 85, que contienen preferentemente alcoholes grasos insaturados y mezclas de alcoholes grasos saturados de la fórmula (I),

(I)R^{1}OH

en la que R^{1} significa un resto alquilo saturado o insaturado, lineal o ramificado con 14 hasta 20 átomos de carbono, en el que

(a)

se fraccionan ésteres de metilo de los ácidos grasos de palma en un destilado preponderantemente saturado con 16 a 18 átomos de carbono y un producto de cola preponderantemente insaturado con 16/18 átomos de carbono y

(b)

el producto de cola se hidrogena para dar los alcoholes correspondientes con mantenimiento de los dobles enlaces.