JP2011502039A5

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Publication number: JP2011502039A5
Application number: JP2010531073A
Authority: JP
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2011-10-27
Anticipated expiration: 2028-10-30

Description

本発明はさらに、ダイズ脂肪酸メチルを産生するための方法を提供し、それはダイズ油、メタノール、およびキルンダストを、キルンダストがグリセロールおよびダイズ脂肪酸メチルの形成を触媒する条件下で接触させることを含む。その条件は、高い温度および／または１気圧より高い圧力を含み得る。その条件はまた、超音波処理、空洞化、超音波、またはその組み合わせの使用を含み得る。
したがって、本発明は、以下の項目を提供する：
（項目１）
キルンダストまたはポルトランドセメント、および（Ｃ _１ −Ｃ _５）アルカノールを含む、再生利用可能なエステル化またはエステル転移反応の触媒系であって、該キルンダストまたはポルトランドセメントの表面積は、１グラムあたり約０．０５ｍ ^２から１グラムあたり約１０ｍ ^２であり、そして該キルンダストまたはポルトランドセメントは、約２０℃〜約１００℃の温度で該（Ｃ _１ −Ｃ _５）アルカノールとの接触によって活性化されている、触媒系。
（項目２）
セメントキルンダスト、石灰キルンダストまたはそれらの組み合わせを含む、項目１に記載の触媒系。
（項目３）
前記キルンダストが、酸化カルシウム（ＣａＯ）、方解石（ＣａＣＯ _３）、硬石膏（ＣａＳＯ _４）、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、または石英（ＳｉＯ _２）のうちの１つ以上を含む、項目１または２に記載の触媒系。
（項目４）
前記キルンダストが、約１０質量％〜約６５質量％のカルシウム原子、および少なくとも１５ｗｔ％の酸化カルシウムを含む、項目１〜３のいずれか一項に記載の触媒系。
（項目５）
固体酸、分子ふるいまたはそれらの両方をさらに含む、項目１〜４のいずれか一項に記載の触媒系。
（項目６）
前記酸が、酸性メソポーラスケイ酸アルミニウム混合酸化物の粒子を含む、項目５に記載の触媒系。
（項目７）
前記（Ｃ _１ −Ｃ _５）アルカノールが、メタノールまたはエタノールである、項目１〜６のいずれか一項に記載の触媒系。
（項目８）
前記キルンダストの表面積が、１グラムあたり約０．１ｍ ^２〜１グラムあたり約５ｍ ^２である、項目１〜７のいずれか一項に記載の触媒系。
（項目９）
脂肪酸またはエステルをさらに含む、項目１〜８のいずれか一項に記載の触媒系。
（項目１０）
脂肪酸（Ｃ _１ −Ｃ _５）アルキルエステルを調製するための方法であって、該方法は、グリセリドを含有する植物油または動物油と有効量のキルンダストおよび（Ｃ _１ −Ｃ _５）アルコールとを、該キルンダストが対応する植物油由来または動物油由来の脂肪酸（Ｃ _１ −Ｃ _５）アルキルエステルおよびグリセロールの形成を触媒するような条件下で接触させ、反応混合物を提供する工程を包含する、方法。
（項目１１）
前記（Ｃ _１ −Ｃ _５）アルコール対前記グリセリドを含有する植物油または動物油のモル比が、約６００：１〜約３：１である、項目１０に記載の方法。
（項目１２）
前記（Ｃ _１ −Ｃ _５）アルコールが、メタノールまたはエタノールである、項目１０または１１に記載の方法。
（項目１３）
前記キルンダストが、セメントキルンダストまたは石灰キルンダストを含む、項目１０〜１２のいずれか一項に記載の方法。
（項目１４）
前記キルンダストが回収され、脂肪酸（Ｃ _１ −Ｃ _５）アルキルエステルを調製するための引き続く方法で再利用される、項目１０〜１３のいずれか一項に記載の方法。
（項目１５）
前記グリセリドを含有する植物油または動物油の脂肪酸部分が、任意で不飽和のＣ _１０ −Ｃ _２４アルキル鎖を含み、該Ｃ _１０ −Ｃ _２４アルキル鎖は、任意で１、２、３、または４つの不飽和、エポキシ化、水酸化、またはその組み合わせの部位を含む、項目１０〜１４のいずれか一項に記載の方法。
（項目１６）
前記エステルの形成が、前記（Ｃ _１ −Ｃ _５）アルコール以外の溶媒を加えずに実行される、項目１０〜１５のいずれか一項に記載の方法。
（項目１７）
前記植物油由来または動物油由来の脂肪酸（Ｃ _１ −Ｃ _５）アルキルエステルの形成が、約４０℃よりも高く、そして必要に応じて１気圧よりも高い圧力で実行される、項目１０〜１６のいずれか一項に記載の方法。
（項目１８）
前記キルンダストが、前記グリセリドを含有する植物油または動物油の重量に関して、少なくとも約０．５ｗｔ％で存在する、項目１０〜１７のいずれか一項に記載の方法。
（項目１９）
前記キルンダストおよび前記（Ｃ _１ −Ｃ _５）アルコールと前記植物油由来または動物油由来の脂肪酸とを接触させる前に、該キルンダストと該（Ｃ _１ −Ｃ _５）アルコールとが、接触される、項目１０〜１８のいずれか一項に記載の方法。
（項目２０）
前記植物油由来または動物油由来の脂肪酸と接触させる前に、前記キルンダストと前記（Ｃ _１ −Ｃ _５）アルコールとが加熱される、項目１９に記載の方法。
（項目２１）
前記グリセリドを含有する動物油が、遊離脂肪酸および任意で水を含み、前記方法がさらに：
該遊離脂肪酸を固体酸上に固定化する工程；
任意で、該動物油と分子ふるいとを接触させることによって、該動物油を乾燥させる工程；ならびに
該グリセリドを含有する動物油と前記キルンダストとを接触させる前に、任意で、該分子ふるいおよび該固定化遊離脂肪酸を該グリセリドを含有する動物油から分離する工程、を包含する、項目１０に記載の方法。
（項目２２）
前記脂肪酸（Ｃ _１ −Ｃ _５）アルキルエステル産物が、約５０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍのカルシウム原子を含む、項目１０〜２１のいずれか一項に記載の方法。
（項目２３）
１つ以上の脂肪酸および任意で１つ以上の脂肪酸グリセロールエステルを含む原料から脂肪酸（Ｃ _１ −Ｃ _５）アルキルエステルを調製するための方法であって、該方法は：
該原料と、項目１に記載の触媒系と、酸と、分子ふるい粒子とを、脂肪酸グリセロールエステルが存在する場合に該キルンダストが脂肪酸（Ｃ _１ −Ｃ _５）アルキルエステルおよびグリセロールの形成を触媒する条件下で、合わせる工程を包含する、方法。
（項目２４）
１つ以上の脂肪酸および任意で１つ以上の脂肪酸グリセロールエステルを含む原料から脂肪酸メチルエステルを調製するための方法であって、該方法は：
キルンダスト、メタノールおよび分子ふるい粒子を含む懸濁物を調製する工程；
約４０℃より高くまで該懸濁物を加熱する工程；
該懸濁物と該原料とを合わせ、反応混合物を提供する工程；
該反応混合物を加熱し、該脂肪酸メチルエステルを提供する工程；ならびに
該反応混合物から該脂肪酸メチルエステルを分離する工程、
を包含する、方法。
（項目２５）
家禽の脂肪を含む原料から脂肪酸メチルエステルを調製するための方法であって、該方法は：
遊離脂肪酸を含む家禽の脂肪と固体酸とを合わせて、該固体酸上に遊離脂肪酸を固定化する工程；
該家禽の脂肪と分子ふるい粒子とを合わせて、乾燥した家禽の脂肪を提供する工程；
任意で、該家禽の脂肪から該固体酸および固定化した遊離脂肪酸を濾過し、任意で、該乾燥した家禽の脂肪から該分子ふるい粒子を濾過する工程；
該家禽の脂肪と項目１に記載の触媒系とを合わせ、反応混合物を提供する工程であって、該触媒系はメタノールを含む、工程；
該反応混合物を、約４０℃より高くまで加熱し、該脂肪酸メチルエステルを提供する工程；ならびに
該反応混合物から該脂肪酸メチルエステルを分離する工程、
を包含する、方法。
（項目２６）
前記キルンダストおよびメタノールの懸濁物が、前記乾燥した家禽の脂肪の重量に関して、約０．１ｗｔ％〜約２５ｗｔ％のキルンダストを含む、項目２５に記載の方法。
（項目２７）
ダイズ脂肪酸メチルを産生するための方法であって、該方法は、ダイズ油と、メタノールと、有効量のキルンダストとを、該キルンダストがグリセロールおよび該ダイズ脂肪酸メチルの形成を触媒する条件下で接触させる工程を包含し、該キルンダストは、セメントキルンダストまたは石灰キルンダストである、方法。

Claims

セメントキルンダストまたは石灰キルンダスト、および（Ｃ_１−Ｃ_５）アルカノールを含む、再生利用可能なエステル化またはエステル転移反応の触媒系であって、プレ活性化された該キルンダストは１０質量％〜６５質量％のカルシウム原子を含み、プレ活性化された該キルンダストは少なくとも１４ｗｔ％の酸化カルシウムを含み、かつプレ活性化された該キルンダストの表面積は、１グラムあたり０．０５ｍ^２から１グラムあたり１０ｍ^２であり、そして該キルンダストは、３０℃〜１００℃の温度で該（Ｃ_１−Ｃ_５）アルカノールとの接触によって活性化されている、触媒系。
前記キルンダストが、方解石（ＣａＣＯ_３）、硬石膏（ＣａＳＯ_４）、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、または石英（ＳｉＯ_２）のうちの１つ以上を含む、請求項１に記載の触媒系。
固体酸、分子ふるいまたはそれらの両方をさらに含む、請求項１または２に記載の触媒系。
前記酸が、酸性メソポーラスケイ酸アルミニウム混合酸化物の粒子を含む、請求項３に記載の触媒系。
前記キルンダストの表面積が、１グラムあたり０．１ｍ ^２〜１グラムあたり５ｍ ^２であり、前記（Ｃ_１−Ｃ_５）アルカノールが、メタノールまたはエタノールであり、前記触媒系が、脂肪酸またはエステルをさらに含む、請求項４に記載の触媒系。
脂肪酸（Ｃ_１−Ｃ_５）アルキルエステルを調製するための方法であって、該方法は、グリセリドを含有する植物油または動物油と有効量のセメントキルンダストまたは石灰キルンダストおよび（Ｃ_１−Ｃ_５）アルコールとを、該キルンダストが対応する植物油由来または動物油由来の脂肪酸（Ｃ_１−Ｃ_５）アルキルエステルおよびグリセロールの形成を触媒するような条件下で接触させ、反応混合物を提供する工程を包含し、ここで、プレ活性化された該キルンダストは１０質量％〜６５質量％のカルシウム原子を含み、プレ活性化された該キルンダストは少なくとも１４ｗｔ％の酸化カルシウムを含み、かつプレ活性化された該キルンダストの表面積は、１グラムあたり０．０５ｍ ^２から１グラムあたり１０ｍ ^２である、方法。
前記（Ｃ _１ −Ｃ _５）アルコールが、メタノールまたはエタノールであり、該（Ｃ_１−Ｃ_５）アルコール対前記グリセリドを含有する植物油または動物油のモル比が、６００：１〜３：１であり、前記脂肪酸（Ｃ _１ −Ｃ _５）アルキルエステル産物が、５０ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍのカルシウム原子を含む、請求項６に記載の方法。
前記キルンダストが回収され、脂肪酸（Ｃ_１−Ｃ_５）アルキルエステルを調製するための引き続く方法で再利用される、請求項６または７に記載の方法。
前記グリセリドを含有する植物油または動物油の脂肪酸部分が、任意で不飽和のＣ_１０−Ｃ_２４アルキル鎖を含み、該Ｃ_１０−Ｃ_２４アルキル鎖は、任意で１、２、３、または４つの不飽和、エポキシ化、水酸化、またはその組み合わせの部位を含む、請求項６〜８のいずれか一項に記載の方法。
前記エステルの形成が、前記（Ｃ_１−Ｃ_５）アルコール以外の溶媒を加えずに、かつ４０℃よりも高く、そして必要に応じて１気圧よりも高い圧力で実行され、前記キルンダストが、前記グリセリドを含有する植物油または動物油の重量に関して、少なくとも０．５ｗｔ％で存在し、該キルンダストおよび該（Ｃ _１ −Ｃ _５）アルコールと前記植物油由来または動物油由来の脂肪酸とを接触させる前に、該キルンダストと該（Ｃ _１ −Ｃ _５）アルコールとが、接触および加熱される、請求項６〜９のいずれか一項に記載の方法。
前記グリセリドを含有する動物油が、遊離脂肪酸および任意で水を含み、前記方法がさらに：
該遊離脂肪酸を固体酸上に固定化する工程；
任意で、該動物油と分子ふるいとを接触させることによって、該動物油を乾燥させる工程；ならびに
該グリセリドを含有する動物油と前記キルンダストとを接触させる前に、任意で、該分子ふるいおよび該固定化遊離脂肪酸を該グリセリドを含有する動物油から分離する工程、を包含する、請求項６に記載の方法。
１つ以上の脂肪酸および任意で１つ以上の脂肪酸グリセロールエステルを含む原料から脂肪酸（Ｃ_１−Ｃ_５）アルキルエステルを調製するための方法であって、該方法は：
該原料と、請求項１に記載の触媒系と、酸と、分子ふるい粒子とを、脂肪酸グリセロールエステルが存在する場合に該キルンダストが脂肪酸（Ｃ_１−Ｃ_５）アルキルエステルおよびグリセロールの形成を触媒する条件下で、合わせる工程を包含する、方法。
セメントキルンダストまたは石灰キルンダストと、メタノールを含む（Ｃ _１ −Ｃ _５）アルコールと前記分子ふるい粒子とを含む懸濁物を調製する工程；
４０℃より高くまで該懸濁物を加熱する工程；
該懸濁物と前記原料とを合わせ、反応混合物を提供する工程；
該反応混合物を加熱し、脂肪酸エステルを提供する工程であって、該脂肪酸エステルは脂肪酸メチルエステルである、工程；ならびに
該反応混合物から該脂肪酸メチルエステルを分離する工程、
を包含する、請求項１２に記載の方法。
前記原料が、家禽の脂肪を含み、前記方法が：
該家禽の脂肪と固体酸とを合わせて、該固体酸上に遊離脂肪酸を固定化する工程；
該家禽の脂肪と前記分子ふるい粒子とを合わせて、乾燥した家禽の脂肪を提供する工程；
任意で、該家禽の脂肪から該固体酸および固定化した遊離脂肪酸を濾過し、任意で、該乾燥した家禽の脂肪から該分子ふるい粒子を濾過する工程；
該家禽の脂肪と請求項１に記載の触媒系とを合わせ、反応混合物を提供する工程であって、該触媒系のアルコールはメタノールを含む、工程；
該反応混合物を、４０℃より高くまで加熱し、該脂肪酸メチルエステルを提供する工程；ならびに
該反応混合物から該脂肪酸メチルエステルを分離する工程、
を包含する、請求項１２に記載の方法。
前記方法が、ダイズ油を含む前記グリセリドを含有する油と、メタノールを含む前記（Ｃ _１ −Ｃ _５）アルコールと、有効量の前記セメントキルンダストまたは前記石灰キルンダストとを、該キルンダストが前記グリセロールおよび前記脂肪酸（Ｃ _１ −Ｃ _５）アルキルエステルの形成を触媒する条件下で接触させる工程を包含し、該エステルは、ダイズ脂肪酸メチルを含む、請求項６に記載の方法。