JP2017532311A5

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Publication number: JP2017532311A5
Application number: JP2017514596A
Authority: JP
Filing date: 2015-09-15
Publication date: 2018-11-01
Anticipated expiration: 2035-09-15

Claims

Ｃ６−Ｃ５４炭化水素を生成する方法であって、
（ａ）１つ以上のＣ４−Ｃ２８不飽和脂肪酸及び１つ以上のＣ４−Ｃ２８飽和脂肪酸を、溶媒と組み合わせることと、
（ｂ）（ａ）で調製した前記組み合わせた反応混合物にコルベ電解反応を実施して、１つ以上のＣ６−Ｃ５４炭化水素を生成することと、を含み、
前記不飽和及び飽和脂肪酸の前記組み合わせた反応混合物が、１．０より高い組み合わせた飽和スコア（Ｓ）を有し、
Ｓ＝（２Ｗｓ＋Ｗｍｕ）／（Ｗｍｕ＋２Ｗｄｕ＋３Ｗｔｕ）
Ｗｓ、Ｗｍｕ、Ｗｄｕ、及びＷｔｕは、飽和した（Ｗｓ）、及びそれぞれ、１つ（Ｗｍｕ）、２つ（Ｗｄｕ）、または３つ（Ｗｔｕ）の二重結合を有する脂肪酸の重量パーセントである、方法。
以下のいずれか１つ以上を含む、方法。
（ｉ）前記組み合わせた反応混合物の前記飽和スコアが、およそ１．２より高い、
（ｉｉ）前記溶媒が、Ｃ１−Ｃ４アルコール、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、水、及びこれらの混合物からなる群から選択され、任意的に、前記溶媒が、約０．５体積パーセント〜約５０体積パーセントの水を含有する混合物である、
（ｉｉｉ）前記コルベ電解反応のための前記反応混合物が室温で溶液ではない、
（ｉｖ）前記溶媒中の前記１つ以上のＣ４−Ｃ２８脂肪酸を塩基と反応させて、ある量の前記１つ以上のＣ４−Ｃ２８脂肪酸の塩を形成する、
（ｖ）電解質が、前記コルベ電解反応の導電率を改善するために前記反応混合物に添加され、前記電解質が、過塩素酸塩、ｐ−トルエンスルホン酸塩、テトラフルオロホウ酸塩、及びこれらの混合物からなる群から随意に選択される、
（ｖｉ）前記コルベ電解反応が、約１５℃〜約１００℃の範囲内の温度で行われる、
（ｖｉｉ）前記コルベ電解反応が、前記溶媒の損失率を低減するためか、または揮発性脂肪酸の損失率を低減するために大気圧より高い圧力下で実施される、
（ｖｉｉｉ）電極へ供給される電流が、前記電極の面積の１ｃｍ²当たり０．０５〜１．０アンペアである、
（ｉｘ）前記コルベ電解反応に使用されるアノード電極の反応表面が、白金、イリジウム、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、及びオスミウムを含む白金族金属；もしくは黒鉛、ガラス状炭素、焼成炭素を含む炭素材料；または前記白金族金属と前記炭素材料との混合物である。
Ｃ２−Ｃ５脂肪族アルケンまたはＣ２−Ｃ５脂肪族アルケンの混合物を使用して、前記コルベ電解反応の炭化水素生成物にオレフィンメタセシス反応を実施することを更に含み、前記オレフィンメタセシス反応が前記炭化水素生成物の鎖長を変更する、
又は
エテンを使用して、前記コルベ電解反応の炭化水素生成物にエテノリシス反応を実施して、１−デセン、１−ヘプテン、１−ブテン、１−オクテン、１−ヘキセン、または１，４−ペンタジエンを得ることを更に含み、任意的に、前記エテノリシス反応の生成物を分離して、１−デセン、１−ヘプテン、１−ブテン、１−オクテン、１−ヘキセン、１，４−ペンタジエン、ディーゼル燃料、及び／または重質燃料油を得ることを更に含む、
又は、
前記コルベ電解反応からの前記生成物のうちの少なくとも一部を水素異性化して、例えば、潤滑剤基油、ディーゼル燃料、ジェット燃料、またはガソリン種生成物を生成することを更に含み、任意的に、前記水素異性化の反応が、含浸白金を含有するシリカ／アルミナ系ゼオライトである触媒、約２５０℃〜約４００℃の反応温度、約１０バール〜約４００バールの反応圧力、及び約２〜約５０の水素ガスと炭化水素との比率を使用する、
請求項１又は２に記載の方法。
前記組み合わせた反応混合物が、先行するトリグリセリドの加水分解反応からの溶媒及び塩基を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
前記コルベ電解反応における前記Ｃ４−Ｃ２８脂肪酸の濃度が、約０．０１モル濃度〜約１モル濃度である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
前記溶媒が、メタノールまたはエタノールである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
１つ以上のＣ６−Ｃ５４炭化水素を形成するコルベ電解反応の生産性を増大させる方法であって、
（ａ）１つ以上のＣ４−Ｃ２８不飽和脂肪酸を溶媒と組み合わせて、反応混合物を作り出すことと、
（ｂ）１つ以上のＣ４−Ｃ２８飽和脂肪酸を前記反応混合物に添加することと、
（ｃ）前記組み合わせた反応混合物にコルベ電解反応を実施して、１つ以上のＣ６−Ｃ５４炭化水素を生成することと、を含み、
前記飽和脂肪酸は、前記コルベ電解反応に使用される電極の不動態化電圧を低下させるために添加され、
前記組み合わせた反応混合物は、１．０よりも高い組み合わせた飽和スコア（Ｓ）を有し、
Ｓ＝（２Ｗｓ＋Ｗｍｕ）／（Ｗｍｕ＋２Ｗｄｕ＋３Ｗｔｕ）
Ｗｓ、Ｗｍｕ、Ｗｄｕ、及びＷｔｕは、飽和した（Ｗｓ）、及びそれぞれ、１つ（Ｗｍｕ）、２つ（Ｗｄｕ）、または３つ（Ｗｔｕ）の二重結合を有する脂肪酸の重量パーセントである、方法。
以下のいずれか１つ以上を含む、方法。
（ｉ）前記組み合わせた反応混合物の前記飽和スコアが、およそ１．２より高い、
（ｉｉ）前記溶媒が、Ｃ１−Ｃ４アルコール、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、水、及びこれらの混合物からなる群から選択され、前記溶媒が、約０．５体積パーセント〜約５０体積パーセントの水を含有する混合物である、
（ｉｉｉ）前記コルベ電解反応のための前記反応混合物が、室温で溶液ではない、
（ｉｖ）前記溶媒中の前記１つ以上のＣ４−Ｃ２８脂肪酸を塩基と反応させて、ある量の前記１つ以上のＣ４−Ｃ２８脂肪酸の塩を形成する、
（ｖ）電解質が、前記コルベ電解反応の導電率を改善するために前記反応混合物に添加され、前記電解質が、過塩素酸塩、ｐ−トルエンスルホン酸塩、テトラフルオロホウ酸塩、及びこれらの混合物からなる群から随意に選択される、
（ｖｉ）前記コルベ電解反応が、約１５℃〜約１００℃の範囲内の温度で行われる、
（ｖｉｉ）前記コルベ電解反応が、前記溶媒の損失率を低減するか、または揮発性脂肪酸の損失率を低減するために大気圧より高い圧力下で実施される、
（ｖｉｉｉ）電極へ供給される電流が、前記電極の面積の１ｃｍ^２当たり０．０５〜１．０アンペアである、
（ｉｘ）前記コルベ電解反応に使用されるアノード電極の反応表面が、白金、イリジウム、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、及びオスミウムを含む白金族金属；もしくは黒鉛、ガラス状炭素、焼成炭素を含む炭素材料；または前記白金族金属と前記炭素材料との混合物である。
Ｃ２−Ｃ５脂肪族アルケンまたはＣ２−Ｃ５脂肪族アルケンの混合物を使用して、前記コルベ電解反応の炭化水素生成物にオレフィンメタセシス反応を実施することを更に含み、前記オレフィンメタセシス反応が前記炭化水素生成物の鎖長を変更する、
又は、
エテンを使用して、前記コルベ電解反応の炭化水素生成物にエテノリシス反応を実施して、１−デセン、１−ヘプテン、１−ブテン、１−オクテン、１−ヘキセン、または１，４−ペンタジエンを得ることを更に含み、任意的に、前記エテノリシス反応の生成物を分離して、１−デセン、１−ヘプテン、１−ブテン、１−オクテン、１−ヘキセン、１，４−ペンタジエン、ディーゼル燃料、及び／または重質燃料油を得ることを更に含む、
又は
前記コルベ電解反応からの前記生成物のうちの少なくとも一部を水素異性化して、例えば、潤滑剤基油、ディーゼル燃料、ジェット燃料、またはガソリン種生成物を生成することを更に含み、任意的に、前記水素異性化の反応が、含浸白金を含有するシリカ／アルミナ系ゼオライトである触媒、約２５０℃〜約４００℃の反応温度、約１０バール〜約４００バールの反応圧力、及び約２〜約５０の水素ガスと炭化水素との比率を使用する、
請求項７又は８に記載の方法。
前記組み合わせた反応混合物が、先行するトリグリセリドの加水分解反応からの溶媒及び塩基を含む、請求項７〜９のいずれか一項に記載の方法。
前記コルベ電解反応における前記Ｃ４−Ｃ２８脂肪酸の濃度が、約０．０１モル濃度〜約１モル濃度である、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の方法。
前記溶媒が、メタノールまたはエタノールである、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の方法。