JP4037393B2 - アルコールの製造方法 - Google Patents
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Description
特許文献4には、脂肪及び油から得られるグリセリドの水素化方法が記載されている。
特許文献5、6、7、8及び9にもグリセリドを直接水素化する方法が記載されている。
特許文献4には、必要なグリセリンの代わりにプロピレングリコール、プロパノールまたはプロパンが生成する副反応を制御できない問題が記載されている。
また、本発明は、触媒存在下、グリセリドの水素化反応を行いアルコールを製造する方法であって、グリセリド1モルに対して0.5モル倍以上の水を共存させて反応を行う、アルコールの製造方法である。
また、反応によって生成した水を共存させてもよい。反応は水素化反応、エステル化反応、脱水素反応、縮合反応等が挙げられる。例えば、脂肪酸をグリセリドと混合させて反応器に供給し、脂肪酸の水素化反応で生成する水を共存させる方法が挙げられる。脂肪酸の量は反応によって生成する水の量からグリセリド1モルに対して0.5〜10,000モル倍が好ましく、1〜5,000モル倍が更に好ましく、3〜500モル倍が特に好ましい。
混合させる脂肪酸としては特に限定されるものでなく、大豆油、菜種油、椰子油、パーム油、パーム核油等の植物油由来の脂肪酸、牛油、魚油等の動物油由来の脂肪酸を使用でき、混合脂肪酸でもよい。
本発明では、水と脂肪酸の両方を添加してもよい。
実施例1〜4および比較例1〜3では、原料トリグリセリドとして脱酸処理したパーム核油(鹸化価244.8mg-KOH/g、水分0.05重量%、酸価0.17mg-KOH/g)を使用した。
市販のCo/Zr触媒(ズードケミ社製G-67)を乳鉢で粉砕した後、水素圧力5MPa、温度250℃、0.5時間の条件で活性化した。
また、グリセリン選択性は、ガスクロマトグラフ法にて検出された水相中の全有機物に対するグリセリンの割合(重量%)と定義した。油相中の脂肪族アルコール以外の物質はワックスエステル、モノグリセリド、ジグリセリドが主であり、水相中のグリセリン以外の物質はプロピレングリコール、n-プロパノール、iso-プロパノールが主であった。反応3時間の結果を表1に示す。
実施例1の方法に従い、但し原料グリセリド1モルに対する水の仕込み量を20モル倍にして、230℃に昇温後、全圧24.5MPa、攪拌回転数900r/minの条件で5時間接触水素化反応を行った。反応3時間と5時間のトリグリセリドの反応率、油相中の脂肪族アルコールの含有量およびグリセリン選択性を実施例1と同様に分析した。結果を表1に示す。
実施例1の方法に従い、但し原料グリセリド1モルに対する水の仕込み量を50モル倍にして、230℃に昇温後、全圧24.5MPa、攪拌回転数900r/minの条件で7時間接触水素化反応を行った。反応6時間と7時間のトリグリセリドの反応率、油相中の脂肪族アルコールの含有量およびグリセリン選択性を実施例1と同様に分析した。結果を表1に示す。
実施例1の方法に従い、但し水を添加せずに、230℃に昇温後、全圧24.5MPa、攪拌回転数900r/minの条件で5時間接触水素化反応を行った。反応5時間後のトリグリセリドの反応率、油相中の脂肪族アルコールの含有量およびグリセリン選択性を実施例1と同様に分析した。結果を表1に示す。
市販の粉末Cu/Cr触媒(日揮化学(株)製、KSC-1)を、実施例1と同じ条件で活性化した。容積500mlの回転攪拌式オートクレーブに、活性化処理を行った市販Cu/Cr粉末触媒3gと原料トリグリセリド200gを仕込み、230℃に昇温後、全圧24.5MPa、攪拌回転数900r/minの条件で5時間接触水素化反応を行った。反応5時間後のトリグリセリドの反応率、油相中の脂肪族アルコールの含有量およびグリセリン選択性を実施例1と同様に分析した。結果を表1に示す。
内径25mmの反応器に300ccの市販Co/Zr触媒(ズードケミ社製G-67)を充填した固定床反応器を用い、圧力19.8MPa、触媒層温度230℃、原料トリグリセリドに対する水素モル比75の条件で接触水素化反応を行った。反応器前に設置しているヒーター部の温度を290℃に設定し、触媒層で原料トリグリセリド及び水が230℃となるようにした。
原料トリグリセリドを120cc/hの流量で反応器に供給し、反応器出口のトリグリセリドの反応率、油相中の脂肪族アルコールの含有量およびグリセリン選択性を実施例1と同様に分析した。結果を表2に示す。
比較例3の方法に従い、原料トリグリセリドを60cc/h、水をグリセリド1モルに対して50モル倍の流量で反応器に供給し、反応器出口のトリグリセリドの反応率、油相中の脂肪族アルコールの含有量およびグリセリン選択性を実施例1と同様に分析した。結果を表2に示す。
パーム核油組成のトリグリセリド 0.75g、ジリグリセリド 4.88g、モノグリセリド6.38g、パーム核油組成の混合脂肪酸 111.12gの原料(鹸化価247.3mg-KOH/g、酸価210.4mg-KOH/g)にグリセリド1モルに対し115モル倍の水を、容積500mlの回転攪拌式オートクレーブに仕込んだ。また、原料脂肪酸から水添反応で生成する水は原料グリセリド1モルに対し、16モル倍と計算された。反応には市販Co/Zr触媒(ズードケミ社製G-67)13gを使用し、230℃に昇温後、全圧24.5MPa、攪拌回転数900r/minの条件で7時間接触水素化反応を行った。また、触媒は予め水素圧力5MPa、温度250℃、4時間の条件で活性化したものを使用した。グリセリドの反応率は反応7時間後の油相中のトリグリセリド、ジグリセリド、モノグリセリドの重量%の和を[glyceride]t、原料のトリグリセリド、ジグリセリド、モノグリセリドの重量%の和を[glyceride]0とし、下記式で定義した。
グリセリドの反応率(%)=(1−[glyceride]t/[glyceride]0)×100
また、グリセリン選択性は実施例1〜4、比較例1〜3と同様に分析した。結果を表3に示す。
Claims (6)
- 触媒存在下、グリセリドの水素化反応を行い、脂肪族アルコール及びグリセリンを製造する方法であって、水を添加して反応を行う、脂肪族アルコール及びグリセリンの製造方法。
- 触媒存在下、グリセリドの水素化反応を行い、脂肪族アルコール及びグリセリンを製造する方法であって、グリセリド1モルに対して0.5モル倍以上の水を共存させて反応を行う、脂肪族アルコール及びグリセリンの製造方法。
- 共存させる全て又は一部の水が反応によって生成した水である請求項2記載の方法。
- 脂肪酸を共存させて水素化反応を行う請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- 脂肪酸を添加して水素化反応を行う請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- 水素化反応を120〜300℃の温度で行う請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
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