JP4337458B2 - 保存安定性に優れた脂肪族アルコールとその製造方法 - Google Patents
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これらの製品は、生産された拠点からパイプラインで顧客に販売されたり、生産後直ちに窒素置換されたドラムに封入されて販売されるケースは少なく、ほとんどが長期間タンクに貯蔵されたり、タンカー等で長期間に亘って長距離を移動するケースが多い。
かかる保管形態においては、飽和又は不飽和の脂肪族アルコールが引火性のある危険物であることから、安全性の向上のために、空気からの樹脂吸着分離操作によって得られた窒素ガス(以下「PSA窒素ガス」と称する。)を、予め、タンクやタンカー中に送ってから飽和又は不飽和の脂肪族アルコールを移送したり、移送した後に上部空間部にPSA窒素ガスを送る方式が採られている。この操作は、あくまでも静電気による引火・爆発を防ぐことが目的であり、空間部に存在する可燃性の脂肪族アルコールの蒸気が爆発限界以内であれば十分とされ、通常、窒素ガス中の酸素含有量は2〜5%程度である。
(1)脂肪族アルコール中の酸素の溶存量を制御することにより、脂肪族アルコールの保存安定性を大幅に改善することができる。
(2)脂肪族アルコール中に窒素を特定比率で溶存せしめることにより、当該酸素の溶存量を制御することが容易となり、その結果、飽和又は不飽和の脂肪族アルコール又はそれらの混合物の保存安定性を格段に改善し得る。
(3)特定比率の酸素が溶存する窒素ガスを液状の脂肪族アルコール中に吹き込むことで、保存安定性が格段に改善された飽和又は不飽和の脂肪族アルコール又はそれらの混合物を製造し得る。
不飽和天然アルコールは、通常、上記原料を亜鉛を担持した固体触媒を使用して高温高圧下で、不均一接触水素化反応を行うことで製造する。
(1)天然油脂特有の臭気が発生する。
(2)大きな用途である界面活性剤分野において、エチレンオキシド付加物、及びその硫酸エステルが製造時に着色したり、製品の色相経時安定性が低下する。
(3)大きな用途である化粧品用エステルや塗料用アクリル酸エステルやメタクリル酸エステル等の製造時に着色したり、製品の色相経時安定性が低下する。
液体窒素とPSA窒素ガスの選択は、経費計算、立地条件等を考慮して選択できる。窒素ガス中の酸素濃度が10000ppmを越える場合、例えば、酸素濃度が2容量%の窒素ガスを植物性不飽和アルコールに吹き込んだ場合には、保存期間が長期化するに従って、COV、POV、色数が共に上昇し、臭気を有するようになる傾向が認められる。尚、窒素ガス中の酸素濃度は、熱伝導式検出器付きガスクロマトグラム、ベックマン磁気式酸素濃度計、ジルコニア式酸素濃度計、ガルバニ電池式酸素濃度計等の分析機器を、窒素ガスタンクや配管に設置することによって酸素濃度を管理することができる。
脂肪族アルコールの保存安定性は、COV、POV、色数及び臭気の有無で評価した。
(1)COV(単位:mgKOH/g)は、JIS K−1525に準拠して測定した。
(2)POV(単位:meq/kg)は、A.O.C.S Cd8−53に準拠して測定した。
(3)色相(ハーゼン)は、JIS K−0071−1に準拠して測定した。
(4)臭気は、225mlの蓋付きマヨネーズ瓶に試料150gを入れ、蓋を解放した直後の臭気の有無を10人のモニターにより評価し、以下の通り判定した。
○:臭気が認められなかった場合
△:わずかに臭気が認められた場合
(1)試験方法1=試料油から真空系内に溶存ガスを放出させ(ピストン方式)、抽出された溶存ガスをガスクロマトグラフィーによって定量する。
(2)試験方法2=試料油中にヘリウムガスを吹き込み、強制的に飽和溶解させることによって油中溶存ガスをヘリウムで置換抽出し(真空ストリッピング方式)、抽出された溶存ガスをガスクロマトグラフィーによって定量する。
パーム核油とメチルアルコールとをエステル交換して製造したメチルエステルを蒸留分留して得たラウリン酸メチルとミリスチン酸メチルの混合物をエステル還元反応して得た粗アルコール5トンを3kPaで減圧蒸留した。留出してくる混合アルコール(ラウリルアルコール75重量%、ミリスチルアルコール25重量%)を減圧状態のまま液体温度を30℃になるように温度制御している受器に受け、留出速度に合わせた移送速度で連続的に製品タンクに移送した。この受器に受けた混合物は減圧下で蒸留されており、脱気された状態が保持されている。この混合物を1m3/hで製品タンクに向けて移送する際に、図2に示したガス分散器を装備した気液混合装置を装着した配管を使用して、500ppmの酸素を含む窒素ガスを1m3/hで液体と共に、弱加圧を保つ装置が装備された製品タンクに移送した。この製品タンク中の液状の植物性飽和アルコールへの窒素ガス溶存量を試験方法2によって測定したところ、液体1トンに対して100Nリットルであった。この製品タンク中の製品を3ヶ月保管して、保管中の品質変化を追跡した。得られた結果を以下に示す。
牛豚混合油(牛脂/豚脂=7/3:重量基準)とメチルアルコールをエステル交換して製造したメチルエステルを蒸留分留して得た、パルミチン酸メチルとステアリン酸メチルの混合物をエステル還元反応して得た粗アルコール5トンを1.1kPaで減圧蒸留した。留出してくる混合アルコール(パルミチルアルコール25重量%、ステアリルアルコール65重量%、その他の脂肪アルコール10重量%)を減圧状態のまま液体温度を70℃になるように温度制御している受器に受け、留出速度に合わせた移送速度で連続的に製品タンクに移送した。この受器に受けた混合物は減圧下で蒸留されており、脱気された状態が保持されている。この混合物を1m3/hで製品タンクに向けて移送する際に、図2に示したガス分散器を装備した気液混合装置を装着した配管を使用して、6000ppmの酸素を含む窒素ガスを1m3/hで液体と共に、弱加圧を保つ装置が装備された製品タンクに移送した。この製品タンク中の液状の動物性飽和アルコールへの窒素ガス溶存量を試験方法1によって測定したところ、液体1トンに対して60Nリットルであった。この製品タンク中の製品を3ヶ月保管して、保管中の品質変化を追跡した。得られた結果を以下に示す。
パームカーネル油を加水分解した脂肪酸を蒸留し、冷却固体分別して得た不飽和脂肪酸(ヨウ素価93.4、glc組成(%)=C12:0.6、C14:0.6、C16:5.5、C18:1.4、C18F1:79.3%、C18F2:11.8%、C18F3:0.5、C20F1:0.3)(商品名「PALMAC750」アシッドケム社)とメチルアルコールをエステル化反応して製造したメチルエステルをエステル不飽和還元反応して得た粗アルコール5トンを1.1kPaで減圧蒸留して、下記の不飽和アルコールを得た。
ヨウ素価89.7
曇点 4.1℃
組成 C12 0.2%
C14 0.6%
C16 5.9%
C18 1.8%
C18F1 81.9%
C18F2 2.9%
C20F1 0.3%
共役ジエン 6.4%
この混合物を減圧状態のまま液体温度を30℃になるように温度制御している受器に受け、留出速度に合わせた移送速度で連続的に製品タンクに移送した。この受器に受けた混合物は減圧下で蒸留されており、脱気された状態が保持されている。この混合物を1m3/hで製品タンクに向けて移送する際に、図2に示したガス分散器を装備した気液混合装置を装着した配管を使用して、500ppmの酸素を含む窒素ガスを1m3/hで液体と共に、弱加圧を保つ装置が装備された製品タンクに移送した。この製品タンク中の液体のガス溶存量を試験方法2によって測定したところ、液状の植物性不飽和アルコール1トンに対して100Nリットルであった。この製品タンク中の製品を3ヶ月保管して、保管中の品質変化を追跡した。得られた結果を以下に示す。
牛豚混合油(牛脂/豚脂=7/3:重量基準)とメチルアルコールをエステル交換して製造したメチルエステルを蒸留分留して得たパルミチン酸メチルとステアリン酸メチルの混合物をエステル還元反応して得た粗アルコール5トンを1.1kPaで減圧蒸留して、下記の不飽和アルコールを得た。
ヨウ素価 52.4
曇点 36.0℃
組成 C12 0.2%
C14 1.3%
C16 22.5%
C16F1 4.1%
C18 23.1%
C18F1 41.8%
共役ジエン 3.2%
その他 3.8%
この混合物を減圧状態のまま液体温度を50℃になるように温度制御している受器に受け、留出速度に合わせた移送速度で連続的に製品タンクに移送した。この受器に受けた混合物は減圧下で蒸留されており、脱気された状態が保持されている。この混合物を1m3/hで製品タンクに向けて移送する際に、図2に示したガス分散器を装備した気液混合装置を装着した配管を使用して、500ppmの酸素を含む窒素ガスを1m3/hで液体と共に、弱加圧を保つ装置が装備された製品タンクに移送した。この製品タンク中の液状の動物性不飽和アルコールへの窒素ガス溶存量を試験方法1によって測定したところ、液体1トンに対して80Nリットルであった。この製品タンク中の製品を3ヶ月保管して、保管中の品質変化を追跡した。得られた結果を以下に示す。
2 窒素ガス導入口
3 流量計
4 静止型気液混合器
5 製品タンクへの出口
6 気体の入口
7 気体の出口
8 液体の入口
9 気体の溶存した液体の出口
10 気泡
Claims (5)
- 窒素ガスを移送中の液状の脂肪族アルコール中に吹き込み、容器に移送することを特徴とする保存安定性に優れた脂肪族アルコールの製造方法。
- 液状の脂肪族アルコールが、減圧脱気した脂肪族アルコールである請求項1に記載の脂肪族アルコールの製造方法。
- 液状の脂肪族アルコールが、天然油脂を出発原料として調製される飽和又は不飽和の脂肪族アルコールである請求項1又は請求項2に記載の脂肪族アルコールの製造方法。
- 窒素ガスが、酸素を10〜10000ppm含有する窒素ガスである請求項1〜3のいずれかに記載の脂肪族アルコールの製造方法。
- 窒素ガスの吹き込み量が、脂肪族アルコール1m 3 当たり0.2〜2Nm 3 である請求項1〜4のいずれかに記載の脂肪族アルコールの製造方法。
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