【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的方面整体涉及一种制造用于各行业的多种独特可再生烃产品的单一方法，包括用于形成长链及短链α烯烃、饱和烃和酰基-甘油酯的工艺。
技术介绍
1、关于全球经济，人们认识到随着能源需求的不断增加以及不可再生资源的耗尽，需要对能源及材料制造方式进行重大范式转变(paradigm shift)。对环境问题的担忧正迫使各行业现在比往年更多地寻找替代资源。因此，在过去数十年中，越来越多的研究机构及公司已经聚焦于用生物源、有机材料取代石油基材料。有机组分例如碳水化合物、甘油、游离脂肪酸、木质纤维素及胺基酸已作为目前由石油来源制造的许多燃料类型及化学品的替代前驱体加以研究。目前完全缺乏更高效能的生物润滑剂及碳负性选项，因此，由于缺乏能够满足制造商效能规格的非石油产品，各行业被迫使用石油润滑剂。
技术实现思路
1、在各方面中，本专利技术提供一种从包含三酸甘油酯的可再生油制备基础油的方法，该方法包含：
2、a)酸化该可再生油，产生混合物，该混合物包含；
3、i)游离脂肪酸混合物，其包含；
4、饱和游离脂肪酸及不饱和游离脂肪酸，和
5、ii)甘油；
6、b)从脂肪酸的混合物中分离甘油；
7、c)分离饱和游离脂肪酸与不饱和游离脂肪酸；
8、d)使不饱和游离脂肪酸经历乙烯醇解，制备混合物，该混合物包含；
9、i)α烯烃；和
10、ii)短链不饱和脂肪酸，可选的c6-c12或c8-c12短链不饱和
11、e)使来自a)的甘油与d)的短链不饱和脂肪酸的至少一部分组合，产生混合物并使该混合物经历甘油水解(glycerolysis)。
12、在一些实施方式中，该方法还包括使d)的短链不饱和脂肪酸的至少一部分去羧化以产生饱和烃，可选地，去羧化包括催化剂或气相去羧，可选的ni/c催化剂或氧化金属催化剂(例如银(ii))。在一些实施方式中，在a)中，在酸化前纯化可再生油。在一些实施方式中，纯化可再生油包括澄清、脱胶、漂白和/或过滤。在一些实施方式中，在a)中，酸化可再生油包括使可再生油与酸的水溶液及有机溶剂接触以提供有机级分及水性级分，其中该有机级分包含游离脂肪酸混合物且该水性级分包含甘油。在一些实施方式中，在a)中，酸化可再生油包括在合适压力下加热可再生油及水的混合物。在一些实施方式中，在合适压力下的可再生油及水的混合物包含以下一种以上：以可再生油及水的总重量计，可再生油与水的比率范围为约5:1至约1:5、约4:1至约1:4、约3:1至约1:3或约2:1至约1:2；将该混合物加热至约100℃至约350℃、约200℃至约300℃或约250℃至约275℃的温度；且该压力为约500psi至约1000psi、约700psi至约900psi或约800psi至约900psi。在一些实施方式中，酸化重复一次以上。在一些实施方式中，该酸包含h2so4、hcl和h3po4中的至少一种。在一些实施方式中，该有机级分包含90wt.％至约100wt.％的游离脂肪酸和约0wt.％至约10wt.％的甘油。在一些实施方式中，该有机级分包含约90wt.％的游离脂肪酸和约10wt.％的丙三醇和/或甘油(glycerin and/or glycerol)。在一些实施方式中，该有机级分包含至少约50至约100wt.％、约60至约100wt.％、约70至约100wt.％、约80至约100wt.％、约90至约100％、约60至约90wt.％或约70至约80wt.％游离脂肪酸。在一些实施方式中，c)中饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸的分离包括依赖温度的溶剂萃取。在一些实施方式中，a)的饱和游离脂肪酸系分离成短链饱和游离脂肪酸，可选的c8-12饱和游离脂肪酸，和长链饱和游离脂肪酸，可选的c13-c22、c15-c19或c16-c22饱和游离脂肪酸。在一些实施方式中，该方法还包括长链脂肪酸的去羧化。在一些实施方式中，去羧化包括选自al2o3上的mo、al2o3上的mgo及al2o3上的ni的催化剂，可选地包括单阶段连续工艺和/或次临界水。在一些实施方式中，乙烯醇解包括催化剂，可选地选自钨、钼、铼和钌。在一些实施方式中，不饱和游离脂肪酸包含长链不饱和游离脂肪酸和/或由其组成。在一些实施方式中，该方法还包括可选的在异相催化剂的存在下通过寡聚使α烯烃与短链不饱和脂肪酸分离，可选地提供α烯烃二聚体、α烯烃三聚体、α烯烃四聚体和/或α烯烃五聚体。在一些实施方式中，该异相催化剂选自金属、金属氧化物、金属盐或有机材料(例如有机氢过氧化物、离子交换剂和酶)。在一些实施方式中，该方法还包括可选的在氢气存在下或在惰性条件下使α烯烃异构化。在一些实施方式中，异构化在parr反应器内部进行。在一些实施方式中，异构化反应的温度条件为约100℃至约500℃、约100℃至约200℃、约200℃至约300℃、约300℃至约400℃或约400℃至约500℃。在一些实施方式中，异构化反应的压力条件为约1,000psi至约3,000psi、约1,000psi至约2,000psi、约2,000psi至约3,000psi或约1,500psi至约2,500psi。在一些实施方式中，该异相催化剂选自alcl3及bf3。在一些实施方式中，甘油水解产生短链不饱和酰基-甘油酯。在一些实施方式中，甘油水解为碱催化的，可选的催化剂为可选的以下催化剂，其中催化剂选自甲醇钠、甲醇钾、甲醇锂、甲醇锌、甲醇钙、甲醇三丁基锡、甲醇镁、甲醇钽(v)、甲醇钛(iv)、甲醇锑(iii)、甲醇锗、甲醇铜(ii)和它们的组合的甲醇盐。
13、在各方面中，本专利技术提供一种由包含三酸甘油酯的可再生油制备基础油的方法，该方法包括：
14、a)使该可再生油转酯化以产生混合物，该混合物包含；
15、i)脂肪酸酯混合物，其包含；
16、饱和脂肪酸酯及不饱和脂肪酸酯，及
17、ii)甘油；
18、b)从脂肪酸酯混合物中分离甘油；
19、c)分离饱和脂肪酸酯和不饱和脂肪酸酯；
20、d)使不饱和脂肪酸酯经历乙烯醇解以制备混合物，该混合物包含；
21、i)α烯烃；及
22、ii)短链不饱和脂肪酸酯，可选的c6-c12或c8-c12短链不饱和脂肪酸酯。
23、在一些实施方式中，在a)中，在酸化前纯化可再生油。在一些实施方式中，纯化可再生油包括澄清、脱胶、漂白和/或过滤。在一些实施方式中，在a)中，转酯化包括使可再生油与醇、可选的甲醇，可选的在催化剂存在下反应。在一些实施方式中，c)中饱和脂肪酸酯与不饱和脂肪酸酯的分离包括依赖温度的溶剂萃取。在一些实施方式中，将a)的饱和脂肪酸酯分离成短链饱和脂肪酸酯，可选的c8-12饱和脂肪酸酯，和长链饱和脂肪酸酯，可选的c13-c22、c15-c19或c16-c22饱和脂肪酸酯。在一些实施方式中，该方法包括将d)的短链不饱和脂肪酸酯的至少一部分转化为短链不饱和脂肪酸；和使e)的短链不饱和脂肪酸去本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种由包含三酸甘油酯的可再生油制备基础油的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括使d)的短链不饱和脂肪酸的至少一部分去羧以产生饱和烃，可选的，其中所述去羧包括催化剂或气相去羧，可选的Ni/C催化剂或氧化金属催化剂(例如银(II))。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在a)中，在酸化之前纯化所述可再生油。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，纯化所述可再生油包括澄清、脱胶、漂白和/或过滤。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，在a)中，酸化所述可再生油包括使所述可再生油与酸的水溶液和有机溶剂接触以提供有机级分和水性级分，其中所述有机级分包含所述游离脂肪酸混合物，所述水性级分包含所述甘油。
6.根据权利要求1或5所述的方法，其中，在a)中，酸化所述可再生油包括在合适压力下加热所述可再生油和水的混合物。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述方法包括以下的一种以上：
8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中，所述酸化重复一次以上。
9.根
10.根据权利要求5至9中任一项所述的方法，其中，所述有机级分包含90wt％至约100wt％的游离脂肪酸和约0wt％至约10wt％的甘油。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述有机级分包含约90wt％的游离脂肪酸和约10wt％的甘油。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述有机级分包含至少约50至约100wt％、约60至约100wt％、约70至约100wt％、约80至约100wt％、约90至约100wt％、约60至约90wt％或约70至约80wt％的游离脂肪酸。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，c)中所述饱和脂肪酸与所述不饱和脂肪酸的分离包括依赖温度的溶剂萃取。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，将a)的所述饱和游离脂肪酸分离成短链饱和游离脂肪酸，可选的C8-12饱和游离脂肪酸；和长链饱和游离脂肪酸，可选的C13-C22、C15-C19或C16-C22饱和游离脂肪酸。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述方法还包括所述长链脂肪酸的去羧。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述去羧包括选自Al2O3上的Mo、Al2O3上的MgO和Al2O3上的Ni的催化剂，可选的包括单阶段连续工艺和/或次临界水。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法，其中，所述乙烯醇解包括催化剂，所述催化剂可选地选自钨、钼、铼和钌。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述不饱和游离脂肪酸包含长链不饱和游离脂肪酸和/或由其组成。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括可选的在异相催化剂存在下，通过寡聚使所述α烯烃与所述短链不饱和脂肪酸分离，可选的提供α烯烃二聚体、α烯烃三聚体、α烯烃四聚体和/或α烯烃五聚体。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述异相催化剂选自金属、金属氧化物、金属盐或有机材料(例如有机氢过氧化物、离子交换剂和酶)。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括可选地在氢气存在下或在惰性条件下使所述α烯烃异构化。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，异构化在Parr反应器内部进行。
23.根据权利要求21或22所述的方法，其中，异构化反应的温度条件为约100℃至约500℃、约100℃至约200℃、约200℃至约300℃、约300℃至约400℃或约400℃至约500℃。
24.根据权利要求21至23中任一项所述的方法，其中，异构化反应的压力条件为约1,000psi至约3,000psi、约1,000psi至约2,000psi、约2,000psi至约3,000psi或约1,500psi至约2,500psi。
25.根据权利要求19所述的方法，其中，所述异相催化剂选自AlCl3和BF3。
26.根据权利要求1至25中任一项所述的方法，其中，所述甘油水解产生短链不饱和酰基-甘油酯。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述甘油水解为碱催化的，可选地其中所述催化剂为选自甲醇钠、甲醇钾、甲醇锂、甲醇锌、甲醇钙、甲醇三丁基锡、甲醇镁、甲醇钽(V)、甲醇钛(IV)、甲醇锑(III)、甲醇锗、甲醇铜(II)和它们的组合的甲醇盐。
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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种由包含三酸甘油酯的可再生油制备基础油的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括使d)的短链不饱和脂肪酸的至少一部分去羧以产生饱和烃，可选的，其中所述去羧包括催化剂或气相去羧，可选的ni/c催化剂或氧化金属催化剂(例如银(ii))。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在a)中，在酸化之前纯化所述可再生油。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，纯化所述可再生油包括澄清、脱胶、漂白和/或过滤。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，在a)中，酸化所述可再生油包括使所述可再生油与酸的水溶液和有机溶剂接触以提供有机级分和水性级分，其中所述有机级分包含所述游离脂肪酸混合物，所述水性级分包含所述甘油。
6.根据权利要求1或5所述的方法，其中，在a)中，酸化所述可再生油包括在合适压力下加热所述可再生油和水的混合物。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述方法包括以下的一种以上：
8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中，所述酸化重复一次以上。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的方法，其中，所述酸包含h2so4、hcl和h3po4中的至少一种。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的方法，其中，所述有机级分包含90wt％至约100wt％的游离脂肪酸和约0wt％至约10wt％的甘油。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述有机级分包含约90wt％的游离脂肪酸和约10wt％的甘油。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述有机级分包含至少约50至约100wt％、约60至约100wt％、约70至约100wt％、约80至约100wt％、约90至约100wt％、约60至约90wt％或约70至约80wt％的游离脂肪酸。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，c)中所述饱和脂肪酸与所述不饱和脂肪酸的分离包括依赖温度的溶剂萃取。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，将a)的所述饱和游离脂肪酸分离成短链饱和游离脂肪酸，可选的c8-12饱和游离脂肪酸；和长链饱和游离脂肪酸，可选的c13-c22、c15-c19或c16-c22饱和游离脂肪酸。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述方法还包括所述长链脂肪酸的去羧。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述去羧包括选自al2o3上的mo、al2o3上的mgo和al2o3上的ni的催化剂，可选的包括单阶段连续工艺和/或次临界水。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法，其中，所述乙烯醇解包括催化剂，所述催化剂可选地选自钨、钼、铼和钌。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述不饱和游离脂肪酸包含长链不饱和游离脂肪酸和/或由其组成。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括可选的在异相催化剂存在下，通过寡聚使所述α烯烃与所述短链不饱和脂肪酸分离，可选的提供α烯烃二聚体、α烯烃三聚体、α烯烃四聚体和/或α烯烃五聚体。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述异相催化剂选自金属、金属氧化物、金属盐或有机材料(例如有机氢过氧化物、离子交换剂和酶)。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括可选地在氢气存在下或在惰性条件下使所述α烯烃异构化。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，异构化在parr反应器内部进行。
23.根据权利要求21或22所述的方法，其中，异构化反应的温度条件为约100℃至约500℃、约100℃至约200℃、约200℃至约300℃、约300℃至约400℃或约400℃至约500℃。
24.根据权利要求21至23中任一项所述的方法，其中，异构化反应的压力条件为约1,000psi至约3,000psi、约1,000psi至约2,000psi、约2,000psi至约3,000psi或约1,500psi至约2,500psi。
25.根据权利要求19所述的方法，其中，所述异相催化剂选自alcl3和bf3。
26.根据权利要求1至25中任一项所述的方法，其中，所述甘油水解产生短链不饱和酰基-甘油酯。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述甘油水解为碱催化的，可选地其中所述催化剂为选自甲醇钠、甲醇钾、甲醇锂、甲醇锌、甲醇钙、甲醇三丁基锡、甲醇镁、甲醇钽(v)、甲醇钛(iv)、甲醇锑(iii)、甲醇锗、甲醇铜(ii)和它们的组合的甲醇盐。
28.一种由包含三酸甘油酯的可再生油制备基础油的方法，所述方法包括：
29.根据权利要求28所述的方法，其中，在a)中，在酸化前纯化所述可再生油。
30.根据权利要求29所述的方法，其中，纯化所述可再生油包括澄清、脱胶、漂白和/或过滤。
31.根据权利要求1至30中任一项所述的方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·D·李，小托马斯·L·柯卡姆，E·安德森，M·多伊尔，
申请(专利权)人：进化润滑剂公司，
类型：发明
国别省市：
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