茶油皂脚脂肪酸甲酯中压加氢制备脂肪醇

茶油皂脚脂肪酸甲酯中压加氢制备脂肪醇＊

李　梅，夏建陵，黄　坤，连建伟，唐小东

（中国林业科学研究院林产化学工业研究所，南京２１００４２；国家林业局林产化学工程重点开放性实验室，南京２１００４２

）摘要 以茶油皂脚脂肪酸甲酯为原料，采用催化加氢工艺制备高碳脂肪醇，利用气相色谱－质谱联用（ＧＣ－ＭＳ）研究了工艺条件对脂肪醇纯度的影响。结果表明，适宜的工艺条件为Ｃｕ－Ｚｎ复合催化剂加入量为茶油皂脚脂肪酸甲酯的４０％（质量分数）、氢压１２ＭＰａ、２５０℃反应３ｈ，脂肪醇纯度为９９．１６％，

产物主要为十六碳醇和十八碳醇。关键词 茶油皂脚脂肪酸甲酯　催化加氢　脂肪醇

Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｆａｔｔｙ　Ａｌｃｏｈｏｌｓ　ｆｒｏｍ　Ｓｏａｐｓｔｏｃｋ　Ｆａｔｔｙ　

Ａｃｉｄ　Ｍｅｔｈｙｌ　Ｅｓｔｅｒｓ　ｏｆ　ＣａｍｅｌｌｉａＯｉｌ　ｂｙ　

Ｍｅｄｉｕｍ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ＨｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎＬＩ　Ｍｅｉ，ＸＩＡ　Ｊｉａｎｌｉｎｇ，ＨＵＡＮＧ　Ｋｕｎ，ＬＩＡＮ　Ｊｉａｎｗｅｉ，ＴＡＮＧ　Ｘｉａｏｄｏｎｇ

（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ｏｆ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ（ＣＡＦ），Ｎａｎｊｉｎｇ　２１００４２；Ｋｅｙ　

ａｎｄ　ＯｐｅｎＬａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｆｏｒｅｓｔ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｈｅ　Ｓｔａｔｅ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ（ＳＦＡ），Ｎａｎｊｉｎｇ　２１００４２）Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｈｉｇｈｅｒ　ｆａｔｔｙ　ａｌｃｏｈｏｌｓ　ｗｅｒｅ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｃａｔａｌｙｔｉｃ　ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｓｏａｐｓｔｏｃｋ　ｆａｔｔｙ　ａｃｉｄ　ｍｅｔｈ－ｙｌ　ｅｓｔｅｒｓ　ｏｆ　ｃａｍｅｌｌｉａ　ｏｉｌ（ＳＦＡＭＥＣＯ）ａｓ　ｒａｗ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｎ　ｐｕｒｉｔｙ　ｏｆ　ｆａｔｔｙ　

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十一五”国家科技支撑计划（２００９ＢＡＤＢ１Ｂ１０）　李梅：

女，１９８２年生，硕士　夏建陵：通讯作者，女，１９５８年生，硕士，研究员，主要从事天然资源化学利用、环氧固化剂的研究与开发　Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｉａｊｉａｎｌｉｎｇ

＠１２６．ｃｏｍ 自２

０世纪９０年代以来，我国油茶种植产业迅速发展，油茶加工企业的数量不断增加，规模也不断扩大，油茶产业的技术创新能力和精深加工能力得到进一步加强。但是，目前我国油茶综合利用加工技术匮乏，特别是油茶制油精炼的副产物油脚、皂脚和茶粕等深加工和综合利用技术还停留在较低的技术层面上，没有考虑到油茶独特的物理和化学性质，导致副产物没有得到充分利用，产品附加值低，严重影响了企业的经济效益。

本研究以茶油皂脚制备的脂肪酸甲酯为原料，采用环保型Ｃｕ－Ｚｎ复合催化剂中压加氢制备脂肪醇，不仅有效提高了茶油精炼副产物的附加值，而且解决了传统脂肪酸甲酯加氢

工艺中压力过高的问题（２０～３０ＭＰａ

）［１—３］

，避免了铜铬系催化剂的使用［４］，减少了Ｃｒ

６＋

的排放，降低了环境污染。１　实验

１．１　原料与仪器

茶油皂脚脂肪酸甲酯，自制（皂化值为１９１．２ｍｇ／ｇ）；Ｃｕ／Ｚｎ复合催化剂，南京尊龙化工有限公司；Ｒｕ／Ｃ稀土催化剂，

德清县德工化工有限公司。

压力反应釜（最高压力２５ＭＰａ，容量２５０ｍＬ）

，大连理工大学；Ｎｉｃｏｌｅｔ　ｉＳ１０红外光谱分析仪，美国Ｎｉｃｏｌｅｔ公司；Ａｇｉ－ｌｅｎｔ　７８９０Ａ／５９７５Ｃ气质联用仪，美国Ａｇ

ｉｌｅｎｔ公司。１．２　茶油脂肪醇的合成

将茶油皂脚脂肪酸甲酯和催化剂加入高压反应釜内，氢气氛围下升温至２５０℃，于１０～１２ＭＰａ反应３～５ｈ后，取催化剂和目标产物的混合物用三氯甲烷溶解，离心分离后，取出上层澄清液除去溶剂即得脂肪醇，分离后的催化剂可重新回收利用。

１．３　分析测试

皂化值：ＧＢ／Ｔ　５５３４－１９９５；酸值：ＧＢ／Ｔ　５５３０－１９９８；羟值：ＧＢ／Ｔ　７３８４－

１９９６。茶油皂脚脂肪酸甲酯、茶油醇的ＧＣ－ＭＳ分析测试方法：石英毛细管柱为ＨＰ－

５ＭＳ，载气为氦气，流速为１ｍＬ／ｍｉｎ，程序升温从１００℃（保留１ｍｉｎ）开始以５℃／ｍｉｎ升至２８０℃，保温１０ｍｉｎ，气化室温度为２８０℃。采用火焰离子化检测器检测。

２　结果与讨论

２．１　茶油皂脚脂肪酸甲酯的ＧＣ－ＭＳ分析

原料的ＧＣ－ＭＳ分析结果如图１和表１所示。由表１可