格尔伯特醇的合成的制作方法
【专利说明】
[0001] 咨金
[0002] 取得多个结果的本项研宄根据EuroBioRef?第241718号资助协议，收到了来自 欧盟第七次框架计划（FP7/2007-2013)的资助。
技术领域
[0003] 本发明涉及长链格尔伯特（Guerbet)醇的合成，尤其涉及包含长链多支链格尔伯 特醇的格尔伯特醇混合物的合成。
【背景技术】
[0004] 术语"格尔伯特醇"通常用于描述格尔伯特反应（Guerbetreaction)形成的醇， 所述格尔伯特反应以马塞尔?格尔伯特（MarcelGuerbet)命名。所述反应为使脂肪族伯 醇失去一当量的水，从而转化为其e烷基化二聚醇的自缩合反应。格尔伯特反应需要催化 剂和加温。
[0005] 格尔伯特醇是具有确定碳链分支的饱和伯醇。它们在现有技术水平是公知的。
[0006] 本说明书所述的术语"格尔伯特醇"应理解为：在与携带羟基的碳原子相邻的碳原 子上含有至少一个分支的单官能团伯醇。在化学上，格尔伯特醇称为2-烷基-1-烷醇，但 在本说明书中格尔伯特醇也包括多支链醇（多烷基醇）。
[0007] 产生格尔伯特醇的反应机理基本包括以下步骤：首先，式RCH2CH2OH的伯醇经过脱 氢（或氧化）形成相应的醛，其中R可以是氢、或者直链或支链的烷基。接着，两分子醛发 生羟醛缩合形成a，0不饱和醛，最终氢化形成"二聚体"醇。用于该反应的催化剂，在可 能存在铂催化剂或钯催化剂时可以是碱性性质（例如氢氧化钾、氢氧化钠、叔丁醇钠等）。 该反应通常在加热及可能加压的条件下发生。格尔伯特缩合过程的路线如下所示：
[0008]
【主权项】
1. 一种制备格尔伯特醇的混合物的方法，所述方法包括： 提供包含一种或多种式为RCH2CH2OH的伯醇的起始材料，其中R是氢或1~14个碳原 子的直链或支链的烷基； 提供喊； 提供催化剂； 将所述起始材料与碱和催化剂混合（S201)，将由此得到的反应混合物加热到高于反 应条件下水的沸点的反应温度，同时除去由所述得到的伯醇的缩合和脱水反应产生的水 (S202)； 移除至少部分所述反应混合物（S203); 从所述反应混合物移除的部分中分离所需格尔伯特醇（S204，S205，S206);以及 将来自所述反应混合物移除的部分的其它醇和任选地其它中间体送回所述反应混合 物（S207)。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述起始材料进一步包含其中0位的碳原子与 2或3个烷基相连的伯醇、仲醇、酮和醛，并且氢被加入所述反应混合物或所述反应混合物 移除的部分。
3. 根据权利要求1或2任一项所述的方法，其中，所述起始材料包含至少两个从包括正 丙醇、正丁醇、正戊醇、正己醇的组中选出的伯醇。
4. 根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中，所述碱选自包括叔丁醇钠、氢氧化 钾、氢氧化钠和可任选地被掺杂的非均相碱的组。
5. 根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中，所述催化剂是选自包括 Pd (OAc) 2, Pd/C，Pt/C，Cu-Zn-0, Cu-Cr-O,掺杂金属的水滑石和羟磷灰石，雷尼镍和Ni-MgO/ S i O2的组的均相催化剂或非均相催化剂。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中，所述催化剂是提供于固定床、或浆液流化床、或 移动床的固体非均相催化剂。
7. 根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中，所述送回反应混合物的醇比所需格 尔伯特醇具有更低的沸点。
8. 根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中，所述反应温度与反应条件下起始材 料的沸点相对应。
9. 根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中，所述反应过程在范围为1~20巴的 压强下进行。
10. 根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中，所述起始材料在进料进行混合前， 进行关于去除酸性组分和/或酯组分和/或水的预处理。
11. 一种用于如权利要求1至3任一项中所限定的由起始材料合成格尔伯特醇的系统， 所述系统包括： 反应器（10)，用于接收所述起始材料、碱和催化剂，以形成反应混合物，并且将所述反 应混合物加热到高于反应条件下水的沸点的处理温度，以得到格尔伯特缩合和脱水过程； 连接到所述反应器（10)的水分离装置（20)，用于从所述反应器（10)中接受在所述格 尔伯特缩合过程的进程中不断形成的蒸气，并从蒸气中除去水； 连接到所述反应器的后处理系统（30,40)，用于从所述反应器（10)接受至少部分所述 反应混合物，从所述反应混合物被移除的部分中分离所需格尔伯特醇，并将来自所述反应 混合物被移除的部分的其它醇和任选的其它中间体送回反应器（10)。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中，所述反应器是搅拌釜式反应器、固定床反应 器、移动床反应器和流化床反应器中的一种。
13. 根据权利要求11或12任一项所述的系统，其中，所述后处理系统包括：第一后处 理系统（30)，用于从接受自所述反应器（10)的反应混合物那部分中分离催化组分和碱性 组分，以及 连接到所述第一后处理系统（30)的第二后处理系统（40)，用于从由所述第一后处理 系统处理过的反应混合物的那部分中分离所需格尔伯特醇，并将来自所述混合物的其它醇 送回反应器（10)。
14. 根据权利要求13所述的系统，其中所述第二后处理系统（40)包括液-液混合澄清 槽配置（41)，用于接收由所述第一后处理系统（30)处理过的所述反应混合物，并提供存在 于所述混合物中的组分的相分离； 醇柱（43)，用于从所述液-液混合澄清槽配置（41)接收主要含醇组分的相并干燥所述 醇组分； 以及连接到所述醇柱（43)和所述反应器（10)的醇分离柱（44)，用于从干燥的醇组分 中分离所述所需格尔伯特醇，并将剩余的所述干燥的醇送回所述反应器（10)。
15. 根据权利要求14所述的系统，其中所述第二后处理系统（40)进一步包括水柱 (42)，用于从所述液-液混合澄清槽配置（41)接收主要含水的相，将水从所述相中分离，并 将含醇的水送回液-液混合澄清槽配置（41)。
16. 根据权利要求14或15任一项所述的系统，其中所述水分离装置（20)进一步用 于将不同于被分离的水的蒸气组分送回所述反应器（10)，并将仍含有醇的被分离的水供到 液-液混合澄清槽配置（41)。
17. 根据权利要求11至16的任一项所述的系统，所述系统进一步包括预处理设备 (50)，用于在将所述起始材料供给到所述反应器（10)前，从所述起始材料中移除酸性组分 和/或酯组分和/或水。
18. 根据权利要求1至10任一项所述的方法和/或通过根据权利要求11至17任一项 所述的系统获得的格尔伯特醇，在作为用于燃料的添加剂，作为酯的前体，作为汽油、柴油 燃料或航空汽油和喷气燃料组分的前体，作为表面活性剂的前体，或作为a -烯烃和它们 的聚合物和低聚物的前体方面的应用。
【专利摘要】本发明涉及一种用于制备格尔伯特醇的混合物的方法和系统，其中提供了一种或多种式为RCH2CH2OH的伯醇，R代表氢或1～14个碳原子的直链或支链烷基。此外，本发明提供了与(多个)伯醇混合的碱和催化剂。将所得混合物加热到高于反应条件下水的沸点的反应温度，然后不断除去由此得到的伯醇的缩合和脱水反应产生的水。当格尔伯特反应已经达到了一定的阶段时，移除至少部分该反应混合物，随后从反应混合物被移除的部分中分离所需格尔伯特醇。来自反应混合物移除的部分的其它醇然后被送回反应混合物，用于获得较高量的所需格尔伯特醇。
【IPC分类】C07C31-02, C07C29-34, C10L1-182
【公开号】CN104876795
【申请号】CN201510091862
【发明人】杜布凡·让-吕克, 赵微, 罗朗拉夫·爱德华安娜, 库肯·汉斯, 博尔赫斯佩德罗·米格尔拉莫斯
【申请人】阿克玛法国公司, Obr股份公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年2月28日
【公告号】EP2913319A1, US20150246863