由羊毛脂催化加氢制成羊毛脂醇的方法

专利名称：由羊毛脂催化加氢制成羊毛脂醇的方法
技术领域：
本发明涉及由羊毛脂催化加氢制成羊毛蜡醇或羊毛脂醇的一种方法，此处羊毛脂应理解为无水并经提纯的标准质量羊毛脂。
羊毛脂或羊毛蜡是绵羊的皮脂腺分泌物。羊毛蜡是用呈乳状的浓皂液通过机械洗涤原羊毛获得的。从此种乳液中可提取粗羊毛脂。这种粗羊毛脂是一种粘稠的、棕黄至棕黑色类似脂肪的物质，有刺鼻的羊膻味。通过一定的提纯步骤，例如在添加磷酸的情况下，用过氧化氢漂白粗羊毛脂，得到所谓中性羊毛蜡。中性羊毛蜡为黄色至淡褐色而且气味缓和。如果例如还用吸附剂如漂白土或活性炭对中性羊毛蜡进行后处理，就得到羊毛脂，这种羊毛脂是一种氮黄色的几乎无气味的物质。
氢化羊毛脂的一种方法是在沉积相中(悬浮氢化)于250巴压力下，在250°和310°之间的温度范围内用五步法进行羊毛脂的催化加氢。
因为尽管经过提纯，羊毛脂还含有催化剂毒，在加氢前必须解毒。然后进行预加氢并接着进行主加氢。尽管已解毒，还要消耗大量催化剂，也就是每100公斤羊毛脂要消耗3至5公斤催化剂物料。已知方法的另一个缺点是由于温度相当高，产生副反应，生成不希望有的反应产物。这些反应产物降低羊毛脂醇的质量。
本发明的基本任务是用一种特别的连续方法催化加氢羊毛脂以取得更好的成品质量，同时消耗更少的催化剂。
解决本任务的方法是在压力为20至300巴，温度为225℃至260℃，氢与羊毛脂的重量比为1∶1至10∶1的条件下使羊毛脂与氢通过催化剂进行反应。此催化剂含有30至40重量%酮，23至30重量%铬，1至10重量%锰，1至10重量%硅和1至7重量%钡，以及需要时还含有其它以其氧化物形式的过渡金属，并在煅烧这些组成催化剂的组份之后用1至10重量%(以氧化的催化剂计)的至少一种粘合剂将其转变成块状或颗粒状团块，而且用氢或含氢的混合物加以活化。
借助于这种新方法可以在意外低的温度下进行加氢，此种低温产生不希望有的副产品相当少。同时催化剂耗用量减少到少于已知方法用量的1/9。代替以往所需的五步法，在本发明方法中只需一步。
在氢化不含甘油三酯，亦即不含脂肪而是一种纯蜡的天然羊毛蜡时，酯化值从约100最大下降到5，而羟值相应提高。棕色至深棕色的有难闻气味的原料变成无色至微黄色并带有水果香味。加氢时脂肪酸和羟基脂肪酸被还原成相应的脂肪醇或蜡醇，所存在的烯属双键被饱和。但加氢反应过程的详细情况之所以尚不得而知，是因为羊毛脂由一种复杂的、其组成还不完全清楚的酯混合物所组成。
本方法的产品可用于皮肤病用药和化妆品配制剂。
如果反应连续进行，那是特别有利的。
如果催化剂含有32至38重量%铜(按氧化的催化剂物料计)是有利的。
催化剂最好含有1.5至3重量%钡(按氧化的催化剂物料计)。
有一种方法也被优先选用，在此法中催化剂(按氧化的催化剂物料计)含有32至38重量%酮，26至29重量%铬，1.5至3重量%钡和0.5至2重量%硅，而且另外每种催化剂含有1至5，最好是2至3重量%锰(以氧化的催化剂计)。
此外，如果催化剂粒度在0.2至6mm的范围内，最好在0.5至4mm的范围内也是有利的。
另外，应优先选用比表面为20至40米2/克，最好为25至30米2/克的一种催化剂。如果催化剂具有气孔容积在0.1至1.0厘米3/克的范围内，同样是有利的。
在本法的另一个有利的作法中，反应压力为230至270巴。如果羊毛脂和氢一起流过含有催化剂的流化床，也是有利的。
如果用中性羊毛脂代替粗羊毛脂，本法也有优点。
另一个优先选用的实施形式是每小时，最好每0.25至0.5小时给每升催化剂加0.1至2升羊毛脂。
如果采用粒状催化剂，本方法特别有效。在这种情况下，粒状催化剂不象用其它类似方法时所担心的那样，导致反应器堵塞。颗粒的不规则形式及因此而扩大了的表面使催化剂更为有效。但本发明不限于粒状催化剂，因为不仅可用块状催化剂而且可用轧成细粒的催化剂。
下面用两个实例进一步说明本发明。
两例中，原料为经过提纯的无水羊毛脂，产地为澳大利亚，含酸量少于1%。羊毛脂不含氧化的脂肪酸。氢化前含硫量为40ppm，含氯量为16ppm。两例中采用在DE-OS3624812例2中所说明的催化剂。
例1使0.5升粒度为1.6mm至2.0mm的亚铬酸铜催化剂在一直径为25mm的管式反应器中活化后与每小时0.25升羊毛脂(粗羊毛脂)(规格酸值(SZ)小于1，皂化值(VZ)＝90至100;含硫量＝33ppm)及10标准米3/小时氢(99%)接触。羊毛脂和氢在流化床中同一方向地从上向下流动。反应压力为250巴，反应温度为230℃至260℃。
氢化产品具有如下特征值皂化值(VZ)小于5.0;羟值(OHZ)＝175;含烃量6.4重量%;含硫量8ppm;色值(Hazen)3。
例2使32升例1中所用的大小为6×3mm的圆柱片状催化剂，在直径为113mm的管式反应器中与每小时6升粗羊毛脂及每小时375标准米3的氢接触。反应压力为250巴，反应温度在225℃至250之间℃。
氢化产品具有如下特征值皂化值(VZ)小于6.0;羟值(OHZ)＝170;含烃量9.0重量%;色值(Hazen)50。
权利要求
1.由羊毛脂催化加氢制成羊毛脂醇的方法，其特征在于，使羊毛脂和氢一起在压力为20巴至300巴，温度为225℃至260℃和氢与羊毛脂的重量比为1∶1至10∶1的条件下，通过催化剂进行反应，此催化剂含有30至40重量%铜，23至30重量%铬，1至10重量%锰，1至10重量%硅，和1至7重量%钡，以及需要时还含有其它以氧化物形式的过渡金属，并在煅烧组成催化剂的组份之后用1至10重量%(按氧化的催化剂计)的至少一种粘合剂将其转变成块状和/或颗粒状的团块，而且用氢和一种含氢的混合物加以活化。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于反应连续进行
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于催化剂，按氧化的催化剂物料计，含有32至38重量%铜。
4.按权利要求1至3所述的方法，其特征在于催化剂，按氧化的催化剂物料计，含有1.5至3重量%钡。
5.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于催化剂，按氧化的催化剂物料计，含有32至38重量%铜，26至29重量%铬，1.5至3重量%钡和0.5至2重量%硅以及每种催化剂附加含有1至5，最好2至3重量%锰(按氧化的催化剂物料计)。
6.按权利要求1至5之一项所述的方法，其特征在于催化剂粒度在0.2至6mm，最好在0.5至4mm的范围内。
7.按权利要求1至6之一项所述的方法，其特征在于催化剂的比表面在20至40米2/克，最好在25至30米2/克的范围内。
8.按权利要求1至7之一项所述的方法，其特征在于催化剂的气孔容积在0.1至1.0厘米3/克的范围内。
9.按权利要求1至8之一项所述的方法，其特征在于反应压力为230至270巴。
10.按权利要求1至9之一项所述的方法，其特征在于羊毛脂和氢一起流过一种含有催化剂的流化床。
11.按权利要求1至10之一项所述的方法，其特征在于作为羊毛脂使用的是中性羊毛脂。
12.按权利要求1至11之一项所述的方法，其特征在于对每升催化剂，每小时，最好是每0.25至0.5小时加0.1至2升羊毛脂。
13.按权利要求1至12之一项所述的方法，其特征在于使用颗粒形催化剂。
全文摘要
本发明涉及羊毛脂的催化加氢的一种方法，为了达到更好的成品质量，建议将羊毛脂和氢一起压力为20巴至300巴，温度为225℃至260℃和氢；羊毛脂的质量比为1∶1至10∶1的条件下通过催化剂进行反应。催化剂的组成详见说明书。
文档编号C11B11/00GK1039439SQ89103078
公开日1990年2月7日 申请日期1989年5月5日 优先权日1988年5月9日
发明者特奥·弗莱克恩斯坦, 乔奇姆·波尔, 格尔德·格贝尔, 弗兰茨·约瑟夫·卡达克 申请人:亨克尔两合股份公司