145365. lajstromszámú szabadalom • Eljárás zsíralkoholok előállítására nagynyomású hidrogénezéssel

tJ Megjelent: 1959. október 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 145.365. SZÁM 12. o. 5—10. OSZTÁLY — SE—743. ALAPSZÁM Eljárás zsíralkoholok előállítására nagynyomású hidrogénezéssel Szretkovits György vegyészmérnök, Budapest A bejelentés napja: 1957. április 10. Zsíralkoholoknak nevezzük a 10—20 szénatomszámú alifás telített és telítetlen elsőrendű alkoholokat. A zsíralkoholok élőállítása akkor lett gyakorlati jelentőségű, amikor belőlük szulfonálás útján mész-, és saválló mosószereket sikerült előállítani. A szerves kémiában ismert alkoholszintézisek a zsíralkohol előállítását is lehetővé teszik. Pl. aldehidek redukciójával elsőrendű, ketonok redukciójával másodrendű alkoholok állíthatók elő. Ezek az eljárások ipari előállításra nem alkalmasak, mert hiányzik a megfelelő aldehidek és ketonok gazdaságos gyártásának a megoldása. A, zsíralkoholok ipari előállításánál eleinte csak azok a természetes zsírok jöttek tekintetbe, amelyekben a ssíralkohoiok nagyobb mennyiségben vannak jelen, tehát elsősorban a spermacet olaj. A spermacet olaj mennyisége korlátozott, így egyéb lehetőségeket kellett keresni a zsíralkoholok előállításához. Természetes volt az a gondolat, hogy a zsírsavak redukciójával állítsák elő a zsíralkoholokat. A zsírok és olajok hidrogénezése, vagy keményítése a szokásos körülmények mellett, vagyis kis, kb. 0,5 atmoszféráig terjedő, hidrogén túlnyomás mellett rendszerint 160—240 C fok között történik és csak a kettőskötések telítésére korlátozódik, tehát sem a karboxilcsoport, sem a gliceringyök nem redukálódik. A hidrogénezés olyan körülmények és feltételek között is vezethető azonban, hogy a kettőskötések részbeni telítése mellett a karboxilcsoport is redukálódjék. Ilyen körülmények mellett a jelenlevő zsírsavaknak megfelelő zsír alkoholokhoz jutunk. Az eddigi ipari megvalósítások között megemlíthetjük a Bouveault és Blanc eljárást, amely szerint a zsírsavésztereket fémnátriummal redukálják zsíralkoholokká, egy redukció szükséges a hidrogént szolgáltató alkohol jelenlétében atmoszférikus nyomáson. A katalitikus redukciót nagy nyomáson és hőmérsékleten réztartalmú katalizátor jelenlétében végzi, melyhez „lényeges, de nem túlsúlyban" levő kadmium-szappant ad. Egy másik eljárás a zsírsavak nehéz fémsóiból kiinduló redukciót védi. Azt találtuk, hogy általában nagy hidrogén nyo* más és magas hőmérséklet a reakciót kedvezően befolyásolják, feltéve, hogy a katalizátor helyes megválasztású és nagy aktivitású. Az elért kísérleti adatok eredményéből következtethető, hogy a nyomásnál és hőmérsékletnél bizonyos küszöbértékek vannak, azaz a nyomás küszöbértéke alatt és a hőmérséklet küszöbértéke felett a redukció tovább megy és a primer keletkezett zsíralkohol szénhidrogénné redukálódhat. Fordítva, a hőmérséklethatár túllépése nélkül és a szükséges minimális nyomás és hidrogénkoncentráció betartásával zsíralkohol képződik. Az optimális nyomás és hőmérséklet az alkalmazott katalizátortól is függ. A telített és telítetlen zsírsavakat tartalmazó gliceridekből — a redukciónál — telített zsíralkoholok képződnek a glicerinnek egyidejűleg izopropilalkohollá történő redukciója mellett. A telített és telítetlen zsírsavakból a redukciónál telített zsíralkoholok nyerhetők, előnyös azonban a nagynyomású hidrogénezés előtt a szabad zsírsavak észterezése. A telítetlen zsíralkoholok a nagynyomású hidrogénezésnél akkor keletkeznek megfelelő katalizátor mellett, ha kiindulási anyagként telítetlen zsírsavgliceridek vagy zsírsavészterek kerülnek felhasználásra. Az eljárás kivitelezéséhez szükséges: 1. A megfelelő hidrogénezendő nyersanyag. 2. Nagy aktivitású megfelelő katalizátor. 3. Nagytisztaságú, katalizátormérgektől mentes hidrogén gáz. 4. Autokláv, amely lehetőleg elektromosan fűthető és azonkívül a benne levő termék mozgását, vagy mozgatását biztosítja. A hidrogénezendő nyersanyagként legnagyobb részt hazai termésű napraforgó-, len-, tökmag- és szójaolaj mellett külföldi kókusz-, pálmamagolajat, sztearinsavat és a többit használtunk fel. A nyersanyagoknál lényeges követelmény a termék tisztasága és alacsony savszáma. Finomítása a nyersanyagoknak az ismert eljárásokkal történik. Nyálkátlanítás, savtalanítás, mosás, szárítás, derítés, szűrés, esetleg dezodorálás, azonban ez utóbbi el is maradhat. A katalizátor a következő főkövetelményeknek kell hogy megfeleljen: nagy fajlagos aktivitás, a