MXPA02008666A - Procedimiento para ramificar acidos grasos saturados y/o insaturados y/o esteres alquilicos de los mismos. - Google Patents
Procedimiento para ramificar acidos grasos saturados y/o insaturados y/o esteres alquilicos de los mismos.Info
- Publication number
- MXPA02008666A MXPA02008666A MXPA02008666A MXPA02008666A MXPA02008666A MX PA02008666 A MXPA02008666 A MX PA02008666A MX PA02008666 A MXPA02008666 A MX PA02008666A MX PA02008666 A MXPA02008666 A MX PA02008666A MX PA02008666 A MXPA02008666 A MX PA02008666A
- Authority
- MX
- Mexico
- Prior art keywords
- fatty acids
- alkyl esters
- catalyst
- further characterized
- reaction
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 title claims abstract description 58
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 38
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 27
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 title claims abstract description 21
- 150000004670 unsaturated fatty acids Chemical class 0.000 title claims abstract description 21
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 109
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims abstract description 79
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims abstract description 79
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims abstract description 79
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims abstract description 77
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 65
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 48
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 46
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 46
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 49
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 47
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 22
- 150000004671 saturated fatty acids Chemical class 0.000 claims description 22
- 235000003441 saturated fatty acids Nutrition 0.000 claims description 20
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 10
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 6
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 5
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 25
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 22
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 16
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 11
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 11
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 11
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 7
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 6
- -1 alkyl fatty acids Chemical class 0.000 description 5
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 5
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 4
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 4
- 229910052680 mordenite Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000015278 beef Nutrition 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 230000006315 carbonylation Effects 0.000 description 3
- 238000005810 carbonylation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 3
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N palmitic acid group Chemical group C(CCCCCCCCCCCCCCC)(=O)O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 125000005480 straight-chain fatty acid group Chemical group 0.000 description 3
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007848 Bronsted acid Substances 0.000 description 2
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003416 augmentation Effects 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 2
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 239000002979 fabric softener Substances 0.000 description 2
- 239000012458 free base Substances 0.000 description 2
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- DCAYPVUWAIABOU-UHFFFAOYSA-N hexadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC DCAYPVUWAIABOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 2
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 2
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 235000021313 oleic acid Nutrition 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 2
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 2
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 description 1
- 235000019482 Palm oil Nutrition 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100026827 Protein associated with UVRAG as autophagy enhancer Human genes 0.000 description 1
- 101710102978 Protein associated with UVRAG as autophagy enhancer Proteins 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100020289 Xenopus laevis koza gene Proteins 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000126002 Ziziphus vulgaris Species 0.000 description 1
- 235000008529 Ziziphus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- QUWBSOKSBWAQER-UHFFFAOYSA-N [C].O=C=O Chemical group [C].O=C=O QUWBSOKSBWAQER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000007933 aliphatic carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011959 amorphous silica alumina Substances 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005899 aromatization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000828 canola oil Substances 0.000 description 1
- 235000019519 canola oil Nutrition 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 230000021523 carboxylation Effects 0.000 description 1
- 238000006473 carboxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000004517 catalytic hydrocracking Methods 0.000 description 1
- 238000009903 catalytic hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000003240 coconut oil Substances 0.000 description 1
- 235000019864 coconut oil Nutrition 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 238000006471 dimerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000004494 ethyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 229910001502 inorganic halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052909 inorganic silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000000199 molecular distillation Methods 0.000 description 1
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006384 oligomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000003346 palm kernel oil Substances 0.000 description 1
- 235000019865 palm kernel oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000002540 palm oil Substances 0.000 description 1
- 150000002943 palmitic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000005375 photometry Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003637 steroidlike Effects 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- TUNFSRHWOTWDNC-HKGQFRNVSA-N tetradecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCC[14C](O)=O TUNFSRHWOTWDNC-HKGQFRNVSA-N 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 239000013638 trimer Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- HAIMOVORXAUUQK-UHFFFAOYSA-J zirconium(iv) hydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Zr+4] HAIMOVORXAUUQK-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/347—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups
- C07C51/353—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/30—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group
- C07C67/333—Preparation of carboxylic acid esters by modifying the acid moiety of the ester, such modification not being an introduction of an ester group by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Un procedimiento para la ramificacion de acidos grasos saturados y/o insaturados y/o esteres alquilicos de los mismos que comprende someter los acidos grasos y/o esteres alquilicos a una reaccion de isomerizacion primaria utilizando un catalizador que comprende una estructura porosa cristalina que tiene incorporada en la misma un metal para formar sitios metalicos en dicho catalizador y aislar los acidos grasos ramificados, esteres alquilicos de los mismos o mezclas de los mismos, de una mezcla de reaccion obtenida mediante dicha reaccion de isomerizacion primaria; el catalizador utilizado en la reaccion de isomerizacion preferiblemente es un catalizador de zeolita que contiene sitios metalicos de un metal del grupo VIII; el procedimiento produce una mezcla de acidos grasos y/o esteres alquilicos que contienen cantidades importantes de moleculas ramificadas.
Description
REFERENCIA CRUZAPA A UNA SOLICITUD RELACIONADA ñ Esta solicitud reclama el beneficio de la solicitud provisional de S.U.A. No. 60/186,924, presentada el 3 de marzo del 2000.
CAMPO TÉCNICO 10 La p esente invención se refiere a un procedimiento para la ramificación de ácidos grasos lineales saturados y/o insaturados, y/o esteres slquítícos de los mismos utilizando un catalizador de ácido, sólido, poroso y oristaiino, como una zeolita, que también contiene sitios metálicos. id ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los ácidos grasos de alquilo ramificados y los esteres alquílicos son útiles para una variedad de productos de consumo, incluyendo agentes 20 tensioactivos, acondicionadores de telas, cosméticos y lubricantes. Los acides grasos ramificados y los esteres alquílicos que son saturados ofrecen una gran cantidad de características útiles, incluyendo la lubricidad/surfactancia debido a su longitud de cadena y ramificación aleatoria, estabilidad oxidativa
5¡S_ . iY-Y
lbs<pocos o a los nulos enteces dobles carbono-carbono presentes, y
a la ba¡a cpstaJinidad sobre una amplia escala de temperaturas debida a un punto de fusión significativamente bajo en comparación con sus contrapartes lineales. Anteriormente ya se habían descrito varios procedimientos para hacer ácidos grasos y esteres ramificados. Un enfoque comprende el uso exclusivo de ácidos grasos o éster alquílico insaturados como material de aumentación, utilizando un catalizador microporoso. Por ejemplo, la patente de E.U.A. No. 5,856,539, presentada el 5 de enero de 1999 para Hodgson et al., describe un procedimiento para convertir ácidos grasos insaturados en ácidos grasos ramificados utilizando catalizadores que tienen una estructura microporosa, como zeolitas. Además, la patente de E.U.A. No. 5,677,473, presentada el 14 de octubre de 1997 para Tomifuji et al., describe un procedimiento para preparar ácidos grasos o esteres alquítícos de cadena ramificada sometiendo a los ácidos grasos saturados o a los esteres que tienen de 10 a 25 átomos de carbono, a una reacción de isomerizaGión primaria en la presencia de agua o un alcohol inferior utilizando un catalizador de zeolita que tiene una estructura de poro lineal, que es lo suficientemente pequeña para reducir al mínimo la dimerización, y que es lo suficientemente grande para permitir la difusión de las moléculas ramificadas. Ambas patentes tienen muchas desventajas, incluyendo los altos costos en el material de alimentación (i.e. ácido oleico), producciones relativamente altas de productos secundarios tales como oligómeros, y un alto costo en equipo debido a la
de separación de fábrica (es deeír, destilación molecular para recuperar los dímeros y los trímeros). Un segundo enfoque comprende el uso de ácidos grasos saturados y catalizadores no microporosos. Por ejemplo, la patente de E.U.A. 5 No. 3,090,807 presentada el 21 de mayo de 1963 para llling, describe la ramificación de ácidos carboxílicos alifáticos saturados mediante el oalentamiento con monóxido de carbono, en la presencia de (a) un carbonilo <#e metal, (b) un halógeno, como cloro, bromo o yodo, (c) un activador, como compuestos de bismuto, antimonio, titanio, boro, hierro o estaño, y (d) agua
10 "Además, la patente WO 98/07680 publicada el 26 de febrero de 1998 por Roberts et al., describe la ramificación de ácidos grasos saturados o insaturados, o sus derivados, utilizando un catalizador líquido iónico binario, como un cloruro metálico y/o una sal de halogenuro orgánica o inorgánica^ Ambas patentes tienen muchas desventajas, incluyendo los altos costos de
16 operación asociados con la utilización de los tipos de catalizadores descritos anteriormente, los altos costos en equipo asociados con la prevención de la corrosión cuando se utilizan halógenos o líquidos iónicos, y también a las cuestiones ambientales asociadas con el desecho de estos materiales. Un tercer enfoque es una ruta con base totaimente sintética para
20 pacer ácidos grasos o esteres alquílicos ramificados. La Ullman's Encyclopedia of Industrial Chemistry (Volumen A5, 5a ed., 1986, págs. 239» 240) describe cuatro enfoques diferentes para hacer ácidos grasos sintéticos, incluyendo la carbonilación de olefinas, carboxilación de olefinas, oxidación de
y la fusión alcalina de alcoholes. Los primeros dos -'enfoques dan
«imo resultado cantidades significativas de moléculas ramificadas. i carbonilación de olefinas es actualmente el método principal para la producción comercial de ácidos carboxílicos de C4-C13. Debido a la naturaleza 5 fo pleja de las materias primas olefínicas, los ácidos carboxtíteos superiores obtenidos en este procedimiento (Cs y mayor) normalmente son mezclas de productos de cadena ramificada. Las desventajas de estos tipos de enfoques para hacer ácidos y/o esteres alquílicos ramificados, incluyen los altos costos en capital y las pérdidas de producción asociadas con una ruta sintética de 0 pasos múltiples (i.e., la síntesis de olefina lineal, la ramificación olefínica, la teádroformulación, y oxidación para el procedimiento de carbonilación) contra tes de la ruta natural (i.e., hidrólisis de triglicéridos, seguida por la ramificación del ácido graso), así como el rechazo al uso de materiales de alimentación no renovables con base de petróleo, en oposición al uso de materiales de 5 Cimentación de ácido graso o éster metílico con base natural, renovables. Los catalizadores de ácido sólidos, microporosos, cristalinos, que ©ontienen sitios metálicos, también han sido descritos. Por ejemplo, la patente de E.U.A. No, 4,882,307, presentada el 21 de noviembre de 1989 para Tsao describe un procedimiento para preparar zeolitas que contienen metal noble, 0 que tienen una alta dispersión de metal. Los catalizadores se utilizan en procedimientos tales como hidrogenación, deshidrogenación, deshidrociclización, isomerización, hidrofisuración, desparafinación, y la formación de materiales tales como hidrocarburos. Sin embargo, estos tipos
hasta ahora no han sido utizados para cataü ar reacciones
dé isomerización para ramificar ácidos grasos saturados o irtsaturados y/o esteres alquílicos de los mismos. El objetivo de la presente invención es crear un procedimiento eiciente para ramificar ácidos grasos saturados o insaturados y/o esteres alquílicos de los mismos, para lograr cantidades significativas de moléculas ramificadas utilizando un catalizador de ácido sólido, microporoso y cristalino, oomo una zeolita, con sitios metálicos presentes. También es un objetivo de la presente invención crear un
10 procedimiento que utilice materiales de alimentación renovables con base natural, tales como ácidos grasos lineales derivados de fuentes vegetales o animales, que también sean compatibles con el medio ambiente desde el punto de vista del desecho de desperdicios de catalizadores u otros auxiliares del procedimiento. 16 BREVE DESCRIPCIÓN PE LA INVENCIÓN
La presente invención comprende un procedimiento para ramificar ácidos grasos saturados y/o insaturados y/o esteres alquílicos de los 20 mismos, que comprende los pasos de: (a) someter un material de alimentación que comprende ácidos grasos saturados y/o insaturados que tiene de 3 a 25 átomos de carbono, esteres alquílicos del mismo, o mezclas del mismo, a una reacción de
"__s
siios metálicos en dicho catalizador; y (b) aislar ácidos grasos ramificados, esteres alcpuílicos de Ips ÉÉsmos, o mezclas de los mismos, de una mezcla de reacción obtenida itédlánte dicha reacción de isomerización primaria. El catalizador que se utiliza en el presente procedimiento es de preferencia un catalizador de zeolita que contiene sitios metálicos dei grupo S^lll de metales. El procedimiento se lleva a cabo en la presencia de gas de ffdrógeno, o una mezcla de gases que incluye gas de hidrógeno, bajo presiór La presente invención también abarca que el presente procedimiento comprende también un paso de reciclado en donde se pueden obtener producciones más altas de moléculas ramificadas.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Se ha visto que es posible convertir (mediante isomerización, una alimentación de ácidos grasos y/o esteres alquílicos que comprenden ácidos grasos saturados y/o insaturados, y/o esteres alquílicos de los mismos por ejemplo, oléicos, esteáricos, palmíticos, mirísticos) en una mezcla que J tiene un contenido significativo de ácidos grasos y/o esteres alquílicos. En el presente procedimiento, la alimentación de ácido graso y/o éster alquílíco comprende que los ácidos grasos y/o esteres alquílicos saturados y/o
catalizador comprende un material qüét llene una estructura jr?crop©rosa cristalina qtte contiene sitios melóos, de preferencia un catalizador de zeolita que contiene sitios metálicos, particularmente sitios metálicos del grupo 5 $811. La reacción que es el objetivo de esta invención se puede ver como una reacción de isomerización (que comprende tanto la isomerización príma_ .| como la posicional). La reacción de ramificación está incluida en la presente. El procedimiento de la presente invención sirve para preparar ácidos grasos de cadena ramificada y/o esteres alquílicos de los mismos a
10 partir de ácidos grasos y/o esteres alquílicos saturados y/o insaturados que tienen un número total de carbonos de aproximadamente 3 a aproximadamente 25, el cual comprende por lo menos un paso en donde se Heva a cabo la isomerización primaria a una temperatura de aproximadamente 240°C a aproximadamente 380°C, de preferencia en la presencia de un gas
15 seleccionado del grupo que consiste en hidrógeno, nitrógeno dióxido de carbono, argón, y mezclas de los mismos, utilizando un catalizador de zeolita que tiene una estructura de poro lineal con un tamaño de poro lo suficientemente pequeño para retardar la oligomerización y la aromatización, y lo suficientemente grande para permitir la difusión de los ácidos grasos
20 saturados de cadena ramificada y/o los esteres alquílicos de los mismos. Cuando una mezcla de material de partida comprende tanto ácidos grasos como los esteres alquílicos de los mismos, se pueden producir tanto ácidos grasos de cadena ramificada como esteres alquílicos de los
_ _ __ _.-
Sernos,1 debido a que ambos se pueden isomeríz?rtfe manera ßimultáríea. E? fa|es casos también se incluyen en el alcance técnico de la présenle Invención. El ácido graso saturado y/o insaturado y/o el éster alquílico que s utiliza como material de partida, son los ácidos grasos y/o los esteres afquíliGos que tienen un número total de carbonos de aproximadamente 3 a fe, de preferencia de aproximadamente 10 a aproximadamente 25, y más preferiblemente de aproximadamente 12 a aproximadamente 24. Teniendo en cuenta las aplicaciones industriales es más preferible que un componente
10 mayor del material de partida tenga un número total de carbonos de aproximadamente 18, como el ácido esteárico. Los ácidos grasos ramificados que tienen un número total de carbonos en esta escala son útiles como materiales de partida para la síntesis de acondicionadores de telas, bases cosméticas, aditivos para aceite lubricante, y similares. 15 En el procedimiento de la presente invención, el material de bartida puede ser un ácido graso y/o éster alquílico saturado y/o insaturado, y mezclas de los mismos. En un procedimiento preferido en el que la reacción se lleva a cabo en la presencia de gas hidrógeno, o una mezcla de gases que incluye gas hidrógeno, cualquier molécula insaturada que esté presente tiende
20 a ser rápidamente hidrogenada en ácidos grasos saturados y/o esteres alquílicos en el procedimiento descrito. Es preferiblemente que el contenido de moléculas insaturadas en el material de partida se mantenga por debajo del 50%, más preferiblemente menos del 10%, más preferiblemente menos del
' T2 ió, *?ar_ reidiucir al mínimo la formación ,<ie productos secundarios en el procedimiento, tales como oligómeros. En una modalidad preferida, el material de partida (i.e. el material de alimentación) en el presente procedimiento comprende ácidos grasos y/o esteres alquílicos saturados, y está -esencialmente libre de ácidos grasos y/o esteres alquílicos insaturados. También se puede utilizar la hidrogenación catalítica para convertir todas, o algunas de las moléculas insaturadas que estén presentes en el material de aumentación en las moléculas saturadas correspondientes antes de utilizar el procedimiento de ramificación descrito en la presente. Los ácidos grasos adecuados incluyen ácido oleico, ácido esteárico, ácido palmítico y ácido mirístico, los cuales se pueden producir mediante la hidrólisis de triglicéridos de origen animal o vegetal, incluyendo cebo buey, aceite de palma, aceite de corazón de palma, aceite de coco, aceite de resina, aceite de cañóla, y aceite de grano de soya. También se pueden utilizar los ácidos grasos sintéticos producidos a partir de materiales de alimentación petroquímicos que son sustancialmente lineales. El material de partida puede ser una mezcla que contenga uno o más de estos ácidos ?frasos saturados o insaturados, o esteres alquílicos de los mismos. Desde el punto de vista de la reducción en los costos de los ácidos grasos y/o esteres alquílicos ramificados, es preferiblemente que el material de partida antes descrito sea derivado de materias primas de bajo costo como manteca o aceite de grano de soya, los cuales normalmente son ricos en ácidos esteáricos y palmítico.
*$Ü Los esteres alquílicos de ácidos grasos Saturados y/o tw&aturados que tienen un número total de carbonos de aproximadamente 3 a aproximadamente 25, de preferencia aproximadamente 10 a aproximadamente 25, y más preferiblemente de aproximadamente 12 a aproximadamente 24, que se utilizan como material de partida con aquellos que corresponden a los ácidos grasos saturados descritos arriba. Es decir, se pueden utilizar los esteres alquílicos de los ácidos grasos saturados y/o tisaturados que se ejemplificaron anteriormente. Aunque la porción de alquilo no está sometida a limitación como el número de carbonos, su número de carbonos es normalmente de 1 a 4, de preferencia 1. Ejemplos específicos de esteres alquílicos incluyen esteres metílicos, esteres etílicos y esteres propílicos de los ácidos grasos saturados de y/o insaturados que se mencionaron anteriormente, dando preferencia a los esteres metílicos. Los catalizadores que se utilizan en los procedimientos de la presente invención son generalmente estructuras porosas cristalinas que contienen sitios metálicos. Las estructuras porosas cristalinas adecuadas que son útiles en los presentes procedimientos incluyen tanto estructuras mesoporosas como estructuras microporosas. Como se utiliza en la presente, el término "mesoporosas" se refiere a estructuras que contienen poros que tienen diámetros de aproximadamente 10 a aproximadamente 100 angstroms, el término "microporosas" se refiere a estructuras que contienen poros que tienen diámetros de menos de aproximadamente 10 angstroms. De preferencia, el catalizador tiene una estructura microporosa cristalina los
en la presente normalmente tienen una estructura porosa
cristalina acídica. Las estructuras microporosas cristalinas abarcan; general merte dos amplias clases de materiales, zeolitas y no zeolitas. Las zeolitas son § tridimensionales construidas a partir de tetraedros de TO4 (T=Si u otro "tßsferoátomo) de tal manera que cada uno de los cuatro átomos de oxígeno es compartido con otro tetraedro. Las formas más comunes los aluminosilicatos, aunque se han reportado estructuras que contienen boro, gaKo o hierro en ßgar de aluminio, y germanio en lugar de silicio. Ver, por ejemplo,
10 LL.htegedus, CATALYST DESIGN, PROGRESS AND PERSPECTIVES, p. 165 (Wiley, 1987), que se incorpora en la presente como referencia, formalmente las estructuras microporosas no zeolíticas contienen unidades de óxido de AIO2 y P02. Éstas contienen silicio y/o uno o más metales cffferentes a aluminio los cuales formarán enlaces de óxido en los coordinados
15 fetraédricos con aluminio y fósforo en una red cristalina. Las formas comunes son aluminofosfatos (AlPO) y silicioaluminofosfatos (SAPO), esté ultimo con las unidades A102, P02 y Si02 coordinadas tetraédricamente. Otras formas en esta categoría incluyen las unidades de óxido estructurales unidas tétraéd ricamente O2. A102 y PO2, en donde M se selecciona del grupo que .20 consiste en arsénico, berilio, boro, cromo, cobalto, galio, banadio y zinc. Ver la patente de E.U.A. No. 5,741,759, presentada el 21 de abril de 1998 a Tee et al., la cual se incofora en la presente como referencia.
% * * ^-^ Ü, " De preferencia, el catalizador microporoso cristalino que se ülíza en el presente procedimiento es una zeolita que posee una topología de poro unidimensional. Una zeolita preferida de este tipo es mordenita. Corno se indico anteriormente, las zeolitas consisten normalmente en una red microporosa de los tetraedros Si04 y A10 unidos por medio de átomos de oxígeno compartidos. El aluminio tiene una valencia (3+) que da como resultado una carga negativa excesiva en el tetraedro de A104l lo cual se puede compensar por H+ u otros cationes (Na\ NH4+, Ca2+). Cuando M es hidrógeno los materiales son ácido Bronsted, cuando M es por ejemplo Cs los
10 materiales son básicos. Con el calentamiento, los hidroxilos de ácido Bronsted se condensan creando de manera coordinada A1 insaturado, el cual actúa como un sitio de ácido Lewis. La potencia acida, la densidad del sitio ácido y la acidez de Bronsted contra Lewis se determinan con el nivel de aluminio de la estructura. La relación de sílice/aluminio puede variar para una clase dada
15 de zeolitas ya sea por calcinación controlada, con o sin la presencia de corriente, opcionalmente seguida por la extracción del aluminio de la estructura externa resultante, o mediante el tratamiento químico empleando, por ejemplo, hexafluorosilicato de aluminio. Se ha visto que cuando se utiliza una zeolita que contiene sitios metálicos como catalizador para lograr una alta
20 selectivilidad de ácido graso y/o esteres alquílicos ramificados, el catalizador comprende de preferencia un anillo de 10 miembros o un anillo de 12 miembros.
La topología de poro de los catalizadores de zeolif preferidos éf.
la presente puede tener un impacto sobre la eficiencia y la selectividad de forma del catalizador. La selectivilidad de forma se refiere al tamaño y a la forma de las moléculas a las que se les permite entrar y salir de los poros del catalizador. Ejemplos de selectivilidad de forma en la presente invención incluyen el tamaño y el número de las cadenas ramificadas que son isomerizadas dentro de la molécula progenitora y el tamaño y la concentración de los productos secundarios tales como aromáticos y oligómeros sustituidos tos cuales se generan durante el transcurso de reacción. Los catalizadores de ^eolita preferidos en la presente normalmente tienen las siguientes características: un diámetro promedio de poro de aproximadamente 4 angstroms a aproximadamente 9 angstroms, más preferiblemente de aproximadamente 5 angstroms a aproximadamente 6 angstroms; y un área de superficie de Langmuir de aproximadamente 50 m2/g, a aproximadamente 900 m2/g, más preferiblemente de aproximadamente 400 m2/g a aproximadamente 760 m2. Para aumentar la acidez Bronsted, el contenido de zeolíta de Na20 de preferencia se reduce al mínimo en las zeolitas preferidas que contienen menos de aproximadamente 20% Na20, de preferencia menos de aproximadamente 10% Na20, y más preferiblemente menos de aproximadamente 0.1% Na20
La relación molar de sílice/aluminio (relación SÍO2/AI2O3) de los presentes catalizadores de zeolita, que se puede determinar medíanle fotometría de absorción atómica, es de preferencia de aproximadamente 3 a
300, y más preferiblemente de aproximadamente 20 a aproximadamente 100.
Los catalizadores de zeolita preferidos para utilizarse en la presente incluyen pentacil zeolita (i.e. zeolita ZSM-5), beta-zeolita y/o ordeníta. En la presente invención se puede utilizar cualquier zeolita, sin embargo las zeolitas que se describieron anteriormente se prefieren desde el punto de vista del tamaño de poro, la resistencia al calor, la resistencia al ácido y las propiedades acidas. La beta-zeolita y las pentacil zeolitas están disponibles solamente como una sustancia sintética; mientras que la mordenita se encuentra disponible tanto como una sustancia natural como ina sustancia sintética. El término "zeolita tipo pentacil" como se utiliza en la frésente, al cual también se le llama tipo ZSM-5 tipo, es una zeolita compuesta de un anillo de oxígeno de 10 miembros en donde las trayectorias de poro en zigzag interceptan las trayectorias de poro de tipo túnel en ángulos rectos para formar poros. La zeolita tipo beta está compuesta de anillos de oxígeno de 12 miembros, en donde dos de las dimensiones de poro son elípticas y la tercera es casi circular. La zeolita tipo mordenita, la que tiene el contenido más alto de silicio entre las zeolitas naturales, es una zeolita que está compuesta de anillos de 12 miembros en los poros están formados principalmente por trayectorias de poro de tipo túnel [Shokubai Koza, Vol. 10, editado por la Catálisis Society of Japón, Kodansha Ltd. (1986)]. Aunque estas zeolitas pueden sintetizarse mediante síntesis hidrotérmica [J.C.S., 2158 (1984)], también están disponibles comercialmente. Por ejemplo, los
coneftißtes del t o oentacil inctoyen el OBV 3024 fque tiená Hi§
relación SÍO2/AI2O3 de 30), el (que tiene una relación S?O2/A 2O3 de 80), y el OBV 28014 (que tiene una relación Si02/A1203 de 280) los cuales están disponibles con Zeolyst Internacional of Valley Forge, PA. Los productos comerciales del tipo mordenita incluyen el CBV 20A (que tiene una relación Si02/A1203 de 20) y el CBV 90A (que tiene una relación Si02/A1203 de 90) disponible con Zeolyst International. Los productos comerciales de beta zeolita incluyen el CP814E (que tiene una relación de SÍO2/AI2O3 25) que está disponible con Zeolist Internacional.
Otras clases adecuadas de zeolitas para llevar a cabo la reacción de acuerdo con la presente invención son las zeolitas que pertenecen a las clases de zeolitas L y zeolita omega. Las zeolitas L (incluyendo su preparación) fueron descritas en WO 91/06367. Las zeolitas omega fueron descritas en GB 1 ,178,186. Se ha visto que la incorporación de sitios metálicos en el catalizador de zeolita sirve para isomerizar de manera efectiva los ácidos grasos saturados y/o insaturados y/o esteres alquílicos en moléculas ramificadas. Aunque no quiera dejarse llevar por la teoría, se cree el mecanismo de reacción consiste en los siguientes pasos. Primero, cualesquiera ácidos grasos insaturados y/o esteres alquílicos que estén presentes son hidrogenados rápidamente a sus formas saturadas correspondientes sobre los sitios metálicos del catalizador. Segundo, los ácidos grasos saturados y/o esteres alquílicos son deshidrogenados
sc?re los sitios metálico pita ífarmár concentraciones bajas satürádas. Tercero/el ácido graso insatufado y/o éstér metílico
formado de esta manera se isomeriza primaria y posicionalménte sobre los itios de ácido del catalizador. Cuarto, la molécula isomerizada ipsaturada se i hidrogeniza sobre los sitios metálicos para formar la molécula ramificada stlrada. Los catalizadores de zeolita preferidos, descritos anteriormente, son <st>ntaminados con metal para formar sitios metálicos en el catalizador. De Referencia, el catalizador de zeolita es impurificado con un metal del grupo VIII como hierro, cobalto, níquel, rutenio, rodio, paladio, osmio, iridio, y/o iatino. El metal incorporado en el catalizador de zeolita se selecciona de preferencia del grupo que consiste en platino, paladio, níquel y mezclas de los tWsmos. En una modalidad más preferida, el catalizador de zeolita se impurifica con platino para formar sitios de platino en el catalizador. Los sitios metálicos se incorporan en los presentes catalizadores ie zeolita por medio de varios procedimientos conocidos en la técnica Incluyendo la impregnación de humedad incipiente, intercambio iónico, de posición de vapor, y similares. Los procedimientos adecuados para preparar Haíalizadores de zeolita que contienen sitios metálicos se describen en Romero et al., IND. ENG. CHEM. RES. 36, 3533-3540 (1997), 37, 3846-3852 11998); Cañizar s et al., IND. ENG. CHEM. RES. 36, 4797-4808 (1997); Girgís ét al., IND. ENG. CHEM. RES. 35, 386-396 (1996); los cuales se incoforan én la presente como referencia. La cantidad de metal incoiporado en el catalizador normalmente varia de aproximadamente 0.1% a aproximadamente
%, en peso dei catalizador sí se incorpora platino y/o paladio en el catalizador, normalmente es a un nivel de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 2%, de preferencia de aproximadamente 0.5% a aproximadamente 1.5%, en peso del catalizador. Si se incofora níquel en el catalizador, es preferencia a un nivel de aproximadamente 1 % a aproximadamente 10%, de preferencia de aproximadamente 3% a aproximadamente 7%, en peso del catalizador. Los sitios metálicos se pueden incorporar ya sea en la superficie del catalizador o dentro de los poros del catalizador, o en ambos. En una modalidad preferida, los sitios metálicos se incorporan dentro de los poros del catalizador de zeolita. Se cree que la incorporación del metal dentro de los poros del catalizador de zeolita es más efectiva para la isomerización de ácidos grasos saturados y/o esteres alquílicos en moléculas ramificadas, en oposición a otros tipos de moléculas tales como alcanos, aromáticos sustituidos, u oligómeros. El porcentaje de dispersión de metal, según se mide por quimioabsorción CO, típicamente es de aproximadamente 0.5% a aproximadamente 100% y de preferencia de por lo menos aproximadamente 50%. El paso de reacción de isomerización en la presente invención se Reva a cabo utilizando el material de partida descrito anteriormente, catalizador que contiene sitios metálicos, como se describió anteriormente. En cuanto a las condiciones específicas de reacción, es preferible que la reacción se lleve a cabo a una temperatura de aproximadamente de 240°C a
380°C, de preferencia de aproximadamente 28O°C a
aproximadamente 350°C, y más preferiblemente de aproximadiimente 320°C a aproximadamente 340°C. La cantidad de catalizador, de preferencia un catalizador de zeolita que contiene sitios metálicos como se describió anteriormente, que se utiliza en la presente reacción es normalmente de * aproximadamente 0.1% a aproximadamente 20%, de preferencia de aproximadamente 0.5% a aproximadamente 10%, y más preferiblemente de aproximadamente 1% a aproximadamente 6%, en peso de la mezcla de reacción. La reacción se lleva a cabo en la presencia de gas de hidrógeno, o en una mezcla de gases que incluye gas hidrógeno, tal como nitrógeno, bióxido de carbono, argón, y mezclas de los mismos. El gas hidrógeno es generado y consumido en el transcurso de la presente reacción, y como tal se requiere que este presente en el espacio superior del reactor. Es preferible tener una entrada neta de gas hidrógeno en el presente procedimiento durante el paso de reacción para hacer que la reacción llegue a termino. El nidrógeno se genera durante la deshidrogenación de la cadena de alquilo antes del paso de isomerización, después se consume durante la rehidrogenización de la cadena de alquilo después de que termina el paso de Isomerización. El hidrógeno también se consume si existen algunos niveles significativos de enlaces de carbono insaturado en el material de alimentación de partida, los cuales se convierten, por medio de la presente, en saturados en el transcurso de la reacción de isomerización.
El présente p?c m ráé tá?fjérf puede incluir Ifevar a cabo la feacción en la presencia de un fluido supercrítico seleccionado del grupo que consiste en bióxido de carbono, eteno, etano, propano, y mezclas de los mismos. El fluido supercrítico puede apresurar la velocidad general de la reacción con el gran aumento de la solubilidad del gas hidrogeno en la fase líquida de la reacción. También, la reacción se lleva a cabo de preferencia en un sistema cerrado, por ejemplo utilizando una autoclave, en donde la presión de reacción es normalmente de menos de aproximadamente 70.3 kg/cm2 nanométricos, de preferencia de aproximadamente 0.703 a aproximadamente 21.09 kg/cm2 nanométricos, y más preferiblemente de aproximadamente 3.515 a aproximadamente 7.03 kg/cm2 nanométricos. Se recomienda la presión baja para evitar la vaporización de las sustancias que tienen un bajo punto de ebullición en el sistema, incluyendo aquellas sustancias que están contenidas en el catalizador. Las presiones más altas son menos preferibles* porque éstas están asociadas con reacciones laterales, por ejemplo, el resquebrajamiento de alcanos. El procedimiento de la presente invención normalmente toma de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 24 horas, de preferencia de aproximadamente de 0.5 a aproximadamente 12 horas, y más preferiblemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 6 horas. Como el catalizador tiende a envenenarse con coque durante la reacción, normalmente la reacción lleva de aproximadamente 1 hora a aproximadamente 10 horas. Si se supera
p?ftáemar el tiempo de reaWon se puede acortar a Varios minutos o incluso a varioá segundos. También, es posible la reacción continua. El tiempo excesivamente largo de reacción puede causar descomposición térmica, dando como resultado la disminución de la producción. El aparato de reacción que se utiliza es de preferencia una autoclave, ya que es preferible el sistema de reacción presurizado, pero también la reacción se puede llevar a cabo en un reactor como un tanque agitado o un reactor de lecho fijo. La atmósfera en el aparato (es decir el espado superior) es de por lo menos aproximadamente 1% de hidrógeno, de preferencia de aproximadamente 1% a aproximadamente 100% de hidrógeno, más preferiblemente de aproximadamente 50% a aproximadamente 100% de hidrógeno, todavía más preferiblemente de aproximadamente 90% a aproximadamente 100% de hidrógeno. % El producto obtenido medíante la reacción por isomerización antes descrita contiene ácidos grasos saturados de cadena ramificada o
' esteres de los mismos, cuando el material de partida es un ácido graso o éster irreal correspondiente, con una alta selectividad. La selectividad de las moléculas ramificadas en el producto que resulta del presente procedimiento es normalmente de aproximadamente 1% a aproximadamente 99%, de preferencia de aproximadamente 50% a aproximadamente 99%, y más preferiblemente de aproximadamente 75% a aproximadamente 99%. Los ácidos grasos de cadena ramificada, etc., obtenidos así normalmente tienen cadenas laterales de alquilo de 1 a 4 átomos de carbono. Normalmente se
ntficación. Otfos - componentes pue en incur alcanos, arom ticos sustituidos, ©fgólfteros, y cualquier ácido graso lineal sin reaccionar y/o éster alquílico. El ácido graso lineal sin reaccionar y/o éster alquílico en el producto de mezcla puede convertirse con frecuencia en más moléculas ramificadas por una reacción adicional con catalizador y gas hidrógeno. Esto se puede lograr sometiendo toda la mezcla de producto a más reacción, o más preferiblemente, separando las moléculas lineales sin reaccionar del resto de la mezcla del producto y haciendo reaccionar adiciohalmente esta porción de la corriente del producto. Esto se puede hacer de manera eficiente en un procedimiento continuo reciclando las moléculas lineales sin reaccionar y mezclándolas con material nuevo que entra a la zona de reacoión. El reactor de preferencia convierte por lo menos el 10% del ácido graso lineal o éster afquílico alimentado en la zona de reacción, más preferiblemente por lo menos «*50%. Como se mencionó antes, el catalizador tiene la tendencia a ser sometido al coque, ya sea con moléculas insaturadas o con carbono. Es posible regenerar el catalizador mediante un tratamiento con un solvente apropiado, como hexano u octano, seguido por secado, calcinación y reducción del catalizador, esto último se hace normalmente en la presencia de gas hidrógeno en un homo de mufla.
% í.
Para aislar el ácido graso ramificado y/o éster alquílico del resto de la mezcla de producto, se puede realizar una variedad de procedimiento de separación después de haber terminado el paso de reacción. Los procedimientos adecuados de separación incluyen, pero no están limitado a: Hfración para recuperar el catalizador, destilación para remover oligómeros, cristalización con base en solvente o no solvente para remover y reciclar el ácido graso sin reaccionar y/o éster alquílico, y/o destilación para remover los alcanos y/o aromáticos. Todos los documentos y referencias que se mencionan en la presente se incoforan a manera de referencia, a menos que se especifique otra cosa. Todas las partes, relaciones y porcentajes en la presente, en la especificación, los ejemplos y las reivindicaciones, son en peso y todos los imites numéricos se utilizan con el grado normal de precisión que se utiliza en la técnica, a menos que se especifique otra cosa. Los siguientes son ejemplos no limitantes de catalizadores y procedimientos de la presente invención. Los productos de los procedimientos ejemplificados se analizan utilizando cromatografía de gas con un detector de ionización de flama para determinar el contenido de cadenas lineales, cadenas ramificadas, alcanos y aromáticos sustituidos en los productos del procedimiento. La selectividad calculada para cadenas ramificadas de un procedimiento dado se calcula entonces basándose en la siguiente fórmula: (% de cadenas ramificadas en el producto) / (% de cadenas lineales convertidas) x 100%.
EJEMPLO 1
Este ejemplo demuestra el funcionamiento de una beta zeoiita impurificada con platino en la isomerización primaria de ácido esjteárico. Se prepara un catalizador de beta zeolita impurificado con platino de acuerdo con el siguiente procedimiento. Aproximadamente 5.6 gramos de zeolita amonio-beta (Zeolyst, CP 814E) se precalcina a 450° C durante 4 horas en un horno de mufla. Se utiliza una solución de 0.075 gramos de hidrato de hidrógen-hexacloroplatinato (IV) y 5.425 gramos de agua destilada para impregnar el catalizador. Después de la impregnación, el catalizador se coloca en un horno de mufla y se seca a 110° C durante 14 horas, se vuelve a calcinar a 450° C durante 5 horas, después se reduce a 410° C durante 5 horas en la presencia de 500 cc/min de gas H2 fluyente. El catalizador, preparado de acuerdo con el procedimiento anterior, tiene las siguientes propiedades: área de superficie de 525 m2/gr, acidez fuerte de 0.03 meq/gr, contenido de metal Pt de 0.4%, y dispersión de metal de 20%. Aproximadamente 80 gramos de ácido esteárico y 4 gramos de Pt/beta zeolita, preparado como se describió anteriormente, se colocan en una autoclave de carga de 300 ml y se mezcló durante 6 horas a una temperatura de 440° C en la presencia de 7.03 kg/cm2 nanométricos de gas hidrógeno. El producto de la reacción se filtra para remover el catalizador, después se destila a 180° C y una presión de 3 mm Hg para separar la fracción de monómero de cualquier componente con peso molecular más alto. La
fracción de monómero proveniente de la desÉtación es del
9 % y tiene la siguiente composición:
Acido graso de cadena lineal 80.6%
Acido graso de cadenas ramificadas 6%
5 Alcanos 6% Aromáticos sustituidos 7.4%
La selectividad calculada para el ácido graso de cadena
ramificada (como un porcentaje del material convertido) es 30%. Las cadenas lineales sin reaccionar entonces se separan
10 medíante cristalización por solvente. Alrededor de 50 gramos de la fracción
del monómero a partir de la destilación se mezclan con 100 gramos de
hexano y se enfrían a -15°C con agitación. La fracción líquida posteriormente se filtra de la fracción sólida. La producción de las fracciones líquidas o sólidas
a partir de la cristalización es 18.5% y 81.5%, respectivamente. Ambas
15 fracciones se analizan mediante cromatografía por gas en una base libre de solvente para porcentaje en peso de cada componente.
fracción liquida Acido graso de cadena lineal 4% 20 Acido graso de cadena ramificada 28% Alcanos 28% Aromáticos sustituidos 40%
fracción solida Acido graso de cadena lineal 98% Acido graso de cadena ramificada 1% Alcanos 1% d Aromáticos sustituidos No detectados
EJEMPLO 2
Este ejemplo es similar al ejemplo 1 salvo que se utiliza éster 0 estearicmetílico en lugar de ácido esteárico. Utilizando el mismo catalizador, las condiciones de reacción y separación, la composición de ia fracción de monómero a partir de la destilación es de la siguiente forma: Ester metílico de cadena lineal 91.3% Ester metílico de cadena ramificada 4.1 % Alcanos 1.6% Aromáticos sustituidos 3% La selectividad calculada para el éster metílico de cadena ramificada es 47%. La cristalización del solvente con hexano se realiza utilizando las 0 mismas condiciones. La producción de las fracciones líquidas y sófidas a partir de la cristalización es 7.5% y 92.5%, respectivamente, en una base libre de solvente. El porcentaje en peso de las composiciones de cada fracción es el siguiente.
Ester metílico de cadena lineal 23% Ester metílico de cadena ramificada 27% Alcanos 10% Aromáticos sustituidos 40% fracción solida Ester metílico de cadena lineal 97% Ester metílico de cadena ramificada 2% Alcanos 1% 10 Aromáticos sustituidos No detectados
EJEMPLO 3
Este ejemplo demuestra rendimiento similar entre un catalizador 15 de beta zeolita impurificado con platino regenerado y fresco. Alrededor de 125 granos de ácido esteárico y 5 gramos de zeolita de Pt/beta se colocan en una autoclave de carga de 300 ml y se mezclan durante 6 horas a una temperatura de 340°C en presencia de 7.03 Kg/cm2 manométricos de gas de hidrógeno. El producto a partir de la reacción 20 se filtra para remover el catalizador, y tiene la siguiente composición: Acido graso de cadena lineal 97.7% Acido graso de cadena ramificada 1.1 % Alcanos 1.2%
. H .
Aromáticos sustituidos No detectados
La selectividad calculada para el ácido graso de cadena ramificada es 48%. La regeneración se elabora de conformidad con el siguiente procedimiento. El catalizador se lava primero con solvente de hexano a 70°C, se filtra, y posteriormente se seca en un homo de mufla a 80°C durante 6 horas. Posteriormente se calcina a 425°C durante 7 horas, y se reduce a 425°C durante 7 horas en presencia de 500 cc/min de gas H2 de flujo. El rendimiento del catalizador regenerado se demuestra con
10 ácido esteárico fresco. Alrededor de 80 gramos de ácido esteárico y 4 gramos del catalizador regenerado se hacen reaccionar utilizando las mismas condiciones como se describió anteriormente. El producto de la reacción se tra para remover el catalizador, y tiene la siguiente composición: Acido graso de cadena lineal 97% 15 Acido graso de cadena ramificada 1.4% Alcanos 1.6% Aromáticos sustituidos No detectados La selectividad calculada para el ácido graso de cadena ramificada es 47%.
»*. .
EJEMPLO 4
Este ejemplo demuestra que el producto de la reacción puede reciclarse y activarse a una conversión superior utilizando catalizador de platino/de beta zeolita fresco, con selectividad de reacción consistente a las cadenas ramificadas. En la primera reacción, se colocaron 125 gramos de ácido esteárico y 5 gramos de zeolita de Pt/beta en una autoclave de carga de 300 ml y se mezclaron durante 6 horas a una temperatura de 340°C en presencia de 7.03 Kg/cm2 manométricos de gas de hidrógeno. El producto de la reacción se filtró para remover el catalizador, y tiene la siguiente composición:
Acido graso de cadena lineal 95% Acido graso de cadena ramificada 3% Alcanos 2% Aromáticos sustituidos No detectados
La selectividad calculada para el ácido graso de cadena ramificada y 60%. En la segunda reacción, 80 gramos del producto de la primera reacción y 3.65 gramos de zeolita de Pt/Beta fresca se colocaron en la autoclave y se activaron bajo condiciones similares a las reportadas
^feri?€t?én te. El producto dßflfejj jj|#a Reacción se futró, y tiene la siguiente composición:
Acido graso de cadena lineal 90.7% Acido graso de cadena ramificada 5.4% Alcanos 3.9% Aromáticos sustituidos No detectados
La selectividad calculada para el ácido graso de cadena ramificada es 58%.
EJEMPLO 1 COMPARATIVO
Este ejemplo muestra que tanto el catalizador de alúmina prtpurificado con platino como el catalizador de alúmina impurificado con platino/cloruro tiene poca o nula actividad para la isomerizaGión primaria del ácido esteárico. Estos catalizadores se han utilizado históricamente en la isomerización primaria de alcanos de cadena corta tal como pentano o hexano (Belloum et al., Revue do L'lnstitut Francais Du Petrole 46, 92-93, 1991). El catalizador de platino en alúmina al 5% se encuentra disponible de Aldrich Chemical Co. (#31,132-4). El catalizador de alúmina impurificado con platino/cloruro se prepara utilizando el siguiente procedimiento, como se describe con detalle en la patente de E.U.A. No.
expedida el a&<?<j|fejggfp de 1966 para í ordan et at. Aproximadamente 7.5 gramos de Pt al 1% en el catalizador de alúmina se obtienen a partir de Alfa Aesar (#11797). Alrededor de 1.0 gramos del solvente de cloruro de metileno se impregna en el catalizador. El catalizador §e coloca en el horno de mufla y se trata a 260°C durante 4 horas. Aproximadamente 100 gramos de ácido esteárico y 5% gramos del catalizador de platino/alúmina se colocaron en una autoclave de carga de 300 ml y se mezclaron durante 6 horas a una temperatura de 340°C en presencia de 7.03 Kg/cm2 manométricos de gas de hidrógeno. El producto de la reacción se filtró para remover el catalizador, y tiene la siguiente composición:
Acido graso de cadena lineal 98.7 Ácidos graso de cadena ramificada 0% Alcanos .3% Aromáticos sustituidos No detectados
La selectividad calculada para el ácido el graso de cadena ramificada es 0%. De igual manera, 150 gramos de ácido esteárico y 7.5 gramos de catalizador de alúmina impurificado con platino/cloruro se colocaron en la autoclave y se mezclaron durante 6 horas a una temperatura de 320°C en
' afe de fwdrógeni) . El producto
Ufado tiene la sigílenle composición:
Acido graso de cadena lineal 89.7 Acido graso de cadena ramificada 0.3% Alcanos 10% Aromáticos sustituidos No detectados
La selectividad calculada para el ácido graso de cadena ramificada es 3%. EJEMPLO 2 COMPARATIVO
Este ejemplo muestra que un catalizador de sílice-alúmina no cristalino impurificado con platino tiene poca actividad para la ¡somerización .primaria de ácido esteárico. Un catalizador de sílice-alúmina amorfo (Grace-Davison, 70-90% Si02 en peso) se impregna con platino utilizando el mismo ^procedimiento descrito en el ejemplo 1 anterior para el catalizador de zeolita de Pt/beta. Aproximadamente 85 gramos del ácido esteárico y 5 gramos del catalizador de Pt/sílice-alúmina se colocaron en la autoclave y se hicieron reaccionar bajo las mismas condiciones descritas en el ejemplo 1. El producto
-de la reacción se filtra para remover el catalizador, y tiene la siguiente composición:
Acido graso de cadena lineal 98.4% Acido graso de cadena ramificado 0.2% Alcanos 1.4% Aromáticos sustituidos No detectado
La selectividad calculada para el ácido graso de cadena ramificada es 12.5%.
EJEMPLO 3 COMPARATIVO
Este ejemplo muestra que un catalizador de óxido de circonio sulfatado impurificado con platino tiene poca actividad para la isomerización primaria del ácido esteárico. Este catalizador ha demostrado ser efectivo en Ja isomerización tanto de hidrocarburos de cadena corta (n-heptano) como de cadena larga (n-hexadecano) (Wen et al., Energy and Fuels, 4, 372-379, 1990). Un catalizador de óxido de circonio sulfatado, impurificado con platino se prepara de conformidad con el siguiente procedimiento. Aproximadamente 9.004 gramos de hidróxido de circonio sulfatado se obtiene a partir de Magnesium Elektron (X20682/01). Una solución de 0.119 gramos de hidrato de hexacloroplatinato (IV) de hidrógeno y 2.898 gramos de agua destilada se utilizan para impregnar el catalizador. Después de la impregnación, el catalizador se coloca en el horno de mufla y se seca a 110°C
horas, se calcina a 600°C ' dorante 5 horas, posteriormente se
?antiene a ^^0°C durante 4 horas. El catalizador, preparado de conformidad oon los procedimientos anteriores tiene las siguientes propiedades: área superficial de 80 m2/gr, volumen de poro de 0.3 cc/gr, contenido del sulfato
5 3.4%, % de metal de Pt de 0.5%. Aproximadamente 101 gramos de ácido esteárico y 5.2 gramos de catalizador de óxido de circonio sulfatado impurificado con platino se colocaron en una autoclave de carga de 300 ml y se mezclaron durante 6 horas a una temperatura de 320°C en presencia de 14.06 Kg/cm2 10 manométricos de gas de hidrógeno. El producto de la reacción se filtró para remover el catalizador, y tiene la siguiente composición:
Acido graso de cadena lineal 97% Acido graso de cadena ramificada 0.5% 15 Alcanos 2.0% Aromáticos sustituidos 0.5%
La selectividad calculada para el ácido graso de cadena ramificada es de 17%. 20 La cristalización del solvente con hexano se realiza utilizando las condiciones similares a las del ejemplo 1. La producción de las fracciones líquida y fracciones sólidas de la cristalización es de 6% y 93%,
El porceÉfefe" en peso de las composiciones de cada
tección es el siguiente:
fracción liauida Acido graso de cadena lineal 46.5% Acido graso de cadena ramificada 8.5% Alcanos 35% Aromáticos sustituidos 10% Fracción sólida Acido graso de cadena lineal 99% Acido graso de cadena ramificada 0% Alcanos 1%
Claims (18)
1.- Un procedimiento para ramificar ácidos grasos saturados y/o ínsaturados y/o esteres alquílicos de los mismos, caracterizado porque ?omprende los pasos de: a) someter una materia prima que comprende ácidos grasos saturados y/o insaturados que tienen de 3 a 25 átomos de Carbono, esteres alquílicos de los mismos, o mezclas de los mismos, a una reacción de isomerización primaria utilizando un catalizador que comprende una estructura porosa cristalina que tiene incoforada en la misma un metal para formar sitios metálicos en dicho catalizador; b) aislar ácidos grasos ramificados, esteres alquílicos de los mismos, o mezclas de los mismos, a partir de una mezcla de reacción obtenida a partir de dicha reacción por isomerización primaria.
2.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque dicha estructura porosa cristalina es una estructura microporosa cristalina.
3.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque dicha estructura microporosa cristalina es una zeolita.
4.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque dicha zeolita se selecciona del grupo que y pfezclas de las Hfsmas.
5.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 4, otracterizado además porque dicha zeolita tiene un diámetro de poro medio 5~ "* § alrededor de 4 angstroms a aproximadamente 9 angstroms.
6.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho metal para formar sitios metálicos es un metal del grupo VIII.
7.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 6, 10 Jaracterizado además porque dichos sitios metálicos se ubican dentro de los p©ros de dicha estructura porosa cristalina.
8.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque dicho metal del grupo VIII se selecciona del grupo que consiste en platino, níquel, paladio, y mezclas de los mismos. 15
9.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque dicho metal para formar sitios metálicos es patino.
10.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque dicha reacción de isomerización primaria se 20 leva a cabo en presencia de un gas de hidrógeno.
11.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque dicha reacción de isomerización primaria se lleva a cabo en presencia de un gas adicional seleccionado del grupo que de los mismos, y menos alrededor de 1% del espacio total.
12.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 10» caracterizado además porque dicha reacción de isomerización primaria se leva a cabo además en presencia de un fluido supercrítico seleccionado del grupo que consiste en dióxido de carbono, eteno, etano, propano y mezclas de los mismos.
13.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque dicha reacción de isomerización primaria se lleva a cabo a una presión menor a 70.3 Kg/cm2.
14.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicha reacción de isomerización primaria se teva a cabo en una temperatura de alrededor de 240°C a aproximadamente 380°C.
15.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicha materia prima comprende menos de alrededor de 50%, en peso de dicha materia prima, de ácidos grasos insaturados, esteres alquílicos del mismo, o mezclas de los mismos.
16.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque dicha materia prima comprende ácidos grasos saturados, esteres alquílicos de los mismos, o mezclas de los mismos y se esencialmente libre de ácidos grasos insaturadss, esteres alquílicos de ios misÉfes', o mezclas de los mismos.
17.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , aaracterizado además porque una relación de dichos ácidos grasos saturados §§fo insaturados, esteres alquílicos de los mismos, o mezclas de, los mismos, a _cho catalizador es de alrededor de 5:1 a aproximadamente 1000:1, en peso.
18.- El procedimiento de conformidad coa ia reivindicación 1, caracterizado además porque dicho procedimiento además comprende un paso de reciclado, caracterizado además porque dicho paso de reciclado comprende los pasos de: a) someter dicha mezcla de reacción, en donde dicha mezcla de reacción se encuentra sustancialmente libre de ácidos grasos ramificados, esteres alquílicos de los mismos, o mezclas de los mismos, a una reacción de isomerización primaria utilizando dicho catalizador; y b) asilar los ácidos grasos ramificados, esteres alquílicos de los mismos o mezclas de los mismos, de una mezcla de reacción de reciclado obtenida mediante dicha reacción de isomerización primaria de reciclado. RESt VIEN DE LA INVENCIÓN Un procedimiento para la ramificación de ácidos grasos saturados y/o insaturados y/o esteres alquílicos de los mismos que emprende someter los ácidos grasos y/o esteres alquílicos a una reacción de ?sOmerización primaria utilizando un catalizador que comprende una estructura porosa cristalina que tiene incoforada en la misma un metal para formar sitios metálicos en dicho catalizador y aislar los ácidos grasos ramificados, esteres alquílicos de los mismos o mezclas de los mismos, de una mezcla de reacción obtenida mediante dicha reacción de isomerizacrón primaria; el catalizador utilizado en la reacción de isomerización preferiblemente es un catalizador de zeolita que contiene sitios metálicos de un metal del grupo VIII; él procedimiento produce una mezcla de ácidos grasos y/o esteres alquílicos que contienen cantidades importantes de moléculas ramificadas. PA/a/ 200 2 \ <6 > (*<b 3A*6A/mmr*jrg*agt*yac*mmf*kra* P02/1210F
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US18692400P | 2000-03-03 | 2000-03-03 | |
| PCT/US2001/006908 WO2001066507A2 (en) | 2000-03-03 | 2001-03-02 | Process for the branching of saturated and/or unsaturated fatty acids and/or alkyl esters thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| MXPA02008666A true MXPA02008666A (es) | 2003-02-24 |
Family
ID=22686852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| MXPA02008666A MXPA02008666A (es) | 2000-03-03 | 2001-03-02 | Procedimiento para ramificar acidos grasos saturados y/o insaturados y/o esteres alquilicos de los mismos. |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6455716B2 (es) |
| EP (1) | EP1268386B1 (es) |
| JP (1) | JP2003525922A (es) |
| CN (1) | CN1255369C (es) |
| AT (1) | ATE272602T1 (es) |
| AU (1) | AU2001243406A1 (es) |
| BR (1) | BR0108860B1 (es) |
| CA (1) | CA2398578C (es) |
| DE (1) | DE60104664T2 (es) |
| ES (1) | ES2225504T3 (es) |
| MX (1) | MXPA02008666A (es) |
| WO (1) | WO2001066507A2 (es) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE272602T1 (de) * | 2000-03-03 | 2004-08-15 | Procter & Gamble | Verfahren zur verzweigung von gesättigten und/oder ungesättigten fettsäuren und/oder deren estern |
| CA2453330A1 (en) * | 2001-07-10 | 2003-01-23 | Shuguang Zhang | Skeketal isomerization of fatty acids |
| US6723862B2 (en) | 2002-04-02 | 2004-04-20 | Akzo Nobel N.V. | Fatty acid isomerization with mesoporous zeolites |
| US6946567B2 (en) * | 2002-04-02 | 2005-09-20 | Akzo Nobel N.V. | Skeletal isomerization of alkyl esters and derivatives prepared therefrom |
| US7098353B2 (en) * | 2003-04-11 | 2006-08-29 | Akzo Nobel N.V. | Metal ion exchanged solid materials as catalysts for the skeletal isomerization of fatty acids and alkyl esters thereof |
| EP1663935B1 (en) * | 2003-09-25 | 2018-11-07 | Croda International PLC | Process |
| CN1973024B (zh) * | 2004-06-22 | 2012-02-08 | 阿克佐诺贝尔股份有限公司 | 支化生物柴油 |
| WO2007041851A1 (en) * | 2005-10-12 | 2007-04-19 | Valorbec Societe En Commandite, Represented By Gestion Valéo, S.E.C. | Silica nanoboxes, method of making and use thereof |
| US7850745B2 (en) * | 2005-12-01 | 2010-12-14 | Her Majesty In Right Of Canada As Represented By The Minister Of Agriculture And Agri-Food Canada | Method for concentration and extraction of lubricity compounds from vegetable and animal oils |
| US20070124992A1 (en) * | 2005-12-01 | 2007-06-07 | Her Majesty In Right Of Canada | Methods for concentration and extraction of lubricity compounds and biologically active fractions from naturally derived fats, oils and greases |
| EP2024467A2 (en) * | 2006-05-19 | 2009-02-18 | The Procter and Gamble Company | Process for decarboxylation of fatty acids and oils to produce paraffins or olefins |
| EP2200443B2 (en) | 2007-09-17 | 2021-06-30 | Cornell University | Branched chain fatty acids for prevention or treatment of gastrointestinal disorders |
| EP2238217A1 (en) * | 2008-02-01 | 2010-10-13 | Johnson Matthey PLC | Process for the conversion of fatty acids and derivatives thereof |
| US8748641B2 (en) * | 2010-05-05 | 2014-06-10 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Agriculture | Process for preparing saturated branched chain fatty acids |
| US9115076B2 (en) * | 2010-04-26 | 2015-08-25 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Agriculture | Process for preparing saturated branched chain fatty acids |
| US20110263884A1 (en) * | 2010-04-26 | 2011-10-27 | Helen Ngo | Process for Preparing Saturated Branched Chain Fatty Acids |
| US20110295027A1 (en) * | 2010-06-01 | 2011-12-01 | University Of Louisville Research Foundation, Inc. | Catalytic Isomerisation of Fatty Acid Esters |
| US8772562B2 (en) | 2010-11-10 | 2014-07-08 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Process for making basestocks from renewable feedstocks |
| WO2012135728A1 (en) | 2011-03-30 | 2012-10-04 | University Of Louisville Research Foundation, Inc. | Catalytic isomerisation of linear olefinic hydrocarbons |
| FI126203B (fi) * | 2011-07-06 | 2016-08-15 | Upm Kymmene Corp | Menetelmä hiilivetykomponenttien valmistamiseksi |
| ITTO20111177A1 (it) * | 2011-12-20 | 2013-06-21 | Co Ma Se S R L | Procedimento di produzione di bioliquidi o biocarburanti |
| GB201219224D0 (en) * | 2012-10-25 | 2012-12-12 | Croda Int Plc | Process |
| US9868679B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-01-16 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Agriculture | Process for isomerization and decarboxylation of unsaturated organic compounds with a metal catalyst or catalyst precursor |
| US10364209B2 (en) * | 2017-08-31 | 2019-07-30 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Agriculture | Methods for preparing oils containing at least 2% alkyl-branching on the hydrocarbon chain |
| FR3108608A1 (fr) * | 2020-03-27 | 2021-10-01 | Global Bioenergies | Oléfines ramifiées fonctionnalisées et leur procédé de préparation |
| CN112958147B (zh) * | 2021-02-23 | 2022-11-18 | 华南理工大学 | 双功能催化剂及其制备方法、硬脂酸制备异构烷烃的方法 |
| KR20240042587A (ko) | 2021-05-27 | 2024-04-02 | 카톨리에케 유니버시테이트 루벤 | 일분지형 및 다분지형 지방산의 혼합물 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3090807A (en) | 1958-07-31 | 1963-05-21 | Basf Ag | Isomerization of saturated aliphatic carboxylic acids |
| JPS57140744A (en) * | 1981-02-24 | 1982-08-31 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Isomerization of diacetoxybutene |
| US4430252A (en) | 1982-12-10 | 1984-02-07 | Exxon Research & Engineering Co. | Process for synthesizing a multicomponent acidic catalyst composition by an organic solution method |
| US4560790A (en) | 1982-12-10 | 1985-12-24 | Exxon Research & Engineering Co. | Process for synthesizing α,β-ethylenically unsaturated products using a multicomponent acidic catalyst composition |
| US5189202A (en) * | 1987-07-30 | 1993-02-23 | Lucky, Ltd. | Process for the preparation of 3,3-dimethyl-4-pentenoic acid |
| US4882307A (en) | 1987-09-02 | 1989-11-21 | Mobil Oil Corporation | Process for preparing noble metal-containing zeolites |
| FR2622473B1 (fr) | 1987-11-03 | 1993-07-02 | Inst Francais Du Petrole | Catalyseur d'isomerisation des paraffines normales comprenant une mordenite et du titane |
| DE3807409A1 (de) | 1988-03-07 | 1989-09-21 | Henkel Kgaa | Verfahren zur isolierung bzw. reinigung von im wesentlichen methylverzweigten, gesaettigten c(pfeil abwaerts)1(pfeil abwaerts)(pfeil abwaerts)4(pfeil abwaerts)-c(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)(pfeil abwaerts)4(pfeil abwaerts)-fettsaeuren |
| DE4009505A1 (de) | 1990-03-24 | 1991-09-26 | Henkel Kgaa | Verfahren zur herstellung verzweigter fettsaeuren und deren ester |
| US5306855A (en) | 1991-02-15 | 1994-04-26 | Catalytica, Inc. | Catalytic process for converting lower alkanes to esters, alcohols, and to hydrocarbons |
| US5840942A (en) | 1993-12-02 | 1998-11-24 | Baker Hughes Incorporated | Catalyzed synthesis of aryl-substituted fatty acids and fatty esters and compositions related thereto |
| JP3303947B2 (ja) * | 1994-05-18 | 2002-07-22 | 花王株式会社 | 分岐脂肪酸及び分岐脂肪酸エステルの製造法 |
| US5525126A (en) | 1994-10-31 | 1996-06-11 | Agricultural Utilization Research Institute | Process for production of esters for use as a diesel fuel substitute using a non-alkaline catalyst |
| DE69605755T3 (de) | 1995-11-16 | 2004-03-11 | Unichema Chemie B.V. | Isomerisierung der Fettsäure |
| WO1998007680A1 (en) | 1996-08-16 | 1998-02-26 | Unichema Chemie B.V. | Process for preparation of branched fatty acids |
| ATE272602T1 (de) * | 2000-03-03 | 2004-08-15 | Procter & Gamble | Verfahren zur verzweigung von gesättigten und/oder ungesättigten fettsäuren und/oder deren estern |
-
2001
- 2001-03-02 AT AT01916375T patent/ATE272602T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-03-02 CN CN01806030.7A patent/CN1255369C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-03-02 DE DE60104664T patent/DE60104664T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-02 AU AU2001243406A patent/AU2001243406A1/en not_active Abandoned
- 2001-03-02 WO PCT/US2001/006908 patent/WO2001066507A2/en not_active Ceased
- 2001-03-02 US US09/798,600 patent/US6455716B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-02 EP EP01916375A patent/EP1268386B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-02 JP JP2001565328A patent/JP2003525922A/ja not_active Ceased
- 2001-03-02 ES ES01916375T patent/ES2225504T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-02 MX MXPA02008666A patent/MXPA02008666A/es active IP Right Grant
- 2001-03-02 CA CA002398578A patent/CA2398578C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-03-02 BR BRPI0108860-2A patent/BR0108860B1/pt not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20010044550A1 (en) | 2001-11-22 |
| BR0108860A (pt) | 2004-02-25 |
| JP2003525922A (ja) | 2003-09-02 |
| BR0108860B1 (pt) | 2012-10-02 |
| DE60104664D1 (de) | 2004-09-09 |
| DE60104664T2 (de) | 2005-08-04 |
| CN1255369C (zh) | 2006-05-10 |
| US6455716B2 (en) | 2002-09-24 |
| CN1498200A (zh) | 2004-05-19 |
| AU2001243406A1 (en) | 2001-09-17 |
| EP1268386A2 (en) | 2003-01-02 |
| WO2001066507A2 (en) | 2001-09-13 |
| CA2398578A1 (en) | 2001-09-13 |
| CA2398578C (en) | 2007-04-03 |
| EP1268386B1 (en) | 2004-08-04 |
| ES2225504T3 (es) | 2005-03-16 |
| ATE272602T1 (de) | 2004-08-15 |
| WO2001066507A3 (en) | 2002-05-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| MXPA02008666A (es) | Procedimiento para ramificar acidos grasos saturados y/o insaturados y/o esteres alquilicos de los mismos. | |
| JP3303947B2 (ja) | 分岐脂肪酸及び分岐脂肪酸エステルの製造法 | |
| Chung et al. | Esterification of oleic acid in soybean oil on zeolite catalysts with different acidity | |
| US8754247B2 (en) | Catalyst comprising at least one IZM-2 zeolite, and its use in the transformation of hydrocarbon feeds | |
| WO2005123890A1 (en) | Branched biodiesels | |
| EP1423194B1 (en) | Skeletal isomerization of fatty acids | |
| HUE028030T2 (en) | A process for the preparation of branched, saturated hydrocarbons | |
| US20120203040A1 (en) | Process for the Production of Paraffinic Hydrocarbons | |
| KR20250095632A (ko) | C1-c5 알코올을 c2-c5 올레핀 혼합물로 촉매 전환하는 방법 | |
| KR20150126616A (ko) | 헤테로폴리산을 포함하는 촉매를 사용하여 재생가능한 공급원료로부터 선형 장쇄 알칸을 제조하기 위한 방법 | |
| HK1210768A1 (en) | Process for making linear long-chain alkanes using renewable feedstocks | |
| JP7476178B2 (ja) | 触媒及び脂肪酸異性化におけるその使用 | |
| Kerstens et al. | Branched fatty acids: the potential of zeolite catalysis | |
| Bala et al. | Production of renewable aviation fuel range alkanes from algae oil | |
| US5135898A (en) | Catalysts for the aromatization of light paraffins and olefins | |
| EP0187594B1 (en) | Zeolite catalysts | |
| Katikaneni et al. | Conversion of canola oil to various hydrocarbons over Pt/HZSM‐5 bifunctional catalyst | |
| Chaidherasuwet | Production of bio-olefins from oleic acidvia oxidative dehydrogenation using vanadium oxides/sba-15 catalysts | |
| 郭暁羽 | Studies on low-carbon aromatics and jet fuel synthesis | |
| Vijayakumar et al. | A facile synthesis of fatty acid esters of p-cresol catalysed by acid activated | |
| CA3201751A1 (en) | Bio-lpg production process | |
| Apesteguía | Outlook on Catalytic Technologies for Sustainable Development: The Argentina Case | |
| Borghèse | Toward green processes organic synthesis by catalysis with metal-doped solids | |
| JP2019199415A (ja) | p−キシレンの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Grant or registration |