JPH04198299A

JPH04198299A - 脂肪酸の製造方法

Info

Publication number: JPH04198299A
Application number: JP2324068A
Authority: JP
Inventors: Akira Akikubo; 秋久保　暁; Hiromitsu Takaoka; 高岡　弘光; Yumiko Imai; 今井　友美子
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 1990-11-27
Filing date: 1990-11-27
Publication date: 1992-07-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は、脂肪酸アルキルエステルを加水分解して良好
な品質の脂肪酸を製造する方法に関するものである。

（従来技術及びその問題点）一般的に脂肪酸は、動植物油脂を加水分解して製造され
る。この油脂の加水分解方法としては、ケン化分解法、
硫酸法、酵素法、トイフチエル法、バッチ式オートクレ
ーブ法、連続分解法などが知られており、おのおの工業
的規模で行われている。

この方法で得られた脂肪酸は、一般に、原料油脂特有の
不快な臭気を生じるという欠点があり、また、色調の経
時劣化が生じるとか、長期保存性に欠けるなどの欠点も
ある。これらの問題を解決するために、原料油脂を、白
土処理法、アルカリ洗浄法、酸洗浄法、蒸留法、水素化
処理法などで処理することが行われているが、いずれも
満足する結果を与える迄には至っていない。

一方、アルカリ触媒の存在下において、原料油脂に低級
アルコールをエステル交換反応させることによって脂肪
酸エステルを製造し、不ケン化物や着色物質等を除去し
た後、この脂肪酸エステルを加水分解することにより品
質の良好な脂肪酸を得る方法もある。しかしこの脂肪酸
アルキルエステルを加水分解原料とする脂肪酸の製造に
関しては、その脂肪酸アルキルエステルが油脂よりも加
水分解をしにくいなどの理由から工業的規模で採用され
ている例は少ない。脂肪酸アルキルエステルを加水分解
して脂肪酸を製造するための工業的に比較的有利な方法
としては、アルカリでケン化した後、酸で中和するケン
化分解法が挙げられる。

しかし、この方法では、化学量論的な水酸化アルカリや
硫酸が使用されるので、これらの薬剤の費用が相当かか
る上、この際生成される廃液処理にも相当費用がかかる
という問題がある。また硫酸による脂肪酸の色調の劣化
の問題も起る上、かつ反応終了後の硫酸除去のための蒸
留その他の精製工程が必須にある。

（発明の課題）本発明は、脂肪酸アルキルエステルを加水分解して脂肪
酸を製造する際に、従来のものに比べて品質が良好でか
つ効率良く、低コストで脂肪酸を製造する方法を提供す
ることをその課題とする。

（課題を解決するための手段）本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重
ねた結果、特定の固体酸触媒を用いて、脂肪酸アルキル
エステルを加水分解することにより、その課題を解決し
得ることを見い出し、この知見に基づいて本発明を完成
するに至った。

即ち、本発明によれば、脂肪酸アルキルエステルを加水
分解して脂肪酸を製造する方法において、ブレンステッ
ド型固体酸を触媒とすることを特徴とする脂肪酸の製造
方法が提供される。

以下本発明の詳細な説明する。

本発明で用いる脂肪酸アルキルエステルの種類　　　　
　　−は特に制約されないが、好ましい脂肪酸アルキル
エステルは、炭素数が６〜２６の脂肪酸と炭素数が１〜
６のアルコールとのエステルである。好ましくは、炭素
数が８〜２４の脂肪酸と炭素数が１〜４のアルコールと
のエステルである。この場合、脂肪酸成分は単一でも良
く、またそれらの混合成分でも良い。

脂肪酸成分の具体例としては、例えば、カプリル酸、カ
プリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、バルミチン酸、
ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグリセリン酸
、パルミトレイン酸、オレイン酸、リノール酸、ボンド
イン酸、エルカ酸などが挙げられる。また、アルキルエ
ステルとしては。

それら脂肪酸のメチルエステル、エチルエステル、イソ
プロピルエステル、ｎ−プロピルエステル、ｎ−ブチル
エステル、イソブチルエステル、１〜ブチルエステル、
５ｅｔ−ブチルエステル、ｔ−ブチルエステルなどが挙
げられる。

脂肪酸アルキルエステルは天然油脂を原料とし。

これをアルコールとエステル交換反応させることによっ
て製造することができる。この脂肪酸アルキルエステル
は、必要に応じ、水素化触媒の存在下で水化処理するこ
とにより、その臭気や、色調を改善することができる。

本発明で使用する触媒は、水の存在下において触媒活性
を持続し得るブレンステッド型固体酸である。このよう
なものとしては、例えば、硫酸、リン酸などの無機酸で
処理した無機交換体の他。

カチオン型イオン交換樹脂、炭素担持ヘテロポリ酸、超
強酸、ニオブ酸、リン酸処理したニオブ酸などが挙げら
れる。この場合、無機交換体としては１例えば、ベント
ナイト、白土、モンモリロナイト等のモンモリロン石群
鉱物１合成ゼオライト等があげられる。これらの中で著
しく触媒活性の持続性があり、比較的低温から高温まで
有効でしかも安価な実用性に優れた触媒は、無機酸で処
理したモンモリロナイト又はこれを主成分とするものが
至当である。

本発明の方法は、ブレンステンド型固体酸（以下、単に
触媒とも言う）に、脂肪酸アルキルエステルを接触させ
ることによって実施される。反応温度は、１５０〜２５
０℃、好ましくは１７０〜２３０℃の温度である。反応
圧力は、通常、常圧であるが、加圧又は減圧であっても
よい。加圧下で反応を行うと。

反応速度が増大するので、加水分解時間を短縮すること
ができる。反応において、脂肪酸アルキルエステル及び
脂肪酸は液相に保持される。触媒の使用割合は、脂肪酸
アルキルエステルに対して、０．５〜１０重量％の割合
である。触媒使用割合が０．５重量％未満では加水分解
反応の完結に長時間を要するようになり、一方、１０重
量％を超えても加水分解反応の時間短縮には格別、寄与
しない。反応中に副生するアルコールは、反応を円滑に
進行させるために、これを除去する必要があるが、この
アルコールの除去は、反応系に水蒸気又は水を供給して
、アルコールを供給した水蒸気又は供給した水から生成
した水蒸気とともに系外へ留出させる方法や、アルコー
ルの沸点温度以上の温度で反応を行ってアルコールを蒸
散させる方法等がある。

本発明を好まし〈実施するための１つの方法は、反応器
に脂肪酸アルキルエステルと触媒とを充填し、加熱する
とともに、反応容器内に水又は水蒸気を導入する方法で
ある。この方法では、副生アルコールは水蒸気と共に系
外へ留出される。得られた反応生成物は、これを濾過や
遠心分離等の固液分離法により、処理し、それに含まれ
る触媒を分離する。この処理により脂肪酸を得ることが
できる。

本発明を好まし〈実施する他の方法は、触媒を充填した
反応カラムに、その上部から脂肪酸アルキルエステルを
供給し、一方、その下部から水蒸気又は水を供給して、
両者を向流接触させながら反応を行ない、下部から脂肪
酸を含む生成物を抜出し、一方、上部からアルコールと
水蒸気を含む生成物を抜出する方法である。この場合、
液空間速度（ＬＨ５Ｖ）は、０．０２−２ｈｒ−’、好
ましくは０．０５−Ｑ、５ｈｒ”である。この方法によ
れば、反応゛を連続的に行うことができ、しかも得られ
た生成物から触媒を分離する工程が不要となる利点があ
る。

（発明の効果）本発明によると、ブレンステッド型固体酸を触媒として
用いたことにより、臭気、色調、長期保存安定性などの
点において良好な品質の脂肪酸を容易に得ることができ
る。そして、このような高品質の脂肪酸を原料とするこ
とにより、高品質の脂肪酸誘導体を得ることができる。

本発明の方法によれば、脂肪酸アルキルエステルを直接
加水分解した後、得られた反応液から濾過や遠心分離な
どの簡単な物理的な方法により使用した触媒を分離する
だけで、未反応物や副生成物を殆ど含まない脂肪酸を容
易に得ることができる。また、脂肪酸アルキルエステル
混合物の精留分離は、同脂肪酸混合物の精留分離より容
易であるので、予め精留分離された脂肪酸アルキルエス
テルを原料として用い、これを本発明により加水分解す
ることにより、−炭素数を有する高純度脂肪酸を工業的
に有利に製造することができる。

（実施例）次に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本
発明はこれらの例によってなんら限定されるものではな
い。

実施例１２００−の撹拌機付き四ツ目のフラスコ中に、ミリスチ
ン酸メチルエステル５１．ＯｇとモンモリロナイトＫＳ
Ｆ１０（口座ガードーラー■製）１．２８ｇを仕込み、
撹拌しながら昇温した。２００℃に達したらスチームを
２５ｇ／ｂの速度で液中に供給して副生アルコールを留
出させる。このようにして５時間反応を行った結果、加
水分解率９９．５％のミリスチン酸を得た。

実施例２５００！の撹拌機付きセパラブルフラスコ中に、ミリス
チン酸メチルエステル３００．０にとモンモリロナイト
ＫＳＦ−０（１３産ガードーラー■ｆＲ）　１５．０ｇ
を仕込　　゛み、撹拌しながら昇温した。２００℃に達
したらスチームを８（Ｉｇへの速度で液中に供給して副
生アルコールを留出させる。このようにして１２時間反
応を行った結果、加水分解率９９．５％のミリスチン酸
を得た。

実施例３１．５Ｑのオートクレーブに、ミリスチン酸メチルエス
テルｙｏｏ、ｏｇと活性白土Ｓ＾−２５４（日本活性白
土■製）３５．０ｇを仕込み、２００℃まで昇温した。

スチームを徐々に供給し、系内の圧力がｌ０ｋｇ／ｃｄ
になったら、その圧力を保ちつつスチームを１１０ｇ／
ｈで供給し、１１時間後、加水分解率９９．５％のミリ
スチン酸を得た。

前記実施例１〜３から分かるように、ブレンステラド型
固体酸を触媒として使用することにより、脂肪酸エステ
ルの加水分解率を高く保持することができ効率よく脂肪
酸を得ることができた。

実施例４２００−の撹拌機付き四ツ目フラスコ中に、ラウリン酸
メチルエステル５１．５ｇと、表−１に示す各種の触媒
１．２８ｇを仕込み、撹拌しながら昇温した。２００℃
に達したらスチームを２６ｇへの速度で液中に供給して
副生アルコールを留出させる。このようにして反応を２
時間行った結果、加水分解率を測定した。その結果を表
−１に示す。

表−１に示した結果かられかるように、ブレンステッド
型触媒を使用した本発明法は、加水分解率が著しく向上
し、良好な脂肪酸が得られたことが分かる。

手続補正書平成３年ｚ月　７９日３、補正をする者事件との関係　　特許出願人住　所　　東京都墨田区本所１丁目３番７号名称　（６
７６）ライオン株式会社代表者　小　林　　敦５、補正命令の日付　　　　自　　発６、補正により増加する請求項の数　　　０７、補正の
対象　　明細書の「発明の詳細な説明」の欄８、補正の
内容本願明細書中において以下のとおり補正を行います。

（１）第５頁第３行の「リグノセリン酸」を、「リグノ
セリン酸」に訂正します。

（２）第５頁第９行乃至第１０行の［ｌ−ブチルエステ
ル」を削除します。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）脂肪酸アルキルエステルを加水分解して脂肪酸を
製造する方法において、ブレンステッド型固体酸を触媒
とすることを特徴とする脂肪酸の製造方法。
（２）炭素数６〜２６の脂肪酸のアルキルエステルから
脂肪酸を製造する請求項１記載の脂肪酸の製造方法。
（３）アルキル基の炭素数が１〜６である請求項２記載
の脂肪酸の製造方法。
（４）触媒として酸処理した無機交換体を使用する請求
項１〜３記載のいずれかの脂肪酸の製造方法。
（５）該無機交換体がモンモリロナイトを主成分とする
ものである請求項４記載の方法。