一、脂肪醇發展歷史

脂肪醇最早是由鯨蠟制取的，所得的混合脂肪醇經磺化中和后成為硫酸鹽，是最早的一種陰離子洗滌劑。其后開發利用來源比較豐富的椰子油、棕櫚油和牛油為原料。水解所得脂肪酸再還原為醇。統稱為天然脂肪醇。石油化學工業發展后，以石油產品為原料，生產的脂肪醇稱為合成脂肪醇。生產脂肪醇的方法比較重要的有高壓加氫法、齊格勒法和羰基合成法。

二、脂肪醇概述

脂肪醇是具有C8-C22的脂肪族的醇類，分子結構中含有羥基，通式為R-OH，該結構中親水性的羥基官能團可與多種化學物質反應，生產非、陰、陽離子型表面活性劑。根據碳原子數多少分為低碳脂肪醇、中碳脂肪醇和高碳脂肪醇，其中中碳脂肪醇是指C12-C14的脂肪族醇類，是洗滌劑表面活性劑的主要原料，小于12個碳原子的稱為低碳脂肪醇，C16-C22的飽和一元醇為高級脂肪醇。

三、脂肪醇產業鏈結構

脂肪醇行業的產業鏈結構包括上游原材料、中游生產環節和下游應用領域。上游原材料主要是椰子油、棕櫚油、氫氣和一氧化碳等，通過化學反應生成脂肪醇。在中游生產環節，脂肪醇通過進一步加工轉化為各種產品。下游應用領域廣泛，包括表面活性劑、化妝品、塑料、涂料等多個行業，這些產品在市場上具有廣泛的需求和應用。

四、脂肪醇的合成方法

目前工業生產的脂肪醇主要有兩種：① 天然脂肪醇：油脂加氫法和脂肪酸加氫法；② 合成脂肪醇，包括齊格勒法和羰基合成法等。傳統工業生產還有多種方法，例如：催化高壓加氫法、鈉還原法和皂化法等。原料資源短缺是脂肪醇生產的共同瓶頸問題，而且傳統生產工藝存在條件苛刻、費用巨大、環境污染嚴重、產品質量不佳等問題。

油脂加氫法和脂肪酸加氫法

這兩種方法都以天然油脂為原料，油脂加氫法是將甲醇與油脂在銅基催化劑的作用下發生酯交換反應生成脂肪酸甲酯，再加氫還原得到脂肪醇。加氫條件通常是在200~300℃、20~30MPa、n（氫）∶n（酯）為20∶1~50∶1條件下，在特殊的固定床或懸浮床反應器中進行。而后者是將天然油脂水解得到脂肪酸，直接對脂肪酸加氫，反應條件比油脂加氫條件苛刻，德國Lurgi公司首次投入工業生產。這兩種是工業制備天然脂肪醇的主要方法。

齊格勒法

該法是1954年由齊格勒發明，原料為烯烴，烯烴在三烷基鋁催化劑作用下，發生增鏈反應和氧化反應得到醇鋁化合物，產物經過水解反應以及中和反應，再進一步分餾得到醇。后來發展為一步法和兩步法：一步法是在25MPa的高壓條件下循環反應，C10-16醇只占產品的40％~50％，由美國環球油品公司首次投入工業生產；兩步法是一種改良的工藝，在10MPa條件下，由乙烯通過增鏈反應進行烷基轉移，該工藝可以提高C12-14醇的含量，工業生產規模較大。

羥基合成法

該方法是1938年德國化學家勒倫發現的，原理為烯烴的醛化反應。以烯烴和合成氣為原料，羥基鈷磷配合物為催化劑，經過氫甲酰化反應得到比原烯烴多一個碳原子的醛，再加氫得到脂肪醇。是上世紀90年代生產脂肪醇最主要的方法，現代工業依然采用。

催化高壓加氫法

該方法的原料是天然油脂，主要用來生產飽和脂肪醇。將經過脫膠、脫酸、精煉反應的油脂在310~325℃，24.5MPa的條件下加氫。此法加工成本低，但是若采用的原料碘值較高，就會放出大量的熱，產物烷烴含量較高，對設備的材質要求較高。

鈉還原法

這種方法僅僅適合生產不飽和脂肪醇。反應原理為氫解反應，生產所需原料為金屬鈉和醇，兩者混合反應產生氫氣，天然油脂產出的氫氣還原生成脂肪醇。這種方法是由美國P&G公司最先投入生產的，該方法生產過程中需要大量的金屬鈉，不僅能耗大而且有大量的劇毒物質氰化鈉產生，成品收率低，工業上所用規模不大。

皂化法

該方法是將原料鯨蠟與濃NaOH溶液混合，在300℃以上的高溫下加熱，鯨蠟分解得到醇和水，產物通過真空蒸餾，使皂化物和醇分離。這種方法只有日本和歐洲曾有過小規模的工業生產，現在工業上也幾乎被淘汰。后續的工業生產在多個方面都有所改進，如改進反應過程中所用的催化劑、Lurgi公司的蠟酯改進工藝、美國Davy公司改良的低壓加氫工藝以及改性費托合成等。但是反應條件依然苛刻，對設備的要求依然很高，原料供應方面也同樣存在問題。

五、主要用途

脂肪醇是合成表面活性劑、洗滌劑、增塑劑及其他多種精細化學用品的基礎化工原料，廣泛應用于紡織、日化、造紙、食品、醫藥、皮革等多種領域，以脂肪醇為起始原料可以生產出多種表面活性劑。

六、市場現狀

脂肪醇的市場潛力巨大，隨著人們生活品質的不斷提高，尤其是天然脂肪醇在中國消費市場具有很大潛力，隨著全球生物質的加速利用，也推動著生物油脂的價格一路上漲，這導致天然脂肪醇價格也居高不下。而我國天然脂肪醇市場的對外依賴度在50%以上，大量需要進口，國內有一些天然脂肪醇的生產商，但是目前在國內沒有看到成熟的工業化生產天然脂肪醇的專利商和專利技術。

從全球來看，天然脂肪醇專利技術被戴維、魯奇、漢高和日本花王等國外公司壟斷。從這些較大的專利商來看，他們均采用固定床反應器進行連續生產，催化劑是以Cu基這類非貴金屬催化劑為基礎，通過對催化劑和工藝改進，降低反應苛刻度。

目前中國天然脂肪醇生產企業合計7家，總產能約70萬噸/年。生產企業包括浙江嘉化能源化工股份、遼寧圣德華星化工有限公司、江蘇盛泰化學科技有限公司、德源(中國)高科有限公司、豐益醇工業(連云港)有限公司(原沙索化學)、浙江恒翔化工有限公司和江蘇索普新材料科技有限公司。其中浙江嘉化能源化工股份、江蘇盛泰化學科技和德源(中國)高科產量合計超過60%，且裝置開工率穩定。

七、發展前景

我國是一個脂肪醇消費大國，隨著人民生活水平的日益提高，對脂肪醇系列產品及其衍生物產品的需求也在逐步增加，而我國脂肪醇產量低、品種少、工藝落后、產品質量差，但需求量大，生產供不應求，主要原因是原料不足。利用生物技術制備脂肪醇可以解決原料瓶頸問題，因此，投入資金、技術和關鍵設備進行生物基脂肪醇的研發和生產，市場前景廣闊。

轉載自：化工好料到

來源：表面活性劑發展中心