CN1079503A - 不饱和油脂加氢催化剂 - Google Patents

Abstract

本发明为一种以硅胶为载体的Ni-Fe双组分油 脂加氢催化剂，该催化剂以Na₂SiO₃、Ni(NO₃)₂、 FeSO₄为原料，采用分别沉淀然后混合沉淀的方法 制备。催化剂含Ni20～30％，Fe0.5～5.0％，SiO₂65 ～80％，它具有比传统的Ni/硅藻土和Ni-Cu/催 化剂更大的比表面积和更好的活性及稳定性，Fe为 该催化剂的有效的活性促进剂，200℃、0.1MPa、催化 剂用量为0.5％的条件下对精炼菜油加氢6小时，产 物熔点可达65.2℃。

Description

本发明为一种用于不饱和油脂加氢的以硅胶为载体，以Ni-Fe为活性组分的负载型双组分金属催化剂。

油脂加氢反应是在催化剂的存在下，将不饱和油脂中的双键部分或完全加氢的过程，工业上通过该过程来制取代可可脂，人造奶油的调合组分以及工业用硬化油。目前，工业生产通常采用的催化剂为Ni/硅藻土或Ni-Cu/硅藻土催化剂。

Ni/硅藻土催化剂虽然具有比较好的加氢活性，但其选择性较差，Ni-Cu/硅藻土催化剂的选择性虽然较好，但是微量Cu的残留会催化加氢产物的氧化，影响作为食用的加氢产物的风味。更为严重的问题是，Ni/硅藻土和Ni-Cu/硅藻土催化剂均存在稳定性差，寿命短的问题。工业生产中，一般加氢4小时后，催化剂活性明显下降，催化剂一般不能重复使用。

硅藻土是一种相对价廉的载体材料，但它具有比表面积小，含有一定量杂质，孔分布较宽等缺点，因此，近些年来，人们在从载体角度改善油脂加氢催化剂方面做了许多工作，如U.S.4，510.092公布了一种以α-Al₂O₃为载体的Ni/Al₂O₃催化剂，J.P.59，215，397公布了Ni.Co/α-Al₂O₃催化剂，U.S.4，519，951公布了Ni/r-Al₂O₃催化剂C.S.210，150公布了一种Ni砖粉催化剂，D.D.206，261公布了一种Ni/硅胶催化剂。这些专利在寻找新的载体材料方面做了一些非常有益的工作。

在改善活性组分方面，中国专利公告85，103，783公布了一种Ni-Pd催化剂，该催化剂具有很高的活性，但Pd的使用受资源限制。E.P.322，049（1989）公布了一种（添加碱土金属做为助剂的Ni-碱土金属/SiO₂催化剂，其中，Ni与碱土金属的摩尔比为1∶0～0.15。

本发明的目的在于通过使用新的方法和改变催化剂的活性组分制备出一种具有活性高，选择性好，稳定性高并且没有副作用的油脂加氢催化剂，以减少或避免现行使用的加氢催化剂的缺点。

本发明的技术要点在于采用硅胶载体，添加少量Fe作为活性促进剂以及采用新的分别沉淀一混合沉淀的方法制备催化剂，具体做法是：在10℃左右，往10～20%Na₂SiO₃溶液中加入10%左右的NH₄NO₃或（NH₄）₂SO₄溶液，边加边搅拌，直至PH＜10，即制得硅胶沉淀物;往含有10%左右的Ni（NO₃）₂及少量FeSO₄的溶液中加Na₂CO₃溶液至PH≥8即制得Ni-Fe的沉淀物。70℃下老化两沉淀物3～5小时，分别洗涤后混合二沉淀，充分搅拌后继续在70℃下老化二小时，洗涤烘干，450℃左右H₂气流中还原即得催化剂。

加氢反应在200℃，0.1MPa的条件下进行，所用油脂为工业精炼菜油。

本发明催化剂与传统催化剂相比具有如下优点：（1）、本催化剂具有比传统催化剂更大的比表面积，更高的孔隙率。（2）、Fe的添加使得催化剂的活性大幅度提高，因此，本催化剂的活性比传统催化剂要高。（3）、本催化剂具有很高的稳定性，加氢10小时，催化剂活性可保持不变。

实施例1：

取102ml 1M Ni（NO₃）₂，溶液与1.8ml 1MFeSO₄溶液混合。加入20%左右Na₂CO₃溶液，边加边搅拌，直至沉淀完全，此时PH值约为8～9，得到Ni-Fe沉淀物。

66.3gNa₂SiO₃·9H₂O溶于适量去离子水中，制成10%左右的Na₂SiO₃溶液、往该溶液中加NH₄NO₃溶液，充分搅拌，使之沉淀完全，即得到硅胶沉淀物。

70～80℃下老化二沉淀3～5小时后，适当洗涤两沉淀，然后将沉淀物充分混合，混合完成后，继续在70～80℃下老化1～2小时，洗涤沉淀至PH＝7-8，抽滤、110℃干燥、打碎、筛取大于200目的筛分。

取1.0g以上筛分装入一硬质玻璃反应管中，通H₂气条件下升温至450℃，还原3小时，即得催化剂（此时，催化剂含SiO₂70～75%，含Ni25～30%，含铁1%）。

将以上催化剂转移至50ml精炼菜油中，200℃、0.1MPa下加氢6小时，开口毛细管法测得产物熔点为65.2℃。

实施例2：

为对催化剂的制备方法的可靠性以及催化剂的活性的可靠性进行鉴定，我们将催化剂的用量减半进行试验，得到表中2所示结果，试验结果表明：催化剂确实具有较高的活性及稳定性。

实施例3：

催化剂的制备除不加FeSO₄溶液，催化剂不含铁外，其余完全与实施例1相同，结果证明，铁是Ni-Fe/硅胶催化剂的有效的活性促进剂。

实施例4：催化剂的制备中，除不制备硅胶，以硅藻土做为载体外，其它完全同实例1，结果表明：以硅藻土为载体的催化剂的活性大大低于以硅胶为载体的活性。

正交试验的结果表明：催化剂的最佳组成为含SiO₂65～80%，Ni25～30%，Fe0.5～5%，最佳制备方法为分别沉淀一混合沉淀方法。

＊    用量为Ni的重量百分数

Claims (5)

1、Ni-Fe/SiO₂-gel油脂加氢催化剂，其特征在于它采用Ni-Fe做为催化剂的活性组分，以硅胶做为载体，并且采用了新的分别沉淀，然后混合沉淀的制备方法。

2、照权利要求1所说的催化剂，其特征在于其组成为Ni25～30%、Fe0.5～5%、SiO₂60～80%，制备催化剂所用原料为Na₂SiO₂、Ni（NO₃）₂、FeSO₄。

3、照权利要求1所说的催化剂，其特征在于制备方法为分别沉淀制得SiO₂沉淀物及含Fe、Ni的沉淀物，然后将其充分混合。

4、照权利要求1所说的催化剂，其特征在于最佳还原温度为450℃左右。

5、照权利要求1所说的催化剂，其特征在于它适合于用作不饱和油脂的加氢催化剂。