CZ35133U1 - Katalyzátor pro hydrogenolýzu esterů nenasycených mastných kyselin na nenasycené mastné alkoholy - Google Patents
Katalyzátor pro hydrogenolýzu esterů nenasycených mastných kyselin na nenasycené mastné alkoholy Download PDFInfo
- Publication number
- CZ35133U1 CZ35133U1 CZ202138806U CZ202138806U CZ35133U1 CZ 35133 U1 CZ35133 U1 CZ 35133U1 CZ 202138806 U CZ202138806 U CZ 202138806U CZ 202138806 U CZ202138806 U CZ 202138806U CZ 35133 U1 CZ35133 U1 CZ 35133U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- catalyst
- unsaturated fatty
- alcohols
- hydrogenolysis
- fatty acid
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/02—Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/04—Alumina
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/06—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of zinc, cadmium or mercury
Description
Katalyzátor pro hydrogenolýzu esterů nenasycených mastných kyselin na nenasycené mastné alkoholy
Oblast techniky
Technické řešení se týká katalyzátorů na bázi směsných oxidů zinku a hliníku pro hydrogenolýzu esterů nenasycených mastných kyselin na nenasycené mastné alkoholy.
Dosavadní stav techniky
Alkoholy mastných kyselin jsou významnou surovinou pro řadu odvětví chemického průmyslu. Typickým použitím alkoholů nebo jejich derivátů je výroba detergentů či kosmetických produktů. Struktura a vlastnosti alkoholů závisí na tom, zdali byly vyrobeny z přírodních surovin nebo synteticky z petrochemických produktů.
Dle přítomnosti dvojné vazby v alifatickém uhlovodíkovém řetězci (C6-C22) lze rozdělit alkoholy mastných kyselin na nasycené a nenasycené. Oproti stejně dlouhým nasyceným alkoholům mají nenasycené alkoholy nižší bod tuhnutí a lze je vyrobit pouze z přírodních surovin, nikoliv synteticky. Nenasycené alkoholy mastných kyselin představují jednu z významných surovin pro výrobu kosmetických a farmaceutických produktů či detergentů.
Průmyslově jsou nenasycené alkoholy mastných kyselin vyráběny katalytickou hydrogenolýzou esterů nenasycených mastných kyselin za vysokého tlaku vodíku >15 MPa a teploty >260 °C. Důležitými parametry pro kontrolu procesu jsou konverze suroviny a selektivita na nenasycené alkoholy, která reflektuje také vznik nežádoucího vedlejšího produktu, nasyceného alkoholu. Oba parametry jsou kromě reakčních podmínek ovlivněny katalyzátorem.
Klíčovou vlastností katalyzátoru pro výrobu nenasycených alkoholů je potlačení hydrogenace dvojné vazby na alifatickém řetězci. V současnosti rozšířeným typem katalyzátoru používaným při výrobě nenasycených alkoholů je variace Adkinsova katalyzátoru na bázi zinku a chrómu. Chrom a jeho sloučeniny, kde je chrom přítomen v oxidačním stavu VI+, jsou dle v současnosti platných evropských regulací klasifikovány jako nebezpečné látky, a je všeobecným trendem minimalizovat jejich použití v průmyslu.
Možnou alternativou k chromovému katalyzátoru je katalyzátor na bázi oxidů zinku a hliníku. Poměr kovů ovlivňuje jak konverzi, tak i selektivitu procesu. Cílem technického řešení je navrhnout optimální složení katalyzátoru s ohledem na dosažení maximální konverze výchozích esterů za současné vysoké selektivity k tvorbě nenasycených alkoholů.
Podstata technického řešení
Podstata technického řešení spočívá v optimalizaci poměru kovů v katalyzátoru.
Předmětem předkládaného technického řešení je katalyzátor pro hydrogenolýzu esterů nenasycených mastných kyselin na nenasycené mastné alkoholy, který obsahuje oxidy zinku a hliníku, jehož podstata spočívá v tom, že molámí poměr zinku a hliníku v katalyzátoru je v rozmezí 1:1 až 1:2,5.
Katalyzátor podle předkládaného technického řešení se připravuje společným srážením roztoků zinečnatých a hlinitých solí roztokem uhličitanu sodného ahlinitanu sodného, přičemž je udržováno pH blízké 7. Po zrání reakční směsi je vzniklá sraženina zfíltrována, promyta a kalcinována. Pro katalýzu může být materiál následně zformulován do formy tablet či extrudátů.
- 1 CZ 35133 UI
Požadovaného molámího poměru zinku a hliníku v katalyzátoru se dosáhne použitím odpovídajícího poměru vstupních surovin.
Katalyzátor podle předkládaného technického řešení dovoluje dosažení velmi vysoké selektivity tvorby nenasycených alkoholů. Výhodou katalyzátoru je, že neobsahuje toxický chrom a při teplotách vyšších než 260 °C a tlaku 23 MPa lze vést reakci při vysoké konverzi a selektivitě, aniž by vznikal nežádoucí nasycený alkohol.
Příklady uskutečnění technického řešení
Molámí poměr Zn a AI v konečném materiálu byl nastaven navážkou prekurzorů kovů při přípravě roztoků. Pro ověření poměru kovů v hotovém katalyzátoru byl kalcinovaný materiál převeden do tablety a v této formě analyzován rentgenovou fluorescencí (XRF) na přístroji ARL 9400 XP vybaveném TI krystalem TLAP a Rh anodou.
Příklad 1
Prekurzor pro přípravu katalyzátoru byl připraven simultánním srážením dvou roztoků stejného objemu. Roztok číslo 1 obsahoval dusičnan zinečnatý o koncentraci 1,20 mol/1 a dusičnan hlinitý o koncentraci 0,27 mol/1. Roztok číslo 2 obsahoval hlinitan sodný o koncentraci 2,13 mol/1 a uhličitan sodný o koncentraci 0,50 mol/1. Množství surovin bylo voleno tak, aby byl molámí poměr zinku a hliníku vstupujících do reakce 1:2.
Roztoky byly při teplotě 80 °C vedeny do míchaného reaktoru, kde docházelo ke vzniku sraženiny. Rychlost dávkování obou roztoků byla upravena tak, aby bylo pH reakční směsi po celou dobu v rozmezí 6,5 až 7,5.
Po spotřebování obou výchozích roztoků byla reakční směs dále zahřívána na teplotu 80 °C a míchána 1 hodinu. Vzniklá bílá sraženina byla zfíltrována, promyta vodou, vysušena při teplotě 120 °C po dobu 12 hodin a kalcinována při teplotě 700 °C po dobu 1 hodiny. Molámí poměr Zn a AI stanovený XRF byl v kalcinovaném materiálu 1,0:2,1.
Příklad 2
Materiál byl připraven obdobně jako v příkladu 1, avšak molámí poměr zinku a hliníku vstupujících do reakce byl zvolen 1:1. Roztok číslo 1 obsahoval dusičnan zinečnatý o koncentraci 1,70 mol/1, roztok číslo 2 obsahoval hlinitan sodný o koncentraci 1,70 mol/1 a uhličitan sodný o koncentraci 0,90 mol/1. Molámí poměr Zn a AI stanovený XRF byl v kalcinovaném materiálu 1,0:1,0.
Příklad 3
Katalyzátory připravené podle postupu uvedeném v příkladech 1 a 2 byly převedeny do kompaktní formy, čímž se rozumí extrudáty o velikosti v rozmezí 2 až 4 mm. V kompaktní formě byl materiál dále kalcinován při teplotě 700 °C po dobu 3 hodin.
Takto připravený materiál byl testován v průtočném reaktoru při teplotě 270 až 300 °C, tlaku 23 MPa aLHSV 0,23 h1. Do reaktoru byl veden vodík průtokem 100 Nm3 h1 a směs methylesterů mastných kyselin průtokem 27,5 cm3 h1.
Směs methylesterů mastných kyselin byla složena z methyl-oleátu v obsahu min. 80 % hmoto., methyl-linoleátu v obsahu max. 10 % hmota, a dalšími nasycenými methylestery, jejichž suma připadala na max. 10 % hmotnosti směsi.
-2 CZ 35133 UI
Katalytický test byl vyhodnocen s využitím následně definovaných parametrů:
Konverze:
Y _ (^MeOleát + ^MeLinoleát) (^MeOleát + ^MeLinoleát) A ” (Č° + C° Ί
VcMeOleát ' cMeLinoleát7 kde C° a Cř jsou hmotnostní koncentrace jednotlivých složek v surovině a v produktu.
Selektivita:
úoleylAlkohol (ToleylAkohol + ^stearylAkohol + újyieOleylEter + ^MeStearát) kde C představuje hmotnostní koncentraci jednotlivých složek v produktu: žádaný produkt oleyl alkohol a ostatní následné a bočné produkty reakce, stearyl alkohol, methyl stearát a methyl oleyl ether.
Tabulka 1 shrnuje výsledky katalytického testu, včetně hmotnostní koncentrace nežádoucího nasyceného alkoholu (C18:0). Z výsledků je patrné, že katalyzátor připravený podle příkladu 2 zcela potlačuje vznik nasyceného alkoholu a umožňuje tak dosáhnout vyšší selektivity na nenasycený alkohol.
Tabulka 1
| Příklad 1 | Příklad 2 | |||||
| T(°C) | X(%) | S(%) | C18:0 (%) | X(%) | S(%) | C18:0 (%) |
| 270 | 97,8 | 95,1 | 4,0 | 91,8 | 99,8 | 0 |
| 280 | 98,9 | 94,7 | 3,9 | 93,6 | 99,5 | 0 |
| 290 | 99,7 | 93,4 | 3,2 | 93,6 | 99,0 | 0 |
| 300 | 99,9 | 91,8 | 4,9 | 94,0 | 99,2 | 0 |
Průmyslová využitelnost
Katalyzátor na bázi oxidů zinku a hliníku lze využít k výrobě nenasycených alkoholů mastných kyselin hydrogenolýzou esterů nenasycených mastných kyselin.
Claims (3)
- NÁROKY NA OCHRANU1. Katalyzátor pro hydrogenolýzu esterů nenasycených mastných kyselin na nenasycené mastné 5 alkoholy, který obsahuje oxidy zinku a hliníku, vyznačující se tím, že molámí poměr zinku a hliníku v katalyzátoru je v rozmezí 1:1 až 1:2,5.
- 2. Katalyzátor podle nároku 1, vyznačující se tím, že molámí poměr zinku a hliníku v katalyzátoru je 1:1.
- 3. Katalyzátor podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že je ve formě tablet či extrudátu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ202138806U CZ35133U1 (cs) | 2021-05-13 | 2021-05-13 | Katalyzátor pro hydrogenolýzu esterů nenasycených mastných kyselin na nenasycené mastné alkoholy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ202138806U CZ35133U1 (cs) | 2021-05-13 | 2021-05-13 | Katalyzátor pro hydrogenolýzu esterů nenasycených mastných kyselin na nenasycené mastné alkoholy |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ35133U1 true CZ35133U1 (cs) | 2021-06-01 |
Family
ID=76206799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ202138806U CZ35133U1 (cs) | 2021-05-13 | 2021-05-13 | Katalyzátor pro hydrogenolýzu esterů nenasycených mastných kyselin na nenasycené mastné alkoholy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ35133U1 (cs) |
-
2021
- 2021-05-13 CZ CZ202138806U patent/CZ35133U1/cs active IP Right Grant
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bravo-Suárez et al. | Vapor-phase methanol and ethanol coupling reactions on CuMgAl mixed metal oxides | |
| EP2767336B1 (en) | Method for obtaining higher alcohols | |
| RU2695786C2 (ru) | Способ получения алкенолов и его применение для получения 1,3-бутадиена | |
| EP2513036A1 (de) | Umsetzung von glykolaldehyd mit einem aminierungsmittel | |
| EP2180947A1 (de) | Hydrierkatalysator und verfahren zur herstellung von alkoholen durch hydrierung von carbonylverbindungen | |
| JPH07116518A (ja) | 銅触媒 | |
| EP2513037A1 (de) | Verfahren zur herstellung von höheren ethanolaminen | |
| JPH07108862B2 (ja) | 合成ガスからの第一アルコ−ル混合物の接触製造方法 | |
| CN104923209B (zh) | 一种用于丙酮自缩合反应的固体催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN109053369B (zh) | 一种高分散铜基多金属催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN108117480B (zh) | 一种催化转化甲醇和乙醇混合液制备异丁醇的方法 | |
| DE102014004413A1 (de) | Hydrierkatalysator und Verfahren zu dessen Herstellung | |
| JP2013521104A (ja) | 活性化された酸化ジルコニウム触媒支持体 | |
| CN103769149A (zh) | 由丙烯醛氧化制备丙烯酸的催化剂、制备方法及其用途 | |
| JPWO2014034879A1 (ja) | 銅系触媒前駆体およびその製造方法並びに水素化方法 | |
| US20160228854A1 (en) | Copper-zirconia catalyst and method of use and manufacture | |
| EP1050523B1 (de) | Verfahren zur Addition von Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindungen an Alkine und Allene unter Verwendung eines Hemimorphit-Katalysators | |
| KR101932780B1 (ko) | 알데히드를 알코올로 수소화하기 위한 촉진된 구리/아연 촉매 | |
| CZ35133U1 (cs) | Katalyzátor pro hydrogenolýzu esterů nenasycených mastných kyselin na nenasycené mastné alkoholy | |
| CA3062731A1 (en) | Precipitation catalyst for the hydrogenation of ethyl acetate containing copper on zirconia | |
| CN104066506B (zh) | 铜-氧化锆催化剂及使用和制造方法 | |
| CN102091628B (zh) | 一种从合成气制备低碳混合醇的催化剂的制备方法 | |
| DE102005049135A1 (de) | Verfahren zur Hydrierung von Carbonylverbindungen | |
| CN112871171B (zh) | 一种草酸二甲酯气相加氢制取多元低碳醇的制备方法 | |
| JPH03131501A (ja) | メタノールの分解方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20210601 |