PL145236B1 - Catalyst for positional isomerization of fatty acids or their esters - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest katalizator do izomeryzacji polozeniowej kwasów tluszczowych lub ich estrów zapewniajacy wysoka zawartosc ukladów sprzezonych w produkcie reakcji izome¬ ryzacji* Proces izomeryzacji polozeniowej polega na przesunieciu izolowanych wiazan podwójnych do pozycji sprzezonej, co poprawia lakiernicze wlasnosci olejów roslinnych* Najwczesniej znanym procesem izomeryzacji polozeniowej bylo sprzeganie wiazan podwójnych w kwasach tluszczowych w srodowisku silnych alkalii* Znany jest równiez m*innymi z opisu patentowego USA nr 3 449 384 i polskiego opisu patentowego nr 126 832 szereg substancji homogennych np* komplek¬ sów metali szlachetnych ze zwiazkami organicznymi, rozpuszczalnych w olejach soli metali szlachetnych, jodu i jego zwiazków, antrachinonu i jego pochodnych oraz aromatycznych zwiaz¬ ków siarki stosowanych jako katalizatory w procesie izomeryzacji polozeniowej* Przy zasto¬ sowaniu najbardziej aktywnego z nich jodku magnezu uzyskano zawartosc ukladów sprzezonych w oleju lnianym 22%, a w oleju rzepakowym niskoerukowym do 15%* Zastosowanie antrachinonu , jako katalizatora pozwala na uzyskanie zawartosci ukladów sprzezonych w oleju lnianym do 20&, a w oleju rzepakowym niskoerukowym do 12#, jednak ze znacznym udzialem polimerów.Znane sa z opisu patentowego ZSRR nr 386 658 oraz z japonskiego opisu patentowego nr 563 931 katalizatory heterogenne do izomeryzacji zawierajace glównie nikiel z dodatkiem takich metali jak np* cyny, zelaza lub magnezu, znane sa równiez jako katalizatory metale szlachetne* Katalizatory te sa osadzone na nosniku, którym jest przewaznie wegiel aktywny lub sa stosowane bez nosnika* Zawartosc ukladów sprzezonych uzyskana z zastosowaniem kata¬ lizatorów heterogennychcwynosila 20-30* dla oleju lnianego, w tym dla katalizatora niklowego ok* 20** Temperatura procesu wynosila 473 K lub powyzej* Ilosc katalizatora wynosila do 10& wag. w stosunku do izomeryzowanego oleju*2 145 236 Znane katalizatory stosowane byly glównie w skali laboratoryjnej. Zastosowanie przemyslowe znane jest jedynie dla procesu izomeryzacji alkalicznej oraz dla izomeryzacji z zastosowaniem katalizatora niklowego na weglu. Ze stanu wiedzy wynika, ze znanych jest niewiele efektywnych katalizatorów nadajacych sie do stosowania w skali przemyslowej. Wszystkie znane katalizatory znajduja zastosowanie wylacznie do izomeryzacji olejów o znacznej zawartosci ukladów dwu i wielonienasyconych i nawet w tym przypadku wymagaja prowadzenia procesu w ciagu 3-7 godzin w podwyzszonych temperaturach. Warunki te sprzyjaja równolegle zachodzacym reakcjom ubocznym glównie polimeryzacji i izomeryzacji przestrzennej, które niekorzystnie podwyzszaja lepkosc produktu.Nieoczekiwanie okazalo sie, ze katalizator wedlug wynalazku pozwala na efektywna izomery* zacje ukladów o niskiej zawartosci wiazan dwu i wiecej nienasyconych np. oleju rzepakowego oraz na znaczne skrócenie czasu procesu dla olejów o wysokiej zawartosci wiazan dwu i wiecej nienasyconych np. oleju lnianego. Katalizator wedlug wynalazku zawiera nikiel i miedz na tlenku glinu i wegla aktywnym w stosunku odpowiednio 0,5-1: 0,01-0,1; 1-2; 1-2. Mozna tez sporzadzac oddzielnie weglan niklawy i miedziowy i mieszac w mieszalniku z weglem aktywnyia i tlenkiem glinowym. Mase formuje sie np. w wytlaczarce slimakowej i suszy. Otrzymane ksztalt¬ ki wprowadza sie do retorty i ogrzewa w atmosferze wodoru w temperaturze 625-675 X w celu przeprowadzenia weglanów w tlenki i zredukowania tych tlenków do niklu i miedzi* Zredukowany katalizator wprowadza sie do kwasów tluszczowych lub ich estrów dodanych w ilosci korzystnie GOfo wagowych w celu zabezpieczenia przed dostepem powietrza. W tablicy podano wyniki izome¬ ryzacji olejów rzepakowego niskoerukowego i lnianego z zastosowaniem katalizatora wedlug wynalazku w porównaniu z dwoma znanymi katalizatorami.Tablica: Zawartosc ukladów sprzezonych w olejach izomeryzowanych rzepakowym niskoerukowym i lnia¬ nym z zastosowaniem katalizatora wedlug wynalazku w porównaniu z olejami izomeryzowanymi z zastosowaniem dwóch znanych katalizatorów.Temperatura procesu 495 K, czas procesu 1 godz.Typ katalizatora Wedlug wynalazku: niklowo-miedziowy niklowo-weglowy niklowo-magnezowo-weglowy Zawartosc ukladów sprzezonych | olej rzepakowy 15,3 12,1 12,5 olej lniany 25,6 19,4 20,4 W porównaniu ze znanymi katalizatorami niklowymi do izomeryzacji zastosowanie katalizatora wedlug wynalazku pozwala na efektywna izomeryzacje olejów roslinnych o niskiej zawartosci ukladów wiazan nienasyconych np. oleju rzepakowego. Czas izomeryzacji z zastosowaniem tego katalizatora ulega znacznemu skróceniu w porównaniu do izomeryzacji z zastosowaniem znanych katalizatorów. Udzial procesów towarzyszacych glównie polimeryzacji i izomeryzacji przes¬ trzennej jest umiarkowany, spadek stopnia nienasycenia olejów oznaczamy za pomoca liczby jodowej nie przekracza 10J wartosci poczatkowej.Przyklad I. Katalizator zawierajacy 0,60 czesci wagowych niklu, 0.032 czesci wagowych miedzi, 2,0 czesci wagowe wegla aktywnego i 1,0 czesc wagowa tlenku glinowego przy- gotowano w nastepujacy sposób. W wytracalniku rozpuszczono 1 m wody, 145 kg uwodnionego azotanu niklowego i 7,5 kg uwodnionego azotanu miedziowego. Nastepnie do wytracalnlka wpro¬ wadzono 10£ roztwór weglanu sodowego az do uzyskania pH=9. Wytracony osad odsaczono na prasie filtracyjnej i odmyto do azotanów. Mokry osad przeniesiono do mieszalnika i dodano 100 kg wegla aktywnego i 70 kg uwodnionego tlenku glinowego /bemitu/. Po ujednoliceniu mase formowano145236 3 w wytlaczarce slimakowej o srednicy ustnika 40 mm. Otrzymane ksztaltki wysuszono, a nastep¬ nie wyprazono w retorcie w atmosferze wodoru ogrzewajac do osiagniecia temperatury 670 K.Po ochlodzeniu i przedmuchaniu zawartosci retorty azotem, katalizator wysypano do pojemników z olejem rzepakowym rafinowanym w takiej ilosci aby zawartosc oleju rzepakowego w zawiesinie wynosila 60%. Olej rzepakowy niskoerukowy izomeryzowany na takim katalizatorze zawiera co najmniej 15% ukladów sprzezonych, przy czym stwierdzono niewielki stopien polimeryzacji.Przyklad II. Katalizator zawierajacy 0f 56 czesci wagowych niklu, 0,034 czesci wagowych miedzi, 2 czesci wagowe wegla aktywnego i 1,12 czesci wagowych tlenku glinowego.Katalizator przygotowana w nastepujacy sposób* w wytracalniku rozpuszczono w 0,8 nr wody 70 kg uwodnionego azotanu niklowego i 4 kg uwod¬ nionego azotanu miedziowego* Do roztworu wprowadzono 50 kg zmielonego wegla aktywnego i 40 kg uwodnionego tlenku glinowego /benitu/. Przy intensywnym mieszaniu dodano roztwór 50 kg wegla¬ nu amonowego w 0,4 nr wody. Osad z utworzonej zawiesiny oddzielono na prasie filtracyjnej.Mase podsuszono do uzyskania konsystencji dajacej sie formowac na wytlaczarce slimakowej* Otrzymane ksztaltki wysuszono a nastepnie wyprazono w retorcie w atmosferze wodoru ogrze¬ wajac do osiagniecia temperatury 670 K* Po ochlodzeniu i przedmuchaniu zawartosci retorty azotem, katalizator wsypano do pojemników z olejem rzepakowym w takiej ilosci, aby zawartosc oleju rzepakowego w zawiesinie wynosila 60%. Olej lniany poddany izomeryzacji na kataliza¬ torze jak w przykladzie II zawiera co najmniej 25% ukladów sprzezonych i ograniczona ilosc polimerów.Zastrzezenie patentowe Katalizator, do izomeryzacji polozeniowej kwasów tluszczowych lub ich estrów, zawierajacy nikiel na nosniku, znamienny tym, ze sklada sie z niklu i miedzi, osadzonych na tlenku glinu i weglu aktywnym w stosunku odpowiednio 0,5-1; 0,01-0,1; 1-2; 1-2 w postaci zawiesiny w kwasach tluszczowych lub ich estrach w ilosci korzystnie 60% wagowych w stosunku do katalizatora. PL

Claims (1)

Zastrzezenie patentowe Katalizator, do izomeryzacji polozeniowej kwasów tluszczowych lub ich estrów, zawierajacy nikiel na nosniku, znamienny tym, ze sklada sie z niklu i miedzi, osadzonych na tlenku glinu i weglu aktywnym w stosunku odpowiednio 0,5-1; 0,01-0,1;

1-2; 1. -2 w postaci zawiesiny w kwasach tluszczowych lub ich estrach w ilosci korzystnie 60% wagowych w stosunku do katalizatora. PL