RU2260037C1 - Способ получения саломасов жидкофазным гидрированием растительных масел в присутствии палладиевого катализатора - Google Patents
Способ получения саломасов жидкофазным гидрированием растительных масел в присутствии палладиевого катализатора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2260037C1 RU2260037C1 RU2004122610/13A RU2004122610A RU2260037C1 RU 2260037 C1 RU2260037 C1 RU 2260037C1 RU 2004122610/13 A RU2004122610/13 A RU 2004122610/13A RU 2004122610 A RU2004122610 A RU 2004122610A RU 2260037 C1 RU2260037 C1 RU 2260037C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- palladium
- hydrogenation
- vegetable oils
- palladium catalyst
- products
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fats And Perfumes (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к масложировой промышленности, в частности к способу получения пищевого саломаса, предназначенного для изготовления маргариновой продукции. Способ предусматривает жидкофазное гидрирование растительных масел водородом в присутствии палладиевого катализатора, нанесенного на углеродный носитель. При этом в качестве палладиевого катализатора используют нанокласторный палладий, а в качестве углеродного носителя - наноуглеродный кластерный материал. При этом процесс осуществляют при температуре от 60 до 90°С. Изобретение позволяет многократно использовать катализатор, уменьшить содержание в продуктах гидрирования трансизомеров, а также снизить йодное число и повысить качество конечного продукта при существенном снижении энергозатрат. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к масложировой промышленности, в частности к способу получения пищевого саломаса, предназначенного для изготовления маргариновой продукции.
Известен ряд способов гидрирования растительных масел и жиров в присутствии катализаторов на основе переходных металлов (Мо, W, Rh, Ir, Ru, Os, Ti, Re, Fe, Co, Ni, Pd, Cu, Ag, Au, Zn, Ga, Gd, In и др., см. J.Am, Oil Chemists Soc., Vol.56, p.36, 1979).
Однако в настоящее время основными катализаторами гидрирования в масложировой промышленности являются катализаторы на основе никеля, см. «Пищевая и перерабатывающая промышленность», сер.20, «Масложировая промышленность», ОИ 1995, вып.1-2, с.1-92. Процесс проводят при температуре 120-200°С и давлении водорода 1-5 атмосфер. В связи с тем, что сам никель и его соединения обладают аллергенным и канцерогенным действием, после гидрирования требуются дорогостоящие операции его отделения (фильтрование).
Вместе с тем, наиболее активным катализатором при гидрировании растительных масел является палладий. Эффективность процесса (скорость гидрирования, селективность, степень образования нежелательных транс-изомеров) в присутствии палладиевых катализаторов в значительной мере определяется природой используемого носителя.
Известны различные способы получения пищевого саломаса, где катализатором гидрирования является палладий и, в частности:
- гидрированием растительных масел и присутствии катализатора «палладий на оксиде алюминия», имеющего размер частиц 10-100 мкм при общей концентрации палладия в масле 0,001%, SU 1830077; недостатками этого способа являются невысокая скорость реакции гидрирования и быстрая дезактивация катализаторов, обусловленная блокировкой активных центров из-за адсорбции содержащихся в масле примесей натриевого мыла и полярных фосфатидов на гидрофильной поверхности оксида алюминия;
- гидрированием при температуре 42-285°С, давлении водорода 1-4 атмосфер и в присутствии катализаторов, содержащих от 0,5 до 5,0% палладия на активном угле с высокой удельной поверхностью при общей концентрации палладия в масле 0,0005-0,02%, см. J.Am, Oil Chemists Soc, Vol.37, №1-6, p.11-14, 1960.
Известен также способ получения саломасов жидкофазным гидрированием растительных масел, согласно которому процесс гидрирования растительных масел и жиров проводят в присутствии палладиевого катализатора, представляющего собой металлический палладий, нанесенный в количестве 0,1-4,0 мас.% на поверхность пор размером 2-20 нм. В применяемом катализаторе в качестве носителя используют углеродный материал с удельной поверхностью переходных пор 50-500 м2/г, объемом пор 0,2-1,7 см3/г, распределением пор по размерам, имеющим максимум в области 20-200 нм и дополнительный максимум в области 2-20 нм; процесс гидрирования проводят при температуре от 80 до 200°С, давлении водорода от 1,0 до 2,0 атмосфер и концентрации катализатора в пересчете на металлический палладий от 0,00015 до 0,0005% от массы масла, RU 2105050 С1.
Данное техническое решение принято за прототип настоящего изобретения.
Недостатком этого способа является высокое содержание в продуктах гидрирования транс-изомеров. В частности, на стр.4 описания изобретения (пример 1) отмечается, что содержание транс-изомеров составляет 48,2%, что серьезно ухудшает качество конечных продуктов (маргарин, майонез, парфюмерные жиры и т.д.).
Кроме того, способу-прототипу также, как и другим известным способам с использованием металлического палладия в качестве катализатора гидрирования растительных масел, свойственно незначительное уменьшение йодного числа (на 30-40 ед.), что также ухудшает качество конечных продуктов. Следует также отметить, что процесс согласно прототипу протекает при высокой температуре. Хотя в формуле изобретения-прототипа указан диапазон от 80°С до 200°С, в действительности для реализации такого процесса требуется не менее 150°С, что и подтверждается примерами. При воздействии высоких температур происходит частичное разрушение структуры углеродного носителя, в результате чего катализатор не может быть использован повторно.
Кроме того, столь высокая температура, требующаяся для реального осуществления способа, обусловливает весьма высокие энергозатраты.
В основу настоящего изобретения положено решение задачи многократного использования катализатора, уменьшения содержания в продуктах гидрирования трансизомеров, а также более значительного снижения йодного числа и повышения тем самым качества конечных продуктов при существенном снижении энергозатрат.
Согласно изобретению в способе получения саломасов жидкофазным гидрированием растительных масел водородом в присутствии палладиевого катализатора, нанесенного на углеродный носитель, в качестве палладиевого катализатора используют нанокластерный палладий, в качестве углеродного носителя используют наноуглеродный кластерный материал, при этом процесс осуществляют при температуре от 60 до 90°С; масса нанокластерного палладия может составлять 0,3-0,4% от массы углеродного носителя; в качестве наноуглеродного кластерного материала может быть использована наноуглеродная кластерная сажа; при этом в способе количество нанокластерного палладия в пересчете на металлический палладий может составлять 0,002-0,004% от массы гидрируемого растительного масла.
Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «новизна».
Благодаря реализации отличительных признаков изобретения объект приобретает важные новые свойства. Нанокластерный палладий представляет собой в высшей степени дисперсное вещество с размерами частиц 2-10 нм. Благодаря тому, что носителем является также нанокластерный материал, обеспечивается соразмерность частиц катализатора и носителя, что обусловливает исключительно равномерное распределение нанокластерного палладия по всему объему носителя. Вследствие изложенного процесс гидрирования происходит более эффективно, что уменьшает образование транс-изомеров, значительно снижает йодное число конечных продуктов и существенно повышает их качество. Кроме того, гидрирование становится возможным при относительно низких температурах (60-90°С), что позволяет сохранить структуру углеродного носителя и обеспечивает возможность неоднократного использования катализатора; кроме того, существенно снижаются энергозатраты.
Заявленный способ иллюстрируется примерами.
Пример 1. В реактор загружали 60 г рафинированного подсолнечного масла «Слобода». Исходный продукт имел следующие характеристики: йодное число, г J2/100 - 136,3; жирнокислотный состав, %: С16:0 - 6,6; С18:0 - 4,0; С18:1 - 18,6; С18:2 - 69,3; С20:0 - 0,4; С20:1 - 0,3; С22:0 - 0,8, количество нанокластерного палладия в пересчете на металлический палладий составляло 0,003% от массы гидрируемого растительного масла. В реактор внесли 0,5 г смеси нанокластерного палладия с углеродным нанокластерным материалом, в частности наноуглеродной кластерной сажей с содержанием катализатора 0,4 мас.%; удельная поверхность носителя составляет 120 м2/г; затем смесь термостатировали при температуре 60°С, реактор вакуумировали и заполняли водородом при давлении 1 атм; вакуумирование реактора и заполнение его водородом осуществляли три раза. В целом процесс проводили при постоянном перемешивании в течение 6 часов. Затем катализатор отделяли на фильтре и проводили анализ физико-химических показателей продукта по стандартным методикам: жирнокислотный состав определяли по ГОСТ Р5148399, йодное число рассчитывали по стандартной методике «Всероссийского научно-исследовательского института (ВНИИ) жиров» (Санкт-Петербург); температуру плавления определяли по ГОСТ 976-1, количество транс-изомеров - по ГОСТ Р52100-2003. Испытания были проведены в лаборатории ВНИИ жиров.
Пример 2. Процесс осуществляли при температуре 80°С в течение 5 часов; остальные параметры - те же, что в примере 1.
Пример 3. Процесс осуществляли при температуре 90°С в течение 4 часов; остальные параметры - те же, что в примере 1.
Характеристики конечного продукта приведены в таблице.
После завершения процесса гидрирования катализатор отфильтровывают, промывают, высушивают на воздухе. Впоследствии он может быть использован не менее 10 раз.
| Таблица | |||||||||||
| Пример | Т°, С | Тплав, °С | йодное число, г J2/100 | [Тр], % | Жирнокислотный состав, % | ||||||
| C16:0 | С18:0 | C18:1 | C18:2 | С20:0 | С20:1 | С22:0 | |||||
| 1 | 60 | 35,0 | 76,0 | 30,1 | 6,6 | 16,5 | 67,0 | 8,6 | 0,4 | 0,2 | 0,7 |
| 2 | 80 | 34,9 | 75,4 | 31,2 | 6,6 | 16,0 | 65,2 | 10,9 | 0,4 | 0,2 | 0,7 |
| 3 | 90 | 37,0 | 74,5 | 32,4 | 6,6 | 17,0 | 67,0 | 8,1 | 0,4 | 0,2 | 0,7 |
| прототип | 170 | 38,1 | - | 48,0 | 7,5 | 7,5 | 77,8 | 6.9 | - | - | - |
| Т°, С - температура процесса гидрирования; Тплав, °С - температура плавления саломаса; [Тр] - содержание транс-изомеров, %. |
|||||||||||
Claims (4)
1. Способ получения саломасов жидкофазным гидрированием растительных масел водородом в присутствии палладиевого катализатора, нанесенного на углеродный носитель, отличающийся тем, что в качестве палладиевого катализатора используют нанокласторный палладий, в качестве углеродного носителя используют наноуглеродный кластерный материал, при этом процесс осуществляют при температуре от 60 до 90°С.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что масса нанокластерного палладия составляет 0,3-0,4% от массы углеродного носителя.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве наноуглеродного кластерного материала используют наноуглеродную кластерную сажу.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество нанокластерного палладия в пересчете на металлический палладий составляет 0,002-0,004% от массы гидрируемого растительного масла.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004122610/13A RU2260037C1 (ru) | 2004-07-14 | 2004-07-14 | Способ получения саломасов жидкофазным гидрированием растительных масел в присутствии палладиевого катализатора |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004122610/13A RU2260037C1 (ru) | 2004-07-14 | 2004-07-14 | Способ получения саломасов жидкофазным гидрированием растительных масел в присутствии палладиевого катализатора |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2260037C1 true RU2260037C1 (ru) | 2005-09-10 |
Family
ID=35847843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004122610/13A RU2260037C1 (ru) | 2004-07-14 | 2004-07-14 | Способ получения саломасов жидкофазным гидрированием растительных масел в присутствии палладиевого катализатора |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2260037C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006121320A1 (en) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Basf Catalysts Llc | Process for the hydrogenation of unsaturated triglycerides |
| RU2452563C1 (ru) * | 2011-03-29 | 2012-06-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | СПОСОБ ГИДРИРОВАНИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ НА СТАЦИОНАРНЫХ Pd-СОДЕРЖАЩИХ КАТАЛИЗАТОРАХ |
-
2004
- 2004-07-14 RU RU2004122610/13A patent/RU2260037C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006121320A1 (en) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Basf Catalysts Llc | Process for the hydrogenation of unsaturated triglycerides |
| US8211486B2 (en) | 2005-05-09 | 2012-07-03 | Basf Corporation | Process for the hydrogenation of unsaturated triglycerides |
| RU2452563C1 (ru) * | 2011-03-29 | 2012-06-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | СПОСОБ ГИДРИРОВАНИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ НА СТАЦИОНАРНЫХ Pd-СОДЕРЖАЩИХ КАТАЛИЗАТОРАХ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2412237C2 (ru) | Способ гидрирования ненасыщенных триглицеридов | |
| JP4278910B2 (ja) | エステルの製造法 | |
| Gray et al. | Hydrogenation catalysts—Their effect on selectivity | |
| US5112792A (en) | Nickel/silica catalyst and the preparation and use thereof | |
| DE60104676T2 (de) | Verfahren zur herstellung von selektiv verzweigten waschmittel-produkten | |
| Cepeda et al. | Hydrogenation of sunflower oil over M/SiO2 and M/Al2O3 (M= Ni, Pd, Pt, Co, Cu) catalysts | |
| FI64392B (fi) | Foerfarande foer selektiv hydrering av omaettade fettsyraderivat | |
| RU2260037C1 (ru) | Способ получения саломасов жидкофазным гидрированием растительных масел в присутствии палладиевого катализатора | |
| Romanenko et al. | Development of palladium catalysts on carbon supports from the Sibunit family for vegetable oil hydrogenation processes | |
| CN112569944A (zh) | 一种NiCu合金加氢催化剂、其制备方法与应用 | |
| CN101209415B (zh) | 用于脱氢乙酸芳樟酯加氢制备乙酸芳樟酯的催化剂 | |
| US2320063A (en) | Preparation and use of catalysts | |
| EP0132889B1 (en) | Nickel boride-polymer in-oil catalyst | |
| US2365045A (en) | Preparation of hydrogenated | |
| JPS6365952A (ja) | 水素化触媒の製造方法 | |
| RU2403973C1 (ru) | Катализатор, способ его приготовления и способ гидрирования | |
| RU2452563C1 (ru) | СПОСОБ ГИДРИРОВАНИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ НА СТАЦИОНАРНЫХ Pd-СОДЕРЖАЩИХ КАТАЛИЗАТОРАХ | |
| CN109453767A (zh) | 一种Pd-Au/C双金属催化剂及其制备方法和应用 | |
| RU2318868C1 (ru) | Способ гидрирования растительных масел и дистиллированных жирных кислот | |
| RU2411996C1 (ru) | Катализатор гидрирования триглицеридов для получения саломасов пищевого назначения | |
| RU2105050C1 (ru) | Способ получения саломасов жидкофазным гидрированием растительных масел и жиров | |
| CA1162563A (en) | Process for the selective hydrogenation of fatty acid derivatives and selectively hydrogenated fatty acid derivatives | |
| RU2438776C1 (ru) | Палладированные нанотрубки для гидрирования растительных масел, способ их приготовления и способ жидкофазного гидрирования | |
| JPH02261897A (ja) | 油脂類の低温水素添加方法 | |
| US3997475A (en) | Supported nickel catalyst |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20060918 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160715 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20180417 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190715 |