RU2403973C1 - Catalyst, preparation method thereof and hydrogenation method - Google Patents

Catalyst, preparation method thereof and hydrogenation method Download PDF

Info

Publication number
RU2403973C1
RU2403973C1 RU2009131604/04A RU2009131604A RU2403973C1 RU 2403973 C1 RU2403973 C1 RU 2403973C1 RU 2009131604/04 A RU2009131604/04 A RU 2009131604/04A RU 2009131604 A RU2009131604 A RU 2009131604A RU 2403973 C1 RU2403973 C1 RU 2403973C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
palladium
hydrogenation
pyrocarbon
temperature
Prior art date
Application number
RU2009131604/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Степанович Носков (RU)
Александр Степанович Носков
Анатолий Владимирович Романенко (RU)
Анатолий Владимирович Романенко
Павел Анатольевич Симонов (RU)
Павел Анатольевич Симонов
Виктор Анатольевич Чумаченко (RU)
Виктор Анатольевич Чумаченко
Алихан Сергеевич Машнин (RU)
Алихан Сергеевич Машнин
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН
Общество с ограниченной ответственностью "ЭФКО-НаноТех"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Учреждение Российской академии наук Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН, Общество с ограниченной ответственностью "ЭФКО-НаноТех" filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН
Priority to RU2009131604/04A priority Critical patent/RU2403973C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2403973C1 publication Critical patent/RU2403973C1/en

Links

Landscapes

  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to catalysts, particularly designed for hydrogenating triglycerides of plant oil and fat and can be used in food, perfumery, petrochemical and oil-refining industry. The invention describes a catalyst for hydrogenating unsaturated hydrocarbons, preferably plant oil and fat, which contains catalytically active palladium in amount of 0.1-5.0 wt % deposited on the surface of a solid support in form of active aluminium oxide with average mesopore size between 20 and 500 nm, on the surface of which there is a 3-30 nm layer of pyrocarbon. The invention describes a method of preparing the catalyst by depositing 0.1-5.0 wt % catalytically active palladium onto the surface of an active aluminium oxide support with average mesopore size between 20 and 500 nm, on whose surface there is a 3-30 nm layer of pyrocarbon, followed by drying, decomposition and reduction of palladium. Described also is a method of hydrogenating unsaturated hydrocarbons using the said catalyst.
EFFECT: high efficiency at given quality of hydrogenated fat (content of trans-isomers and iodine number).
7 cl, 3 ex, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области катализаторов, в частности, предназначенных для гидрирования триглицеридов растительных масел и жиров, и может использоваться в пищевой, парфюмерной, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности.The invention relates to the field of catalysts, in particular, for the hydrogenation of triglycerides of vegetable oils and fats, and can be used in food, perfumery, petrochemical and oil refining industries.

Известны катализаторы гидрирования растительных масел на основе переходных металлов Mo, W, Rh, Ir, Ru, Os, Ti, Re, Fe, Co, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Ga и др. (J.I.Gray and L.F.Russel, J. Am. Oil Chemists Soc, v.56 (1979), 36-44). В этом ряду наибольшее распространение получили Ni-содержащие катализаторы. Однако никелевые системы уступают по активности палладиевым катализаторам, в присутствии которых необходимая степень гидрирования растительных масел достигается, при прочих равных условиях, при более низких температурах и давлениях.Catalysts for the hydrogenation of vegetable oils based on transition metals Mo, W, Rh, Ir, Ru, Os, Ti, Re, Fe, Co, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Ga, etc. (JIGray and LF Russel, J. Am. Oil Chemists Soc, v. 56 (1979), 36-44). In this series, Ni-containing catalysts are most widely used. However, nickel systems are inferior in activity to palladium catalysts, in the presence of which the necessary degree of hydrogenation of vegetable oils is achieved, ceteris paribus, at lower temperatures and pressures.

Процесс гидрирования с участием таких палладиевых катализаторов проводят преимущественно в периодическом режиме с использованием суспендированного катализатора. Синтез саломаса осуществляют в диапазоне температур 80-250°C при атмосферном или повышенном давлениях посредством подачи водорода в суспензию порошка катализатора (фракция от 20 до 200 мкм) в масле. Такой режим предъявляет к катализаторам ряд дополнительных требований, связанных с особенностью их эксплуатации. Порошковый катализатор должен легко отделяться (отфильтровываться) от продуктов реакции и обладать хорошими свойствами с точки зрения повторного использования.The hydrogenation process involving such palladium catalysts is carried out mainly in a batch mode using a suspended catalyst. The synthesis of salomas is carried out in the temperature range of 80-250 ° C at atmospheric or elevated pressures by supplying hydrogen to a suspension of catalyst powder (fraction from 20 to 200 microns) in oil. This regime imposes a number of additional requirements on the catalysts related to the peculiarity of their operation. The powder catalyst should be easily separated (filtered out) from the reaction products and have good reuse properties.

Настоящее изобретение предлагает способ приготовления и применения порошкового палладиевого катализатора, эффективного для переработки растительных масел в периодическом (циклическом) режиме.The present invention provides a method for the preparation and use of a palladium catalyst powder, effective for the processing of vegetable oils in periodic (cyclic) mode.

Активность и селективность гранулированных Pd-содержащих катализаторов гидрирования растительных масел, жиров и жирных кислот зависят от множества факторов, таких как содержание металла или металлов VIII группы в катализаторе, тип подложки, метод, с помощью которого металл или металлы VIII группы были нанесены на подложку, а также от распределения металла или металлов по грануле носителя.The activity and selectivity of granular Pd-containing catalysts for the hydrogenation of vegetable oils, fats and fatty acids depend on many factors, such as the content of group VIII metal or metals in the catalyst, type of substrate, method by which metal or group VIII metals were deposited on a substrate, as well as from the distribution of metal or metals over the carrier granule.

Известен способ [US 4479902, C11C 3/11, 30.10.1984], в котором непрерывное гидрирование растительных масел проводят на Pd или Pt катализаторах, нанесенных на диоксид титана TiO2, с содержанием металла 0,1 мас.% при температуре 150-250°C, давлении водорода от атмосферного до 14 атм. Носитель представляет собой сферические гранулы или экструдаты размером около 1,6 мм. Особенностью предлагаемого способа является приготовление ТiO2 методом осаждения, что обеспечивает достаточно высокую удельную поверхность (130 м2/г).The known method [US 4479902, C11C 3/11, 10.30.1984], in which the continuous hydrogenation of vegetable oils is carried out on Pd or Pt catalysts supported on titanium dioxide TiO 2 with a metal content of 0.1 wt.% At a temperature of 150-250 ° C, hydrogen pressure from atmospheric to 14 atm. The carrier is spherical granules or extrudates of about 1.6 mm in size. A feature of the proposed method is the preparation of TiO 2 by the deposition method, which provides a sufficiently high specific surface area (130 m 2 / g).

Недостатками этих катализаторов являются невысокая скорость реакции и низкая степень гидрирования двойных связей. Так, в оптимальных условиях гидрирования соевого масла в проточном режиме в присутствии 0,l%Pd/TiO2 приводит к продукту с йодным числом (и.ч.) 97,9.The disadvantages of these catalysts are the low reaction rate and the low degree of hydrogenation of double bonds. So, under optimal conditions of hydrogenation of soybean oil in a flowing mode in the presence of 0, l% Pd / TiO 2 leads to a product with an iodine number (i.h.) of 97.9.

Известен также катализатор (RU 2323046, B01J 37/02, 27.04.08) переработки растительных масел и дистиллированных жирных кислот, включающий кристаллиты каталитически активного палладия, нанесенные на поверхность углеродного материала, отличающийся тем, что в качестве углеродного материала используют мезопористый графитоподобный материал с размером гранул 0,5-6,0 мм, с удельной поверхностью 100-450 м2/г, со средним размером мезопор в интервале от 4,0 до 40,0 нм, суммарным объемом пор 0,2-0,6 см2/г и долей мезопор в общем объеме пор не менее 0,6, в котором кристаллиты палладия в объеме гранул углеродного материала распределены так, что максимумы распределения активного компонента находятся на расстоянии от внешней поверхности гранул, соответствующем 1-30% от ее радиуса, при содержании нанесенного палладия в пределах от 0,5 до 2,0 мас.%.Also known is a catalyst (RU 2323046, B01J 37/02, 04/27/08) for processing vegetable oils and distilled fatty acids, including catalytically active palladium crystallites deposited on the surface of a carbon material, characterized in that a mesoporous graphite-like material with a size of granules of 0.5-6.0 mm, with a specific surface area of 100-450 m 2 / g, with an average mesopore size in the range from 4.0 to 40.0 nm, with a total pore volume of 0.2-0.6 cm 2 / g and the proportion of mesopores in the total pore volume of not less than 0.6, in which crystallites Alladium in the volume of granules of carbon material is distributed so that the maximum distribution of the active component is at a distance from the outer surface of the granules, corresponding to 1-30% of its radius, with the deposited palladium content in the range from 0.5 to 2.0 wt.%.

Недостатками этого катализатора являются крупный размер гранул (0,5-6,0 мм), что допускает его использование только в реакторах с неподвижным слоем катализатора и низкая производительность.The disadvantages of this catalyst are the large granule size (0.5-6.0 mm), which allows its use only in reactors with a fixed catalyst bed and low productivity.

Известен также способ (RU 2260037, C11C 3/12, 10.09.2005) 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.There is also known a method (RU 2260037, C11C 3/12, 09/10/2005) for producing salomas by liquid-phase hydrogenation of vegetable oils with hydrogen in the presence of a palladium catalyst supported on a carbon carrier, palladium nanocluster is used as a palladium catalyst, nanocarbon cluster material is used as a carbon carrier, the process is carried out at a temperature of from 60 to 90 ° C.

Данное техническое решение принято за прототип настоящего изобретения.This technical solution is taken as a prototype of the present invention.

Недостатком этого способ является низкая скорость процесса гидрирования растительных масел, что снижает производительность реакторного оборудования (реакторы), в которых используется катализатор. В частности, на стр.3 описания изобретения (пример 1) отмечается, что процесс проводят в течение 6 ч. Традиционно процессы гидрирования проводят при существенно меньших временах, см. патент RU 2105050, С11С 3/12. 20/02/1998 (примеры 1 и 2), где время гидрирования составляет 60 и 90 мин, соответственно.The disadvantage of this method is the low speed of the process of hydrogenation of vegetable oils, which reduces the performance of the reactor equipment (reactors) in which the catalyst is used. In particular, on page 3 of the description of the invention (example 1) it is noted that the process is carried out for 6 hours. Traditionally, hydrogenation processes are carried out at significantly shorter times, see patent RU 2105050, C11C 3/12. 02/20/1998 (examples 1 and 2), where the hydrogenation time is 60 and 90 minutes, respectively.

Таким образом, осуществление процесса гидрирования по прототипу при температурах 60-90°С обеспечивает пониженное содержание в продуктах гидрирования транс-изомеров (30-32%) при большой длительности процесса (см. таблицу, стр.4), которая составляет 4-6 ч.Thus, the implementation of the hydrogenation process according to the prototype at temperatures of 60-90 ° C provides a low content of trans isomers in the hydrogenation products (30-32%) with a long process time (see table, page 4), which is 4-6 hours .

В основу настоящего изобретения положено решение задачи создания катализатора гидрирования, обеспечивающего осуществление процесса при высокой производительности при заданном качестве саломаса (содержание транс-изомеров и значение йодного числа).The present invention is based on the solution of the problem of creating a hydrogenation catalyst that ensures the implementation of the process at high productivity with a given quality of salomas (the content of trans isomers and the value of the iodine number).

Задача решается созданием и применением катализатора, содержащего каталитически активный палладий в количестве 0,1-5,0 мас.%, нанесенный на поверхность твердого носителя, представляющего собой активный оксид алюминия со средним размером пор в интервале от 20 до 500 нм, на поверхность которого нанесен слой пироуглерода толщиной от 3 до 30 нм. В качестве активного оксида алюминия используют пористые частицы размером от 20 до 300 мкм.The problem is solved by the creation and use of a catalyst containing catalytically active palladium in an amount of 0.1-5.0 wt.%, Deposited on the surface of a solid support, which is an active alumina with an average pore size in the range from 20 to 500 nm, on the surface of which a pyrocarbon layer is applied with a thickness of 3 to 30 nm. As the active alumina, porous particles ranging in size from 20 to 300 microns are used.

Приготовления катализатора для гидрирования непредельных углеводородов, предпочтительно растительных масел и жиров, осуществляют нанесением каталитически активного палладия из раствора солей палладия в количестве 0,1-5,0 мас.% на поверхность твердого носителя, в качестве носителя используют активный оксид алюминия со средним размером мезопор в интервале от 20 до 500 нм, на поверхность которых нанесен слой пироуглерода толщиной от 3 до 30 нм с последующей сушкой, разложением и восстановлением палладия.The preparation of the catalyst for the hydrogenation of unsaturated hydrocarbons, preferably vegetable oils and fats, is carried out by applying catalytically active palladium from a solution of palladium salts in an amount of 0.1-5.0 wt.% On the surface of a solid support, using active alumina with an average mesopore size as a support in the range from 20 to 500 nm, on the surface of which a layer of pyrocarbon with a thickness of 3 to 30 nm is deposited, followed by drying, decomposition and reduction of palladium.

Диаметр частиц активного оксида алюминия составляет от 20 до 300 мкм.The particle diameter of the active alumina is from 20 to 300 microns.

Для получения слоя пироуглерода толщиной от 3 до 30 нм внутри мезопор частицы активного оксида алюминия обрабатывают дивинилом или олефинами при температуре от 500 до 900°С.To obtain a pyrocarbon layer with a thickness of 3 to 30 nm inside the mesopore, the particles of active alumina are treated with divinyl or olefins at a temperature of from 500 to 900 ° C.

В таких катализаторах реализуется при гидрировании непредельных соединений (прежде всего растительных масел и жиров) предельно высокая степень использования активного компонента - палладия. Наличие транспортных мезопор (от 20 до 100 нм) в пористой грануле активного оксида алюминия обеспечивает высокую скорость диффузии молекул гидрируемого вещества внутрь гранулы. Наличие тонкого слоя пироуглерода толщиной 3-30 нм на поверхности мезопор обеспечивает эффективное распределение палладия в данном слое. Палладий будет распределен только в нанослое, а не во всем объеме пористой гранулы оксида алюминия. Кроме того, обработка частиц оксида алюминия дивинилом или олефинами при температуре 500-900°С обеспечит наряду с образованием нанослоя (3-30 нм) пироуглерода на поверхности мезопор также отложение углерода и блокировку микропор в пористом оксиде алюминия. Это уменьшит дисперсию палладия внутри гранулы и обеспечит его концентрацию только в мезопорах, доступ в которые гидрируемых соединений будет происходить с высокой скоростью. Для обеспечения необходимой структуры пироуглерода на поверхности мезопор используется варьирование температуры, при которой частицы алюминия обрабатываются дивинилом или олефинами, и времени обработки. Использование в качестве твердого носителя активного оксида алюминия обеспечивает большую (по сравнению с чисто углеродным носителем) механическую прочность и, соответственно, срок службы катализатора.In such catalysts, an extremely high degree of utilization of the active component, palladium, is realized during hydrogenation of unsaturated compounds (primarily vegetable oils and fats). The presence of transport mesopores (from 20 to 100 nm) in the porous granule of active alumina provides a high diffusion rate of the molecules of the hydrogenated substance into the granule. The presence of a thin layer of pyrocarbon with a thickness of 3-30 nm on the surface of the mesopores provides an effective distribution of palladium in this layer. Palladium will be distributed only in the nanolayer, and not in the entire volume of the porous alumina granule. In addition, the treatment of aluminum oxide particles with divinyl or olefins at a temperature of 500-900 ° C will provide, along with the formation of a nanolayer (3-30 nm) of pyrocarbon on the surface of the mesopores, carbon deposition and micropore blocking in porous alumina. This will reduce the dispersion of palladium inside the granule and ensure its concentration only in mesopores, access to which hydrogenated compounds will occur at a high speed. To ensure the necessary structure of pyrocarbon on the surface of the mesopores, a temperature variation is used at which aluminum particles are treated with divinyl or olefins and the processing time. The use of active alumina as a solid support provides a greater (compared with a purely carbon support) mechanical strength and, consequently, a catalyst life.

Для получения вышеупомянутых катализаторов используют осаждение палладия на пироуглерод, расположенный в мезопорах, из раствора палладийхлористо-водородной кислоты в соляной кислоте раствором углекислого натрия. Восстановление катализатора проводят в токе водорода или формиатом натрия в жидкой фазе. После восстановления палладия образцы катализатора отфильтровывают, промывают дистиллированной водой и сушат. Необходимое распределение палладия по толщине нанослоя пироуглерода обеспечивается концентрацией солей палладия в растворе и температурным режимом его осаждения. Указанные приемы обеспечивают получение катализатора с высокой активностью (производительностью) и низким образованием транс-изомеров за счет облегчения диффузии продуктов гидрирования растительных масел и жиров по мезопорам.To obtain the aforementioned catalysts, deposition of palladium on pyrocarbon located in mesopores from a solution of palladium-hydrochloric acid in hydrochloric acid with a solution of sodium carbonate is used. The recovery of the catalyst is carried out in a stream of hydrogen or sodium formate in the liquid phase. After reducing palladium, the catalyst samples are filtered off, washed with distilled water and dried. The necessary distribution of palladium over the thickness of the pyrocarbon nanolayer is ensured by the concentration of palladium salts in the solution and the temperature regime of its deposition. These methods provide a catalyst with high activity (productivity) and low formation of trans isomers due to the facilitation of the diffusion of hydrogenation products of vegetable oils and fats over mesopores.

Процесс гидрировании непредельных соединений, преимущественно растительных масел и жиров, проводят с использованием катализатора, содержащего палладий в количестве 0,1-5,0 мас.%, нанесенный на оксид алюминия, мезопоры которого покрыты предварительно слоем пироуглерода толщиной от 3 до 30 нм при температуре 80-200°С и давлении от 2 до 15 атм.The process of hydrogenation of unsaturated compounds, mainly vegetable oils and fats, is carried out using a catalyst containing palladium in an amount of 0.1-5.0 wt.%, Deposited on alumina, the mesopores of which are pre-coated with a pyrocarbon layer from 3 to 30 nm thick at a temperature 80-200 ° C and pressure from 2 to 15 atm.

Отличительными признаками настоящего изобретения по сравнению с прототипами являютсяDistinctive features of the present invention in comparison with the prototypes are

1. Использование в качестве твердого носителя катализатора пористого оксида алюминия, поверхность мезопор которого покрыта слоем пироуглерода толщиной от 3 до 30 нм.1. The use of porous alumina as a solid catalyst carrier, the mesopore surface of which is coated with a pyrocarbon layer from 3 to 30 nm thick.

2. Пористый оксид алюминия имеет размер мезопор от 20 до 500 нм.2. Porous alumina has a mesopore size of from 20 to 500 nm.

3. Слой пироуглерода на поверхности мезопор получают разложением дивинила или олефинов при температуре 500-900°С.3. A layer of pyrocarbon on the surface of the mesopores is obtained by decomposition of divinyl or olefins at a temperature of 500-900 ° C.

Процесс гидрирования непредельных углеводородов, преимущественно растительных масел и жиров, проводят при температуре от 80 до 200°С, давлении водорода 2-15 атм и удельной загрузке катализатора от 0,05 до 0,15 грамм катализатора на килограмм растительного масла.The process of hydrogenation of unsaturated hydrocarbons, mainly vegetable oils and fats, is carried out at a temperature of from 80 to 200 ° C, a hydrogen pressure of 2-15 atm and a specific catalyst loading of 0.05 to 0.15 grams of catalyst per kilogram of vegetable oil.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1.Example 1

Порошкообразный (100-200 мкм) активный оксид алюминия в количестве 10 см3 с поверхностью 350 м2/г со средним размером мезопор 30 нм обрабатывают дивинилом при температуре 700°С в течение 3 ч. На поверхности пор образуется слой пироуглерода толщиной 5 нм. Полученный материал в количестве 10 см3 охлаждают до комнатной температуры и помещают в стеклянный реактор, снабженный магнитной мешалкой, добавляют 120 мл раствора палладийхлористо-водородной кислоты (0,05 М). Затем в реактор вводят раствор углекислого натрия (2 М) при температуре 60°С. Продолжительность нанесения палладия составляет 12 мин. После нанесения палладия производят его восстановление путем подачи раствора формиата натрия при температуре 60°С и продолжительности 25 мин.Powdered (100-200 μm) active alumina in an amount of 10 cm 3 with a surface of 350 m 2 / g with an average mesopore size of 30 nm is treated with divinyl at a temperature of 700 ° C for 3 hours. A pyrocarbon layer 5 nm thick is formed on the pore surface. The resulting material in an amount of 10 cm 3 is cooled to room temperature and placed in a glass reactor equipped with a magnetic stirrer, add 120 ml of a solution of palladium-hydrochloric acid (0.05 M). Then, a sodium carbonate solution (2 M) is introduced into the reactor at a temperature of 60 ° C. The duration of the application of palladium is 12 minutes After applying palladium, it is reduced by supplying a sodium formate solution at a temperature of 60 ° C and a duration of 25 minutes.

Физико-химические характеристики катализатора приведены в таблице 1.Physico-chemical characteristics of the catalyst are shown in table 1.

Испытания катализатора проводят в автоклаве из нержавеющей стали объемом 150 мл, термостатированном и снабженном электромагнитной мешалкой. Навеску катализатора в количестве 180 мг и подсолнечного растительного масла в количестве 18 г помещают в автоклав. Процесс проводят при давлении 10 атм и температуре 160°C в течение 20 мин. Затем катализатор отделяют на обогреваемом фильтре и проводят анализ физико-химических показателей полученного саломаса (жирно-кислотный состав по ГОСТ Р5148399, содержание транс-изомеров по ГОСТ Р55100-2003, йодное число - по стандартной методике) (Руководство по методам исследования, технологическому контролю и учету производства в масложировой промышленности, Ленинград, 1982, т.1, с.908). Перед повторным использованием катализатор промывают растворителем. Повторно катализатор используют до 25 раз. Усредненные за 20 циклов результаты приведены в таблице 2.Catalyst tests are carried out in a 150 ml stainless steel autoclave, thermostatically controlled and equipped with an electromagnetic stirrer. A portion of the catalyst in an amount of 180 mg and sunflower vegetable oil in an amount of 18 g are placed in an autoclave. The process is carried out at a pressure of 10 atm and a temperature of 160 ° C for 20 minutes Then the catalyst is separated on a heated filter and the physicochemical parameters of the obtained salomas are analyzed (fatty acid composition according to GOST R5148399, the content of trans isomers according to GOST R55100-2003, iodine number according to the standard method) (Guide to research methods, technological control and accounting for production in the oil and fat industry, Leningrad, 1982, v.1, p.908). Before reuse, the catalyst is washed with a solvent. Re-use the catalyst up to 25 times. The results averaged over 20 cycles are shown in Table 2.

Пример 2.Example 2

Катализатор готовят по примеру 1. Используют порошкообразный оксид алюминия фракционного состава 100-180 мкм со средним размером мезопор 50 нм. Нанесение пироуглерода проводят обработкой этиленом при температуре 800°C до образования слоя пироуглерода 8 нм. Восстановление палладия проводят водородом при комнатной температуре в течение 45 мин. Характеристики катализатора приведены в таблице 1.The catalyst is prepared in accordance with Example 1. Powdered alumina of a fractional composition of 100-180 μm with an average mesopore size of 50 nm is used. Pyrocarbon is applied by treatment with ethylene at a temperature of 800 ° C until a pyrocarbon layer of 8 nm is formed. Palladium reduction is carried out with hydrogen at room temperature for 45 minutes. The characteristics of the catalyst are shown in table 1.

Испытания катализатора в гидрировании растительного масла проводят по примеру 1 в течение 3-х циклов при температуре 140°C.Testing of the catalyst in the hydrogenation of vegetable oil is carried out according to example 1 for 3 cycles at a temperature of 140 ° C.

Усредненные результаты испытаний приведены в таблице 2.The average test results are shown in table 2.

Пример 3.Example 3

В качестве оксида алюминия используют фракцию 50-100 мкм с мезопорами 60 нм, которую обрабатывают дивинилом до образования слоя 15 нм при температуре 750°C.As alumina, a fraction of 50-100 μm with mesopores of 60 nm is used, which is treated with divinyl to form a 15 nm layer at a temperature of 750 ° C.

Катализатор готовят и испытывают по примеру 1. Концентрация палладия в растворе составляет 0,03 М. Восстановление палладия проводят водородом при температуре 40°C. Характеристики образца катализатора приведены в таблице 1.The catalyst is prepared and tested according to example 1. The concentration of palladium in the solution is 0.03 M. The reduction of palladium is carried out with hydrogen at a temperature of 40 ° C. The characteristics of the catalyst sample are shown in table 1.

Катализатор испытывают при температуре 120°C в гидрировании растительного масла в течение 10 циклов по 30 мин каждый цикл.The catalyst was tested at a temperature of 120 ° C in the hydrogenation of vegetable oil for 10 cycles of 30 minutes each cycle.

Результаты приведены в таблице 2.The results are shown in table 2.

Для сравнения в таблицах 1 и 2 приведены данные прототипа (RU 2260037).For comparison, in tables 1 and 2 shows the data of the prototype (RU 2260037).

Таблица 1Table 1 ПримерExample Твердый носительSolid media Фракционный состав, мкмFractional composition, microns Размер мезопор, нмMesopore size, nm Обработка носителяMedia Processing Толщина слоя пироуглерода, нмPyrocarbon layer thickness, nm Содержание Pd, мас.%The content of Pd, wt.% ГазGas Температура, °CTemperature ° C 1one Al2O3 Al 2 O 3 100-200100-200 30thirty дивинилdivinyl 700700 55 1,01,0 22 Al2O3 Al 2 O 3 100-180100-180 50fifty этиленethylene 800800 88 1,01,0 33 Al2O3 Al 2 O 3 50-10050-100 6060 дивинилdivinyl 750750 15fifteen 0,50.5 Прототип RU 2260037Prototype RU 2260037 углеродcarbon -- -- -- -- -- 0,40.4

Таблица 2table 2 ПримерExample T, °CT, ° C Время процесса, минProcess time, min Йодное число, J2/100The Iodine Number, J 2/100 Содержание транс-изомеров, %The content of trans isomers,% Жирнокислотный состав, %Fatty acid composition,% с 16:0from 16: 0 с 18:0from 18: 0 с 18:1from 18: 1 с 18:2from 18: 2 1one 160160 20twenty 68,068.0 30,030,0 7,07.0 17,017.0 75,075.0 2,72.7 22 140140 6060 73,073.0 31,331.3 6,06.0 5,25.2 48,848.8 40,040,0 33 140140 30thirty 64,864.8 32,032,0 6,56.5 20,320.3 70,670.6 2,82,8 прототип RU 2260037prototype RU 2260037 9090 240240 74,574.5 32,432,4 6,66.6 17,017.0 67,067.0 8,18.1

Claims (7)

1. Катализатор для гидрирования непредельных углеводородов, предпочтительно растительных масел и жиров, содержащий каталитически активный палладий в количестве 0,1-5,0 мас.%, нанесенный на поверхность твердого носителя, отличающийся тем, что в качестве носителя он содержит активный оксид алюминия со средним размером мезопор в интервале от 20 до 500 нм, на поверхность которого нанесен слой пироуглерода толщиной от 3 до 30 нм.1. The catalyst for the hydrogenation of unsaturated hydrocarbons, preferably vegetable oils and fats, containing catalytically active palladium in an amount of 0.1-5.0 wt.%, Deposited on the surface of a solid carrier, characterized in that it contains active alumina with an average mesopore size in the range from 20 to 500 nm, on the surface of which a pyrocarbon layer with a thickness of 3 to 30 nm is deposited. 2. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что диаметр частиц активного оксида алюминия составляет от 20 до 300 мкм.2. The catalyst according to claim 1, characterized in that the particle diameter of the active alumina is from 20 to 300 microns. 3. Способ приготовления катализатора для гидрирования непредельных углеводородов, предпочтительно растительных масел и жиров, нанесением каталитически активного палладия из раствора в количестве 0,1-5,0 мас.% на поверхность твердого носителя, с последующей сушкой, разложением и восстановлением палладия, отличающийся тем, что в качестве носителя используют активный оксид алюминия со средним размером мезопор в интервале от 20 до 500 нм, на поверхность которых нанесен слой пироуглерода толщиной от 3 до 30 нм.3. A method of preparing a catalyst for the hydrogenation of unsaturated hydrocarbons, preferably vegetable oils and fats, by applying catalytically active palladium from a solution in an amount of 0.1-5.0 wt.% On the surface of a solid carrier, followed by drying, decomposition and recovery of palladium, characterized in that active alumina with an average mesopore size in the range from 20 to 500 nm, on the surface of which a pyrocarbon layer from 3 to 30 nm thick is applied, is used as a carrier. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что диаметр частиц активного оксида алюминия составляет от 20 до 300 мкм.4. The method according to claim 3, characterized in that the particle diameter of the active alumina is from 20 to 300 microns. 5. Способ по п.3, отличающийся тем, что пироуглерод на поверхности мезопор активного оксида алюминия получают, обрабатывая частицы активного оксида алюминия дивинилом или олефинами при температуре от 500 до 900°С.5. The method according to claim 3, characterized in that pyrocarbon on the surface of the mesopores of active alumina is obtained by treating the particles of active alumina with divinyl or olefins at a temperature of from 500 to 900 ° C. 6. Способ гидрирования непредельных углеводородов, отличающийся тем, что процесс проводят с использованием катализатора по пп.1 и 2 или приготовленный по пп.3-5.6. The method of hydrogenation of unsaturated hydrocarbons, characterized in that the process is carried out using a catalyst according to claims 1 and 2 or prepared according to claims 3-5. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что для гидрирования используют предпочтительно растительные масла и жиры, а процесс проводят при температуре 80-200°С и давлении 2-15 атм. 7. The method according to claim 6, characterized in that preferably hydrogenated oils and fats are used for hydrogenation, and the process is carried out at a temperature of 80-200 ° C and a pressure of 2-15 atm.
RU2009131604/04A 2009-08-21 2009-08-21 Catalyst, preparation method thereof and hydrogenation method RU2403973C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009131604/04A RU2403973C1 (en) 2009-08-21 2009-08-21 Catalyst, preparation method thereof and hydrogenation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009131604/04A RU2403973C1 (en) 2009-08-21 2009-08-21 Catalyst, preparation method thereof and hydrogenation method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2403973C1 true RU2403973C1 (en) 2010-11-20

Family

ID=44058364

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009131604/04A RU2403973C1 (en) 2009-08-21 2009-08-21 Catalyst, preparation method thereof and hydrogenation method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2403973C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2547258C1 (en) * 2014-01-09 2015-04-10 Александр Адольфович Ламберов Catalyst for selective hydrogenation of acetylene and diene hydrocarbons in c2-c5+-hydrocarbon fractions
RU2683778C2 (en) * 2014-06-13 2019-04-02 Ифп Энержи Нувелль Amorphous mesoporous alumina with high connectivity and production method thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2547258C1 (en) * 2014-01-09 2015-04-10 Александр Адольфович Ламберов Catalyst for selective hydrogenation of acetylene and diene hydrocarbons in c2-c5+-hydrocarbon fractions
RU2683778C2 (en) * 2014-06-13 2019-04-02 Ифп Энержи Нувелль Amorphous mesoporous alumina with high connectivity and production method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2551433C1 (en) Catalysts
Zhang et al. Efficient conversion of D-glucose into D-sorbitol over MCM-41 supported Ru catalyst prepared by a formaldehyde reduction process
JP5939485B2 (en) Hydrogenation method
NO325478B1 (en) Method for reducing catalyst wear losses in hydrocarbon synthesis processes performed in slurry bubble column reaction systems.
US4251394A (en) Coprecipitated copper-nickel-silica catalysts, preparation and use thereof
EP1824598A1 (en) Shaped eggshell catalysts containing cobalt , use and preparation thereof
CN108495836B (en) Single step conversion of n-butyraldehyde to 2-ethylhexanal
Álvarez-Rodríguez et al. Influence of the nature of support on Ru-supported catalysts for selective hydrogenation of citral
CN108940305B (en) Hydrogenation catalyst, method for producing cyclohexanedicarboxylic acid dibasic ester, method for producing cyclohexanedimethanol, and ester hydrogenation catalyst
CN104311433B (en) A kind of technique of synthesizing amino benzene by hydrogenation of nitrobenzene
CN108114715B (en) Catalyst for selective hydrogenation of C3 hydrocarbon cuts
CN115069239A (en) Preparation method of metal oxide supported sub-nanocluster and monatomic coexisting catalyst
RU2316394C1 (en) Method of preparing mono- and bimetallic catalyst and processes involving oxygen and/or hydrogen
Vicente et al. Influence of the nature of the precursor salts on the properties of Rh–Ge/TiO2 catalysts for citral hydrogenation
RU2403973C1 (en) Catalyst, preparation method thereof and hydrogenation method
US4251672A (en) Process for hydrogenating organic compounds with coprecipitated copper-nickel-silica catalysts
CN108689790B (en) Method for preparing cyclopentene by selective hydrogenation of cyclopentadiene
CN112569944A (en) NiCu alloy hydrogenation catalyst, preparation method and application thereof
CN105061176A (en) Fixed-bed synthetic method for 3,3,5-trimethylcyclohexanone
CN108114714B (en) Selective hydrogenation catalyst for C3 hydrocarbon cuts from steam and/or catalytic cracking
RU2411996C1 (en) Catalyst for hydrogenating triglycerides for producing hydrogenated fat for food purposes
Pavan Kumar et al. Catalytic functionalities of nano ruthenium/γ-Al2O3 catalysts for the vapour phase hydrogenolysis of glycerol
US20110213041A1 (en) Method for manufacturing unsaturated hydrocarbon and oxygenated compound, catalyst, and manufacturing method therefor
RU2438776C1 (en) Palladinised nanotubes for hydrogenation of plant oil, preparation method thereof and method for liquid-phase hydrogenation
RU2448772C2 (en) Catalyst for processing vegetable oils and distilled fat acids and preparation method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140822