專利名稱:一種不飽和油脂加氫催化劑的制備方法
技術領域:
本發明涉及催化技術領域,提供了一種不飽和油脂加氫催化劑的制備方法。
背景技術:
油脂氧化是將不飽和的動植物油,通過催化劑將其雙鍵部分完全加氫的過程,生產工業硬化油如皂用油、極度氫化油和食用氫化油如人造奶油、起酥油、代可可脂等。目前,工業生產通常采用鎳-硅藻土或Ni-Cu-硅藻土催化劑。雖然硅藻土價格低廉易得,但由于其表面積小,雜質含量高,且孔容分布較寬,隨著產地不同,結構及成份也有較大的變化。這對催化劑的穩定性及重復性生產帶來一定難度,目前該催化劑尚存在活性低,選擇性差,催化劑粉塵污染嚴重,強度差等問題。
在尋找新載體方面,如US4510029,US4519951分別公布了以α-Al2O3和γ-Al3O3為載體的Ni-Al2O3催化劑。這些專利在選擇新型載體方面做了一些非常有益的工作。
在活性組份的改進方面,如中國專利公告85103783公布了一種Ni-Pd為活性組份的催化劑,該催化劑具有較高的活性,但Pd的價格太高,使催化劑失去競爭優勢。
發明內容
本發明的目的在于通過選用新型的載體及改變催化劑的活性組份制備出具有活性高、選擇性好、強度高的催化劑,以減少或避免現行使用催化劑的缺點。
本發明為一種不飽和油脂加氫催化劑的制備方法,其特征在于將堿性沉淀劑溶液放入反應釜中,升溫至60-70℃,將可溶性鎳鹽、鐵鹽的混合溶液邊攪拌邊加入上述溶液中,加料時間控制在1-2小時內,加料完畢迅速將氧化鋁載體加入,攪拌0.5-1小時,過濾,用去離子水洗滌至無酸根離子;烘干,在110-120℃條件下干燥4-5小時,然后粉碎,400-500℃通氫氣還原2-3小時即得成品。
按上述的制備方法,其特征在于堿性沉淀劑是Na2CO3、NaHCO3、NaOH,可溶性鎳鹽是Ni(NO3)2·6H2O,NiSO4·6H2O,可溶性鐵鹽是Fe(NO3)2·9H2O,Fe2(SO4)3;按上述的制備方法,其特征在于原子比為Ni/Fe=5-25,鎳含量占催化劑重量百分數為30-50%,鐵含量占催化劑重量百分數為2-5%;按上述的制備方法,其特征在于載體氧化鋁的技術指標為孔容1.4-2.2cm3/g,比表面100-300m2/g。
按上述的制備方法,其特征在于制備的催化劑的粒度小于100目。
與現有技術相比,本發明的優點和積極效果如下1.本發明方法中,載體采用本發明有關發明人研發的CN114290A中公布的氧化鋁為載體,用該載體制備的催化劑具有強度高,物性參數穩定的優點,更有利于工業生產。
2.該載體具有較高的比表面積,適宜于油脂加氫反應的孔結構和孔徑分布,使催化劑具有很好的活性和選擇性。
3.該催化劑由于強度高,在使用過程中不易粉化,故過濾性能好,產品中金屬殘存量低,產品不易被氧化。
4.該催化劑與目前應用的同類工業催化劑在同等條件下使用,應用時間縮短3-6倍,在工業生產中使產品成本大大降低。
實施方式 下面是本發明的實施例。
實施例1
制備堿性沉淀劑溶液稱取20g碳酸鈉,倒入500ml去離子水中,攪拌至完全溶解。
制備鎳鹽溶液稱取45gNiSO4.6HO2,倒入1600ml去離子水中,攪拌至完全溶解。
制備鐵鹽溶液稱取2.5gFe2(SO4)3倒入200ml去離子水中,攪拌至完全溶解。
將上述鎳鹽溶液和鐵鹽溶液充分混合。
將配置好的堿性沉淀劑溶液倒入反應釜中,加熱至65℃,邊攪拌邊慢慢加入堿性沉淀劑溶液中,控制時間1小時,加完后迅速將溶液pH調至7-9,然后加入氧化鋁載體,老化30分鐘,過濾,用去離子水洗至無酸根離子。
稱取上述濾餅50g,放入烘箱中,110℃干燥3-5小時,粉碎至100目以下。
取上述細粉1g裝入還原反應器中,500℃通N2、H2混合氣(N2/H2=3∶1體積比)進行還原4-5小時,降溫,在N2保護下加入硬化油中。(還原后催化劑與硬化油重量比為1∶3)該催化劑Ni/Fe=12.7(原子比),Ni40%(占催化劑重量百分數)、Fe3%(占催化劑重量百分數)取上述催化劑0.4g加入200g棕櫚油(碘值26)中,用N2將高壓釜中空氣置換完,然后升溫至180℃,攪拌,通入H2,壓力為2.0MPa,與1#樣品(目前市場上使用的同類工業催化劑典型樣品)進行比較,催化劑用量均為0.3%(占油脂重量百分數),加氫后產品碘值對照數據如下
實施例2稱取Na2CO318.5g,NiSO4.6H2O 45g,Fe2(SO4)35.4g AL2O314.3g催化劑制備方法同例1,該催化劑Ni/Fe=6.5(原子比),Ni30%(占催化劑重量百分數)、Fe4.5%(占催化劑重量百分數),加氫條件同例1,加氫后產品碘值對照數據如下
實施例3稱取Na2CO325g,NiSO4.6H2O 45g,Fe2(SO4)31.8g AL2O310.6g催化劑制備方法同例1,該催化劑Ni/Fe=18.5(原子比),Ni47.5%(占催化劑重量百分數)、Fe2.4%(占催化劑重量百分數),加氫條件同例1,加氫后產品碘值對照數據如下
實施例4
稱取Na2CO325g,NiSO4.6H2O 45g,AL2O315g催化劑制備方法同例1,該催化劑Ni40%(占催化劑重量百分數),加氫條件同例1,加氫后產品碘值對照數掘如下
實施例5稱取Na2CO320g,NiSO4.6H2O 45g,Fe2(SO4)32.5g硅藻土14.3g催化劑制備方法同例1,該催化劑Ni/Fe=12.7(原子比),Ni40%(占催化劑重量百分數)、Fe3%(占催化劑重量百分數),加氫條件同例1,加氫后產品碘值對照數據如下
實施例6對實施例1中的2個加氫后產品檢測它們的鎳含量,結果為應用本發明催化劑制備出的產品中鎳含量與市場催化劑制備出的產品中鎳含量之比為1∶5。
權利要求
1.一種不飽和油脂加氫催化劑的制備方法,其特征在于將堿性沉淀劑溶液放入反應釜中,升溫至60-70℃,將可溶性鎳鹽、鐵鹽的混合溶液邊攪拌邊加入上述溶液中,加料時間控制在1-2小時內,加料完畢迅速將氧化鋁載體加入,攪拌0.5-1小時,過濾,用去離子水洗滌至無酸根離子;烘干,在110-120℃條件下干燥4-5小時,然后粉碎,400-500℃通氫氣還原2-3小時即得催化劑成品。
2.按照權利要求1所述的制備方法,其特征在于堿性沉淀劑是Na2CO3,NaHCO3,NaOH,可溶性鎳鹽是Ni(NO3)2·6H2O,NiSO4·6H2O,可溶性鐵鹽是Fe(NO3)2·9H2O,Fe2(SO4)3。
3.按照權利要求1所述的制備方法,其特征在于原子比為Ni/Fe=5-25,鎳含量占催化劑重量百分數為30-50%,鐵含量占催化劑重量百分數為2-5%。
4.按照權利要求1所述的制備方法,其特征在于載體氧化鋁的技術指標為孔容1.4-2.2cm3/g,比表面100-300m2/g。
5.按照權利要求1所述的制備方法,其特征在于制備的催化劑的粒度小于100目。
全文摘要
一種不飽和油脂加氫催化劑的制備方法,其特征在于將堿性沉淀劑溶液放入反應釜中,升溫至60-70℃,將可溶性鎳鹽、鐵鹽的混合溶液邊攪拌邊加入上述溶液中,加料時間控制在1-2小時內,加料完畢迅速將氧化鋁載體加入,攪拌0.5-1小時,過濾,用去離子水洗滌至無酸根離子;烘干,在110-120℃條件下干燥4-5小時,然后粉碎,400-500℃通氫氣還原2-3小時即得催化劑成品。
文檔編號B01J27/053GK1944610SQ200610016260
公開日2007年4月11日 申請日期2006年10月24日 優先權日2006年10月24日
發明者陳永生, 孫春暉, 肖彥, 張燕, 袁慎忠, 趙耀武, 陳楠, 鞠文鵬 申請人:天津化工研究設計院