本发明专利技术公开了一种低反式酸油脂加氢催化剂及其制备方法，该催化剂由主活性组分镍、助剂、复合载体Al2O3-MgO和硬脂酸四部分组成，结构式为：Ni-M/Al2O3-MgO/硬脂酸；主活性组分镍的含量为5.0～20wt％；M为Ru、Rh、Pd、Ag其中的一种，含量为0.01～0.05wt％；Al2O3-MgO复合载体含量为20～50wt％；其余为硬脂酸。本发明专利技术催化剂的制备方法包括：采用分步浸渍法将金属镍和助剂负载到载体上，然后烘干、焙烧、还原成型制得低反式酸油脂加氢催化剂。本发明专利技术的催化剂制备操作简单，批量制备重复性好，成本低。催化剂活性高，加氢产物反式脂肪酸含量低，且使用安全，尤其适合用于食用油脂的加氢反应。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于油脂加氢催化剂的制备技术，是一种低反式酸油脂加氢催化剂及其制 法和应用。更具体的说是以氧化铝一氧化镁为载体并在制备过程中加入助剂，采用分步浸 渍法在载体上负载助剂和活性金属Ni的催化剂的制备方法，以及该催化剂在不饱和油脂 加氢中的应用技术。
技术介绍
氢化油是制备人造奶油、起酥油、代可可脂等产品的原料，氢化油在食品行业中有 着巨大的市场需求和广泛的用途。但油脂加氢过程中产生大量反式脂肪酸，而反式脂肪酸 的安全问题使目前油脂氢化工业的发展面临着巨大的挑战和前所未有的困境。 因为反式脂肪酸对人体健康有很大的负面影响，它越来越受人们重视，众多研究 也致力于寻求在氢化反应过程中减少反式脂肪酸生成的方法，人们尝试了通过改变加氢条 件或对传统催化剂进行改良的方法来降低氢化油中反式脂肪酸的含量。有些氢化方法和经 改良的贵金属催化剂的确可以使氢化过程中反式脂肪酸的生成量大幅度减少，甚至达到零 生成量，但是考虑到可操作性及价格因素，目前都无法应用于工业化生产。因此，开发研究 新型的低反式酸油脂加氢催化剂及其制备工艺具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于开发一种低反式酸油脂加氢催化剂，通过选用自制的氧化 铝-氧化镁复合载体，并在催化剂浸渍制备过程中添加指定的助剂，一方面在保持催化剂 高的加氢活性的同时，能够降低氢化油中的反式脂肪酸含量；另外，助剂的引入增加了主 活性组分的分散度，提高了催化剂活性，降低了主活性组分盐的使用量，进而节约了生产成 本。 本专利技术提供的低反式酸油脂加氢催化剂是由主活性组分镍、助剂、复合载体 Al203-Mg0和硬脂酸四部分组成，结构式为：Ni-M/Al203-Mg0/硬脂酸；其中：主活性组分镍 的含量为5.0?2(^%^代表助剂，为此、诎、？(1、4 8其中的一种，含量为0.01?0.05￥七％; 复合载体Al203-Mg0含量为20?50wt% ;其余为硬脂酸； 所述的催化剂复合载体Al203-Mg0比表面积为100?400m2/g，孔容为0. 5?2.Om3/ g，平均孔径为5?15nm;氧化铝与氧化镁的质量比为5 :1?10 :1。 本专利技术低反式酸油脂加氢催化剂的制法包括下述步骤： 1)催化剂载体的制备：取氧化镁粉体加入到蒸馏水中，搅拌均匀作为反应底液加 入到中和釜中，并加热升温至50?95°C。将浓度为0. 10?2.OOmol/L的硫酸铝溶液和浓 度为2. 00?6. 00m〇l/L的偏铝酸钠溶液并流加入中和反应釜中，整个反应体系在机械搅拌 作用下反应温度为50?95°C。30?60min后中和反应结束，老化反应液，控制老化时间 30?60分钟；老化结束过滤料浆，去离子水、无水乙醇洗涤滤饼，烘干得到氧化铝一氧化镁 复合载体； 2)催化剂前驱体的制备：采用分步浸渍法来负载活性金属镍和助剂，预先配制助 剂的水溶液浸泡或喷淋饱和浸渍载体，然后干燥焙烧后，再配制出活性金属镍的浸渍水溶 液，浸渍液根据需要用氨水和无机酸来调节pH值为4-6,含镍的水溶液浸泡或喷淋饱和浸 渍载体，然后烘干或喷雾干燥、焙烧制得催化剂前驱体；分步浸渍能够使主活性组分镍的负 载更均匀，制备的催化剂加氢活性更高； 3)催化剂的还原与成型： 还原温度为350?800°C，通N2、H2混合气（N2/H2 = 3:1体积比）进行还原3-5小 时，降温至50-120°C。然后在氮气保护下，将还原的催化剂粉体加至硬脂酸中，催化剂前驱 体与硬脂酸重量比为1 :3?1 :1。搅拌均勻，冷却固化造粒成型，制成最终以镍为活性组分、 负载一定量助剂，氧化铝一氧化镁作为复合载体的低反式酸油脂加氢催化剂。 根据上述的制备方法，所述的含有助剂金属的浸渍水溶液为金属元素的硝酸盐、 硫酸盐、醋酸盐或氯化物溶液。 根据上述的制备方法，所述的含有金属镍的浸渍液为氯化镍、硫酸镍、硝酸镍或醋 酸镍溶液。 根据上述的制备方法，浸渍后的催化剂前驱体在50?250°C下进行烘干或喷雾干 燥，在350?600°C的空气流中进行焙烧制得。 本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：本专利技术通过选用特定的氧化铝-氧化 镁复合载体，并在催化剂浸渍制备过程中添加指定的助剂，一方面在保持催化剂高的加氢 活性的同时，能够降低氢化油中的反式脂肪酸含量；另外，助剂的引入增加了主活性组分的 分散度，提高了催化剂活性，降低了主活性组分盐的使用量，进而节约了生产成本。 【具体实施方式】 本专利技术可通过实施例详细说明，但它们不是对本专利技术做任何限制。 实施例1 取氧化镁粉体5g加入到200ml蒸馏水中，搅拌均匀作为反应底液加入到中和釜 中，并加热升温至85°C。将浓度为1. 00m〇l/L的硫酸铝溶液150mL和浓度为4. 00m〇l/L的 偏铝酸钠溶液220mL并流加入中和反应釜中，整个反应体系在机械搅拌作用下并保持反应 温度为85°C。1小时后中和反应结束，老化反应液，控制老化时间60分钟。老化结束过滤 料浆，去离子水、无水乙醇洗涤滤饼，ll〇°C烘干4h得到氧化铝一氧化镁复合载体。 室温下，将烘干后的载体浸泡在含有0. 16g硝酸银的水溶液中，搅拌浸渍4h，烘干 焙烧。将焙烧后的粉末浸泡在含有125g硝酸镍的水溶液中搅拌浸渍4h，溶液pH值调至 5. 5,浸渍完毕后烘干焙烧得到催化剂前驱体。 将上述前驱体600°C，通N2、H2混合气（N2/H2 = 3 :1体积比）进行还原4小时，降 温至50°C。然后在氮气保护下，将还原的催化剂粉体加至硬脂酸中，催化剂前驱体与硬脂酸 重量比为1 :1。搅拌均匀，冷却固化造粒成型，制成最终以镍为活性组分、负载一定量助剂 Ag，氧化铝一氧化镁作为复合载体的低反式酸油脂加氢催化剂。 制备的催化剂采用大豆油加氢反应考察其性能，在5L高压反应釜中加入2500g 食用大豆油（初始碘值为130.6)，2.5§催化剂，在氢气压力1.01〇^，反应温度1801：，搅拌 200rpm条件下反应60min。对产物氢化油碘值和反式脂肪酸含量进行分析，碘值采用韦氏 试剂法进行分析，碘值越低说明催化剂活性越高。反式酸含量采用气相色谱进行分析。大 豆油加氢反应结果见表1。 实施例2 将实施例1中氧化镁粉末加入量改为10g，硫酸铝溶液改为135mL，偏铝酸钠溶液 改为200mL，其他同实施例1。催化剂的大豆油加氢性能评价反应结果见表1。 实施例3 将实施例1中硝酸银加入量增加为0. 32g，其他同实施例1。催化剂的大豆油加氢 性能评价反应结果见表1。 实施例4 将实施例1中硝酸银加入量增加为0. 63g，其他同实施例1。催化剂的大豆油加氢 性能评价反应结果见表1。 实施例5 将实施例1中的0. 16g硝酸银改为0. 10g三氯化铑，其他同实施例1。催化剂的大 豆油加氢性能评价反应结果见表1。 对比例1?将浓度为1. 00mol/L的硫酸铝溶液160mL和浓度为4. 00mol/L的偏铝 酸钠溶液240mL并流加入中和反应釜中，整个反应体系在机械搅拌作用下并保持反应温度 为85°C。1小时后中和反应结束，老化反应液，控本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低反式酸油脂加氢催化剂，其特征在于：催化剂组成由主活性组分镍、助剂、复合载体Al2O3‑MgO和硬脂酸四部分组成，结构式为：Ni‑M/Al2O3‑MgO；其中：主活性组分镍的含量为1.0～30wt％；M代表助剂，为Ru、Rh、Pd和Ag其中的一种，含量为0.01～0.5wt％；复合载体Al2O3‑MgO含量为20～50wt％；其余为硬脂酸；其中复合载体Al2O3‑MgO的比表面积为100～400m2/g，孔容为0.5～2.0m3/g，平均孔径为5～15nm；氧化铝与氧化镁的质量比为5：1～10：1。
【技术特征摘要】
1. 一种低反式酸油脂加氢催化剂，其特征在于：催化剂组成由主活性组分镍、助剂、复 合载体Al203-Mg0和硬脂酸四部分组成，结构式为：Ni-M/Al20 3-Mg0 ;其中：主活性组分镍的 含量为1. 0?30wt%;M代表助剂，为Ru、Rh、Pd和Ag其中的一种，含量为0? 01?0? 5wt%;复合载体Al203-Mg0含量为20?5〇Wt% ;其余为硬脂酸； 其中复合载体Al203-Mg0的比表面积为100?400m2/g，孔容为0. 5?2. 0m3/g，平均孔 径为5?15nm ;氧化铝与氧化镁的质量比为5 :1?10 :1。2. -种权利要求1所述的低反式酸油脂加氢催化剂的制备方法，其特征在于，包括步 骤如下： 1) 催化剂载体的制备：取氧化镁粉体加入到蒸馏水中，搅拌均匀作为反应底液加入到 中和釜中，并加热升温至50?95°C ;将浓度为0. 10?2. 00m〇l/L的硫酸铝溶液和浓度为 2. 00?6. 00mol/L的偏铝酸钠溶液并流加入中和反应釜中，整个反应体系在机械搅拌作用 下反应温度为50?95°C下进行；30?60min后中和反应结束，将反应液老化30?60分钟； 老化结束过滤料浆，去离子水、无水乙醇洗涤滤饼，烘干得到氧化铝一氧化镁复合载体； 2...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈永生，刘伟，于海斌，孙春晖，许岩，张永惠，李佳，隋芝宇，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油天津化工研究设计院，中海油能源发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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