專利名稱：一種油脂氫化催化劑及其制備方法和用途的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種新型的油脂氫化催化劑及其制備方法，該催化劑主要適用于生產低反式酸油脂。
背景技術：
油脂氫化催化劑是用于動植物油脂催化加氫制取工業(yè)氫化油和食用氫化油(包括人造奶油，起酥油，代可可脂等)。經過百年的發(fā)展，油脂氫化催化劑的研究取得了很大的進步，但工業(yè)上常用的催化劑主要還是以鎳系催化劑為主。二十世紀80年代以來，人們對食品安全以及人體健康的要求逐漸提高，這就對食用氫化油脂的生產提出了新的挑戰(zhàn)。目前食用氫化油脂工業(yè)生產中所采用的催化劑大多都存在一定的缺陷如鎳系催化劑反應溫度高，而銅系催化劑活性較低且殘留金屬會影響氫化油的穩(wěn)定性，均會產生大量反式酸，增加冠心病等產生的幾率。從氫化油的功能來說，反式酸起著積極作用，可顯著提高食用氫化油的熔點，增加塑性。但從健康考慮，無或低反式酸的油脂更受人們青睞。近年來，人們一直都在尋找一種低反式酸的氫化反應。目前，工業(yè)上大規(guī)模生產的氫化油脂一般都采用鎳系和鎳-銅催化劑，其反式酸含量一般為50%左右。因而人們轉而研究和開發(fā)新型催化劑和新型催化體系來解決目前氫化油中高反式酸的問題。如丘彥明等使用氧化鋁負載貴金屬鈀、鉬催化劑對大豆油選擇性氫化，發(fā)現對于碘值為81左右的氫化油，在反應溫度為50°C時其產品反式酸含量為21%左右；Hsu等研究了礬土固載化鈀催化菜籽油的氫化，結果表明，在5. 17MPa, 50ppm鈀，70°C條件下，菜籽油碘值達到74時，有9. 4%反式異構體生成，但其氫化壓力較高。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的正是針對上述現有技術中所存在的問題而研制一種制備工藝簡單， 生產成本較低，催化活性高，選擇性好，金屬流失少，易于分離，可反復回收使用的油脂氫化催化劑及其制備方法，該氫化催化劑不僅能用于制造工業(yè)硬化油，而且在生產低反式酸食用氫化油方面更具有優(yōu)勢。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現的
本發(fā)明的油脂氫化催化劑，由鈀和載體組成，固載化催化劑中鈀含量為載體重量的 0. 1-1. 0%，載體粒度100-200目，比表面積100-150 m2/g，所述載體為氧化鋁。油脂氫化催化劑的制備方法包括以下步驟
(1)將鈀鹽在常溫下用酸溶解，配制成濃度為％ig/ml和pH值為1 2的溶液；所述鈀鹽為PdCl2，所述酸為鹽酸。
(2)將鈀溶液和載體在常溫下混合，攪拌均勻后密封，常溫下保持等體積浸漬5-20 小時；
(3)使用堿液調節(jié)浸漬后混合物的pH值至中性；堿液為NaOH、KOH、Na2CO3^ K2CO3或 NaHCO3。(4)加入還原劑，混合均勻，在25-701下攪拌還原6-15小時；所述還原劑為甲醛。(5)過濾步驟(4)中的混合溶液，濾餅用蒸餾水洗至無氯離子，用硝酸銀檢驗終占.
^ \\\
(6 )將濾餅置于表面皿上，50-100 V下真空干燥，制成氫化催化劑產品，然后密封包裝。由上述方法制得的催化劑，還原溫度低，活性高，生產出的氫化油中反式酸含量較低，特別適用于食用氫化油的生產。使用時固載化催化劑用量為原料油重量的0. 1-15%。本發(fā)明制的的催化劑成品規(guī)格為粒度100-200目，BET比表面積100-150 m2/g， 平均孔徑13-18nm。本發(fā)明制備的催化劑的突出特點是該催化劑原料來源豐富、制備工藝簡單，反應催化活性高，選擇性好，過濾性好，抗毒性強，氫化后油脂色澤淺，反式酸含量低15%)。 固載化催化劑用量一般為0. 1-15% (以原料油重量為基準)，固載化催化劑中Pd含量為 0.1-1.0% (以載體重量為基準)，可反復回收使用。
具體實施例方式本發(fā)明以下結合實施例做進一步說明 實施例1
催化劑制備條件稱取Ig氯化鈀固體，加入濃鹽酸溶解后用蒸餾水定容于50mL棕色容量瓶中配制成母液；取20mL母液定容于IOOmL容量瓶中，此時PdCl2溶液濃度為％ig/ml，將此PdCl2溶液的pH值調為1，以備后面試驗所用。按照0.6g鈀溶液對應Ig氧化鋁載體來稱取氧化鋁載體，等體積浸漬時間他，調節(jié)PH值至中性后，加入還原劑甲醛(加入量為還原鈀所需理論量的10倍)，還原時間9h，還原溫度60°C，過濾洗滌至無氯離子，真空干燥后制得氫化催化劑產品，固載化催化劑中Pd含量為0. 14士0. 05% (以載體重量為基準)。氫化工藝條件25g葵花籽油，氫化溫度為52°C、攪拌速度為500r/min，氫氣壓力為1. 87 MPa,固載化催化劑用量為11% (以原料油重量為基準)。在此條件下反應1. 3小時得到碘值為75的氫化葵花籽油，其反式酸含量為10. 0 士 2. 5%。實施例2
催化劑制備條件稱取Ig氯化鈀固體，加入濃鹽酸溶解后用蒸餾水定容于50mL棕色容量瓶中配制成母液；取20mL母液定容于IOOmL容量瓶中，此時PdCl2溶液濃度為％ig/ml，將此PdCl2溶液的pH值調為1.2，以備后面試驗所用。按照0.6g鈀溶液對應Ig氧化鋁載體來稱取氧化鋁載體，等體積浸漬時間12h，調節(jié)pH值至中性后，加入還原劑甲醛(加入量為還原鈀所需理論量的10倍)，還原時間9h，還原溫度60°C，過濾洗滌至無氯離子，真空干燥后制得氫化催化劑產品，固載化催化劑中Pd含量為0. 15士0. 03% (以載體重量為基準)。氫化工藝條件25g花生油，氫化溫度為52°C、攪拌速度為500r/min，氫氣壓力為 1.87 MPa，固載化催化劑用量為11% (以原料油重量為基準)。在此條件下反應4. 1小時得到碘值為75的氫化花生油，其反式酸含量為11. 5 士 2.5%。實施例3
催化劑制備條件稱取Ig氯化鈀固體，加入濃鹽酸溶解后用蒸餾水定容于50mL棕色容量瓶中配制成母液；取20mL母液定容于IOOmL容量瓶中，此時PdCl2溶液濃度為％ig/ml，將此PdCl2溶液的pH值調為1.5，以備后面試驗所用。按照0.6g鈀溶液對應Ig氧化鋁載體來稱取氧化鋁載體，等體積浸漬時間16h，調節(jié)pH值至中性后，加入還原劑甲醛(加入量為還原鈀所需理論量的10倍)，還原時間15h，還原溫度40°C，過濾洗滌至無氯離子，真空干燥后制得氫化催化劑產品，固載化催化劑中Pd含量為0. 12士0. 04% (以載體重量為基準)。氫化工藝條件25g玉米油，氫化溫度為52°C、攪拌速度為500r/min，氫氣壓力為 1.87 MPa，固載化催化劑用量為11% (以原料油重量為基準)。在此條件下反應3. 1小時得到碘值為75的氫化玉米油，其反式酸含量為8. 0 士 2. 5%。實施例4
催化劑制備條件稱取Ig氯化鈀固體，加入濃鹽酸溶解后用蒸餾水定容于50mL棕色容量瓶中配制成母液；取20mL母液定容于IOOmL容量瓶中，此時PdCl2溶液濃度為％ig/ml，將此PdCl2溶液的pH值調為1.7，以備后面試驗所用。按照0.6g鈀溶液對應Ig氧化鋁載體來稱取氧化鋁載體，等體積浸漬時間他，調節(jié)PH值至中性后，加入還原劑甲醛(加入量為還原鈀所需理論量的10倍)，還原時間10h，還原溫度30°C，過濾洗滌至無氯離子，真空干燥后制得氫化催化劑產品，固載化催化劑中Pd含量為0. 11 士0. 04% (以載體重量為基準)。氫化工藝條件25g大豆油，氫化溫度為52°C、攪拌速度為500r/min，氫氣壓力為 1.87 MPa，固載化催化劑用量為11% (以原料油重量為基準)。在此條件下反應2. 4小時得到碘值為75的氫化大豆油，其反式酸含量為5. 5 士 2.5%。實施例5
催化劑制備條件稱取Ig氯化鈀固體，加入濃鹽酸溶解后用蒸餾水定容于50mL棕色容量瓶中配制成母液；取20mL母液定容于IOOmL容量瓶中，此時PdCl2溶液濃度為％ig/ml，將此PdCl2溶液的pH值調為1，以備后面試驗所用。按照0.6g鈀溶液對應Ig氧化鋁載體來稱取氧化鋁載體，等體積浸漬時間他，調節(jié)PH值至中性后，加入還原劑甲醛(加入量為還原鈀所需理論量的10倍)，還原時間14h，還原溫度50°C，過濾洗滌至無氯離子，真空干燥后制得氫化催化劑產品，固載化催化劑中Pd含量為0. 14士0. 05% (以載體重量為基準)。氫化工藝條件25g大豆油，氫化溫度為70°C、攪拌速度為500r/min，氫氣壓力為 1.87 MPa，固載化催化劑用量為11% (以原料油重量為基準)。在此條件下反應1. 1小時得到碘值為75的氫化大豆油，其反式酸含量為5. 2 士 2. 5%。
權利要求
1.一種油脂氫化催化劑，其特征在于由鈀和載體組成，固載化催化劑中鈀含量為載體重量的0. Γ1. 0%，載體粒度100-200目，比表面積10(T150 m2/g，所述載體為氧化鋁。
2.—種權利要求1所述的油脂氫化催化劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)將鈀鹽在常溫下用酸溶解，配制成濃度為％ig/ml和pH值為1 2的溶液；(2)將鈀溶液和載體在常溫下混合，攪拌均勻后密封，常溫下保持等體積浸漬5-20小時；(3)使用堿液調節(jié)浸漬后混合物的pH值至中性；(4)加入還原劑，混合均勻，保持25-70°C，適當攪拌還原6-15小時；(5)過濾步驟(4)中的混合溶液，濾餅用蒸餾水洗至無氯離子，用硝酸銀檢驗終點；(6 )將濾餅置于表面皿上，50-100 V下真空干燥，制成氫化催化劑產品，然后密封包裝。
3.根據權利要求2所述的油脂氫化催化劑的制備方法，其特征在于步驟(1)中的鈀鹽為 PdCl2。
4.根據權利要求2所述的油脂氫化催化劑的制備方法，其特征在于步驟(1)中的酸為鹽酸。
5.根據權利要求2所述的油脂氫化催化劑的制備方法，其特征在于步驟(3)中的堿液為 NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3 或 NaHCO3。
6.根據權利要求2所述的油脂氫化催化劑的制備方法，其特征在于步驟(3)中的還原劑為甲醛，加入量為還原鈀所需理論量的10倍。
7.—種權利要求1所述的油脂氫化催化劑的用途，其特征在于用于生產含低反式酸的食用氫化油，也可用于制造工業(yè)硬化油。
8.根據權利要求7所述的油脂氫化催化劑的用途，其特征在于固載化催化劑用量為原料油重量的0. 1-15%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油脂氫化催化劑及其制備方法和用途，該催化劑由鈀和氧化鋁或二氧化硅載體組成，固載化催化劑中鈀含量為0.1-1.0%(以載體重量為基準)，載體粒度100-200目，比表面積100-150m2/g。其制備方法將鈀鹽用酸溶解配制成一定濃度和pH值的溶液后與載體等體積浸漬一段時間，用還原劑還原，再經洗滌干燥后制成催化劑。本發(fā)明制備的催化劑的突出特點是該催化劑原料來源豐富、制備工藝簡單，反應催化活性高，選擇性好，過濾性好，抗毒性強，氫化后油脂色澤淺，反式酸含量低。固載化催化劑用量一般為0.1-15%(以原料油重量為基準)，固載化催化劑中Pd含量為0.1-1.0%(以載體重量為基準)，可反復回收使用。
文檔編號C11C3/12GK102380375SQ20111024737
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權日2011年8月24日
發(fā)明者劉偉, 孫尚德, 崔龍龍, 楊國龍, 畢艷蘭, 馬傳國 申請人:河南工業(yè)大學