本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于不飽和脂肪酸的氫化來生產(chǎn)飽和脂肪酸的方法，所述方法包括在氫氣和擔(dān)載的鎳催化劑的存在下氫化不飽和脂肪酸，所述擔(dān)載的鎳催化劑包括：氧化性載體；5至80wt％的鎳，以基于催化劑重量的金屬鎳計(jì)；以及0.1至10wt％的錳助催化劑，以基于催化劑重量的MnO2計(jì)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)是2011年3月28日遞交的申請(qǐng)?zhí)枮?01180018110.5，專利技術(shù)名稱為“使用助催化的擔(dān)載的鎳催化劑氫化脂肪酸的方法”的分案申請(qǐng)。
本專利技術(shù)涉及一種用于不飽和脂肪酸的氫化來生產(chǎn)飽和脂肪酸的方法，所述方法包括在氫氣和擔(dān)載的鎳催化劑的存在下氫化不飽和脂肪酸。
技術(shù)介紹
擔(dān)載的金屬催化劑是眾所周知的且用于許多反應(yīng)中，這些反應(yīng)包括不飽和脂肪物質(zhì)，例如在文獻(xiàn)中廣泛描述的油或脂肪酸的氫化。擔(dān)載的鎳催化劑已被用于各種需要低IV(碘值)脂肪產(chǎn)物的氫化方法中。當(dāng)產(chǎn)物完全或基本完全飽和時(shí)得到低IV。由于在脂肪酸的氫化作用與選擇性無關(guān)，催化劑的主要目的是盡可能快且經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行氫化反應(yīng)。US-A-6054627描述了一種包括主量的銅或鋅的氧化物以及至少一種用于氫化反應(yīng)的其他金屬的催化劑。US-A-5493037描述了一種包括鎳、二氧化硅、氧化鋁以及用于脂肪酸的固定床氫化的粘土礦物粘合劑的催化劑。在沒有明確如何定義重量百分比下，提到鎳的含量為10至50wt％。WO2004/035204描述了一種用于不飽和有機(jī)化合物氫化的具有鎂助催化劑的鎳催化劑。公開了在還原的催化劑中確定的鎳含量為51至80wt％。US-A-4048116描述了一種包括銅和錳以及可選的用于乙炔醇類氫化的鉬的未擔(dān)載的鎳催化劑。US-A-6350923描述了一種使用由鎳、鈷或銅以及至少一種其他金屬組成的擔(dān)載的催化劑氫化醛類的方法。US-A-6350923未描述使用錳助催化的擔(dān)載的鎳催化劑氫化不飽和脂肪酸。Babenkova等人(KineticsandCatalysis,Vol.36,No.2,1995,pp.237-240)公開了一種用于葵花油脂肪酸的不飽和甘油三酯的氫化的錳摻雜的鎳/硅藻土催化劑。GB-A-384314描述了一種在兩步催化方法中首先使用錳催化劑、然后使用鎳催化劑制造形成羧酸的肥皂衍生物的方法。GB-A-384314未描述錳可用來助催化鎳催化劑。通常，脂肪酸的氫化可在具有粉末狀的催化劑的漿態(tài)相或具有成形的催化劑的固定床中完成。鎳催化劑常用于脂肪酸的氫化反應(yīng)應(yīng)用中。然而，這種催化劑可顯示出相對(duì)快的失活，該失活是由奧斯特瓦爾德熟化(Ostwaldripening)中的大規(guī)模微晶生長所引起和/或通過在原料中存在的催化劑污染物(例如硫、氮和磷的化合物)中毒所引起。同時(shí)在反應(yīng)條件下，主要量的鎳溶解在脂肪酸原料中。為了使這種催化劑在所提及的方法中經(jīng)濟(jì)，應(yīng)當(dāng)最小化該失活速率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)涉及一種錳助催化的鎳在二氧化硅上的催化劑在脂肪酸的氫化中的應(yīng)用，該脂肪酸為用于油脂化學(xué)方法的原料。相應(yīng)地，本專利技術(shù)涉及一種用于不飽和脂肪酸的氫化來生產(chǎn)飽和脂肪酸的方法，所述方法包括在氫氣和擔(dān)載的鎳催化劑的存在下氫化不飽和脂肪酸，所述擔(dān)載的鎳催化劑包括：氧化性載體(oxidicsupport)；5至80wt％的鎳，以基于催化劑重量的金屬鎳計(jì)；以及0.1至10wt％的錳助催化劑，以基于催化劑重量的MnO2計(jì)。在本申請(qǐng)中，在催化劑組合物中的鎳含量是以金屬鎳計(jì)。需要注意的是，通常在還原的催化劑中并不是所有的鎳完全為金屬態(tài)，且通常將存在一些NiO。典型地，鎳總量的20至40wt％將以氧化鎳存在。令人驚奇的是，在反應(yīng)條件下，錳助催化的鎳催化劑具有較高的活性。盡管這種效果的具體機(jī)理是未知的，但是推測(cè)較高的活性是由于較高的轉(zhuǎn)換數(shù)和/或較低的催化劑失活，盡管鎳表面積較低。脂肪酸可有多種來源，例如源于天然油或源自動(dòng)物脂或浮油。本專利技術(shù)可用于將脂肪酸氫化至低碘值，即在(聚)不飽和脂肪酸的氫化中來生產(chǎn)飽和脂肪酸中。根據(jù)本專利技術(shù)氫化的脂肪酸是具有優(yōu)選由C6-C36、更優(yōu)選由C16-C24組成的支鏈或無支鏈的脂肪族鏈的羧酸。優(yōu)選地，本專利技術(shù)中所使用的催化劑包括25至60wt％的鎳，優(yōu)選30至50wt％，以基于催化劑重量的金屬鎳計(jì)。所述催化劑的錳助催化劑的含量優(yōu)選包括0.5至6wt％，更優(yōu)選1至5wt％，以基于催化劑重量的MnO2計(jì)。優(yōu)選地使用一種或多種氧化物作為載體，由此優(yōu)選二氧化硅、氧化鋁、二氧化硅-氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋯以及它們的組合。更具體地說，優(yōu)選使用二氧化硅作為所述氧化性載體材料。然而，不排除其他載體，例如炭、沸石以及粘土材料。在本專利技術(shù)中所使用的最優(yōu)選的擔(dān)載的催化劑包括10至94.9wt％的二氧化硅，優(yōu)選34至74.5wt％，更優(yōu)選45至69wt％，以基于催化劑重量計(jì)。在優(yōu)選實(shí)施方式中，擔(dān)載的鎳催化劑包括：45至69wt％的二氧化硅，以基于催化劑重量計(jì)；30至50wt％的鎳，以基于催化劑重量的金屬鎳計(jì)；以及1至5wt％的錳助催化劑，以基于催化劑重量的MnO2計(jì)。催化劑可涂覆有保護(hù)層，例如像硬化大豆脂肪、硬化棕櫚油脂、硬化葵花籽油脂或它們的組合物的脂肪物質(zhì)，該保護(hù)層可有助于防止(部分的)催化劑的氧化。在本領(lǐng)域中一般知曉的是涂布合適的脂肪的方法，且可基于WO2004/035204。例如，這可通過將(還原的)催化劑粉末混合至熔融涂覆材料(例如熔融脂肪)且隨后固化所得到的懸浮液來形成涂覆后的催化劑顆粒的片和液滴。為了方便在氫化方法的開始溶解保護(hù)材料，優(yōu)選地，涂覆催化劑的保護(hù)材料的熔融溫度小于進(jìn)行氫化的溫度。具體地，當(dāng)催化劑用于淤漿法時(shí)，優(yōu)選在原料中溶解保護(hù)涂層。另外，在氫化方法中使用催化劑之前不久，涂層可從方法中去除。涂層可非常適合于通過使催化劑接觸溶劑如原料來去除，優(yōu)選地在高于涂層脂肪的熔點(diǎn)的溫度下去除。優(yōu)選地，催化劑的平均粒徑為0.1至50μm。這些顆粒可成形(擠出、壓片等)至特別適用于固定床應(yīng)用的較大顆粒。優(yōu)選地，催化劑的鎳表面積(活性形式)將具有至少30mlH2/gNi的氫氣吸附能力(HAC)，更優(yōu)選至少40mlH2/gNi。本文中所使用的鎳表面積的值為在400℃下用氫氣(50ml/min)原位還原2小時(shí)后可用MicromereticsAutoChem2920化學(xué)吸附分析儀通過氫氣吸附來確定的值。在原位還原之后，利用液氮將樣品冷卻至-75℃。接著，通過測(cè)量在氬氣流(20ml/min)中從-75至700℃加熱期間吸附的氫氣量來確定樣品的氫氣吸附能力(HAC)。優(yōu)選地，BET表面積為約100至約450m2/g催化劑，更優(yōu)選為約150至約450m2/g催化劑。本文中所使用的BET表面積為在180℃下使催化劑樣品脫氣后，通過確定在77K和約0.3的P/Po且假定的氮?dú)鈾M截面面積下吸附的<本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于不飽和脂肪酸的氫化來生產(chǎn)飽和脂肪酸的方法，所述方法包括在氫氣和擔(dān)載的鎳催化劑的存在下氫化所述不飽和脂肪酸，所述擔(dān)載的鎳催化劑包括：氧化性載體；5至80wt％的鎳，以基于催化劑重量的金屬鎳計(jì)；以及1至10wt％的錳助催化劑，以基于催化劑重量的MnO2計(jì)。
【技術(shù)特征摘要】
2010.03.26 EP 10158058.71.一種用于不飽和脂肪酸的氫化來生產(chǎn)飽和脂肪酸的方法，所述方法包括
在氫氣和擔(dān)載的鎳催化劑的存在下氫化所述不飽和脂肪酸，所述擔(dān)載的鎳催化
劑包括：氧化性載體；5至80wt％的鎳，以基于催化劑重量的金屬鎳計(jì)；以及1
至10wt％的錳助催化劑，以基于催化劑重量的MnO2計(jì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述催化劑包括25至60wt％的鎳，
優(yōu)選30至50wt％，以基于催化劑重量的金屬鎳計(jì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述催化劑包括0.5至6wt％的
錳助催化劑，優(yōu)選1至5wt％，以基于催化劑重量的MnO2計(jì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3所述的方法，其中所述載體為氧化性載體，所述載
體優(yōu)選選自二氧化硅、氧化鋁、二氧化硅-氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋯以及它們
的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述催化劑的氧化性載體材料為二氧
化硅。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5所述的方法，其中所述催化劑包括10至94.9wt％的
二氧化硅，優(yōu)選34至74.5wt％，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：T·萊克爾，羅伯特·約翰·安德烈亞斯·瑪麗亞·特厄德，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：巴斯夫公司，
類型：發(fā)明
國別省市：美國;US
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