Катализатор для гидрирования растительных масел

(51) 11 3/12 (2006.01) 01 23/44 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Технический результат - упрощение процесса изготовления катализатора и снижение содержания транс-изомеров при гидрировании растительных масел. Указанный результат достигается тем, что у катализатора для гидрирования растительных масел,содержащего каталитически активный палладий в количестве 0,1-1,0 мас. , нанесенный на поверхность порошкообразного носителя, согласно изобретению, в качестве носителя для катализатора использован диатомит, модифицированный соляной кислотой и термообработанный при температуре 450 - 550 С. Палладий нанесен на поверхность носителя из водного раствора 24 в присутствии карбоната натрия при 8-10, при комнатной температуре. Размер частиц порошкообразного носителя составляет 0,063-0,25 мм. В качестве носителя для катализатора использован диатомит Мугоджарского месторождения.(72) Ауезов Алий Байдильдаевич Бижанов Жомарт Абуович Ералиева Амина Тулемисовна Кудайберген Бердибек Нуракышев Арыкбай Токтасынов Солтанхан Кайролданович Тоштай Кайнаубек(73) Дочернее государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Научнотехнологический парк Республиканского государственного предприятия на праве хозяйственного ведения Казахский национальный университет им. аль-Фараби Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ГИДРИРОВАНИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ(57) Изобретение относится к области катализаторов, в частности, предназначенных для гидрирования растительных масел и жиров, и может быть использовано в пищевой, парфюмерной,нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение относится к области катализаторов,в частности, предназначенных для гидрирования растительных масел и жиров, и может быть использовано в пищевой,парфюмерной,нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Известен катализатор гидрирования растительных масел и жиров, содержащий палладий в количестве 0,1-5,0 мас. , нанесенный на углеродный носитель. Катализатор содержит палладий и рутений в атомном соотношении 1100 в форме биметаллических частиц размером 1-6 нм. Процесс гидрирования проводят при температуре 80-200 С и давлении 2-15 атм. Содержание трансизомеров при гидрировании триглицеридов растительных масел составляет 28,6-30,3 (Патент РФ 2414964, кл. В 01 23/44,2011). Указанный катализатор сложен в приготовлении и не позволяет значительно снизить содержание трансизомеров в готовом продукте. Известен 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, в качестве которого 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. Диаметр частиц активного оксида алюминия составляет от 20 до 300 мкм. Процесс гидрирования проводят при температуре 80-200 С и давлении 2-15 атм (Патент РФ 2403973, кл. В 01 23/44, 2010). Недостатком данного катализатора является сложность изготовления и высокое содержание трансизомеров (не менее 30-32) при гидрировании растительных масел и жиров. Задачей изобретения является разработка палладийсодержащего катализатора для гидрирования растительных масел. Технический результат - упрощение процесса изготовления катализатора и снижение содержания транс-изомеров при гидрировании растительных масел. Указанный результат достигается тем, что у катализатора для гидрирования растительных масел,содержащего каталитически активный палладий в количестве 0,1-1,0 мас. , нанесенный на поверхность порошкообразного носителя, согласно изобретению, в качестве носителя для катализатора использован диатомит, модифицированный соляной кислотой и термообработанный при температуре 450-550 С. Палладий нанесен на поверхность носителя из водного раствора 2 Р 4 в присутствии карбоната натрия при 8-10, при комнатной температуре. Размер частиц порошкообразного носителя составляет 0,063-0,25 мм. В качестве носителя для катализатора использован диатомит Мугоджарского месторождения. 2 Приготовление катализатора осуществляют следующим образом. Диатомит Мугоджарского месторождения(Актюбинская область) модифицируют соляной кислотой и проводят термообработку при температуре 500 С. Удельная поверхность носителя составляет 65,9 м 2/г. Преимущественно присутствуют мезопоры, для которых характерно узкое распределение пор по размерам 2-8 нм. Содержание основных компонентов носителя 2 - 83,9, 23 - 10,8. Палладий наносят на поверхность порошкообразного носителя (размер частиц 0,063 - 0,25 мм) адсорбционным методом из водного раствора 2 Р 4 в присутствии карбоната натрия при 8-10 при постоянном перемешиваниив течение 2-х часов при комнатной температуре. Катализатор промывают водой и сушат при температуре 100-120 С до постоянного веса. Катализатор предварительно не восстанавливают,что обеспечивает ему непирофорность. Восстановление катализатора происходит в ходе процесса гидрирования растительного масла. По данным просвечивающей электронной микроскопии частицы палладия равномерно распределяются на поверхности носителя и имеют размеры преимущественно 1-3 нм. Содержание палладия на носителе составляет от 0,1 до 1,0. Пример 1. В реактор загружали 30 г рафинированного рапсового масла. Исходный продукт имел следующие характеристики йодное число, г 2/100-108 жирнокислотный состав,С 140-0,1 С 160-4,1 С 161-0,3 С 180-2,1 С 181 63,1 С 182-18,7 С 183-8,6 С 200-0,7 С 201-1,2 С 202-0,2 С 220-0,3 С 221-0,5 С 240-0,1,количество палладия в пересчете на металлический палладий составляло 0,0002 от массы гидрируемого рапсового масла. В реактор вносили 0,03 г нанесенного палладиевого катализатора с содержанием 0,2 палладия, затем реактор термостатировали при температуре 90 С и продували водородом. Процесс проводили при постоянном перемешивании при давлении водорода 0,5 МПа. Затем катализатор отделяли центрифугированием или фильтрованием и проводили анализ физикохимических показателей продукта гидрирования по стандартным методикам жирнокислотный состав определяли по ГОСТ Р 5148399, иодное число рассчитывали по ГОСТ 5475-69, количество транс-изомеров - по ГОСТ Р 52100-2003. Данные представлены в таблице 1, температуру процесса изменяли от 90 до 150 С. В продукте гидрирования определяли следующие транс-изомеры С 181(транс 9)олеиновая,С 182(транс-9,12)линолевая,С 182(транс-9,цис-12)линолевая. Иодное число составляло от 74,8 до 75. Минимальное содержание транс-изомеров составило 11,403. В таблице 2 представлены данные при давлении 0,75 МПа, иодное число 80,4-86, минимальное содержание транс-изомеров - 9,067 в таблице 3 при давлении 1,0 МПа, иодное число 68,2, 30102 минимальное содержание транс-изомеров составило 8,907. Пример 2. Испытания проводили аналогичным образом, варьируя температуру (90-150 С) и давление водорода (0,5-1,0 МПа). Гидрировали льняное масло. Данные при использовании катализатора с содержанием палладия 0,5 представлены в таблицах 4, 5, 6. Минимальное содержание трансизомеров соответственно 21,322 10,560 14,376. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Катализатор для гидрирования растительных масел, содержащий каталитически активный палладий в количестве 0,1-1,0 мас. , нанесенный на поверхность порошкообразного носителя,отличающийся тем, что в качестве носителя для 4 катализатора использован диатомит,модифицированный соляной кислотой и термообработанный при температуре 450-550 С. 2. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что палладий нанесен на поверхность носителя из водного раствора 24 в присутствии карбоната натрия при рН 8-10, при комнатной температуре. 3. Катализатор по п.п.1 или 2, отличающийся тем, что размер частиц порошкообразного носителя составляет 0,063-0,25 мм. 4. Катализатор по п.п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве носителя для катализатора использован диатомит Мугоджарского месторождения.