Способ приготовления никелевого катализатора гидрирования растительных масел и жиров

 

Изобретение относится к области приготовления гетерогенных катализаторов, используемых в гидрогенизационных процессах. Способ приготовления катализатора заключается в осаждении на носитель соли никеля кальцинированной содой, которую постепенно приливают к 10-15%-ному раствору соли никеля с последующими фильтрацией, промывкой, сушкой, восстановлением в водородсодержащем газе и пассивацией азотно-воздушной смесью. Осаждение ведут из 20-80% суспензии, содержащей одновременно соль никеля и кальцинированную соду, в молярном отношении к соли никеля, равном 1,0-1,5. Предлагаемый способ позволяет увеличить активность полученного катализатора в процессе гидрирования масел и жиров на 30-40%. Кроме того, упрощается технология осаждения и сокращается расход воды на отмывку осажденной массы. 1 табл.

Изобретение относится к области приготовления гетерогенных катализаторов, используемых в гидрогенизационных процессах.

Известен способ приготовления осажденных катализаторов, включающий растворение исходной соли с последующим осаждением /1/.

Известен способ получения катализатора гидрирования органических соединений путем осаждения соединений из раствора из 10%-ного сульфата никеля содой с добавлением кизельгура с последующей обработкой, включающей стадии фильтрации, отмывки, сушки, прокаливания при 380-420^oC, таблетирования и восстановления в атмосфере водородсодержащего газа /2/.

Недостатком указанного способа является низкая активность получаемого катализатора и большой расход воды при отмывке осажденной массы катализатора, что влечет за собой образование сточных вод, содержащих тяжелый металл.

Наиболее близким техническим решением по сущности и достигаемому эффекту является способ приготовления катализатора гидрирования растительных масел и жиров путем осаждения никеля на носитель из 10-12%-ного водного раствора сульфата никеля 30%-ным раствором карбоната натрия с последующей отмывкой, сушкой, восстановлением в водородсодержащем газе при 350-500^oC и пассивацией азотно-воздушной смесью /3/. Причем раствор кальцинированной соды добавляется в раствор соли никеля при помешивании со скоростью 10-20 мл/мин.

Недостатком указанного способа является низкая активность катализатора в гидрировании ненасыщенных связей в растительных маслах (≈50%).

Наряду с этим в процессе приготовления образуется большое количество сточных вод, а сам катализатор содержит примеси неотмытые каталитические яды ионы SO^-₄^- и Na⁺.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение активности никелевого катализатора в гидрировании растительных масел и жиров и упрощения технологии приготовления катализатора.

Этот технический эффект достигается путем осаждения основного карбоната никеля на кизельгур из более концентрированного раствора сульфата никеля в присутствии кальцинированной соды, при молярном отношении соды к соли никеля, равном 1,0-,1,5.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Готовят 1 л суспензии, в которой содержится 60г солей: NiSO₄·7H₂O 400г, сульфата никеля Na₂CO₃ 266г и SiO₂ 74г.

Для осаждения суспензию нагревают до 85^oC и перемешивают до достижения pH 9-10. Полученную смесь заливают дистиллированной водой (1л) и декантируют, после чего фильтруют. Полученный осадок промывают от ионов SO^-₄^- и Na⁺ дистиллированной водой, сушат, восстанавливают в водороде при 400-420^oC в течение 2 часов, затем пассивируют 5 часов азотно-воздушной смесью при температуре не более 100^oC. Полученный катализатор в количестве 150г содержит 55% Ni. Активность этого образца в гидрировании подсолнечного масла определяют по следующей методике.

В стеклянный реактор помещают 50г рафинированного подсолнечного масла и 0,15г катализатора фракции ≅0,9 мкм. Далее поднимают температуру до 200^oC, барботируют водород со скоростью 3 л/ч на протяжении 1 часа. Ход процесса и глубину гидрирования контролируют по снижению показателя преломления гидрогенизата по сравнению с исходным маслом. Степень насыщения этиленовых связей смеси триглицеридов (A) определяют по формуле: где A степень насыщения, П⁶₀⁰ показатель преломления исходной смеси триглицеридов при 60^oC; П⁶_г⁰ показатель преломления гидрогенизата при 60^oC; 1,4470 показатель преломления полностью гидрированной смеси триглицеридов (тристеарина) при 60^oС.

Степень насыщения полученного гидрогенизата составила 78,0% Остальные образцы катализатора были получены по аналогии с примером 1. Результаты испытаний этих образцов в гидрировании подсолнечного масла приведены в таблице.

Как видно из таблицы, заявляемый способ приготовления никелевого катализатора позволяет увеличить активность в гидрировании растительных масел и жиров на 30-40% При проведении осаждения в указанных условиях (при высокой концентрации исходных солей в растворе) в структуру получаемого основного карбоната никеля не внедряются ионы сульфата и натрия, что позволяет примерно в 10 раз сократить расход воды на отмывку осажденной массы от этих каталитических ядов.

Помимо этого, способ позволяет упростить технологию осаждения за счет использования более концентрированного раствора, исключая стадию дозировки и приготовления труднорастворимого карбоната натрия.

Заявляемый способ планируется внедрить на предприятиях, вырабатывающих никельгизельгуровый катализатор для гидрирования растительных масел и жиров (Уфимский НПЗ и Новокуйбышевский нефтехимкомбинат).

Формула изобретения

Способ приготовления никелевого катализатора гидрирования растительных масел и жиров путем осаждения на кизельгур сульфата никеля кальцинированной содой с последующими фильтрацией, промывкой, сушкой, восстановлением в водородсодержащем газе и пассивацией азотовоздушной смесью, отличающийся тем, что осаждение ведут из 20 80%-ной суспензии, содержащей одновременно сульфат никеля и кальцинированную соду в молярном соотношении сода сульфат никеля, равном 1,0 1,5.

РИСУНКИ

Рисунок 1