Способ гидрогенизации растительных масел в мисцелле Советский патент 1983 года по МПК C11C3/12 

Изобретение относится к производ ству растительных масел и жиров, конкретнее к способам гидрирования масел, и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтичес.кой, нефтеперерабатывающей и других отраслях народного хозяйства, где используют каталитические процессы гидрогенизации в растворителях, содержащих каталитические яды (сероорганические соединения и др.). Известны способы гидрогенизации, предусматривающие добавление детокси нантову представляющих отравление катализатора ядами 11. Наиболее близким к изобретению яв ляется способ гидрогенизации растительных масел в мисцелле на скелетно никелевом катализаторе в присутствии детоксиканта. В качестве детоксиканта используют кафалиновую фракцию фосфатидов 2 3. Однако известные способы предотвращения снижения активности -каталигзаторов в процессе гидрогенизации ра тительных масел не находят широкого использования либо из-за дороговизны применяемых катализаторов, либо из-з отсутствия промышленного производства применяемых детоксикантов. Применекие в качестве детоксиканта кефалиновой фракции растительных масел требует разработки специальной технологии ее выработки, что связано с дополнительными расходами, предложенный детоксикант не вырабатывается в промыщленных условиях, метод его получения трудоемок и дорог. Вследствии недостаточной чистоты предложенного детоксиканта 1кефалиновой фракции) дезактивируется используемый катализатор, так как детоксикант .содержит азотную группу. Целью изобретения является увеличение срока службы, катализатора и удешевление способа. Эта цель достигается способом гидрогенизации растительных масел в мисцелле на скелетно-никелевом катализаторе в присутствии детоксиканта, причем в качестве детоксиканта используют цеолит типа NaX или СаХ в коколичестве 0,5-2,0% от массы мисцеллы, предварительно прокаленный при 350-400°С .и охлажденный до 25-40С. Этот синтетический цеолит вырабатывается химической промысшенностью, он более дешев, широко доступен и эффективен. . Применение цеолита в виде механи ческой добавки в гидрируемой среде позволяет варьировать его количеств в различных пределах в зависимости соде жания сероорганических соедине ний в гидрируемой среде, независимо от вида и количества применяемого скелетно-никелевого катализатора ра личной МОдири к аци и. Прокаливание цеолита до его использбвания в реакционной среде явл ется обязательной стадией.Прокали.вать цеолиты следует до их использо вания на О.ТКРЫТОМ воздухе в предела 350-400 С с целью очистки их- пор и капилляров от различных сорбированных веществ: влаги, механических пр месей и т.п. При использовании непрокаленного цеолита он не сорбирует каталитичес кие яды, содержащиеся в гидрируемой среде. Охлаждение цеолита также необход мо, так как нельзя вводить в гидрируемую среду горячий цеолит с темпе ратурой 350-400С. При этом темпера тура охлаждения цеолита зависит от концентрации гидрируемой мисцеллы,. т.е. от ее температуры кипения. Для сравнения эффекта добавки це лита типа NaX одновременно опыты пр водят в этаноле, очищенном в экстра ционном бензине от сероорганических соединений (полученный в лабораторных условиях методом гидроочистки и,в обычном экстракционном бензине. . применяемом в масло-экстракционном производстве. Исследования проводят на мелкодиспёргированном скелетноникелевом катализаторе (промотированном) как с добавкой, так и без добавки детоксиканта (контроль) в известной каталитической утка. Пример 1. В каталитическую утку вводится 1 г мелкодисперсного скелетно-никелевого катешизатора с растворителем 20 мл (этанол,очищенный или же экстракционный бензин) . Добавляют детоксикант заранее прокаленный до 350-400°С, а затем охлажденный до 25°С цеолит типа NaX в количестве 0,45 г (2% от веса мисцеллы ) и продувают систему водоро дом при в течение 30 мин до установления постоянного потенциала насыщения. В токе водорода к насыщенному катализатору вводится 5 г растительного масла, что образует в системе гид рирования 20%-ную мисцеллу. Опыты . проводятся при оптимальных 380-400 односторонних качениях в минуту и количество поглощаемого водорода определяется через каждые 5 мин. Полученные результаты представлены в табл. 1. Как видно из табл. 1 при обычной гидрогенизации масла (без добавки) за 30 мин в этаноле поглощается 261,8 мл водорода, в очищенном 196,0 мл в экстракционном бензине 156,3 МП. После добавления 2% (0,45 г) цеолита типа NaX от веса мисцеллы количество поглощенного водорода в этаноле и очищенном бензине практически не меняется, а в экстракционном бензине увеличивается от 156,3 до 184,5, т.е. на 28,2 мл. Полученные данные указывают, что предлагаемый способ гидрогенизации масла в экстракционном бензине с добавкой синтетического цеолита типа МаХ по скорости насыщения приближается к такому же процессу, проводимому в очищенном бензине. Пример 2. Опыты по выбору оптимального количества синтетичес.кого цеолита типа NaX проводят в бензине аналогично примеру 1 с изменением лишь количества добавляемого детоксиканта от 0,5-до 2,5% (от 0,11 до 0,62 г) веса мисцеллы. Полученные результаты представлены в табл. 2. Из табл. 2 видно, что с увеличением количества цеолита типа МаХ от О до 2% от веса мисцеллы возрастает количество поглощаемого водорода от 156,3 до 184,5 мл. Дальнейгиее увеличение цеолита NaX от 2 до 2,5.% веса мисцеллы практически не влияет на . количество поглощаемого водорода,т.е. изменяется всего лишь от 184,5 до 184,6 мл. Интенсивный рост скорости поглощения водорода наблюдается при добавлении цеолита типа NaX в пределах от 0,5 до 2 % веса мисцеллы. Следователь но оптимальное количество детоксиканта tцеолита NaX) составляет 2% от веса мисцеллы. Тонкие анализы экстракционного. бензина применяемого в маслоэкстракционном производстве, проведенные на основе микрометода показывают, что в нем содержатся 38 различных сероорганических соединений. Вероятно поэтому, при гидрогенизации масла на данном растворителе наблюдается более низкая скорость насыщения,чем в этаноле или же в очищенном бензине, хотя экстракционный бензин является одним из лучших растворителей масла, так как он принадлежит к неполярным растворителям. результаты опытов показывают,что в качестве детоксиканта в процессе гидрирования масла в экстракционном бензине можно эффективно с успехом использовать синтетический цеолит типа NaX, который выполняет роль модифицирующей добавки, При этом детоксикант находится во взвешенном

состоянии, отдельно от частиц катализатора, при этом вероятно сероорганические соединения, содержащиеся в растворителе,свободные жирные кислоты и фосфотидньае компоненты масла,являющиеся -каталитическими ядами, адсорбируются на цеолите типа NаX,что способствует предотвращению быстрого отравления применяемого катализатора,, .

Пример 3. В утку вводится 1 г мелкодисперсного скелетно-никелевог о катализатора с растворителем 20 мм. Далее добавляют-детоксикант заранее прокаленный до 350-400с а затем охлажденный 25с цеолит типа QaX в количестве -0,45 г (2% от веса мисцеллы и продувают скстему водородом при 60°С в течении 30 мин до установления постоянного потенциала насыщения,

В токе водород;а к насыщенному катализатору вводится 5 г растительного масла, что образует в системе гидрирования 20% мисцеллы. Опыты проводят, при оптимальных 380-400 односторонних качениях в минуту и количество погдощаемого водорода определяется через каждые 5 мин.

Полученные результаты представлены в табл. 3.

Как видно,ИЗ табл. 3 при гидрогенизации растительного масла (за 30 мин ) после добавления 2% детокейканта (цеолита СаХ ) от веса мисцеллы количество поглощенного водорода в этаноле и очищенном ёензине практически не меняется, а в экстракционном бензине увеличивается на 26,2 мл.

Полученные данные указывают, что предлагаемый способ гидрогенизации масла в экстракционном бензине с добавкой синтетического цеолита типа СаХ по скорости насыщения приближается к такому же процессу, проводимому в очищенном бензине.

При м ер 4. Опыты по выбору оптимального количества синтетичес кого цеолита типа СаХ проводят в экстракционном бензине аналогично примеру 3 с изменением лишьколичества добавляемого детоксиканта от 0,5

до 2,5% (от 0,11 до 0,62 г ; веса мисцеллы.

Полученные результаты представлены в табл. 4.

Из табл. 4 видно, что с увеличением количества цеолита типа от О до 2% от веса мисцеллы возрастает, количество поглощенного водорода от 156,3 до 182,5 мл. Увеличение цеолита СаХ от 2до 2,5% веса мисцеллы

0 практически не влияет на количество поглощаемого водорода, т.е. изменяется всего лишь от 182,5 до 182,6 мп. Интенсивный роет скорости поглощения водорода наблюдается при добавлении

5 синтетического цеолита типа СаХ в пределах от 0,5 до 2% веса мисцеллы. Оптимальное количество добавляемого цеолита типа -СаХ составляет 2% от веса мисцеллы.

Тонкие анализы экстракционного бензина, применяемые в маслоэкстракционном производстве, проведенные на основе микрометода показывают, что в нем содержатся 38 различных 5 сёроорганических соединений. Вероятно поэтому при гидрогенизации масла |На данном растворителе наблюдается более низкая скорость насыщения,чем {в этаноле или же в очищенном бензине, хотя экстракционный бензин является

0 одним из лучших растворителей масла, так как он принадлежит к неполярным растворителям.

В качестве детоксик.анта в процессе гидрирования масла ,в экстракцион5ном бензине можно эффективно использовать синтетический цеолит типа СаХ, который выполняет роль модифицирую- щей добавки. При этом детоксикант находится во вз,вет11енном состоянии от0дельно от частиц катализатора, при этом сероорганиче(йкие соединения,содержащиеся в растворителе, свободные жирные кислоты и фосфатидные компоненты масла, являющиеся каталитичес5 кими ядами, адсорбируются на цеолите типа СаХ, что способствует предотвра.щению быстрого отравления применяемого катализатора.

Экономический эффект составляет Q 50 тыс. руб. в год.,

Т а б лица 1

Продолжение табл. 1

Продолжение табл. 3