不饱和油脂加氢制硬化油催化剂的研究(Ⅱ)——氢化工艺条件的研究

由文献 [1]提供的催化剂 ,对氢化工艺条件进行了研究 ,找出了大豆油氢化时 ,氢化压力0 2MPa、氢化时间 60min、氢化温度 180℃ - 2 0 0℃以及催化剂浓度对大豆油氢化的影响。     

食用级大豆油极度氢化工艺探索

研究了大豆油极度氢化的速率和氢化工艺参数之间的关素,讨论了氢气压力、反应温度、催化剂浓度对大豆油极度氢化速度和选择性的影响。并得出结论:大豆油在较高的氢气压力、适中的反应温度和适量的催化剂浓度的条件下极度氢化可以得到较满意的加氢速度及较理想的产品质量;并通过研究证实,用快速熔点测定法判断极度氢化反应终点,简便易行且比较可靠,对油脂极度氢化工业生产具有指导意义。     

油脂氢化三元金属催化剂制备及性能研究(Ⅲ)——氢化工艺的条件研究

由文献[1,2]提供的催化剂,对氢化工艺条件进行了研究,找出了大豆油氢化时亚麻酸与亚油酸选择指数ＳⅡ物ＳⅠ与氢化工艺条件（氢化温度、氢气压力、催化剂浓度等）之间关系。     

固体聚合物电解质大豆油氢化反应器中膜电极制备条件的研究

利用固体聚合物电解质氢化反应器,在60℃和常压条件下氢化大豆油。对固体聚合物电解质氢化反应器的核心关键部件膜电极的制备条件进行了优化研究。膜电极最佳制备条件为使用RuO_2为阳极催化剂,40%Pt/C为阴极催化剂,催化剂的载量均为0.6 mg/cm~2,其中阳极和阴极黏合剂占催化层总质量的30%,膜电极最佳热压压力为2 MPa。利用优化条件下制备的膜电极获得了碘值为110 g I/100 g油、反式脂肪酸仅为1.55%的氢化大豆油。     

Pd/C催化剂用于大豆油电化学氢化的研究初探

采用自制的质子转移膜式电化学氢化反应器,在低温(60℃)和常压条件下实施大豆油氢化反应,反应以稀甲酸盐溶液作为介质,以负载型贵金属钯/碳(Pd/C)作为催化剂,考察Pd/C催化剂量对氢化大豆油脂肪酸组成、碘值、反式脂肪酸、异构化指数和氢化反应选择性影响。结果表明:增加催化剂量有利于提高催化剂表面的氢浓度,提高氢化反应速率,并改变氢化反应选择性和同分异构化作用;结果还表明,Pd/C催化剂具有很好的稳定性,通过催化剂回收实验证明钯催化剂可重复使用5次,因而在工业化应用上仍具有竞争力。     

负载型贵金属铂催化剂催化氢化大豆油的性能研究

油脂氢化是利用还原性镍等金属作为催化剂,使氢加成到三酰甘油双键上的过程。但在氢化过程中会不同程度地产生异构化产物——反式脂肪酸(TFAs)。因此学术界一直研究如何降低氢化过程中TFAs含量的方法,尤其是对催化氢化中各类催化剂的制备与性能的探究。通过制备二氧化锆(ZrO2)负载贵金属铂的催化剂,在工业条件下氢化大豆油并与雷尼镍催化剂对比其活性、反应选择性以及产生TFAs的含量。采用浸渍-还原法制备负载贵金属铂的催化剂,利用常用的表征手段如XRD、TEM、BET、ICP等对催化剂进行物理化学表征;同时在工业氢化条件下对大豆油进行催化氢化,对比各催化剂的活性、选择性以及TFAs的含量,且进一步对比氢化后油脂的品质指标如酸价、熔点。结果表明,ZrO2负载贵金属铂催化剂的活性极明显高于镍催化剂,且在碘值约为70时产生的反式酸含量为25.48 g/100 g大豆油,低于镍催化剂产生的反式酸(31.42g/100 g大豆油)。负载铂催化剂氢化后油脂的酸价稳定并且小于1.0 mgKOH/g;油脂的滑动熔点值显著上升,最终高达45.08℃。在工业氢化条件下,ZrO2负载的铂催化剂为典型的介孔材料,金属粒径小,金属分散性很好,具有高活性,低TFAs含量等优点。     

超临界CO_2氢化大豆油工艺优化及动力学分析

以自制Ni-Ag/SBA-15为催化剂,在超临界CO_2条件下对氢化大豆油的工艺进行研究,其最佳工艺条件为CO_2压力8.0 MPa、氢气分压3.40 MPa、氢化温度100℃、催化剂用量0.20%、搅拌速率300 r/min、氢化时间90 min,产品碘值为86.0 g I_2/100 g,反式脂肪酸(trans fatty acids,TFAs)含量为11.7%;利用氢化动力学方程,运用MATLAB软件编辑运算程序,研究超临界CO_2氢化大豆油的反应速率与选择性,与常规状态下氢化进行比较,发现超临界CO_2状态氢化反应速率较快,且对亚麻酸及亚油酸有更好的氢化选择性。同时,在超临界CO_2条件下进行氢化,氢化大豆油产品中的TFAs和硬脂酸含量更低,分别为11.7%和9.4%。     

Pd/碳纳米管催化转移氢化大豆油工艺优化及动力学分析

为降低油脂氢化过程中反式脂肪酸的含量,本实验以自制的Pd/碳纳米管（Pd/carbon nanotubes,Pd/CNTs）为催化剂,在催化转移氢化体系中氢化大豆油,通过响应面试验以大豆油碘值为响应值摸索最优工艺条件,同时对催化转移氢化大豆油进行动力学分析。结果表明：最佳工艺条件为氢化温度84 ℃、催化剂添加量0.20%（以体系质量计）、甲酸铵供体浓度0.33 mol/50 mL、氢化时间90 min,产品的三烯酸、二烯酸和单烯酸反应速率常数分别为4.9×10－2、8.7×10－3和8.31×10－4,氢化亚麻酸和亚油酸的选择性高达5.63和10.47,氢化后大豆油碘值为95.3 g/100 g,反式脂肪酸相对含量仅为10.2%。采用催化转移氢化的方式进行油脂氢化,对制备低反式氢化油脂具有一定的研究意义和应用前景,也可为油脂氢化工业的发展提供一定的理论依据。     

高温气相色谱法分析油脂随机酯交换反应程度研究

以大豆油和极度氢化棕榈油为原料进行酯交换反应,利用高温气相色谱法分析反应前后各种三酰甘油组成的变化,研究了不同催化剂催化酯交换反应的酯交换率,从而评判催化剂催化效果。采用此方法,利用单因素试验对Lipozyme 435脂肪酶催化大豆油与极度氢化棕榈油酯交换的参数进行了研究,得到适合的反应条件为:反应温度90℃、反应时间4 h、加酶量4%(占油脂总质量)、大豆油与氢化棕榈油质量比4∶3。在此条件下反应随机酯交换率为98.3%。     

油脂氢化三元金属催化剂制备及性能研究(Ⅱ)——制备条件的研究

在金属元素和组成固定的条件下,研究了催化剂的制备条件对催化剂活性与选择性的影响,并建立了大豆油氢化时亚麻酸与亚油酸的选择性指数ＳⅡ和ＳⅠ与制备条件之间的关系。     

电化学氢化法制备低反式脂肪酸大豆油脂

设计了质子转移膜式电化学氢化反应器,在低温（30-75 ℃）、常压和低电流密度下实施大豆油氢化反应,反应以稀甲酸钠溶液作为介质,通过电化学方法使甲酸根离子再生并作为电化学氢化反应媒质。考察电化学氢化反应条件反应温度、机械搅拌强度、EDDAB量和溶液组成对氢化油脂脂肪酸组成、碘值、反式脂肪酸含量、异构化指数和氢化反应选择性的影响。结果表明,质子转移膜式电化学氢化法制备氢化大豆油的最适工艺参数为反应温度60 ℃,机械搅拌强度850 r/min,3.0 g EDDAB /100 g油,溶液组成0.3 g/g,在此条件下获得碘值为82.73 g I2/100 g油,TFAs含量为13.3%,酸值为0.15 mg KOH/g油,过氧化值为0.070 g/100 g油的氢化大豆油产品。与传统气体氢化工艺相比,当完成相同程度氢化时,质子转移膜式电化学氢化可使反式脂肪酸含量减少71％。     

Ni catalyst promotion of a Cis-selective Pd catalyst for canola oil hydrogenation

A Ni catalyst was added to a cis-selective Pd catalyst in an attempt to further improve the Pd catalyst's cis-selectivity and activity for canola oil hydrogenation. The system was tested under reaction conditions known to be suitable for cis-selective hydrogenation with the Pd catalyst (50 ppm Pd, 70 °C, and 5.2 MPa). Although inactive on its own under these conditions, the addition of 100 ppm Ni increased the hydrogenation activity (from 2.12 to 2.49 10⁻² min⁻¹). Further addition of Ni up to 1000 ppm resulted in no further improvements in activity. The trans isomer contents of the oils hydrogenated with Pd and the Pd/Ni systems were similar. The level of conjugated dienes decreased rapidly during hydrogenation with both Pd alone and with the Pd/Ni combination and no changes in conjugation were detected in the presence of the Ni catalyst alone. The increased activity of the Pd/Ni system over Pd alone was attributed to adsorption of catalyst poisons from the oil by Ni.     

超临界CO2 条件下大豆粉末磷脂氢化工艺优化

为提高大豆粉末磷脂产品的储藏稳定性,对大豆粉末磷脂在CO2 超临界状态下的氢化工艺进行深入研究。采用Pd/C 作催化剂,无水乙醇与二氯甲烷(1:3,V/V)为溶剂,进行加氢反应。最终确定了最佳工艺条件：催化剂用量4%、反应时间60min、总压力10.5MPa、反应温度70℃、搅拌速度250r/min。所得氢化大豆粉末磷脂的色泽淡黄,碘值27.81g I2/100g,稳定性较好。     

电化学氢化制备低反式脂肪酸大豆油脂的分析

采用Agilent112-88A7 HP-88毛细管色谱柱的气相色谱和Avatar 370傅里叶转换红外光谱相结合的方法,对质子转移膜式电化学氢化制备的低反式脂肪酸的大豆油脂进行分析,其中气相色谱法中各脂肪酸的检出限为3.2~11.4μg/mL,相对标准偏差为0.30%~1.45%,试验表明两种方法对反式脂肪酸的定量结果一致;经过6 h的电化学氢化反应,当氢化大豆油脂的碘价由原料油的130.04 g I2/100 g下降到88.86g I2/100 g时,亚麻酸9c,12c,15cC18∶3质量分数由6.84%下降到0.28%,硬脂酸C18∶0质量分数由4.36%上升到10.44%,产品中反式脂肪酸质量分数为8.62%,主要是7.15%的9tC18∶1,0.74%的9t,12tC18∶2和0.36%的9t,12t,15tC18∶3。     

双戊烯催化加氢制备对孟烷工艺的研究

以工业双戊烯为原料,采用全循环法固定床加氢连续自动化控制生产工艺催化加氢制备对孟烷。试验比较颗粒Pd/C催化剂和镍系列改性催化剂B对双戊烯加氢反应的作用;通过单因素试验,分别考察反应温度、压力和时间等对双戊烯转化率和产物中对孟烷含量的影响;正交试验确定最佳工艺条件:当催化加氢反应的压力9.0MPa,温度220℃,时间4h时,双戊烯的转化率大于99.5%,产物中对孟烷含量达到97.1%。     

超临界CO_2状态下米糠油加氢反应的研究

在CO2超临界状态下,采用Pd/C做催化剂,对三级米糠油进行氢化反应研究,确定了最佳工艺条件:催化剂用量0.07%,反应时间40 min,温度75℃,总压力7.5 MPa,搅拌速度200 r/min。在此条件下,所得氢化米糠油的碘值为53.2 g/100 g,产品颜色为乳白色,免去了油脂脱色步骤,保留了原有的营养物质,成品中反式脂肪酸含量低,使其成为优质的人造奶油基料。     

大豆油氢化反应釜数值模拟及工艺优化

以一级大豆油为液相、Pt/C催化剂为固相,釜体为圆柱体,釜体高度为180 mm,内径为120 mm,液面高度为130 mm,利用FIUENT软件对大豆油氢化反应釜进行液固两相数值模拟,发现倾斜式搅拌桨距反应釜底部高度80 mm、桨叶直径40 mm、搅拌速率300 r/min时流体流动及催化剂分布最佳,并以模拟的主要参数制备了高压反应釜。高压反应釜内一级大豆油添加量90.0 g、Pt/C催化剂添加量0.15%(m/m),充入8 MPa的CO2气体,后充入H2保持反应釜内总压为12 MPa,通过优化得出最佳反应温度97℃、反应时间87 min、搅拌速率285 r/min时,氢化后大豆油的碘值为79.50 g I2/100 g,说明模拟准确,为展示大型设备油脂氢化过程提供理论依据。     

KF改性固体碱的制备、表征及在菜籽油醇解中的应用

将乙酸钙溶液、氟化钾溶液作为浸渍液,氧化铝作为载体,通过二次浸渍、二次焙烧制得KF-CaO/Al_2O_3固体碱催化剂。通过正交试验考察各制备因素对催化剂在菜籽油醇解中活性的影响。得出的最佳制备条件为:乙酸钙溶液质量分数20%,氟化钾溶液质量分数25%,一次焙烧温度950℃,一次焙烧时间5 h。最佳条件下制得的催化剂可使菜籽油转化率达到99.4%。采用热重分析、X射线衍射、N_2吸附-脱附、扫描电镜及Hammett指示剂滴定法对最佳条件下制备的CaAc_2/Al_2O_3、CaO/Al_2O_3及焙烧前后的KF-CaO/Al_2O_3进行了表征。结果显示:CaAc_2/Al_2O_3在140、420、700℃附近有明显失重,焙烧前KF-CaO/Al_2O_3在200、570℃附近有明显失重。焙烧后KF-CaO/Al_2O_3固体碱催化剂由无定形Al_2O_3载体及负载于表面的以单层分散的CaO、KF及反应产物构成。其比表面积为29.72 m~2/g、孔体积为0.074 2 cm~3/g。催化剂为表面光滑的层状结构,其碱强度介于7.2～18.4。