[发明专利]一种提高油脂氢化催化剂活性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种油脂氢化催化剂，尤其涉及一种提高催化剂活性的方法。

背景技术

油脂氢化作为油脂深加工重要的改性过程，可以改变油脂的天然结构和甘三酯组成。食用油脂氢化是指在催化剂(还原铜、镍、钯等)的作用下，油脂的不饱和双键与氢发生加成反应，以获得可供食用的特殊油脂制品的过程，所得到的油脂称为氢化油脂。油脂氢化的作用是降低油脂的不饱和度，提高油脂的熔点、固体脂肪含量、抗氧化稳定性和热稳定性，改善油脂的色泽、香味和口感等。人造黄油、起酥油、煎炸油等都可使用氢化油作为基料油。

油脂氢化一般是一个三相反应体系，即氢(气态)、油脂(液态)和催化剂(固态)均匀地混合在一起而发生化学反应。氢化反应的速度取决于油脂属性、反应温度、压力、催化剂活性剂和用量等因素。催化剂的功能是降低氢化反应活化能，加快氢化反应速率，催化剂的活性对食用油脂加氢反应起着至关重要的作用。通过测定氢化油的碘值是检验油脂氢化速率最常用的方法。

由于催化剂是油脂氢化加工的关键，对油脂氢化催化剂的开发、改性和应用的研究非常重要。油脂氢化常用镍基催化剂，贵金属催化剂Pt、Pd、Ru等也是重要的油脂氢化催化剂，对贵金属催化剂的开发与改性研究也越来越多。通过对催化剂改性提高油脂氢化催化剂的活性，可有效缩短氢化反应时间，提高加工生产的效率，节约能耗。

发明内容

本发明通过在催化剂合成的过程中加入一种甘氨酸盐，从而提高催化剂在油脂氢化时的活性。

本发明的目的是通过以下技术方法实现的：

一种提高油脂氢化催化剂活性的方法：在合成负载型贵金属铂催化剂Pt/ZrO₂的过程中加入甘氨酸镁或甘氨酸钙，分别得到改性催化剂P/ZrO₂-GlyMg和P/ZrO₂-GlyCa，通过对大豆油进行氢化反应评价催化剂的活性，改性后催化剂活性明显提高。

本发明涉及催化剂的制备方法，具体步骤如下：

(1)将六水合氯铂酸溶于去离子水中，配成盐溶液，将一定量的氧化锆载体与贵金属盐溶液混合，使Pt为载体质量的3％；

(2)在混合溶液中加入一定量的甘氨酸镁或甘氨酸钙；

(3)将混合后的溶液在室温下持续搅拌16h，使其充分浸渍，并将浸渍后的溶液于旋转蒸发仪上减压蒸干；

(4)将所得固体于干燥箱中80℃烘干，然后置于马弗炉中450℃焙烧5h；

(5)将焙烧后的催化剂置于管式炉中程序升温至500℃还原活化6h，制备好的催化剂使用氮气封存。

步骤(2)所述加入的甘氨酸镁的量使得Mg:Pt(摩尔比)为1:1，所述加入的甘氨酸钙的量使得Ca:Pt(摩尔比)为1:1。

步骤(5)所述还原活化方法为在密闭的管式炉中通氮气，以10℃/min的速率程序升温至500℃，用高纯氢气置换氮气，在氢气流速为30mL/min的条件下还原活化6h。

本发明的有益效果是：催化剂合成时加入的甘氨酸镁和甘氨酸钙是毒无害物质，且能够有效提高催化剂氢化时的活性。

附图说明

图1Pt/ZrO₂和Pt/ZrO₂-GlyMg氢化大豆油的碘值下降曲线

图2Pt/ZrO₂和Pt/ZrO₂-GlyCa氢化大豆油的碘值下降曲线

具体实施方案

以下结合具体实例对本发明的具体实施方案作进一步详细说明

本发明中所用的氧化锆为白色纳米粉末，购自sigma试剂公司，其货号为544760-25G，粒径＜100nm，比表面积≥25m²/g。

将200g大豆油置于高压反应釜中，在高温高压条件下进行氢化反应，分别以Pt/ZrO、Pt/ZrO₂-GlyMg和P/ZrO₂-GlyCa作为氢化反应的催化剂，对比改性前后催化剂的活性。

实施例1

1.1本发明方案添加甘氨酸镁改性催化剂的制备：

(1)称取0.24g六水合氯铂酸固体置于锥形瓶中，溶于去离子水，并加入3g氧化锆混合(Pt/ZrO₂＝3％)，继续加入去离子水(载体：去离子水＝1:250)，加入甘氨酸镁使得Mg:Pt(摩尔比)为1:1。

(2)将混合后的溶液在室温下持续搅拌16h，使其充分浸渍，并将浸渍后的溶液于旋转蒸发仪上减压蒸干。