[发明专利]用助催化的担载型镍催化剂氢化脂肪酸

说明书

本发明涉及一种用于氢化不饱和脂肪酸以制备饱和脂肪酸的方法，所述方法包括在氢气和担载型镍催化剂的存在下氢化不饱和脂肪酸，所述担载型镍催化剂包括：氧化性载体；5～80wt％的镍，基于催化剂的重量以原子镍计算；0.1～10wt％的铜助催化剂，基于催化剂的重量以原子铜计算；以及1～10wt％的第II主族金属，基于催化剂的重量以金属氧化物计算。

本申请是2011年4月21日递交的申请号为201180022017.1，发明名称为“用助催化的担载型镍催化剂氢化脂肪酸”的分案申请。

技术领域

本发明涉及氢化不饱和脂肪酸以制备饱和脂肪酸，所述方法包括在氢气和担载型镍催化剂的存在下氢化不饱和脂肪酸。

背景技术

担载型金属催化剂已为人所知，并且它们用于很多反应中，包括氢化诸如油或脂肪酸等不饱和脂肪材料，已经在文献中被广泛描述。担载型镍催化剂已经在各种需要低IV(碘值)脂肪产物的氢化方法中使用。如果产物完全或基本上完全被饱和，那么得到低IV。

US-A-6054627描述了将一种包括主量的铜或锌的氧化物以及至少一种其他金属的催化剂，用于氢化反应中。US-A-5493037描述了一种包括镍、二氧化硅、氧化铝和一种粘土矿物粘结剂的催化剂，用于脂肪酸的固定床氢化中。提到了含量为10～50wt％的镍，但没有详细说明如何定义重量百分比。WO-A-2004/035204描述了将一种具有镁助催化剂的镍催化剂，用于氢化不饱和有机化合物。公开了在被还原的催化剂中测定的含量为51～80wt％的镍。US-A-4048116描述了一种还包括铜和锰并且可选地包括钼的非担载型镍催化剂，用于氢化乙炔醇。US-A-4133822描述了一种使用还包括亚铬酸铜辅助催化剂的镍催化剂氢化不饱和脂肪酸的方法。GB-A-1312963描述了一种适合氢化油的包含铜和镍的催化剂。

EP-A-0572081、GB-A-1574389、DE-C-767901、US-A-2320063以及US-A-4251394描述了一种用于氢化油和脂肪的担载型镍和铜催化剂。GB-A-578102描述了一种包括镍、铁和铜的助催化的氢漂白催化剂(hydrobleaching catalyst)。

脂肪酸氢化通常能在具有粉末状催化剂的浆相中或具有成形催化剂的固定床中完成。镍催化剂常用于脂肪酸氢化反应应用中。然而，这些催化剂可能表现出由作为奥斯特瓦尔德熟化结果的大规模微晶生长导致的相对快的失活。此外，在反应条件下主量的镍溶解在脂肪酸原料中。为了使这种催化剂在上述方法中经济，应该最小化该失活速率。

发明内容

本发明涉及用铜和第II主族金属助催化的二氧化硅上的镍催化剂用于氢化(天然油衍生的)脂肪酸的用途，该(天然油衍生的)脂肪酸是油脂化学品加工的原料。

因此，本发明涉及一种用于氢化不饱和脂肪酸以制备饱和脂肪酸的方法，所述方法包括在氢气和担载型镍催化剂的存在下氢化不饱和脂肪酸，所述担载型镍催化剂包括：氧化性载体(oxidic support)；5～80wt％的镍，基于催化剂的重量以原子镍(atomicnickel)计算；0.1～10wt％的铜助催化剂，基于催化剂的重量以原子铜(atomic copper)计算；以及1～10wt％的第II主族金属，基于催化剂的重量以金属氧化物计算。本文中涉及的所有重量％都是基于被还原的催化剂的重量，除非另有指出。

惊奇地，用铜助催化的镍催化剂在反应条件下失活较慢。这种效应的真正机制还不知道，但认为在氢化反应过程中形成的对溶解/再沉淀较不敏感的镍-铜合金微晶对此有作用。

本发明能应用于脂肪酸氢化以降低碘值，即，氢化(多)不饱和脂肪酸以制备饱和脂肪酸。

根据本发明被氢化的脂肪酸是具有优选由C₆～C₃₆组成，更优选由C₁₆～C₂₄组成的支化或未支化脂肪族链的羧酸。