[发明专利]一种提高葡萄糖氢化效率的方法

说明书

本发明涉及一种提高葡萄糖氢化效率的方法，包括如下步骤：首先在氢化罐中加入催化剂混合液和葡萄糖溶液，再升温加氢，在升温过程中以2L/min~5L/min的速度注碱，调节罐内溶液的pH为6.6~7.5，继续完成氢化后得到葡萄糖氢化液。本发明方法减少了催化剂消耗，缩短了反应时间，提高了葡萄糖氢化产能，同时降低了成本。

技术领域

本发明涉及葡萄糖生产山梨醇技术领域，具体涉及一种提高葡萄糖氢化效率的方法。

背景技术

葡萄糖，可以通过物理、化学和生物的方法得到众多基础化学品，如山梨醇、乳酸、乙酰丙酸等。其中，山梨醇作为一种高附加值的化合物，在食品、医药、日化等行业中得到了广泛的应用。

工业化生产中，主要采用Raney-Ni催化剂催化葡萄糖加氢制备山梨醇。该催化剂的特点是在中性和弱碱性环境下活性高，在酸性环境中，镍会流失，催化剂活性下降；同时，由于葡萄糖在碱性条件下部分会异构成果糖，加氢后产生甘露糖醇等副产物，所以氢化反应初始体系一般控制在中性；然而在反应过程中，随着温度升高，pH会下降，酸性增强，Raney-Ni催化剂活性不断下降，氢化反应时间增加，氢化效率明显降低。

为解决该问题，有的通过对催化剂进行改进，提高催化剂的稳定性，如公开号为CN106669681A的专利介绍了一种可重复利用的具有磁性的Ni/Cu/Al/Fe类水滑石前体催化剂，通过向Raney-Ni催化剂中加入Fe、Cr、Mo、Co等助剂来改善催化剂的各项性能，稳定性得到了提升，但该催化剂制备工艺复杂，前期处理麻烦。还有的通过在催化反应前加碱将葡萄糖液调整至中性和弱碱性，如公开号为CN1214333A和公开号为CN109305882A的专利等，然而该方法不仅反应前期葡萄糖部分异构成果糖，产生甘露糖醇等副产物，反应中后期体系还是会处于酸性环境中，出现催化剂活性下降，氢化效率低等问题。

目前，有研究尝试在反应过程中控制pH，如公开号为CN109053368A的专利公开了一种在反应过程中添加镁粉调节反应体系的pH值的方法，但是在葡萄糖的氢化过程，添加镁粉的实际效果并不明显，而且在大生产中，输送和添加镁粉均比较困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种提高葡萄糖氢化效率的方法，以解决现有技术中在葡萄糖氢化过程中随着温度升高，pH不断的降低，催化剂处于酸性环境中，镍产生流失，催化剂的活性下降，氢化反应时间增加，氢化效率低的问题。

本发明是这样实现的，提供一种提高葡萄糖氢化效率的方法，包括以下步骤：

步骤一、进料：往氢化罐中加入催化剂混合液和55±1%浓度、pH为6.2±0.2的葡萄糖溶液；

步骤二、氢化：给步骤一中的葡萄糖溶液升温加氢，压力控制在6.5MPa ~10.5MPa，温度控制110℃~140℃，温度为130℃~140℃时，开始以2L/min~5L/min的速度注碱，注碱后pH控制为6.6~7.5，整个氢化时间为200min ~230min。

步骤三、出料：完成后续过程后出料得到葡萄糖氢化液。

与现有技术相比，本发明的一种提高葡萄糖氢化效率的方法具有如下特点：

（1）、通过本发明途中注碱工艺，达到稳定氢化反应体系中催化剂的活性的效果，催化剂镍流失现象大大减少，减少了催化剂消耗，缩短了反应时间，催化剂成本降低25%，电成本降低20%，蒸汽成本降低10%，葡萄糖氢化产能提高30%。

（2）、本发明在反应过程中注碱，实现氢化过程pH的稳定，保证葡萄糖转化率在99.8%以上，氢化液中山梨糖醇的含量稳定在94.4%以上，甘露醇含量控制在0.7%以下。

具体实施方式