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硬脂酸是一种重要的基础化工原料,主要通过酯化和酯交换生产脂肪酸衍生物,广泛用于化妆品工业、橡胶工业、有机化学品等。目前工业上硬脂酸主要生产工艺为蒸馏法,但蒸馏法生产硬脂酸所需原料要求严格,生产工艺流程复杂。不饱和脂肪酸催化加氢法制备硬脂酸可以有效的避免上述缺点,提高产品质量。采用不饱和脂肪酸催化加氢工艺制备硬脂酸具有非常好的工业应用潜力。 本文以反应釜中不饱和脂肪酸催化加氢工艺条件为基础,研究探讨了固定床中商业级009型兰尼镍催化剂对不饱和脂肪酸加氢制备硬脂酸的催化性能,实验结果表明:兰尼镍催化剂对不饱和脂肪酸加氢反应有良好的催化性能,得到的最佳催化反应条件是:以乙醇为溶剂、不饱和脂肪酸溶液的质量分数为40%、压力4.0MPa、液时空速0.6h-1、反应温度100℃、氢酸比138∶1。最佳条件下,在酸值保持不变的情况下可以将产物的碘值降低至1.0,不饱和脂肪酸的碘值降低率达到95.8%,催化剂连续运行300h后活性开始降低。 本论文筛选自制Al2O3为催化剂载体,采用浸渍法制备了Ru基催化剂Ru/Al2O3-2,考察了活性组分Ru负载量对催化剂结构性质和催化活性的影响。结合XRD、BET、H2-TPR、TG等表征结果,认为:当Ru含量为3wt%,自制Al2O3,焙烧温度为400℃,Ru/Al2O3-2催化剂在固定床中对不饱和脂肪酸具有较高的催化活性和选择性。优化的反应工艺条件为:以乙醇为溶剂、不饱和脂肪酸溶液的质量分数为60%、压力3.0MPa、反应温度90℃、液时空速0.6h-1、氢酸比170∶1。在此条件下,酸值保持不变,产物的碘值降低至0.9,不饱和脂肪酸的碘值降低率达到96.3%。Ru/Al2O3-2催化剂在连续运行380h后活性呈下降趋势。 与商用009型兰尼镍催化剂相比,Ru/Al2O3-2催化不饱和脂肪酸加氢制备硬脂酸,反应温度及压力下降,催化稳定性略有提高。提高负载型催化剂催化加氢的稳定性依然是今后研究重点。