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CN117603009A - 一种山梨醇的制备方法 - Google Patents

一种山梨醇的制备方法 Download PDF

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CN117603009A
CN117603009A CN202410095102.XA CN202410095102A CN117603009A CN 117603009 A CN117603009 A CN 117603009A CN 202410095102 A CN202410095102 A CN 202410095102A CN 117603009 A CN117603009 A CN 117603009A
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ball milling
sorbitol
catalyst
ultrasonic
reaction
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CN202410095102.XA
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唐春晖
孙宝云
曹国起
赵晓培
李慧君
张彩云
柴光臻
燕兰亭
丁立平
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SHANDONG TIANLI PHARMACEUTICAL CO Ltd
Original Assignee
SHANDONG TIANLI PHARMACEUTICAL CO Ltd
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Abstract

本发明提供了一种山梨醇的制备方法,属于山梨醇技术领域;所述山梨醇的制备方法,包括制备催化剂载体、负载、煅烧、还原以及催化反应;所述制备催化剂载体包括表面活化、混捏和硅烷处理;所述表面活化,将氧化铝和二氧化硅混合进行超声球磨处理,球磨18‑22min,球磨转速为204‑215rpm,超声频率为33‑40kHz,超声功率为155‑163W,然后加入去离子水、十二烷基苯磺酸钠进行二次超声球磨处理,球磨时间21‑27min,球磨转速为168‑180rpm,超声频率为23‑30kHz,超声功率为205‑215W,制得表面活化颗粒;本发明的制备方法,催化剂稳定性好,山梨醇产率高,葡萄糖转化率高。

Description

一种山梨醇的制备方法
技术领域
本发明属于山梨醇技术领域,具体涉及一种山梨醇的制备方法。
背景技术
山梨糖醇,别名山梨醇,分子式是C6H14O6,分子量为182.17,为白色吸湿性粉末或晶状粉末、片状或颗粒,无臭;
山梨醇可以用于生产维生素C的原料,山梨醇经过发酵和化学合成可制得维生素C;也可以用于表面活性剂的原料,用它生产司盘和吐温类的表面活性剂;山梨醇具有保湿性能,可以代替甘油,应用于牙膏、卷烟和化妆品的生产中;在食品工业中,可用作甜味剂、保湿剂、螯合剂和组织改良剂;在医药工业中,山梨醇经过硝化生成的失水山梨醇酯是治疗冠心病的药物;可见,山梨醇应用领域广,应用价值高,山梨醇的制备方法具有重要的研究意义。
目前,制备山梨醇的方法主要有催化还原法、电解氧化法和发酵法,在工业上普遍采用葡萄糖催化加氢法生产山梨醇,它是以淀粉、蔗糖 、葡萄糖等原料通过氢化反应得到,若以淀粉或蔗糖为原料,首先要将其转变为葡萄糖,再进行后续的氢化反应;葡萄糖氢化反应的实质就是葡萄糖的醛基经过加氢还原使得葡萄糖转变为山梨醇;
在加氢法制备山梨醇的过程中,催化剂是关键技术;
钌基催化剂是粉末状的,粒度细,比表面积大,催化活性和稳定性较高,且不容易流失;但是钌作为贵金属,价格昂贵,催化剂的生产成本加高,限制了在山梨醇制备中的应用;
镍基催化剂相对于钌基催化剂价格便宜,可以被工业化的生产所接受,但是现有的镍基催化剂,易失活,加氢转化率低,反应过程中易烧结,山梨醇产率低;
因此,提供一种山梨醇的制备方法,在采用镍基催化剂的前提下,提高葡萄糖转化率,保证山梨醇的产率是现有技术亟待解决的技术难题。
发明内容
为了解决现有技术中的技术问题,本发明提供了一种山梨醇的制备方法,在采用镍基催化剂的前提下,提高葡萄糖的转化率,保证山梨醇的产率。
针对上述技术问题,本发明采取以下技术方案:
1.制备催化剂载体
(1)表面活化
将氧化铝和二氧化硅混合,然后置于超声球磨装置中进行超声球磨处理,控制球磨时间为18-22min,球磨转速为204-215rpm,超声频率为33-40kHz,超声功率为155-163W,球磨处理结束后加入去离子水、十二烷基苯磺酸钠,进行二次超声球磨处理,控制球磨时间为21-27min,球磨转速为168-180rpm,超声频率为23-30kHz,超声功率为205-215W,超声球磨处理结束后制得表面活化颗粒;
所述氧化铝的粒径为190-210nm,所述二氧化硅的粒径为160-180nm;
所述氧化铝、二氧化硅、去离子水与十二烷基苯磺酸钠的质量比为11-13:7-9:120-140:3.4-4.0;
(2)混捏
将表面活化颗粒、甲基纤维素和去离子水混合均匀,然后挤压成型,控制挤出温度为30-34℃,制得挤出物,将挤出物先是在-44~-40℃下预冷1.0-1.5h,然后置于真空冷冻干燥机内,控制冷冻温度为-52~-47℃,真空压力为16-18Pa,处理时间为1.4-1.6h,真空冷冻干燥处理结束后,置于马弗炉内进行煅烧,以4.5-5.5℃/min速率升温至510-527℃,在510-527℃下煅烧2.4-2.7h,烧结气氛为氮气,制得初级催化剂载体;
所述活化颗粒、甲基纤维素和去离子水的质量比为116-124:2.3-2.5:4.8-5.2;
(3)硅烷处理
将kH550与乙醇溶液混合,然后加入甘油三油酸酯进行搅拌,搅拌均匀后制得混合液;将初级催化剂载体置于混合液中进行浸渍,浸渍时间为32-38min,浸渍温度为57-60℃,浸渍的同时进行搅拌,搅拌转速为237-245rpm,浸渍结束后通入氮气,控制压力为1.0-1.2MPa,温度为34-38℃,静置处理8-13min,静置处理结束后,采用3-5倍去离子水洗涤2-3次,干燥,制得催化剂载体;
所述表面活化的氧化铝与混合液的质量比为3:13-16;
所述kH550、乙醇溶液和甘油三油酸酯的质量比为1.4-1.6:87-95:2.2-2.5;
所述乙醇溶液的质量浓度为32-36%。
2.负载
将催化剂载体与混合液混合,然后进行均质处理,均质次数为2-3次,均质压力为5.2-5.5MPa,每次均质时间为2-4min,均质处理结束后浸泡32-40min,浸泡结束后在102-110℃下干燥8-10h,制得初级催化剂;
所述催化剂载体、混合液的质量体积比为83-87g:145-155ml;
所述混合液是由硝酸镍溶液和钼酸铵溶液混合而成,所述硝酸镍中NiO的含量为17-19g/L,所述钼酸铵溶液中MOO3的含量为31-34g/L。
3.煅烧
将初级催化剂置于煅烧炉中,以4.0-5.0℃/min速率升温至235-245℃,在235-245℃下煅烧37-44min,然后以3.0-4.0℃/min速率升温至360-380℃,在360-380℃下煅烧30-40min,最后以2.0-3.0℃/min速率升温至455-465℃,在455-465℃下煅烧45-54min,煅烧结束,降低至室温制得催化剂。
4.还原
将催化剂置于氢气气氛中进行还原,控制氢气压力为3.4-3.6MPa,还原温度为426-434℃,还原时间为1.7-1.9h,还原结束制得还原后的催化剂。
5.催化反应
将葡萄糖与还原后的催化剂置于反应釜中混合,加入去离子水,用氢气置换反应釜内气体2-4次,然后通入3.5-4.5MPa的氢气进行反应,控制搅拌转速为790-810rpm,反应温度为130-140℃,反应时间为2.7-3.0h,反应结束后待反应釜自然冷却至室温,制得山梨醇。
所述葡萄糖、还原后的催化剂与去离子水的质量比为0.6-0.8:0.20-0.22:18-22。
与现有技术相比,本发明取得了以下有益效果:
1.本发明对二氧化硅和氧化铝颗粒采用超声协助等离子体的方式进行表面活化,然后经过混捏,在混捏过程中采用真空冷冻干燥的方法,再经过硅烷处理制得催化剂载体,然后经过特定的阶梯式煅烧等处理步骤制得的催化剂,避免了催化剂颗粒之间的团聚现象,分散性能好,粒径均匀,并且具有较大的比表面积和更加丰富的孔洞结构,保证了孔洞的完整性和稳定性,避免了孔洞的坍塌,使制得的催化剂活性高,不容易失活,促进了反应的进行,并且反应保持较高的稳定性,最终提高了葡萄糖的转化率和山梨醇的产率,在催化剂长时间的使用之后,仍能保持优异的催化性能,延长了有效的使用寿命;
2.本发明制备山梨醇的方法,山梨醇产率为94.1-96.5%,葡萄糖转化率为99.7-100%;
3.本发明制得的催化剂,稳定性能强,在较长反应时间内,催化剂仍能保持较高的反应活性,控制反应过程中温度为126℃,反应压力为4MPa,反应28h时,山梨醇产率为94.0-96.5%,葡萄糖转化率为99.7-100%;反应56h时,山梨醇产率为94.0-96.3%,葡萄糖转化率为99.7-100%;反应112h时,山梨醇产率为93.7-96.3%,葡萄糖转化率为99.5-100%;反应140h时,山梨醇产率为93.5-96.2%,葡萄糖转化率为99.4-99.8%。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果更加清楚的理解,现说明本发明的具体实施方式。
实施例1 一种山梨醇的制备方法
1.制备催化剂载体
(1)表面活化
将氧化铝和二氧化硅混合,然后置于超声球磨装置中进行超声球磨处理,控制球磨时间为20min,球磨转速为210rpm,超声频率为37kHz,超声功率为160W,球磨处理结束后加入去离子水、十二烷基苯磺酸钠,进行二次超声球磨处理,控制球磨时间为24min,球磨转速为174rpm,超声频率为26kHz,超声功率为210W,超声球磨处理结束后制得表面活化颗粒;
所述氧化铝的粒径为200nm,所述二氧化硅的粒径为170nm;
所述氧化铝、二氧化硅、去离子水与十二烷基苯磺酸钠的质量比为12:8:130:3.7;
(2)混捏
将表面活化颗粒、甲基纤维素和去离子水混合均匀,然后挤压成型,控制挤出温度为32℃,制得挤出物,将挤出物先是在-42℃下预冷1.2h,然后置于真空冷冻干燥机内,控制冷冻温度为-50℃,真空压力为17Pa,处理时间为1.5h,真空冷冻干燥处理结束后,置于马弗炉内进行煅烧,以5℃/min速率升温至520℃,在520℃下煅烧2.5h,烧结气氛为氮气,制得初级催化剂载体;
所述活化颗粒、甲基纤维素和去离子水的质量比为120:2.4:5.0;
(3)硅烷处理
将kH550与乙醇溶液混合,然后加入甘油三油酸酯进行搅拌,搅拌均匀后制得混合液;将初级催化剂载体置于混合液中进行浸渍,浸渍时间为35min,浸渍温度为59℃,浸渍的同时进行搅拌,搅拌转速为241rpm,浸渍结束后通入氮气,控制压力为1.1MPa,温度为36℃,静置处理15min,静置处理结束后,采用4倍去离子水洗涤2次,干燥,制得催化剂载体;
所述表面活化的氧化铝与混合液的质量比为3:14;
所述kH550、乙醇溶液和甘油三油酸酯的质量比为1.5:90:2.3;
所述乙醇溶液的质量浓度为34%。
2.负载
将催化剂载体与混合液混合,然后进行均质处理,均质次数为3次,均质压力为5.4MPa,每次均质时间为3min,均质处理结束后浸泡35min,浸泡结束后在105℃下干燥9h,制得初级催化剂;
所述催化剂载体、混合液的质量体积比为85g:150ml;
所述混合液是由硝酸镍溶液和钼酸铵溶液混合而成,所述硝酸镍中NiO的含量为18g/L,所述钼酸铵溶液中MOO3的含量为32g/L。
3.煅烧
将初级催化剂置于煅烧炉中,以4.5℃/min速率升温至240℃,在240℃下煅烧40min,然后以3.5℃/min速率升温至370℃,在370℃下煅烧35min,最后以2.5℃/min速率升温至460℃,在460℃下煅烧50min,煅烧结束,降低至室温制得催化剂。
4.还原
将催化剂置于氢气气氛中进行还原,控制氢气压力为3.5MPa,还原温度为430℃,还原时间为1.8h,还原结束制得还原后的催化剂。
5.催化反应
将葡萄糖与还原后的催化剂置于反应釜中混合,加入去离子水,用氢气置换反应釜内气体3次,然后通入4MPa的氢气进行反应,控制搅拌转速为800rpm,反应温度为136℃,反应时间为2.8h,反应结束后待反应釜自然冷却至室温,制得山梨醇。
所述葡萄糖、还原后的催化剂与去离子水的质量比为0.7:0.21:20。
实施例2 一种山梨醇的制备方法
1.制备催化剂载体
(1)表面活化
将氧化铝和二氧化硅混合,然后置于超声球磨装置中进行超声球磨处理,控制球磨时间为18min,球磨转速为204rpm,超声频率为33kHz,超声功率为155W,球磨处理结束后加入去离子水、十二烷基苯磺酸钠,进行二次超声球磨处理,控制球磨时间为21min,球磨转速为168rpm,超声频率为23kHz,超声功率为205W,超声球磨处理结束后制得表面活化颗粒;
所述氧化铝的粒径为190nm,所述二氧化硅的粒径为160nm;
所述氧化铝、二氧化硅、去离子水与十二烷基苯磺酸钠的质量比为11:7:120:3.4;
(2)混捏
将表面活化颗粒、甲基纤维素和去离子水混合均匀,然后挤压成型,控制挤出温度为30℃,制得挤出物,将挤出物先是在-40℃下预冷1.5h,然后置于真空冷冻干燥机内,控制冷冻温度为-52℃,真空压力为16Pa,处理时间为1.4h,真空冷冻干燥处理结束后,置于马弗炉内进行煅烧,以4.5℃/min速率升温至510℃,在510℃下煅烧2.7h,烧结气氛为氮气,制得初级催化剂载体;
所述活化颗粒、甲基纤维素和去离子水的质量比为116:2.3:4.8;
(3)硅烷处理
将kH550与乙醇溶液混合,然后加入甘油三油酸酯进行搅拌,搅拌均匀后制得混合液;将初级催化剂载体置于混合液中进行浸渍,浸渍时间为32min,浸渍温度为57℃,浸渍的同时进行搅拌,搅拌转速为237rpm,浸渍结束后通入氮气,控制压力为1.0MPa,温度为38℃,静置处理13min,静置处理结束后,采用3倍去离子水洗涤2次,干燥,制得催化剂载体;
所述表面活化的氧化铝与混合液的质量比为3:13;
所述kH550、乙醇溶液和甘油三油酸酯的质量比为1.4:87:2.2;
所述乙醇溶液的质量浓度为32%。
2.负载
将催化剂载体与混合液混合,然后进行均质处理,均质次数为2次,均质压力为5.2MPa,每次均质时间为4min,均质处理结束后浸泡32min,浸泡结束后在102℃下干燥10h,制得初级催化剂;
所述催化剂载体、混合液的质量体积比为83g:145ml;
所述混合液是由硝酸镍溶液和钼酸铵溶液混合而成,所述硝酸镍中NiO的含量为17g/L,所述钼酸铵溶液中MOO3的含量为31g/L。
3.煅烧
将初级催化剂置于煅烧炉中,以4.0℃/min速率升温至235℃,在235℃下煅烧44min,然后以3.0℃/min速率升温至360℃,在360℃下煅烧40min,最后以2.0℃/min速率升温至455℃,在455℃下煅烧54min,煅烧结束,降低至室温制得催化剂。
4.还原
将催化剂置于氢气气氛中进行还原,控制氢气压力为3.4MPa,还原温度为426℃,还原时间为1.7h,还原结束制得还原后的催化剂。
5.催化反应
将葡萄糖与还原后的催化剂置于反应釜中混合,加入去离子水,用氢气置换反应釜内气体2次,然后通入3.5MPa的氢气进行反应,控制搅拌转速为790rpm,反应温度为130℃,反应时间为3.0h,反应结束后待反应釜自然冷却至室温,制得山梨醇。
所述葡萄糖、还原后的催化剂与去离子水的质量比为0.6:0.20:18。
实施例3 一种山梨醇的制备方法
1.制备催化剂载体
(1)表面活化
将氧化铝和二氧化硅混合,然后置于超声球磨装置中进行超声球磨处理,控制球磨时间为22min,球磨转速为215rpm,超声频率为40kHz,超声功率为163W,球磨处理结束后加入去离子水、十二烷基苯磺酸钠,进行二次超声球磨处理,控制球磨时间为27min,球磨转速为180rpm,超声频率为30kHz,超声功率为215W,超声球磨处理结束后制得表面活化颗粒;
所述氧化铝的粒径为210nm,所述二氧化硅的粒径为180nm;
所述氧化铝、二氧化硅、去离子水与十二烷基苯磺酸钠的质量比为13:9:140:4.0;
(2)混捏
将表面活化颗粒、甲基纤维素和去离子水混合均匀,然后挤压成型,控制挤出温度为34℃,制得挤出物,将挤出物先是在-44℃下预冷1.0h,然后置于真空冷冻干燥机内,控制冷冻温度为-47℃,真空压力为18Pa,处理时间为1.6h,真空冷冻干燥处理结束后,置于马弗炉内进行煅烧,以5.5℃/min速率升温至527℃,在527℃下煅烧2.4h,烧结气氛为氮气,制得初级催化剂载体;
所述活化颗粒、甲基纤维素和去离子水的质量比为124:2.5:5.2;
(3)硅烷处理
将kH550与乙醇溶液混合,然后加入甘油三油酸酯进行搅拌,搅拌均匀后制得混合液;将初级催化剂载体置于混合液中进行浸渍,浸渍时间为38min,浸渍温度为60℃,浸渍的同时进行搅拌,搅拌转速为245rpm,浸渍结束后通入氮气,控制压力为1.2MPa,温度为34℃,静置处理18min,静置处理结束后,采用5倍去离子水洗涤3次,干燥,制得催化剂载体;
所述表面活化的氧化铝与混合液的质量比为3:16;
所述kH550、乙醇溶液和甘油三油酸酯的质量比为1.6:95:2.5;
所述乙醇溶液的质量浓度为36%。
2.负载
将催化剂载体与混合液混合,然后进行均质处理,均质次数为3次,均质压力为5.5MPa,每次均质时间为2min,均质处理结束后浸泡40min,浸泡结束后在110℃下干燥8h,制得初级催化剂;
所述催化剂载体、混合液的质量体积比为87g:155ml;
所述混合液是由硝酸镍溶液和钼酸铵溶液混合而成,所述硝酸镍中NiO的含量为19g/L,所述钼酸铵溶液中MOO3的含量为34g/L。
3.煅烧
将初级催化剂置于煅烧炉中,以5.0℃/min速率升温至245℃,在245℃下煅烧37min,然后以4.0℃/min速率升温至380℃,在380℃下煅烧30min,最后以3.0℃/min速率升温至465℃,在465℃下煅烧45min,煅烧结束,降低至室温制得催化剂。
4.还原
将催化剂置于氢气气氛中进行还原,控制氢气压力为3.6MPa,还原温度为434℃,还原时间为1.9h,还原结束制得还原后的催化剂。
5.催化反应
将葡萄糖与还原后的催化剂置于反应釜中混合,加入去离子水,用氢气置换反应釜内气体4次,然后通入4.5MPa的氢气进行反应,控制搅拌转速为810rpm,反应温度为140℃,反应时间为2.7h,反应结束后待反应釜自然冷却至室温,制得山梨醇。
所述葡萄糖、还原后的催化剂与去离子水的质量比为0.8:0.22:22。
对比例1
在实施例1的基础上,改变之处为,
①在表面活化步骤中,仅是对氧化铝和二氧化硅进行球磨处理,省略十二烷基苯磺酸钠成分和超声辅助处理;所述表面活化步骤为,将氧化铝和二氧化硅混合,然后进行球磨处理,控制球磨时间为44min,球磨转速为210rpm;
②所述煅烧步骤为,将初级催化剂置于煅烧炉中,煅烧炉的温度为460℃,在460℃下煅烧125min,煅烧结束,降低至室温制得催化剂;
其余操作都相同。
对比例2
在实施例1的基础上,改变之处为,
①在混捏步骤中,将挤出物在110℃下烘干,烘干后进行煅烧,省略预冷和真空冷冻干燥处理;
②省略硅烷处理步骤;
其余操作均相同。
试验例1
按照实施例1-3的方法制备山梨醇,反应结束后取样分析,测定山梨醇的产率、葡萄糖的转化率以及山梨醇的选择性,具体结果如下:
试验例2
将实施例1-3与对比例1-2制得的催化剂进行稳定性能的测试,控制反应温度为126℃,反应压力为4MPa,测试在不同反应时间的山梨醇的产率和葡萄糖的转化率,测定结果如下:
本发明在表面活化步骤中,在机械力作用下,使得混合颗粒的反应活性提高,采用超声波协助等离子处理,并且与表面活性剂结合,在超声波的辅助作用下,空化效应产生的高速冲击波和射流加速氧化铝颗粒的运动,使得混合颗粒之间发生高速碰撞,从而促进脆性颗粒的粉碎,增加了氧化铝和二氧化硅颗粒的比表面积,进而提高了二氧化硅和氧化铝颗粒的活性,实现了增加比表面积的同时,粒径分布更加均匀,其与特定的硅烷处理步骤相结合,实现了初级催化剂载体的表面改性,避免了氧化铝和二氧化硅之间的团聚;在混捏步骤中采用真空冷冻干燥和特定的阶梯式煅烧方法等相结合,使得催化剂具有更大的比面积和更加丰富的孔洞结构,避免了颗粒团聚现象和孔洞的坍塌,保证了孔洞的完整性和稳定性。
由上述实验结果可以看出,本发明对二氧化硅和氧化铝颗粒采用超声协助等离子体的方式进行表面活化,然后经过混捏,在混捏过程中采用真空冷冻干燥的方法,再经过硅烷处理制得催化剂载体,然后经过特定的煅烧等处理步骤制得的催化剂,避免了颗粒之间的团聚现象,分散性能好,粒径均匀,并且催化剂具有较大的比表面积和稳定的孔洞结构,进一步促进了反应的进行,使反应保持较高的稳定性,有利于葡萄糖的加氢,进而提高了葡萄糖的转化率和山梨醇的产率,在催化剂长时间的使用之后,仍能保持优异的催化性能,延长了有效的使用寿命;
根据对比例1可知,将表面处理步骤替换为常规的等离子体处理,并且对初级催化剂采用常规的高温一次煅烧处理,其中的二氧化硅和氧化铝颗粒活化性能不佳,制得的催化剂孔洞坍塌,无法形成较为理想的孔洞结构,进而导致了催化剂活性低,影响了山梨醇的产率和葡萄糖的转化率,并且催化剂容易失活,稳定性能差;
根据对比例2可知,在混捏步骤中将挤出物进行烘干,并且省略硅烷处理步骤,会导致团聚以及孔洞结构被破坏的问题,进而不能实现有效的负载,导致催化剂的活性较低,容易失活,影响催化反应的进行,并且在催化剂在长时间使用后,其无法达到理想的催化性能,缩短了使用寿命。
除非另有说明,本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种山梨醇的制备方法,其特征在于,所述山梨醇的制备方法,包括制备催化剂载体、负载、煅烧、还原以及催化反应步骤;
所述制备催化剂载体包括表面活化、混捏和硅烷处理步骤;
所述表面活化步骤为,将氧化铝和二氧化硅混合,然后置于超声球磨装置中进行超声球磨处理,控制球磨时间为18-22min,球磨转速为204-215rpm,超声频率为33-40kHz,超声功率为155-163W,球磨处理结束后加入去离子水、十二烷基苯磺酸钠,进行二次超声球磨处理,控制球磨时间为21-27min,球磨转速为168-180rpm,超声频率为23-30kHz,超声功率为205-215W,超声球磨处理结束后制得表面活化颗粒;
所述混捏步骤为,将表面活化颗粒、甲基纤维素和去离子水混合均匀,然后挤压成型,控制挤出温度为30-34℃,制得挤出物,将挤出物先是在-44~-40℃下预冷1.0-1.5h,然后置于真空冷冻干燥机内,控制冷冻温度为-52~-47℃,真空压力为16-18Pa,处理时间为1.4-1.6h,真空冷冻干燥处理结束后,置于马弗炉内进行煅烧,以4.5-5.5℃/min速率升温至510-527℃,在510-527℃下煅烧2.4-2.7h,烧结气氛为氮气,制得初级催化剂载体;
所述硅烷处理步骤为,将kH550与乙醇溶液混合,然后加入甘油三油酸酯进行搅拌,搅拌均匀后制得混合液;将初级催化剂载体置于混合液中进行浸渍,浸渍时间为32-38min,浸渍温度为57-60℃,浸渍的同时进行搅拌,搅拌转速为237-245rpm,浸渍结束后通入氮气,控制压力为1.0-1.2MPa,温度为34-38℃,静置处理8-13min,静置处理结束后,采用3-5倍去离子水洗涤2-3次,干燥,制得催化剂载体;
所述负载步骤为,将催化剂载体与混合液混合,然后进行均质处理,均质次数为2-3次,均质压力为5.2-5.5MPa,每次均质时间为2-4min,均质处理结束后浸泡32-40min,浸泡结束后在102-110℃下干燥8-10h,制得初级催化剂;
所述煅烧步骤为,将初级催化剂置于煅烧炉中,以4.0-5.0℃/min速率升温至235-245℃,在235-245℃下煅烧37-44min,然后以3.0-4.0℃/min速率升温至360-380℃,在360-380℃下煅烧30-40min,最后以2.0-3.0℃/min速率升温至455-465℃,在455-465℃下煅烧45-54min,煅烧结束,降低至室温制得催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种山梨醇的制备方法,其特征在于,
所述表面活化步骤中,所述氧化铝的粒径为190-210nm,所述二氧化硅的粒径为160-180nm;
所述氧化铝、二氧化硅、去离子水与十二烷基苯磺酸钠的质量比为11-13:7-9:120-140:3.4-4.0。
3.根据权利要求1所述的一种山梨醇的制备方法,其特征在于,
所述混捏步骤中,所述活化颗粒、甲基纤维素和去离子水的质量比为116-124:2.3-2.5:4.8-5.2。
4.根据权利要求1所述的一种山梨醇的制备方法,其特征在于,
所述硅烷处理步骤中,所述表面活化的氧化铝与混合液的质量比为3:13-16;
所述kH550、乙醇溶液和甘油三油酸酯的质量比为1.4-1.6:87-95:2.2-2.5;
所述乙醇溶液的质量浓度为32-36%。
5.根据权利要求1所述的一种山梨醇的制备方法,其特征在于,
所述负载步骤中,所述催化剂载体、混合液的质量体积比为83-87g:145-155ml;
所述混合液是由硝酸镍溶液和钼酸铵溶液混合而成,所述硝酸镍中NiO的含量为17-19g/L,所述钼酸铵溶液中MOO3的含量为31-34g/L。
6.根据权利要求1所述的一种山梨醇的制备方法,其特征在于,
所述还原步骤为,将催化剂置于氢气气氛中进行还原,控制氢气压力为3.4-3.6MPa,还原温度为426-434℃,还原时间为1.7-1.9h,还原结束制得还原后的催化剂。
7.根据权利要求1所述的一种山梨醇的制备方法,其特征在于,
所述催化反应步骤为,将葡萄糖与催化剂置于反应釜中混合,加入去离子水,用氢气置换反应釜内气体2-4次,然后通入3.5-4.5MPa的氢气进行反应,控制搅拌转速为790-810rpm,反应温度为130-140℃,反应时间为2.7-3.0h,反应结束后待反应釜自然冷却至室温,制得山梨醇;
所述葡萄糖、催化剂与去离子水的质量比为0.6-0.8:0.20-0.22:18-22。
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