油脂氢化
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即:油脂的双键及溶解于油脂的氢被催化剂 表面活性点吸附，形成氢-催化剂-双键的不 稳定复合物，分解后形成半氢化中间体。半 氢化中间体接受或离去氢原子，则形成饱和 键、双键恢复、顺-反异构化、双键位移。
氢化的选择性
选择性对氢化反应及其产物有两层含 义：
一是指化学选择性
二是指催化剂的选择性 即某种催化剂催化生产的氢化油在
高效的搅拌选择性低、异构化少
4、催化剂
催化剂是氢化的关键,它对氢化的影响表现在 其种类、结构和浓度等几个方面。
不同种类的催化剂对氢化反应有不同选 择性，常用的多相催化剂的选择性强弱顺 序为：铜>钴或钯>镍或铑>铂。
催化剂的表面结构（空隙度、孔径大小、 孔道长短、比表面积等）则决定了它的催 化活性，对氢化速率和选择性影响较大。
油中的氢和油分子双键，分别形成金属 -氢及金属-双键配合物
③表面反应：两种配合物反应生成半 氢化中间体，进而与另一个氢反应， 完成加成
④解吸或脱氢
⑤扩散：氢化分子由催化剂表面解吸下 来，向油脂主体扩散。
氢化机理
油脂氢化是固体（催化剂）、液体（油 脂）、气体（氢气）三相同时参与反应，达 三合一时，其氢化反应才能进行。（均相催 化机理）
2、压力
油脂氢化通常是在压力为0.7～ 0.39MPa下进行的。
增大压力可增大氢在油中的溶解 度，使催化剂表面吸附的有效氢处于 饱和状态，从而加速氢化反应。
高压对异构化和选择性的影响较 少。
3、搅拌 为了提高传质、传热效果，确保催
化剂与油脂、氢气的充分混合，氢化 过程必须伴有高效的搅拌混合。
搅拌能增大氢气在油中的溶解速率， 高温下，搅拌对氢化速率影响显著。
油脂氢化
一、 油脂氢化技术概要 二、油脂氢化机理 三、影响油脂氢化的因素 四、油脂氢化工艺
一、油脂氢化技术概要
油脂氢化定义 油脂氢化的目的 油脂氢化的分类 油脂氢化的发展史
油脂氢化的定义
油脂氢化是指液态油脂或软脂
在一定条件（催化剂、温度、压力、 搅拌）下，与氢气发生加成反应， 使油脂分子中的双键得以饱和的工 艺过程。 经过氢化的油脂称为氢化油 极度氢化的油脂又称为硬化油
5、反应物
A、底物油脂 油脂的组成和结构是影响氢化速率的内
因，其规律为：⑴双键愈多，氢化速率愈 快；⑵靠近羧基的双键较靠近甲基的双键 氢化速率快；⑶共轭双键较所有非共轭双 键氢化速率快；⑷顺式双键较反式双键氢 化速率快；
油脂的品质对氢化过成影响主要体现在 油脂中游离脂肪酸、磷脂、蛋白质、硫化 物及碱炼油脂中残存的微量金属杂质使催 化剂中毒上。
三、影响油脂氢化的因素
对于非均相的氢化反应,温度、压力、搅拌 和催化剂是最主要的影响因素。
氢化反应诸条件之间是相互关联、制约的。
影响因素如下
1、温度 提高反应温度对氢化速率的影响较小，而 且其影响程度与搅拌速率有关。在高速搅 拌下，反应速率随温度升高而稳定增加。 温度对氢化的影响：Ⅰ、温度升高增大 了氢气在油中的溶解度。Ⅱ、升温降低了 油的黏度。Ⅲ、高温下反应快，易产生位 置或反式异构
给定的碘值下具有较低的稠度和熔 点Hale Waihona Puke Baidu
化学选择性
假设油脂氢化的每一步均为一级不可逆反应， 催化剂不发生中毒，其反应模式为：
亚麻酸酯
K1
亚油酸酯
K2 油酸酯
K3 硬脂酸酯
k为每一步的相对反应速率常数。
SR=k1/k2（亚麻酸酯氢化的选择性）
通常将SR>=31 的氢化称为选择性氢化
而把SR<7.5的氢化视为非选择性氢化
B、氢气
未经净化的氢气含有少量硫化氢、二硫 化碳和一氧化碳等杂质，同样能使催化剂 中毒，0.5%～5%的硫足以使镍完全失活。
在低温下，即使氢气中只有0.1%的一 氧化碳，氢化反应也会终止。
局部氢化又分为 选择性氢化 非选择性氢化
一、油脂氢化技术的发展史
1、历史上最早的油脂氢化诞生于18世纪 末，由Hemptinne用电化法实验将氢加到 液态油脂中而获得成功。
2、现代氢化技术起源于1897～1905年间， 由Sabatier和Senderens用镍或其他廉价 金属作催化剂，在简单实验装置中，对气 态烯烃加氢成功；
选择性对氢化的意义
通过选择性，可以控制氢化产品的脂 肪酸组成、理化性质及加工性能。
根据选择性可以研制、筛选特定氢化 条件的催化剂
异构化反应和氢化热效应
油脂氢化过程中，双键被吸附在催化剂的 表面活性中心，即可加氢饱和，也可产生 位置或几何异构体
油脂氢化是放热反应。 据测定，氢化一般的植物油时，每降低一 个碘值，就使油脂的温度升高1.6～1.7℃
3、1903年，Normann获得了油脂液相氢 化技术专利
4、1906～1909年，英、美一些公司将氢 化技术应用于工业生产，成功的开创了油 脂氢化技术
5、我国第一套油脂氢化装置诞生于中华人 民共和国成立之前的大连油脂化工厂，主 要加工制皂的原料油脂。
6、60年代，中国轻工业开始利用氢化油生 产工业肥皂；上海油化厂 安阳油化厂
7、70、80年代，中国将氢化技术应用到 食品工业。上海油脂二厂、青岛粮油进出 口公司、驻马店油化厂。目前，以达数十 家油脂深加工的厂。
二、油脂氢化机理
在催化剂的存在下，油脂不饱和双键加 氢，这一过程称为氢化。
-CH=CH- + H2→ -CH2-CH2 氢化反应是有液相（油）、固相（催
化剂）和气相（氢气）参与的非均相 界面反应。
油脂氢化的目的
油脂氢化的目的都是为了降低油脂的不饱 和度，以达到三个目的：
①使油脂的熔点上升，固态脂量增加； ②提高油脂的抗氧化性、热稳定性，改善油脂
的色泽、气味和滋味； ③使各种动、植物油脂得到适宜的物理、化学
性能，其产品用途更加广泛，互换性更大。
油脂氢化的分类
根据氢化深度的不同，分为 极度氢化 轻度氢化（局部氢化）
金属催化 剂表面
H -H
H
C
H----H H
HH
C=C
H
C
H
氢-金属-双键复合体
H----H
金属氢化 物
H
C HH
H
C
H C=C H
烯酸酯
H
C HH
H H C-C
H
C
H
H
半氢化中间产物
H
C
H
HH C
H C-C H
HH
饱和酸酯
氢化过程
油脂氢化过程可归纳为五步 ①扩散：溶于油的氢和油分子中的双键
向催化剂表面扩散。 ②吸附催化剂的活化中心吸附吸附溶于
氢化的选择性
选择性对氢化反应及其产物有两层含 义：
一是指化学选择性
二是指催化剂的选择性 即某种催化剂催化生产的氢化油在
高效的搅拌选择性低、异构化少
4、催化剂
催化剂是氢化的关键,它对氢化的影响表现在 其种类、结构和浓度等几个方面。
不同种类的催化剂对氢化反应有不同选 择性，常用的多相催化剂的选择性强弱顺 序为：铜>钴或钯>镍或铑>铂。
催化剂的表面结构（空隙度、孔径大小、 孔道长短、比表面积等）则决定了它的催 化活性，对氢化速率和选择性影响较大。
油中的氢和油分子双键，分别形成金属 -氢及金属-双键配合物
③表面反应：两种配合物反应生成半 氢化中间体，进而与另一个氢反应， 完成加成
④解吸或脱氢
⑤扩散：氢化分子由催化剂表面解吸下 来，向油脂主体扩散。
氢化机理
油脂氢化是固体（催化剂）、液体（油 脂）、气体（氢气）三相同时参与反应，达 三合一时，其氢化反应才能进行。（均相催 化机理）
2、压力
油脂氢化通常是在压力为0.7～ 0.39MPa下进行的。
增大压力可增大氢在油中的溶解 度，使催化剂表面吸附的有效氢处于 饱和状态，从而加速氢化反应。
高压对异构化和选择性的影响较 少。
3、搅拌 为了提高传质、传热效果，确保催
化剂与油脂、氢气的充分混合，氢化 过程必须伴有高效的搅拌混合。
搅拌能增大氢气在油中的溶解速率， 高温下，搅拌对氢化速率影响显著。
油脂氢化
一、 油脂氢化技术概要 二、油脂氢化机理 三、影响油脂氢化的因素 四、油脂氢化工艺
一、油脂氢化技术概要
油脂氢化定义 油脂氢化的目的 油脂氢化的分类 油脂氢化的发展史
油脂氢化的定义
油脂氢化是指液态油脂或软脂
在一定条件（催化剂、温度、压力、 搅拌）下，与氢气发生加成反应， 使油脂分子中的双键得以饱和的工 艺过程。 经过氢化的油脂称为氢化油 极度氢化的油脂又称为硬化油
5、反应物
A、底物油脂 油脂的组成和结构是影响氢化速率的内
因，其规律为：⑴双键愈多，氢化速率愈 快；⑵靠近羧基的双键较靠近甲基的双键 氢化速率快；⑶共轭双键较所有非共轭双 键氢化速率快；⑷顺式双键较反式双键氢 化速率快；
油脂的品质对氢化过成影响主要体现在 油脂中游离脂肪酸、磷脂、蛋白质、硫化 物及碱炼油脂中残存的微量金属杂质使催 化剂中毒上。
三、影响油脂氢化的因素
对于非均相的氢化反应,温度、压力、搅拌 和催化剂是最主要的影响因素。
氢化反应诸条件之间是相互关联、制约的。
影响因素如下
1、温度 提高反应温度对氢化速率的影响较小，而 且其影响程度与搅拌速率有关。在高速搅 拌下，反应速率随温度升高而稳定增加。 温度对氢化的影响：Ⅰ、温度升高增大 了氢气在油中的溶解度。Ⅱ、升温降低了 油的黏度。Ⅲ、高温下反应快，易产生位 置或反式异构
给定的碘值下具有较低的稠度和熔 点Hale Waihona Puke Baidu
化学选择性
假设油脂氢化的每一步均为一级不可逆反应， 催化剂不发生中毒，其反应模式为：
亚麻酸酯
K1
亚油酸酯
K2 油酸酯
K3 硬脂酸酯
k为每一步的相对反应速率常数。
SR=k1/k2（亚麻酸酯氢化的选择性）
通常将SR>=31 的氢化称为选择性氢化
而把SR<7.5的氢化视为非选择性氢化
B、氢气
未经净化的氢气含有少量硫化氢、二硫 化碳和一氧化碳等杂质，同样能使催化剂 中毒，0.5%～5%的硫足以使镍完全失活。
在低温下，即使氢气中只有0.1%的一 氧化碳，氢化反应也会终止。
局部氢化又分为 选择性氢化 非选择性氢化
一、油脂氢化技术的发展史
1、历史上最早的油脂氢化诞生于18世纪 末，由Hemptinne用电化法实验将氢加到 液态油脂中而获得成功。
2、现代氢化技术起源于1897～1905年间， 由Sabatier和Senderens用镍或其他廉价 金属作催化剂，在简单实验装置中，对气 态烯烃加氢成功；
选择性对氢化的意义
通过选择性，可以控制氢化产品的脂 肪酸组成、理化性质及加工性能。
根据选择性可以研制、筛选特定氢化 条件的催化剂
异构化反应和氢化热效应
油脂氢化过程中，双键被吸附在催化剂的 表面活性中心，即可加氢饱和，也可产生 位置或几何异构体
油脂氢化是放热反应。 据测定，氢化一般的植物油时，每降低一 个碘值，就使油脂的温度升高1.6～1.7℃
3、1903年，Normann获得了油脂液相氢 化技术专利
4、1906～1909年，英、美一些公司将氢 化技术应用于工业生产，成功的开创了油 脂氢化技术
5、我国第一套油脂氢化装置诞生于中华人 民共和国成立之前的大连油脂化工厂，主 要加工制皂的原料油脂。
6、60年代，中国轻工业开始利用氢化油生 产工业肥皂；上海油化厂 安阳油化厂
7、70、80年代，中国将氢化技术应用到 食品工业。上海油脂二厂、青岛粮油进出 口公司、驻马店油化厂。目前，以达数十 家油脂深加工的厂。
二、油脂氢化机理
在催化剂的存在下，油脂不饱和双键加 氢，这一过程称为氢化。
-CH=CH- + H2→ -CH2-CH2 氢化反应是有液相（油）、固相（催
化剂）和气相（氢气）参与的非均相 界面反应。
油脂氢化的目的
油脂氢化的目的都是为了降低油脂的不饱 和度，以达到三个目的：
①使油脂的熔点上升，固态脂量增加； ②提高油脂的抗氧化性、热稳定性，改善油脂
的色泽、气味和滋味； ③使各种动、植物油脂得到适宜的物理、化学
性能，其产品用途更加广泛，互换性更大。
油脂氢化的分类
根据氢化深度的不同，分为 极度氢化 轻度氢化（局部氢化）
金属催化 剂表面
H -H
H
C
H----H H
HH
C=C
H
C
H
氢-金属-双键复合体
H----H
金属氢化 物
H
C HH
H
C
H C=C H
烯酸酯
H
C HH
H H C-C
H
C
H
H
半氢化中间产物
H
C
H
HH C
H C-C H
HH
饱和酸酯
氢化过程
油脂氢化过程可归纳为五步 ①扩散：溶于油的氢和油分子中的双键
向催化剂表面扩散。 ②吸附催化剂的活化中心吸附吸附溶于