第一節(jié) 工業(yè)氫化油基本生產(chǎn)技術(shù)、工藝或流程
目前,主要的油脂氫化工藝為:
1、間歇式充氫的加氫氫化工藝;
2、間歇式氫化外循環(huán)的加氫氫化工藝;
3、具有固定床催化劑的連續(xù)氫化工藝。
這四種工藝,無論哪種待氫化油在氫化反應(yīng)器內(nèi)加氫反應(yīng)之前都經(jīng)過了脫水和脫氣,且整個氫化系統(tǒng)在開始生產(chǎn)時就要抽真空。所不同的是間歇式氫化、待氫化油的脫氣和脫水在氫化反應(yīng)器中進行,而連續(xù)式氫化,待氫化油的脫氣和脫水在專用的真空干燥器中進行。
第二節(jié) 工業(yè)氫化油新技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用情況
改革開放以來,隨著我國工業(yè)氫化油需求的增長,生產(chǎn)企業(yè)加大了對產(chǎn)品技術(shù)的改進。目前我國工業(yè)氫化油生產(chǎn)技術(shù)及工藝都有了較大程度的提升。尤其是在清潔生產(chǎn)方面,國內(nèi)一些企業(yè)通過對生產(chǎn)工業(yè)的改進,實現(xiàn)了產(chǎn)品生產(chǎn)的清潔化程度,減少了污水排放。
該清潔生產(chǎn)改造方案主要為:
對氫化油生產(chǎn)線的三個主要工段(氫化、堿煉水洗、脫色脫臭)進行聯(lián)合,同步改造。
氫化系統(tǒng)擬采用“死端型”氫化工藝和相應(yīng)設(shè)備,該工藝的主要特點是:
(1)增添原料油的脫水除氣設(shè)備;
(2)氫化反應(yīng)器內(nèi)增設(shè)攪拌裝置,實現(xiàn)加壓氫化;
(3)增加設(shè)備間的流量計,以加強進出油料及氫氣用量的控制。
堿煉水洗改造:更換分離設(shè)備和增添過程控制設(shè)備。
脫色脫臭系統(tǒng):采用先進的脫色脫臭工藝設(shè)備,實現(xiàn)脫色脫臭多級串聯(lián)操作,并添置折氣器,改革生產(chǎn)工藝。
第三節(jié) 工業(yè)氫化油技術(shù)開發(fā)熱點、難點 分析
工業(yè)氫化油生產(chǎn)過程中,油脂加氫催化劑是 行業(yè) 技術(shù)研發(fā)的熱點和難點。
加氫催化劑主要有四類:①金屬催化劑,常用的是第八族過渡元素,如骨架鎳、鎳-硅藻土、鉑-氧化鋁、鈀-氧化鋁等。這類催化劑活性高,幾乎可用于所有官能團的加氫。②金屬氧化物催化劑,如氧化銅-亞鉻酸銅、氧化銅-氧化鋅、氧化銅-氧化鋅-氧化鉻、氧化銅-氧化鋅-氧化鋁等,主要用于醛、酮、酯、酸以及一氧化碳等化合物的加氫。③金屬硫化物催化劑,如鎳-鉬硫化物、鈷-鉬硫化物、硫化鎢、硫化鉬等,通常以γ-氧化鋁為載體,主要用于含硫、含氮化合物的氫解反應(yīng),部分硫化的氧化鈷-氧化鉬-氧化鋁催化劑常用于油品的加氫精制。④絡(luò)合催化劑,如RhCl[P(C6H5)3]3,主要用于均相液相加氫。
油脂催化加氫催化劑通常分為兩種類型,一種是均相催化劑,另一種為非均相催化劑。均相催化劑多為金屬有機化合物,如乙酰丙酮絡(luò)合物等;非均相催化劑是將有催化性能的金屬分散固定于載體上,這是目前 研究 較多的課題。
國內(nèi)銅—鎳二元催化劑體系 研究 較多,劉多敏等用CuSO4—NiSO4溶液與Na2CO3—硅藻土溶液共混合后沉淀,制得銅—鎳二元催化劑。;安徽省化工 研究 所氫化菜油組研制了銅—鎳二元催化劑(含Ni10%±1%),使菜籽油部分氫化制人造奶油;;徐三魁等 研究 了大豆油催化加氫還原型銅—鎳催化劑;大連油脂化學(xué)廠的魏連吉 研究 了銅—鎳二元碳酸鹽粉末型催化劑。鄭州糧食學(xué)院的張玉軍等 研究 了了Cu—Ni—Cr三元催化劑。采用單元鎳催化劑的也比較多,如解金海等 研究 了硫酸鎳添加助劑制得的HDM油脂氫化催化劑,其性能與進口的HDM-3催化劑相近;杜書等 研究 了.YK-1 新型油脂氫化催化劑,以Ni(NO3)2或NiSO4、Na2CO3為原料,以硅藻土為載體,用沉淀法制備的負載型單元鎳催化劑,與進口催化劑相比,不僅活性高、選擇性好,而且具有很高的抗硫性能。其它還有利用甲酸鎳作為活性組分制備催化劑等。
國外自26 世紀-70年代以來進行了較為廣泛的 研究 。俄羅斯科學(xué)家 研究 了用固定床Ni—Cu—Mo—Al催化劑氫化菜籽油時,加入鉻和鈦對催化劑活性和異構(gòu)化能力的影響,并指出加入鉻和鈦后,催化劑中毒明顯延緩;Lnui-T等在雷尼鎳催化劑中配入鈀化合物使Pd/Ni為0.5%-2%,當(dāng)Pd/Ni=1%時催化劑活性最大;日本村瀨行信以氫氧化鎳和次磷酸鈉反應(yīng)制得鎳—磷化合物催化劑;DE Hault ED等用十二烷胺或椰油伯胺處理的鎳/氧化鈦或鎳—氧化鋯/硅藻土作催化劑進行氫化,并試驗了以鎳為主的100種鎳系催化劑。
不飽和脂化合物雙鍵的鎳催化氫化已工業(yè)化應(yīng)用?;阝Z、鍺或釕的均相催化劑與非均相的金屬催化劑相比有其優(yōu)點,但昂貴催化劑的分離和回收仍是工業(yè)應(yīng)用的障礙。作為替代,均相催化劑絡(luò)合物于合適的載體上或采用微分散系統(tǒng)、可溶性的聚合物、螯合物等,都是很有希望的催化劑。
關(guān)于油脂加氫催化劑,目前人們開展了非晶合金催化劑的 研究 。這種方法是利用溶液反應(yīng),直接在溶液中把鎳鹽還原為金屬鎳,制備簡單,并已經(jīng)取得了很好的效果。另外,目前國內(nèi)外單元鎳催化劑載體多為硅藻土,也有使用二氧化硅的,但一般使用成品二氧化硅,不直接制備。硅藻土屬天然物質(zhì),機械強度差,易粉化,影響催化劑的過濾分離。不同批次、不同產(chǎn)地的硅藻土及不同條件下制備的二氧化硅,粒度分布、孔結(jié)構(gòu)、孔分布、比表面積、外觀以及物性有很大差異。另外活性組分鎳的負載技術(shù),影響活性組分的粒徑分布、活性中心密度分布。上述因素影響活性組分的分散程度、微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性質(zhì),歸根結(jié)底影響催化劑的活性、選擇性、重復(fù)性和穩(wěn)定性;因此載體及活性組分的負載技術(shù)是值得 研究 的重要課題。
第四節(jié) 工業(yè)氫化油未來技術(shù)發(fā)展趨勢
1、提高研發(fā)能力和設(shè)備工藝
提高工業(yè)氫化油的研制能力和水平,努力發(fā)展產(chǎn)品催化技術(shù)、合理設(shè)計;加強新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備的集成應(yīng)用,盡快提高工業(yè)氫化油的生產(chǎn)工藝技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量,特別在節(jié)能降耗、清潔生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)應(yīng)有大幅度提高。
2、產(chǎn)品質(zhì)量安全生產(chǎn)技術(shù)
生產(chǎn)技術(shù)的改進和提高的同時應(yīng)加強安全技術(shù)的進步,尤其是在目前出現(xiàn)的三聚氰胺的嚴重問題后,國家將采取更為嚴厲的監(jiān)督和管理辦法來加強對食品、日化產(chǎn)品生產(chǎn)的安全管理,因此工業(yè)氫化油企業(yè)在提高和改進生產(chǎn)技術(shù)的同時,今后對于生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)控技術(shù)應(yīng)當(dāng)更加投入。
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