Гидрогенизация жиров на порошкообразном катализаторе

растворения катализаторных   металлов и перевода их в виде сульфатов никеля и меди в водный раствор.

Чан для регенерации отработанного катализатора поз.А53 (1-3) стальной, сварной,    с цилиндрическим корпусом,    коническим дном и крышкой. Для защиты от коррозии внутренняя   поверхность аппарата футерована двумя слоями   кислотостойкой плитки   на кислотостойкой (диабазовой) замазке.

Аппарат имеет вытяжную трубу, присоединенную к газоочистной установке. Внутри аппарата установлен барбатер для пара, имеются патрубки для ввода сырья и выхода продукта.

Аппарат работает при атмосферном давлении.

2.Аппарат поз.А55-(1-2) предназначен для нейтрализации и очистки растворов сульфатов никеля и меди, полученных в процессе регенерации от растворов серной   кислоты и   примесей, снижающих

активность катализатора - соединений железа и фосфора.

Аппарат поз.А55 стальной, сварной с цилиндрическим корпусом, с коническими дном и крышкой.

На аппарате имеются патрубки для ввода и выхода продукта, внутри установлен барбатер для воздуха. Для защиты от коррозии внутренняя поверхность аппарата футерована кислотостойкой плиткой.

3. Аппарат осадочный поз.А53-(1-2) предназначен для осаждения основных карбонатных солей никеля и меди 10%-ным раствором карбоната натрия.

Осадочный аппарат стальной, сварной, с вертикальным корпусом, с коническим дном и плоской крышкой. На аппарате имеются патрубки для ввода и выхода продукта, внутри установлен барбатер для пара и воздуха.

Для защиты от коррозии внутренняя поверхность аппарата футерована кислотостойкой плиткой.

4. Сушилка для катализаторной массы поз. А65-( 1-3) предназначена для высушивания основных карбонатных солей никеля и меди.

Сушилка для катали заторной массы поз. А65- (1-3) представляет прямоугольную камеру, поверхность которой покрыта теплоизоляцией. Внутри установлены греющие змеевики, которые одновременно являются полками для размещения катализатора в противнях для высушивания.

Сушилка соединена   воздуховодом   с пылеулавливающим рукавным встряхивающим фильтром поз.А72.

5. Фильтр-пресс рамный поз. А68-(1-2) предназначен для отделения осажденных   карбонатных   солей   никеля  и меди от маточного

раствора и промывки полученного осадка питьевой водой или конденсатом температурой 40 °С для отмывки увлеченных им сульфата и карбоната натрия.

Фильтр-пресс рамный поз. А68-(1-2) состоит из 30 и более вертикально расположенных фильтрующих ячеек. Каждая фильтрующая ячейка состоит из двух элементов - плиты и рамы. На фильтр-прессе плиты и рамы при помощи скоб подвешиваются на горизонтальных балках станины.

При сборке фильтр-пресса рамы и плиты чередуют. Между   их   строганными   бортами   закладывают фильтровальную ткань.

Для плотного сжатия плит и рам между собой имеется головная передвижная плита с зажимным электромеханическим устройством.

Имеются патрубки для ввода и выхода продукта.

6. Аппарат поз. А96 предназначен для растворения свежих кристаллов сульфатов никеля и меди.

Аппарат поз. А96 стальной    сварной,    прямоугольной конструкции, с плоскими днищем и крышкой.

Внутри размещен барбатер для воздуха,    имеются патрубки для ввода и выхода продукта. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Аналитический контроль производства

Таблица 12.Нормы технологического режима

 
 
 
 
 
 

Материальный  баланс производства

Материальный расчет для гидрогенизации на медно-никелевом катализаторе Исходные данные:

Йодное число подсолнечного масла    101

Йодное число саломаса марки М1 (саламас для туалетного мыла) 17 Расчет для гидрогенизации жиров и растительных масел заключается в определении расхода масла, водорода и катализатора (в случае гидрогенизации с дисперсным катализатором).

Основным сырьем для производства саломаса являются растительные масла, животные жиры, их смеси:

-масло хлопковое нерафинированное ОСТ 18-285-76

-масло хлопковое рафинированное ГОСТ 1128-75

-масло подсолнечное ГОСТ 1129-93

-масло кориандровое ТУ10-04-13-65-88

-масло рапсовое ГОСТ 8 9 8 8-77

-масло соевое ГОСТ 7825-96

-масло пальмовое по импорту

-пальмовый стеарин по импорту

-жир животный технический ГОСТ 1045-73

-жиры животные топленые пищевые ГОСТ 25292-82

И саломасы различных марок, показатели которых отражены в следующей таблице: (Н.С.Арутюнян «Технология переработки жиров», стр. 158)

М1 - саломас для туалетного мыла, получаемый из растительных масел или животных жиров, М2 - саломас для туалетного мыла, получаемый из дистиллированных жирных кислот соапстоков,

МЗ - саломас для хозяйственного мыла, получаемый из растительных масел или животных жиров

М4 - саломас для хозяйственного мыла, получаемый из дистиллированных жирных кислот

соапстоков,

М5 рецептуры:

5-1,5-2,5-3 - саломас для стеарина, получаемый из растительных масел или животных жиров

5-4 - саломас для стеарина, получаемый из дистиллированных жирных кислот соапстоков,

Расчет расхода масла, водорода и катализатора ведется сначала на 1т исходного масла с последующим перерасчетом на 1 т саломаса.

Теоретический   расход   водорода   (в   кг)   на  насыщение   1 тонны триглицеридов рассчитывается по формуле:

g= [10 (J₁-J₂ ) ]/126,90                              (1)

где J₁,J₂ - йодные числа масла и получаемого саломаса;

126,90 - молекулярная масса йода.

Так, на производство стеаринового саломаса из рапсового масла теоретический расход водорода составляет: 

П: g=[10 (101 - 17)] / 126, 90 = 6,62 кг

Расход сухого водорода (в нм) при нормальных условиях (давлении 0,1 МПа и температуре 0°С) на 1 тонну триацилглицеридов составляет:

V_сух = [10 (J₁-J₂ ) ]/(126,90•0,0898) = (J₁-J₂ )/1,14,                 (2)

где 0,0898 - плотность водорода при нормальных условиях, кг /нм³.

П: V_сух = (101 - 17) / 1,14=73,68 нм³/т

Для перевода объёма сухого водорода, расходуемого для производства стеаринового саломаса, во влажный водород при р = 103,3 кПа, Т_к = 293 К, давлении паров воды в газе р₁ = 2,3 кПа и относительной влажности водорода φ = 0,85 используем формулу:

V_вл = V_сух• {( р - Т_к ) / [(р- р₁ • φ )]}          (3)

П: V_вл. = 73,68{(103300-293) / [(103300 - 2300-0,85)-273]} = 80,60 м³/т.

Полный расход водорода (при Т_К=293К) учитывает также потери в газовой сети, расход на продувку для удаления примесей из циркуляционного водорода и на производство катализатора. Расход водорода на продувку зависит от чистоты водорода. При работе на электролитическом водороде потери учитываются коэффициентом φ = 1,05%

Удельный расход влажного электролитического водорода при выработке саломаса стеаринового саломаса из рапсового масла рассчитывается по формуле:

V_общ = V_вл•φ                       (4)

П: Для стеаринового саломаса из рапсового масла

V_общ = 80,60-1,05 = 84,63 м³/т

Отнеся удельный расход влажного водорода при принятых параметрах к теоретическому, находим частный коэффициент перерасчета:

а_у = V_общ / V_сух

П: а_у  = 84,63 /73,68 = 1,149

Расход катализатора

Примерный состав расходного никель-медного катализатора приведен в

таблице 13

Таблица 13 - Примерный состав расходного катализатора, (в %)

Потери и отходы катализатора

Потери слагаются из следующих статей: с готовым саломасом; остаток никеля в готовом продукте, включая никелевые мыла жирных кислот не выше 5 мг/кг; П_к¹ - 0,005 кг/т; при регенерации фильтрующей поверхности механических фильтров; ввиду отсутствия практических данных принимаются потери на этой операции П_к¹¹ = 0,015 кг/т; катализатор в отработанной фильтровальной ткани при условии, что основная масса катализатора снимается на механических фильтрах, расход фильтровальной ткани не должен превышать 0,15 м²/ т. по данным ВНИИЖа в отработанной фильтровальной ткани содержится никеля в среднем 80г/м². Соответственно потери никеля с фильтровальной тканью составляют: 0,080-0,15;                   П_к¹¹¹ =0,012 кг/т; прочие неучтенные потери принимаются П_К^1V =0, 008 кг/т. суммарные потери катализатора в процессе гидрогенизации составляют: ΣП_К = 0,04 кг/т.