Установка для непрерывного гидрирования масел и жиров Советский патент 1991 года по МПК C11C3/12 

С/1

С

Изобретение относится к оборудованию для масложировой промышленности и может быть использовано на завершающих стадиях переработки масел и жиров. Цель - снижение расхода водорода. Установка позволяет более полно и эффективно использовать объем реакционной зоны и водород за счет слоя стационарного гранулированного катализатора. В корпусе автоклава над уровнем выходного участка конфузорно-диффузорной обечайки расположена горизонтальная перфорированная перегородка для размещения катализатора. Предусмотрен вариант последовательного соединения автоклава подобного типа в батарею. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию для масложировой промышленности и может быть использовано на завершающих стадиях переработки масел и жиров.

Цель изобретения - снижение расхода водорода.

Оснащение установки горизонтальной перфорированной перегородкой для размещения на ней стационарного слоя катализатора, расположенной над уровнем выходного участка конфузорно-диффузорной обечайки, обеспечивает возможность дополнительного взаимодействия водорода с сырьем в присутствии катализатора.

Сообщение патрубка отвода отработанного водорода с патрубком подвода водорода и оснащение установки дополнительными автоклавами создает возможность повторного

пропускания и использования отработанного водорода

На фиг 1 изображена предлагаемая установка, нафиг.2 -установка с дополнительными автоклавами

Установка для непрерывного гидрирования масел и жиров состоит из автоклава 1, выполненного в виде вертикального цилиндрического корпуса 2 с патрубками подвода исходного сырья 3, катализатора 4, водорода 5 и отвода готового продукта 6, отработанного водорода 7. Установка также содержит теплообменник 8 в виде рубашки обогрева и циркуляционную систему 9 для гидрируемых масел и жиров, состоящую из последовательно соединенных с трубопроводом 10 насоса 11, жидкостно-газового эжектора 12, коллектора 13 и конфузорно-диффузорной обечайки

О

о

ю с

14, открытой в сторону дна, с кавитатором 15.

В корпусе 2 автоклава 1 над уровнем выходного участка коифузорно-диффузор- ной обечайки 14 установлена горизонтальная перфорированная перегородка 16, на которой размещен стационарный слой гранулированного катализатора 17.

Патрубок 7 отвода отработанного водорода может быть соединен с патрубком 5 подвода водорода.

Возможно выполнение установки в виде батареи, когда она снабжена дополнительными автоклавами 18 и 19, последовательно расположенными по отношению к автоклаву I. В такой схеме установка оснащена вентилями 20 - 22, а патрубок 5 подвода водорода каждого последующего автоклава 18 и 19 соединен с патрубком 7 отвода отработанного водорода предыду щего.

Установка работает следующим образом.

На горизонтальную перфорированную перегородку 16 автоклава 1 засыпают через патрубок 4 стационарный слой гранулированного катализатора 17 топщикой, определяемой технологическими требованиями. Корпус 2 через патрубок З.заполняют исходным сырьем, например растительным маслом или жиром, так, чтобы гидрируемое сырье полностью покрыло слой стационарного гранулированного катализатора 17, нагревают до рабочей температуры , через патрубок 5 в кавитатор 15 подают водород. Включают насос 11. Гидрируемое сырье из нижней части корпуса 2 по трубопроводу 10 поступает на вход насоса 11 и по трубопроводу 10 нагнетается в эжектор 12, расположенный в корпусе 2, и о коллектор 13, связанный с конфуэорно-днффузорной обечайкой 14. Напорная струя гидрируемого жира поступает в эжектор 12 и в результате создаваемого на входе разрежения захватывает водород из наджидкостного пространства автоклава 1. Перемещаясь в проточной части эжек-ора 12, жиДкостио- газовая среда посту пае г в конфузорный уча- сток обечайки 14, куда нагнетается гидрируемое сырье из коллектора 13. Водород принудительно через кавитатор 15 по патрубку 5 подается в зону кавитации, активно диспергируется и смешивается с гидрируемым сырьем, Жидкостно-газовая смесь на выходе из конфузорно-диффузор- ной обечайки 14 имеет плотность, меньшую, чем плотность гидрируемого жира в объеме автоклава. В результате возникают циркуляционные потоки, способствующие перемешиванию саломаса в объеме корпуса 2,

при этом на процесс взаимодействия суще-, ственное влияние оказывает пульсация потока смеси жира с водородом, распространяющаяся во всем объеме авто- клава 1. Это активизирует гидродинамическую обстановку, ликвидирует застойные зоны в слое стационарного катализатора 17, приводит к взаимоперемещению частиц катализатора, срыву пограничных слоев, улуч- шая диффузию. Гидрируемый жир термостатируется до рабочей температуры в теплообменнике 8. Отработанный водород отводится по патрубку 7 из верхней части корпуса 2. Готовый продукт отводится 5 по патрубку 6.

Предпочтительным является вариант установки, когда отработанный водород не полностью отводится из автоклава 1 через патрубок 7, а частично возвращается обрат- 0 но в кавитатор 15 коифузорно-диффузорной обечайки 14 за счет соединения патрубков 7 и 5 между собой. При этом вторичный водород из патрубка 7 увлекается свежим и перемешивается с ним в патрубке 5 и далее в 5 кавитаторе 15.

За счет повторного использования вторичного водорода снижается его общий расход в установке.

В варианте батареи автоклавов уста- 0 ноака работает следующим образом.

Загружают все автоклавы 1, 18,19 катализатором через патрубок 4. Гидрируемое сырье загружают через патрубок 3 так, чтобы полностью покрыть слой стационарного 5 гранулированного катализатора 17. Нагревают содержимое автоклавов 1, 18 и 19 посредством теплообменника 8 до рабочей температуры. Подают водород во все автоклавы. Подача исходного гидрируемого 0 сырья осуществляется только в первый по ходу движения гидрируемого сырья автоклав 1 с последующим перемещением гидрируемого продукта по последовательно соединенным автоклавам 18 и 19 и выходом 5 готового продукта из последнего автоклава 19. Подача исходного гидрируемого сырья в первый автоклав осуществляется насосом 11, при этом открыт только вентиль 21 для подачи масла в первый автоклав 1. Все вен- 0 тили 20 установки открыты. Отвод готового продукта осуществляют из последнего автоклава насосом 11. Подача исходного гидрируемого сырья и отвод готового продукта синхронизированы.

5Предпочтительно использовать установку в сочетании с активными и высокоэффективными катализаторами платиновой группы, в частности с гранулированными палладиевыми катализаторами, что позволяет проводить низкотемпературное гидрирование растительных масел и жиров при 100- 140°С , при этом не происходит разложения и деструкции гидрируемого сырья и, следовательно, загрязнения отработанного водорода.

Общее количество подаваемого водорода в каждый автоклав в цепи последователь- но соединенных1 определяется технологическим регламентом.

При гидрировании растительных масел и жиров в батарее автоклавов 1, 18 и 19 в каждом последующем автоклаве 18 и 19 увеличивается доля использования отработанного водорода, вследствие чего отработанный водород находится в системе до его практически полного использования.

Использование последовательного ряда закольцованных автоклавов позволяет периодически выводить-из цепи первый по ходу движения гидрируемого сырья авто- клав 1 на регенерацию с последующим вводом его после регенерации в закольцованную систему последовательно соединенных автоклавов 1,18 и 19 в качестве последнего автоклава и т.д. Такая заколь- цованная система установки позволяет осуществить ее работу непрерывно, быстро регенерировать малый объем слоя стационарного катализатора 17 и оперативно вводить его в закольцованную систему.

Установка позволяет исключить наиболее трудоемкую стадию в технологическом процессе получения гидрированных жиров - стадию фильтрации, более полно использовать водород, создать более компактные

реакторы, а в случае батареи закольцованных автоклавов вести непрерывный процесс гидрирования с периодическим выводом части аппаратов на регенерацию. Формула изобретения 1. Установка для непрерывного гидрирования масел и жиров, включающая автоклав, выполненный в виде вертикального цилиндрического корпуса с патрубками подвода исходного сырья, катализатора, водорода и отвода готового продукта и отработанного водорода, циркуляционную систему, состоящую из последовательно расположенных насоса, жидкостно-газово- го эжектора, коллектора и конфузррно-диф- фузорной обечайки, открытой в сторону дна, с кавитатором, отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода водорода, она снабжена установленной в автоклаве горизонтальной перфорированной перегородкой для размещения на ней стационарного слоя гранулированного катализатора, расположенной над уровнем выходного участка конфузорно-диффузорной обечайки.

2Установка по п. 1, о т л и ч а ю ща я с я тем, что патрубок для отвода отработанного водорода сообщен с патрубком для подвода водорода

3Установка по п.1,обличающаяся тем, что она снабжена дополнительными автоклавами, при этом автоклавы расположены последовательно так, что патрубок подвода водорода каждого последующего автоклава соединен с патрубком отвода отработанного водорода предыдущего.

Риг.1

Фиг. 2