Гидрогенизация жиров на порошкообразном катализаторе

Нагретые жиры подводятся в смеситель С, по трубопроводу 8.1 из трубчатого подогревателя П2. Туда же подается компримированная до 1,6-2МПа смесь свежего и циркуляционного водорода. В подогревателе Ш водород нагревается глухим паром давлением 3 МПа до температуры 180-200°С.

При необходимости часть компримированного нагретого водорода может быть подана в нижнюю часть каждой из реакционных колонн, К1, К2, КЗ. Это позволяет переводить процесс с непрерывного на периодический режим.

Реакционная смесь проходит снизу вверх в первой реакционной колонне К1, частично гидрируется и затем по трубопроводу 8.3 перетекает в нижнюю часть второй реакционной колонны К2. Если в результате бурного течения реакции насыщения температура гидрируемого жира в первой или последующих реакционных колоннах повышается слишком быстро, его по выходе из колонн пропускают через кожухотрубные теплообменники Т1, Т2 в которых он охлаждается гидрируемыми жирами.

Жиры на охлаждение подаются из резервуаров Р1, Р2 отдельным насосом Н₂ по второму контуру 8.1 и, пройдя теплообменники Т1, Т2 возвращаются в резервуары Р1, Р2.

В случае медленного течения реакции насыщения, когда требуется

дополнительно подогрета в самих колоннах при помощи водяного пара давлением 3МПа, который подается в глухие спиральные змеевики, расположенные в нижней части аппаратов.

Полученный саломас, содержащий отработанный водород, из верхней части последней по ходу колонны по трубопроводу 8.4. поступает в кожухотрубный теплообменник ТЗ, в котором отдает часть своего тепла гидрируемому жиру и переходит далее в сепаратор - газоотделитель СГ. Здесь за счет редуцирующего устройства давление водорода снижается до 0,1МПа. После этого он по трубопроводу 4.2 отводится в очистную систему для циркуляционного водорода. Освобожденный от водорода саломас переходит в приемник СП. На линии 8.4, передающей из газоотделителя в саломасоприемник, устанавливается обратный клапан, предупреждающий попадание в него водорода повышенного давления.

Избыточный водород из саломасоприемника также передается в систему очистки циркуляционного водорода. Очищенный водород в смеси со свежим, поступающим из газгольдера, снова подается компрессорами на гидрогенизацию через подогреватель Ш. При переработке жирных кислот необходимо более тщательная очистка от уносимых водородом из реакционных аппаратов жирных кислот.

Из приемника СП саломас насосом Н₄ по трубопроводу 8.5 прокачивается через водяной холодильник X и направляется на контрольный фильтр - пресс Ф. Фильтрованный саломас поступает в сборный резервуар РЗ, из которого насосом Н₅ перекачивается по трубопроводу 8.5 на склад готовой продукции. Снимаемый с фильтр-пресса отработанный катализатор насосом Н₆ передается на регенерацию.

Реакционная колонна представляет собой цилиндрический аппарат диаметром 0,8 м и высотой до 12м эллиптическим днищем и крышкой, соединяемыми с корпусом фланцами на болтах. Примерно на 1,5 м выше днища расположена решетка.

В нижней части реакционной колонны находится глухой спиральный греющий змеевик, работающий при давлении водяного пара 3 МПа и запасной барботер для водорода. Эмульсия водорода в жире поступает в реакционную колонну через нижний патрубок, поднимается кверху, проходя через слой катализатора, и выходит через верхний патрубок в следующую колонну или в газоотделитель. Люк служит для внутреннего осмотра колонны. Реакционный аппарат снабжен предохранительным клапаном, пробоотборником, комплектом контрольно-измерительных и регулирующих приборов. Патрубки подводящих и отводящих трубопроводов обеспечивают необходимую маневренность аппарата для переключения его с одного режима на другой и изменения последовательности соединения колонн в линии. 
 

Таблица 11 - Техническая характеристика реакционной колонны

Аппарат изготовлен из кислотостойкой стали марки 10Х17Н13М2Т. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Технологическая схема производства саломаса на дисперсном катализаторе (схема инв. N 16430, лист 2) 

Производство  гидрированных жиров на   данной технологической линии включает в себя, следующие технологические стадии:

- подготовка  масляной суспензии катализатора;

- подготовка  водорода;

- непрерывное  гидрирование;

- отделение  катализатора от гидрированного  жира.

1.   Подготовка масляной суспензии катализатора

Свежий  катализатор   измельчается в микромелънице поз.А50 под

вакуумом, создаваемым вакуум-насосом поз. Н13,    передается в вакуум-мешалку поз.А51, заполненную рафинированным маслом,    из которой выкачивается в мешалку поз. А5 для масляной суспензии катализатора или в аппарат поз. А49 для сбора масляной суспензии катализатора.

Суспензию расходного катализатора готовят в  мешалке для масляной суспензии катализатора поз.А5.

Масляные  суспензии повторно используемого (оборотного) и свежего катализаторов смешивают в пропорциях, указанных в нормах технологического режима (табл. 4.2).

Для   этого в мешалку масляной суспензии  катализатора поз.А5, при работающей мешалке, насосом поз.Н8   закачивают   суспензию повторно используемого катализатора из эллиптической части саломасо-приемников поз.А15(1-5).

1.1 При подготовке масляной суспензии катализатора используют следующее основное оборудование:

- Микромельница  ММ-60 поз.А50 предназначена для измельчения высушенного свежего катализатора до размеров 5-10 мкм. Производительность 60 кг/ч;

- Вакуум-мешалка  для суспензии свежего катализатора поз. А51-аппарат цилиндрической формы с герметичной крышкой и днищем, снабжен механической мешалкой с частотой вращения 200 об/мин. Привод мешалки от индивидуального электродвигателя-редуктора.

Размолотый в микромельнице поз.А50 катализатор засасывается в вакуум-мешалку под слой рафинированного масла и перемешивается до образования масляной суспензии.

Для улавливания   образующейся   пыли   вакуум-мешалка   поз. А51

присоединена  к водокольцевому вакуум-насосу поз.Н13 через ловушку поз.А52;

- Насос  вакуумный водокольцевой типа 20ВВН-3, производительность 3,95 м³/мин. Остаточный напор 4 кПа (400 кгс/м²). Оптимальное количество потребляемой воды (10-12) л/мин при подаче воды с температурой не более 15 °С.

2.   Подготовка водорода

2.1   Очистка отработанного водородасточной воды (схема инв.Н 16431, лист 4;    инв. N 16430, лист 2)

Водород, отходящий из сепаратора поз.А7, дросселируется через клапан   регулятора давления поз.73-3 и поступает в водородные ловушки поз.А9-1, А9-2, далее дросселируется через клапан регулятора давления   поз.208-4   и поступает в центробежный каллеотделитель поз.А10, где отделяется жир и   частично    "тяжелые" продукты распада жира, увлеченные водородом. Из центробежного каллеотделителя  поз. А10 водород поступает в один или последовательно   в два орошаемых водой скруббере поз.А12-1,    А12-2, где из водорода удаляются водорастворимые и конденсирующиеся при охлаждении жировые вещества и растворимые в воде продукты распада жиров.

Из скрубберов поз.А12-1, А12-2 водород поступает в фильтр для водорода поз-А13, заполненный инертной насадкой, где освобождается от механически увлеченных капель воды и легколетучих по гонов.

После очистки водород подается на циркуляцию. Циркуляционный водород из фильтра для водорода поз. А13 поступает в смеситель водорода поз.А14, где смешивается со свежим водородом из газгольдера поз.А19 (схема инв.N 16216).

Далее водород поступает в водородно- компрессорную станцию (ВКС) в компрессорную установку поз. Н46(1-5) .

Из ВКС  водород подается через регулятор давления прямого действия поз.52-2 в паровой подогреватель водорода поз.ТЗ, подогревается до (80-250 )°С и поступает в смеситель трех компонентов поз.АЗ, затем направляется в колонну для гидрирования поз. А4-1.

Из подогревателя  водорода поз. ТЗ водород также подается в барбатеры колонн лоз. А4-С1-3) (схема  инв.Н 16430, лист 2).

При накоплении в циркуляционном водороде неконденсирующихся газообразных продуктов периодически осуществляется продувка системы из фильтра для водорода поз.А13 через свечу   в атмосферу

кран  В482, перед поступлением его в  смеситель водорода поз.А14.

Удаление  охлаждающей   и     промывной     воды     из скрубберов

поз.А12-1, А12-2 производится через гидрозатворы поз.А23-2, А23-3, обогреваемые паром.    Сточная вода непрерывно поступает в двухсекционную жироловушку поз.А24-1„ далее в трехсекционную жироловушку поз.А41-1, затем в жироловушку поз.А24-2.

Из жироловушки поз.А24-2 сточная вода сливается в ловушку N3 поз.А24-3 и направляется в общие канализационные сети комбината.

При необходимости (например, при капитальном ремонте ловушки поз.А41-1) сточная вода из скрубберов поз.А12-1, А12-2 из жироловушки поз.А24-1   поступает   в   бак   для промывных вод поз.А80 для отстоя жировых логонов.    После отстоя вода насосом поз.Н16 также направляется в   ловушку   N 3 поз. А24-3 и далее в общие канализационные сети комбината. ^

Полное  удаление воды из скрубберов поз.А12-1, А12-2 производят при остановках гидрогенизационного цеха через гидрозатворы поз.А23-2, А23-3 в ловушку поз.А24-1.

После продувки азотом остатки воды из скрубберов   поз.А12-1,   А12-2 сливаются в ловушку поз.А24-2 через краны В462, В479.

Накопившиеся  жировые погоны из водородных ловушек поз.А9-1, А9-2 спускаются в сборник жировых погонов поз.А11-1, а из центробежного каплеотделителя   поз.А10   и   сборника     жировых погонов поз.А11-1 далее   через   гидрозатвор   поз.А23-1    в бак для отходов гидрирования поз.А45 (схема инв.N 16432/1).

Жировые погоны из 3-х секционной ловушки поз.А41-1, из бака для скрубберной воды поз.А80 насосом поз. Н16 направляются в раз-варочный чан поз.А16 и далее через бак для отходов гидрирования поз.А45, поз.А71 перекачиваются на участок производства, органических жирных кислот (мыловаренный цех) на переработку (схема инв. N 16432/1, 16433). 

2.2 Основное оборудование,    используемое при подготовке водорода:

1) Ловушки водородные  поз. А9-1, А9-2 (рис.1).

Ловушки водородные поз.А9-1, А9-2 служат для улавливания и отделения механически   увлеченных капелек жира и легколетучих жировых погонов из отходящего водорода, отделяемого в сепараторе поз.А7. При резком снижении скорости газа на входе в аппарат, водород не может больше удерживать частицы жира и жир стекает на дно аппарата.

Водородная ловушка поз.А9-1, А9-2 - это вертикальный цилиндрический аппарат с эллиптическими крышками и днищем. На ловушках поз.А9-(1-2) установлены контрольно-измерительные приборы   и предохранительный клапан на ловушке поз.А9-2-

2) Каплеотделитель центробежный поз. А10 (рис.2).

 Каплеотделитель центробежный поз.А10 предназначен для очистки отработанного водорода от диспергированных в нем жировых веществ. Процесс заключается в том, что поток водорода, несущий диспергированные частицы жировых веществ вводят   в   аппарат тангенциально через входную трубу. Благодаря   тангенциальному   вводу   и наличию центральной выводной   трубы   поток начинает вращаться вокруг нее, совершая при прохождении через аппарат несколько оборотов.

Под действием  возникающих центробежных сил диспергированные жировые частицы отбрасываются к периферии, оседают на внутренней поверхности корпуса циклона, а затем стекают через коническое днище в ловушку, из которой жировые частицы затем удаляются. Очищенный водород отводится через центральную выводную трубу.