- •Содержание
- •Введение
- •1.Физико-химические константы и свойства исходных, промежуточных и конечных продуктов.
- •2.Технологическая характеристика исходного сырья, основных продуктов и вспомогательных материалов. Техническая характеристика побочных продуктов отходов.
- •3. Химизм процесса по стадиям, физико-химические основы процесса.
- •4. Производство саломаса технического на стационарном катализаторе на установке из двух колонн (схема пр 2.3644.000 тх)
- •4.1 Подготовка водорода (схема пр 2.3645.000 тх).
- •4.2 Загрузка катализаторного сплава с-3 в колонны а26-(1,2) (а39-2)
- •4.3 Активация катализатора
- •4.4 Регенерация катализатора
- •4.5 Описание технологической схемы процесса гидрирования
- •4.6 Нормы технологического режима
- •4.6.1 Непрерывная гидрогенизация на стационарном катализаторе (схема пр 2.3644.000 тх)
- •4.6.2 Нормы технологического режима для периодических процессов
- •5. Рабочие технологические параметры по основному узлу, условия приготовления и регенерации реагентов и катализаторов
- •7.Аналитический контроль производства
- •8.Материальный баланс производства
- •9. Безопасность жизнедеятельности и экологичность процесса.
- •Заключение
- •Итоги выставки «Бытхимэкспо 2007»
2.Технологическая характеристика исходного сырья, основных продуктов и вспомогательных материалов. Техническая характеристика побочных продуктов отходов.
2.1 Производимой (готовой) продукцией является саломас технический по СТП 55-97 (изменение N 1) -
Техническое наименование продукции - саломас технический. По химической природе саломасы представляют собой частично или практически полностью гидрированные растительные масла или животные жиры, гидрированные смеси масел и жиров, а также гидрированные смеси жирных кислот.
В процессе гидрирования происходят разные побочные реакции, в том числе частичный гидролиз триглицеридов и последующий термический и каталитический распад продуктов гидролиза.
Таким образом, нерафинированные саломасы представляют собой смеси триглицеридов. диглицеридов, моноглицеридов, глицерина, свободных жирных кислот, углеводородов.
В незначительных количествах в нерафинированных саломасах присутствуют альдегиды, кетоны, спирты.
Основным компонентом нерафинированного саломаса являются триглииерилы.
Примерный количественный состав саломаса, полученного гидрированием масел и жиров:
- Триглицериды - 95-99,3 %;
- Свободные жирные кислоты - 0,2-4,0 %;
- Углеводороды и другие неомыляемые вещества - 0,5-1,0 %
2.2 Саломас технический выпускается по СТП 55-97 "Саломас технический" (изменение N 1) и подразделяется на следующие марки, в зависимости от физико-химических показателей и назначения:
М1 - саломас для туалетного мыла, получаемый из растительных масел и животных жиров;
М2 - саломас для туалетного мыла, получаемый из дистиллированных жирных кислот соапстоков;
МЗ - саломас для хозяйственного мыла, получаемый из растительных масел и 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 и животных жиров;
М5-4- саломас для стеарина, получаемый из дистиллированных жирных кислот соапстоков.
2.3 Гидрированные жиры подвергается гидролизу и более глубокому распаду под воздействием влаги, раствора щелочей, кислот , тепла, окислителей.
В расплавленном состоянии гидрированные жиры смешиваются в любых соотношениях с природными маслами и жирами, а также жирными кислотами; хорошо растворимы в органических неполярных растворителях, а также в ацетоне, хлороформе, сероуглероде, плохо растворимы в этаноле, нерастворимы в воде.
При температурах ниже 40°С растворимость гидрированных жиров резко падает и из растворов выпадает фракция высокоплавких триглицеридов.
Гидрированные жиры в обычных условиях не токсичны, не лету-чи, трудно воспламеняются.
При температуре свыше 229°С постепенно разлагаются с выделением различных продуктов распада, из которых наиболее токсичным является акролеин.
ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ, МАТЕРИАЛОВ, ПОЛУПРОДУКТОВ И ЭНЕРГОРЕСУРСОВ
Исходное сырье , материалы, полупродукты, энергоресурсы для производства саломаса технического должны соответствовать требованиям действующих стандартов или технических условий, утвержденных в установленном порядке.
3.1 Сырье
3.1.1 Для производства саломаса технического применяется следующее жировое сырье: масла растительные, жиры животные (технические, топленые пищевые), масло пальмовое, пальмовый стеарин, их смеси между собой и с растительными маслами, а также кислоты жирные дистиллированные хлопкового соап стока и соап стоков светлых растительных масел.
Перечень и основные показатели сырья, применяемого для производства технических саломасов, приведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1-Характеристика сырья, материалов, полупродуктов, и энергоресурсов
|
№ п/п |
Наименование сырья, материалов, полупродуктов |
Государственный или отраслевой стандарт, СТП, технические условия, регламент или методика на подготовку сырья |
Показатели по стандарту, обязательные для проверки |
Регламентируемые показатели
|
|
|
1 |
Масло соевое нерафинированное высший и первый сорт |
|
Кислотное число, мг КОН/г, не более |
Высший сорт |
Первый сорт |
|
|
|
|
|
2,0 |
6,0 |
|
|
|
|
Массовая доля влаги и летучих веществ, % не более |
0,15 |
0,3 |
|
|
|
|
Массовая доля нежировых примесей, %, не более |
0,10 |
0,20 |
|
|
|
|
Массовая доля фосфора, мг/кг, не более - в пересчете на стеароолеолецитин, %, не более |
200
0,50 |
1600
4,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Масло соевое нерафинированное сорт 1,2 |
ТУ 10 РСФСР 305-88 |
Кислотное число, мг КОН/г, не более |
1 сорт |
2 сорт |
|
|
|
|
|
2,0 |
4,0 |
|
|
|
|
Массовая доля влаги и летучих веществ, %, не более |
0,3 |
0,3 |
|
|
|
|
Массовая доля нежировых примесей (отстой по массе), %, не более |
0,1 |
0,2 |
|
|
|
|
Массовая доля фосфора, мг/кг, не более - в пересчете на стеароолеолецитин - в пересчете на Р2О5 |
6,0 0,54 |
6,0 0,54 |
|
№ п/п |
Наименование сырья, материалов, полупродуктов |
Государственный или отраслевой стандарт, СТП, технические условия, регламент или методика на подготовку сырья |
Показатели по стандарту, обязательные для проверки |
Регламентируемые показатели
|
|
|
|
3 |
Масло подсолнечное нерафинированное высший и первый сорт, нерафинированное для промышленной переработки |
ГОСТ Р 52465-2005 |
Кислотное число, мг КОН/г, не более |
Высший сорт |
Первый сорт |
Для пром. переработки |
|
|
|
|
|
1,5 |
4,0 |
6,0 |
|
|
|
|
Массовая доля влаги и летучих веществ, %, не более |
0,15 |
0,20 |
0,30 |
|
|
|
|
Массовая доля нежировых примесей (отстой по массе), %, не более |
0,05 |
0,10 |
0,20 |
|
|
|
|
Массовая доля фосфора, мг/кг, не более - в пересчете на стеароолеолецитин - в пересчете на Р2О5 |
0,20 0,018 |
0,60 0,053 |
0,80 0,070 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,5 |
|
|
|
4
|
Масло рапсовое нерафинированное
|
ГОСТ Р 53457-2009 |
Кислотное число, мг КОН/г, не более |
6,0 |
|
|
|
|
|
|
Массовая доля влаги и летучих веществ, %, не более |
0,30 |
|
|
|
|
|
|
Массовая доля нежировых примесей (отстой по массе), %, не более |
0,20 |
|
|
|
|
|
|
Массовая доля фосфора, мг/кг, не более - в пересчете на стеароолеолецитин, %, не более |
800
2,0 |
|
|
|
5 |
Масло хлопковое рафинированное недезодорированное высшего, первого и второго сорта |
ГОСТ 1128-75 |
Кислотное число, мг КОН/г, не более |
Высший сорт |
Первый сорт |
Второй сорт |
|
|
|
|
|
0,2 |
0,3 |
0,5 |
|
|
|
|
Массовая доля влаги и летучих веществ, %, не более |
0,1 |
0,2 |
0,2 |
|
|
|
|
Нежировые примеси (отстой по массе), %, не более |
отсутствуют |
0,05 |
|
|
6 |
Масло кориандровое жирное |
ТУ 9147-001-23200078-07 |
Кислотное число, мг КОН/г, не более |
15 |
|
|
|
|
|
|
Массовая доля влаги и летучих веществ, %, не более |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
Массовая доля нежировых примесей (отстой по массе), %, не более |
0,15 |
|
|
|
7 |
Жир животный технический первого и второго сорта |
ГОСТ 1045-73 |
Кислотное число, мг КОН/г, не более |
Первый сорт |
Второй сорт |
|
|
|
|
|
|
10,0 |
25,0 |
|
|
|
|
|
Массовая доля влаги, %, не более |
0,50 |
0,50 |
|
|
|
|
|
Температура застывания жирных кислот, 0С, не ниже |
38,0 |
35,0 |
|
Окончание таблицы 3.1
|
№ п/п |
Наименование сырья, материалов, полупродуктов |
Государственный или отраслевой стандарт, СТП, технические условия, регламент или методика на подготовку сырья |
Показатели по стандарту, обязательные для проверки |
Регламентируемые показатели
|
|
|
8 |
Жиры животные топленые пищевые – Говяжий жир высшего и первого сорта |
ГОСТ 25292-82 |
Цвет при температуре 15 – 20 0С |
Высший сорт |
Первый сорт |
|
|
|
|
|
От бледно-желтого до желтого, допускается зеленоватый оттенок |
|
|
|
|
|
Консистенция при температуре 15 – 20 0С |
Плотная или твердая |
|
|
|
|
|
Массовая доля влаги, %, не более |
0,20 |
0,30 |
|
|
|
|
Кислотное число, мг КОН/г, не более |
1,1 |
1,2 |
|
9 |
Жиры животные топленые пищевые – Бараний жир |
ГОСТ 25292-82 |
Цвет при температуре 15 – 20 0С |
Высший сорт |
Первый сорт |
|
|
|
|
|
От белого до бледно-желтого, допускается зеленоватый оттенок |
|
|
|
|
|
Консистенция при температуре 15 – 20 0С |
Плотная или твердая. Для курдючного жира мазеобразная |
|
|
|
|
|
Массовая доля влаги, %, не более |
0,20 |
0,30 |
|
|
|
|
Кислотное число, мг КОН/г, не более |
1,20 |
2,20 |
|
10
|
|
ГОСТ 25292-82
|
Цвет при температуре 15 – 20 0С |
Высший сорт |
Первый сорт |
|
|
|
|
|
Белый. Допускается бледно-голубой оттенок |
Белый. Допускается желтоватый или сероватый оттенок |
|
|
|
|
Консистенция при температуре 15 – 20 0С |
Мазеобразная, зернистая или плотная |
|
|
|
|
|
|
0,25 |
0,30 |
|
|
|
|
Кислотное число, мг КОН/г, не более |
1,1 |
2,2 |
|
11 |
Жиры животные топленые пищевые – Костный жир |
ГОСТ 25292-82 |
Цвет при температуре 15 – 20 0С |
Высший сорт |
Первый сорт |
|
|
|
|
|
От белого до желтого |
От белого до желтого. Допускается сероватый оттенок |
|
|
|
|
Консистенция при температуре 15 – 20 0С |
Жидкая, мазеобразная или плотная |
|
Окончание таблицы 3.1
|
№ п/п |
Наименование сырья, материалов, полупродуктов |
Государственный или отраслевой стандарт, СТП, технические условия, регламент или методика на подготовку сырья |
Показатели по стандарту, обязательные для проверки |
Регламентируемые показатели
|
|
12 |
Жиры животные топленые пищевые – Сборный жир |
ГОСТ 25292-82 |
Цвет при температуре 15 – 20 0С |
От белого до темно-желтого. Допускается сероватый оттенок |
|
|
|
|
Консистенция при температуре 15 – 20 0С |
Жидкая, мазеобразная или плотная |
|
|
|
|
Массовая доля влаги, %, не более |
0,50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кислотное число, мг КОН/г, не более |
|
|
13 |
Масло пальмовое рафинированное дезодорированное отбеленное |
Импорт, сертификат завода-изготовителя |
Цвет |
Белый до светло-кремового |
|
|
|
|
Массовая доля влаги и примесей, %, не более |
0,5 |
|
|
|
|
Кислотное число, мг КОН/г, не более |
0,5 |
|
|
|
|
Температура застывания жирных кислот, 0С |
от 43,0 до 47,0 |
|
|
|
|
Йодное число, гJ2 / 100 г |
от 48,0 до 55,0 |
|
14 |
Пальмовый стеарин рафинированный дезодорированный отбеленный |
Импорт, сертификат завода-изготовителя |
Цвет |
Белый до светло-кремового |
|
|
|
|
Массовая доля влаги и примесей, %, не более |
0,5 |
|
|
|
|
Кислотное число, мг КОН/г, не более |
0,8 |
|
|
|
|
Температура застывания жирных кислот, 0С |
от 50,0т до 54,0 |
3.2. Вспомогательные материалы
Таблица 4
|
наименование сырья, материалов, полупродуктов |
государственный и отраслевой стандарт, СТП, технические условия, регламент или методика на подготовку сырья |
показатели по стандарту, обязательные для проверки |
регламентируемые показатели с допустимыми показателями |
|
никель сернокислый технический марки НС-1 сорт 1 |
ГОСТ 2665-86 |
внешний вид массовая доля никеля и кобальта в сумме, %, не менее |
кристаллы различной величины без механических примесей 20,9 |
|
купорос медный марка А, сорт 1 |
ГОСТ 19347-99 |
массовая доля медного купороса в пересчете на CuSO45H2O, %, не менее в пересчете на медь, % |
98,0 24,94 |
|
медь (ІІ) сернокислая 5-водная |
ГОСТ 4165-78 |
массовая доля 5-водной сернокислой меди (ІІ) (CuSO45H2O, %, не менее |
98,5 |
|
кислота серная техническая 1, 2 сорта |
ГОСТ 2184-77 |
массовая доля моногидрата, H2SO4, %, не менее |
92,5 |
|
сода кальцинированная техническая марка Б |
ГОСТ 5100-85 |
внешний вид массовая доля углекислого натрия (Na2CO3), %, не менее |
порошок белого цвета 99,0 |
|
натрий три полифофсат сорт 1 |
ГОСТ 13493-86 |
массовая доля общей пятиокиси фофора (P2O5), %, не менее массовая доля нерастворимых в воде веществ, %, не более РН 1%- ого водного раствора степень белизны, %, не менее внешний вид |
56,5 0,13 9,7±0,3 80 рассыпающийся порошок белого цвета |
|
натр едкий технический (гидрооксид натрия) марка РХ, 1, 2 сорта |
ГОСТ 2263-79 |
массовая доля гидрооксида натрия, %,не менее |
43,0 |
|
кислота уксусная химическая чистая ледяная М. («Х.Ч. ледяная») |
ГОСТ 61-75 |
внешний вид массовая доля основного вещества, %, не менее |
бесцветная прозрачная жидкость без посторонних включений и осадка 99,7 |
|
водорода перекись марка Б 1 сорт |
ГОСТ 177-88 |
внешний вид массовая доля перекиси водорода, % |
бесцветная прозрачная жидкость 30-40 |
|
азот газообразный и жидкий |
ГОСТ 9293-74 |
объемная доля азота, %, не менее |
99,0 |
|
масло компрессорное К-19 |
ГОСТ 1861-73 |
вязкость кинематическая при 100 °С, м2/с (сСт) кислотное число мгКОН на 1г масла, не более массовая доля влаги, %, не более массовая доля механических примесей, %, не более температура вспышки, определяемая в открытом тигле, °С, не ниже |
(17÷21)10-6 0,04 отсутствие 0,007 245 |
|
масло компрессорное из сернистых нефтей КС-19 |
ГОСТ 9243-75 |
вязкость кинематическая при 100 °С, м2/с (сСт) кислотное число мгКОН на 1г масла, не более содержание воды содержание механических примесей температура вспышки, определяемая в открытом тигле, °С, не ниже |
1810-6-2210-6 (18÷22)10-6 0,02 отсутствие отсутствие 260 |
|
масло индустриальное И-40А |
ГОСТ 20799-88 |
вязкость кинематическая при 40 °С, м2/с (сСт) кислотное число мгКОН на 1г масла, не более содержание воды содержание механических примесей температура вспышки, определяемая в открытом тигле, °С, не ниже |
(61÷75)10-6 0,05 следы отсутствие 225 |
|
масло индустриальное И-50А |
ГОСТ 20799-88 |
вязкость кинематическая при 40 °С, м2/с (сСт) кислотное число мгКОН на 1г масла, не более содержание воды содержание механических примесей температура вспышки, определяемая в открытом тигле, °С, не ниже |
(90÷110)10-6 0,05 следы отсутствие 225 |
Таблица 5
|
наименование показателей |
норма |
|
плотность про 0°С и 101,3 КПа, кг/м3 |
0,0899 |
|
температура плавления, °С |
-259,19 |
|
температура кипения, °С |
-252,77 |
|
критическая температура, °С |
-239,91 |
|
критическое давление, МПа |
1,297 |
|
критическая плотность, кг/м3 |
31 |
|
удельная теплоемкость (15 °С), кДж/м3°С |
1,28 |
|
теплопроводность, Вт/м°С |
0,167 |
|
плотность водорода относительно воздуха, кг/м3 |
-0,07 |
|
минимальная энергия зажигания водорода, МДЖ |
-0,017 |
|
теплота сгорания, МДЖ/кг |
-120,04 |
|
растворимость в воде, л/м3 |
|
|
0°С |
21,5 |
|
10°С |
19,5 |
|
20°С |
18,2 |
|
30°С |
17,0 |
|
40°С |
16,4 |
|
60°С |
16,0 |
|
температура самовоспламенения, °С, не менее |
510 |
По физико-химическим показателям вырабатываемый водород должен соответствовать нормам, указанным в таблице 6.:
Таблица 6
|
наименование сырья, материалов, полупродуктов |
государственный и отраслевой стандарт, СТП, технические условия, регламент или методика на подготовку сырья |
показатели по стандарту, обязательные для проверки |
регламентируемые показатели с допустимыми показателями |
|
водород технический для гидрогенизации жиров |
ТУ 2114-160- 4731297-95 |
объемная доля кислорода, %,не более объемная доля водорода, %,не менее массовая концентрация водяных паров при 20°С и 0,101МПа,г/м3, не более |
0,4 99,6 25,0 |
Физико-химические показатели никель-медного катализатора представлены в таблице 7.
|
наименование сырья, материалов, полупродуктов |
государственный и отраслевой стандарт, СТП, технические условия, регламент или методика на подготовку сырья |
показатели по стандарту, обязательные для проверки |
регламентируемые показатели с допустимыми показателями |
|
никель-медный катализатор |
|
насыпная плотность, кг/м3 размер частиц растворимость в воде, % массовая доля никеля, % массовая доля меди, % массовая доля железа, %, не более массовая доля сульфатов, %, не более массовая доля влаги, %, не более массовая доля фосфатов, %, не более |
1800-2000 при просеве через сито с 2800 отверстиями на 1 см2 остаток на сите не должен превышать 10% от веса просеянного порошка практически не растворим 24-37 8-13 1 1 10 1 |
На технологических линиях со стационарным катализатором осуществляется гидрирование масел, животных жиров и дистиллированных жирных кислот соапстоков с целью получения технических саломасов. Стационарный сплавной никель-алюминий-титан-хром-железный катализатор - С-3 (сплав для катализатора) вырабатывается по ТУ64-11-16-89.
Растительные масла и жиры, используемые в производстве технического саломаса, предварительно подвергают, щелочной рафинации, по действующей нормативно-технической документации, схема инв. № 14861/1 "Отделение масел и жиров. Схема технологическая".
Рафинированные масла и жиры не должны содержать щелочные мыла, фосфатиды и фосфорсодержащие продукты распада фосфатидов, органические соединения серы, госсипол и продукты его химических превращений.
Физико-химические показатели рафинированных растительных масел, жиров представлены в таблице 8.
|
наименование сырья, материалов, полупродуктов |
государственный и отраслевой стандарт, СТП, технические условия, регламент или методика на подготовку сырья |
показатели по стандарту, обязательные для проверки |
регламентируемые показатели с допустимыми показателями |
|
рафинированное растительное масло(подсолнечное, соевое, рапсовое, хлопковое, кориандровое) |
|
кислотное число, мгКОН/г, не более массовая доля влаги и летучих веществ, %, не более мыло (качественная проба по фенолфталеину) цветность температура вспышки, °С, не ниже |
0,3-0,5 0,1 отсутствие в соответствии с ГОСТом на рафинированное масло 225-230 (примечание: кориандровое- не ниже 210 ) |
|
жир животный технический |
|
прозрачность кислотное число, мгКОН/г, не более массовая доля влаги и летучих веществ, %, не более мыло (качественная проба по фенолфталеину) температура застывания жирных кислот, °С, не ниже |
прозрачное (визуально) 0,5 0,1 отсутствие 35-38 |
|
жиры животные топленые пищевые |
|
кислотное число, мгКОН/г, не более массовая доля влаги и летучих веществ, %, не более мыло (качественная проба по фенолфталеину) цветность при температуре 15-20°С |
0,3-0,5 0,1 отсутствие в соответствии с ГОСТом на жир животный топленый пищевой |
|
кислоты жирные хлопкового соапстока, дистиллирован-ные |
|
кислотное число, мгКОН/г, не более массовая доля влаги и летучих веществ, %, не более температура застывания жирных кислот(титр), °С, не ниже серная кислота (качественная проба по метилоранжу ) цвет при застывшем состоянии при 20°С, не темнее |
195 0,1 32 не допускается темно-желтого |
|
кислоты жирные хлопкового соапстоков светлых растительных масел и саламасов, дистиллиролван-ных |
|
кислотное число, мгКОН/г, не более массовая доля влаги и летучих веществ, %, не более серная кислота (качественная проба по метилоранжу ) цвет при застывшем состоянии при 20°С, не темнее |
190-205 0,1 не допускается желтого |
3.4 Энергоресурсы
Таблица 9
|
наименование сырья, материалов, полупродуктов |
государственный и отраслевой стандарт, СТП, технические условия, регламент или методика на подготовку сырья |
показатели по стандарту, обязательные для проверки |
регламентируемые показатели с допустимыми показателями |
|
водяной пар насыщенный -высокого давления температура -среднего давления температура |
|
давление МПа(кгс/см2) °С давление МПа(кгс/см2) °С |
3,0-3,2 (30-32) 280-350 0,4-0,6 (4-6) 200-250 |
|
вода питьевого качества |
СамПиН 2.1.4. 559-96 |
водородный показатель РН общая минерализация (сухой остаток), мг/л жесткость общая, моль/л |
6÷9 1000 (1500) 7,0 (10,0) |
|
электроэнергия напряжение частота |
|
В Гц |
380-220 45-60 |