工业氢化油技术工艺发展分析

第一节 工业氢化油基本生产技术、工艺或流程

目前，主要的油脂氢化工艺为：

1、间歇式充氢的加氢氢化工艺；

2、间歇式氢化外循环的加氢氢化工艺；

3、具有固定床催化剂的连续氢化工艺。

这四种工艺，无论哪种待氢化油在氢化反应器内加氢反应之前都经过了脱水和脱气，且整个氢化系统在开始生产时就要抽真空。所不同的是间歇式氢化、待氢化油的脱气和脱水在氢化反应器中进行，而连续式氢化，待氢化油的脱气和脱水在专用的真空干燥器中进行。

第二节 工业氢化油新技术研发、应用情况

改革开放以来，随着我国工业氢化油需求的增长，生产企业加大了对产品技术的改进。目前我国工业氢化油生产技术及工艺都有了较大程度的提升。尤其是在清洁生产方面，国内一些企业通过对生产工业的改进，实现了产品生产的清洁化程度，减少了污水排放。

该清洁生产改造方案主要为：

对氢化油生产线的三个主要工段（氢化、碱炼水洗、脱色脱臭）进行联合，同步改造。

氢化系统拟采用“死端型”氢化工艺和相应设备，该工艺的主要特点是：

（1）增添原料油的脱水除气设备；

（2）氢化反应器内增设搅拌装置，实现加压氢化；

（3）增加设备间的流量计，以加强进出油料及氢气用量的控制。

碱炼水洗改造：更换分离设备和增添过程控制设备。

脱色脱臭系统：采用先进的脱色脱臭工艺设备，实现脱色脱臭多级串联操作，并添置折气器，改革生产工艺。

第三节 工业氢化油技术开发热点、难点分析

工业氢化油生产过程中，油脂加氢催化剂是行业技术研发的热点和难点。

加氢催化剂主要有四类：①金属催化剂，常用的是第八族过渡元素，如骨架镍、镍-硅藻土、铂-氧化铝、钯-氧化铝等。这类催化剂活性高,几乎可用于所有官能团的加氢。②金属氧化物催化剂，如氧化铜－亚铬酸铜、氧化铜-氧化锌、氧化铜-氧化锌-氧化铬、氧化铜-氧化锌-氧化铝等,主要用于醛、酮、酯、酸以及一氧化碳等化合物的加氢。③金属硫化物催化剂，如镍－钼硫化物、钴-钼硫化物、硫化钨、硫化钼等，通常以γ-氧化铝为载体，主要用于含硫、含氮化合物的氢解反应，部分硫化的氧化钴-氧化钼-氧化铝催化剂常用于油品的加氢精制。④络合催化剂，如RhCl[P(C6H5)3]3,主要用于均相液相加氢。

油脂催化加氢催化剂通常分为两种类型，一种是均相催化剂，另一种为非均相催化剂。均相催化剂多为金属有机化合物，如乙酰丙酮络合物等；非均相催化剂是将有催化性能的金属分散固定于载体上，这是目前研究较多的课题。

国内铜—镍二元催化剂体系研究较多，刘多敏等用CuSO4—NiSO4溶液与Na2CO3—硅藻土溶液共混合后沉淀，制得铜—镍二元催化剂。；安徽省化工研究所氢化菜油组研制了铜—镍二元催化剂（含Ni10%±1%），使菜籽油部分氢化制人造奶油；；徐三魁等研究了大豆油催化加氢还原型铜—镍催化剂；大连油脂化学厂的魏连吉研究了铜—镍二元碳酸盐粉末型催化剂。郑州粮食学院的张玉军等研究了了Cu—Ni—Cr三元催化剂。采用单元镍催化剂的也比较多，如解金海等研究了硫酸镍添加助剂制得的HDM油脂氢化催化剂，其性能与进口的HDM-3催化剂相近；杜书等研究了.YK-1 新型油脂氢化催化剂，以Ni（NO3）2或NiSO4、Na2CO3为原料，以硅藻土为载体，用沉淀法制备的负载型单元镍催化剂，与进口催化剂相比，不仅活性高、选择性好，而且具有很高的抗硫性能。其它还有利用甲酸镍作为活性组分制备催化剂等。

国外自26 世纪-70年代以来进行了较为广泛的研究。俄罗斯科学家研究了用固定床Ni—Cu—Mo—Al催化剂氢化菜籽油时，加入铬和钛对催化剂活性和异构化能力的影响，并指出加入铬和钛后，催化剂中毒明显延缓；Lnui-T等在雷尼镍催化剂中配入钯化合物使Pd/Ni为0.5%-2%，当Pd/Ni=1%时催化剂活性最大；日本村濑行信以氢氧化镍和次磷酸钠反应制得镍—磷化合物催化剂；DE Hault  ED等用十二烷胺或椰油伯胺处理的镍/氧化钛或镍—氧化锆/硅藻土作催化剂进行氢化，并试验了以镍为主的100种镍系催化剂。

不饱和脂化合物双键的镍催化氢化已工业化应用。基于钯、锗或钌的均相催化剂与非均相的金属催化剂相比有其优点，但昂贵催化剂的分离和回收仍是工业应用的障碍。作为替代，均相催化剂络合物于合适的载体上或采用微分散系统、可溶性的聚合物、螯合物等，都是很有希望的催化剂。

关于油脂加氢催化剂，目前人们开展了非晶合金催化剂的研究。这种方法是利用溶液反应，直接在溶液中把镍盐还原为金属镍，制备简单，并已经取得了很好的效果。另外，目前国内外单元镍催化剂载体多为硅藻土，也有使用二氧化硅的，但一般使用成品二氧化硅，不直接制备。硅藻土属天然物质，机械强度差，易粉化，影响催化剂的过滤分离。不同批次、不同产地的硅藻土及不同条件下制备的二氧化硅，粒度分布、孔结构、孔分布、比表面积、外观以及物性有很大差异。另外活性组分镍的负载技术，影响活性组分的粒径分布、活性中心密度分布。上述因素影响活性组分的分散程度、微观结构和宏观性质，归根结底影响催化剂的活性、选择性、重复性和稳定性；因此载体及活性组分的负载技术是值得研究的重要课题。

第四节 工业氢化油未来技术发展趋势

1、提高研发能力和设备工艺

提高工业氢化油的研制能力和水平，努力发展产品催化技术、合理设计；加强新技术、新工艺、新设备的集成应用，尽快提高工业氢化油的生产工艺技术水平和产品质量，特别在节能降耗、清洁生产、产品质量等关键技术环节应有大幅度提高。

2、产品质量安全生产技术

生产技术的改进和提高的同时应加强安全技术的进步，尤其是在目前出现的三聚氰胺的严重问题后，国家将采取更为严厉的监督和管理办法来加强对食品、日化产品生产的安全管理，因此工业氢化油企业在提高和改进生产技术的同时，今后对于生产过程中的产品质量安全监控技术应当更加投入。


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