Участники реакции гидрогенизации

Гидрогенизация может происходить только при смешивании трех реагирующих компонентов: ненасыщенного масла, катализатора и газообразного водорода. При этом каждый из участников реакции находится в трех агрегатных состояниях (жидкое — масло, твердое — катализатор и газообразное — водород). Насыщение идет в местах одновременного столкновения (взаимодействия) этих трех веществ в закрытом цилиндрическом реакторе под давлением, которое создается подаваемым водородом в реакционной среде.

• Сырье

В реакцию гидрогенизации вступают только ненасыщенные жирные кислоты, а именно их двойные связи.

Выбор исходного сырья для гидрирования определяется областью назначения гидрированных жиров.

Основным сырьем для получения саломасов (гидрированных жиров) являются жидкие растительные масла: подсолнечное масло, рапсовое, соевое, а также их смеси, которые содержат, в основном, глицериды линоленовой, линолевой и олеиновой кислот. (Рис.3 Жидкое растительное масло.)

Рис. 3. Жидкое растительное масло

Гидрированию могут также подвергаться и полутвердые растительные масла, содержащие, в основном, глицериды олеиновой, пальмитиновой, лауриновой и стеариновой кислот: пальмовое, пальмоядровое, кокосовое, а также их смеси.

В качестве жидкого растительного сырья в компании ЭФКО применяется в основном подсолнечное масло.

1. Водород

В процессе получения гидрированных жиров из растительных масел используется водород - (Н₂).

Водород представляет собой бесцветный газ, без вкуса и запаха, нерастворим в воде.

Наибольшее распространение в промышленности получили 2 метода производства технического водорода.

- Получение водорода электролитическим методом

Электрохимическое разложение воды (электролиз) — один из основных способов производства водорода для гидрирования растительных масел и жиров.

Сырьем для получения электролитического водорода является дистилированная вода и щелочь (KOH, NaOH). Водород получают в специальных аппаратах — электролизерах путем электролиза воды, который заключается в разложении ее на водород и кислород под действием электрического тока. Как известно, чистая вода является плохим проводником, поэтому добавляется щелочь.

Процесс электролиза воды - получения водорода и кислорода можно описать следующим выражением:

Кат.

Н₂О 2 Н₂ + О₂

- Получение водорода методом разложения метанола

Сырьем для производства водорода является природный газ метан. Процесс получения водорода складывается из реакции взаимодействия метана с водяным паром при температуре 800 — 1100°С в присутствии катализатора, в результате чего метан распадается на водород и окись углерода:

Кат.

СН₃ОН 2 Н₂ + СО

в последствии, смесь окиси углерода и водорода при температуре 500°С в присутствии катализатора взаимодействует с водяным паром:

Кат.

СО + 2 Н₂О Н₂ + СО₂

Накопление водорода производится в специальных емкостях – ресиверах.

В компании ЭФКО используют как электролитический метод, так и метод разложения метанола.

• Катализатор

Катализаторы- вещества, изменяющие скорость химической реакции или вызывающие ее, но не входящие в состав продуктов.

В масложировой промышленности при гидрогенизации растительных масел используются катализаторы, которые получают на основе никеля, меди, кобальта и некоторых благородных металлов (например, палладия), активных в процессах гидрогенизации. Из соображений цены благородные металлы обычно исключаются, хотя число превращения палладия, например, в 25 раз выше, чем у никеля. Среди обычных (неблагородных) металлов никель является самым активным в гидрогенизации двойной связи С=С и выбирается в качестве катализатора именно по этой причине. На рис. 3. представлен катализатор на основе Ni.

Рис. 3. Катализатор на основе Ni

Катализатор инициирует и ускоряет химические реакции.