油脂深加工及制品 課件 第二章 油脂氫化

油脂深加工與制品DeepProcessingofEdibleOil&FatandProducts第二章油脂氫化01油脂氫化理論內(nèi)容02油脂氫化工藝與設(shè)備2.1油脂氫化理論油脂氫化是一種將氫加成到由天然植物、陸地動(dòng)物、海洋動(dòng)物和微生物等生產(chǎn)的甘油三酯烯鍵（雙鍵）上的化學(xué)反應(yīng)。氫化產(chǎn)物是一種非常復(fù)雜的混合物，因?yàn)橥瑫r(shí)發(fā)生的反應(yīng)：（1）雙鍵的飽和，（2）雙鍵的順/反式異構(gòu)化，（3）雙鍵位置的移動(dòng)，通常是低能量的共軛態(tài)。2.1油脂氫化理論油脂氫化機(jī)理不飽和碳-碳雙鍵氫化的基本化學(xué)反應(yīng)2.1油脂氫化理論油脂催化加氫的歷程示意圖2.1油脂氫化理論油脂氫化選擇性二烯鍵轉(zhuǎn)變成一烯鍵與一烯鍵轉(zhuǎn)變成飽和鍵的比率K1表示亞麻酸氫化轉(zhuǎn)變成亞油酸反應(yīng)速率常數(shù)；K2表示亞油酸氫化轉(zhuǎn)變成油酸的反應(yīng)速率常數(shù)；K3表示油酸氫化轉(zhuǎn)變成硬脂酸的反應(yīng)速率常數(shù)。所謂選擇性比或選擇性系數(shù)（SR），是K1/K2或K2/K3等氫化反應(yīng)速率之比，也就是用數(shù)字來(lái)表示的選擇性。2.1油脂氫化理論以脂肪酸的組成計(jì)算選擇性比2.1油脂氫化理論亞麻酸：亞油酸：油酸=30：20：1

在高溫條件下豆油氫化用鎳催化劑進(jìn)行氫化，亞麻酸、亞油酸和油酸的雙鍵氫化的速度常數(shù)比平均為：2.1油脂氫化理論反應(yīng)級(jí)數(shù)和反應(yīng)速率豆油氫化時(shí)各脂肪酸隨時(shí)間的變化2.1油脂氫化理論異構(gòu)化雙鍵既可被飽和，也可以產(chǎn)生異構(gòu)化2.1油脂氫化理論雙鍵位置熔點(diǎn)/℃順式異構(gòu)體反式異構(gòu)體6―732~3554.07―81445.58―92452.59―1016.343.710―1122.552.511―1214.544.012―1327.552.5十八碳一烯酸異構(gòu)體對(duì)熔點(diǎn)影響2.1油脂氫化理論影響油脂氫化的因素溫度的影響反應(yīng)溫度對(duì)大豆油固體脂肪含量的影響2.1油脂氫化理論影響油脂氫化的因素溫度的影響壓力的影響反應(yīng)壓力和溫度對(duì)大豆油氫化速率的影響2.1油脂氫化理論影響油脂氫化的因素溫度的影響壓力的影響攪拌的影響攪拌和催化劑對(duì)豆油氫化選擇性比SR的影響2.1油脂氫化理論影響油脂氫化的因素溫度的影響壓力的影響攪拌的影響催化劑（濃度）的影響催化劑濃度對(duì)豆油氫化速率的影響2.1油脂氫化理論影響油脂氫化的因素溫度的影響壓力的影響攪拌的影響催化劑（濃度）的影響催化劑中毒的影響

成品油和氫氣中可能含有會(huì)改變或毒害催化劑的雜質(zhì)，如皂、硫化合物、磷脂、水分、游離脂肪酸、無(wú)機(jī)酸和許多其他可以改變催化劑的物質(zhì)。磷以磷脂和皂的形式駐留在催化劑孔入口，阻礙甘油三酯通道，以達(dá)到更高的飽和度，從而影響選擇性。水或水分和FFA是鈍化劑，通過(guò)與催化劑化學(xué)反應(yīng)形成鎳皂來(lái)降低氫化速率。2.1油脂氫化理論影響油脂氫化的因素溫度的影響壓力的影響攪拌的影響催化劑（濃度）的影響催化劑中毒的影響精煉油質(zhì)量的影響

微量雜質(zhì)，如磷(磷脂)、殘?jiān)砗退挚梢酝ㄟ^(guò)催化劑中毒而降低其活性，對(duì)氫化反應(yīng)和氫化油的質(zhì)量都有很大的影響。為了獲得良好的氫化反應(yīng)，保持精煉油的以下質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是很重要的：含磷：<1ppm；最好<0.5ppm；水分：<0.1%；最好<0.05%；殘?jiān)恚?ppm；過(guò)氧化值：<4.0；最好<2.0；游離脂肪酸：<0.15%；最好<0.1%。2.2油脂氫化工藝與設(shè)備油脂氫化工藝間歇式充氫的加氫氫化系統(tǒng)2.2油脂氫化工藝與設(shè)備油脂間歇式充氫的加氫氫化工藝設(shè)備流程2.2油脂氫化工藝與設(shè)備油脂氫化工藝間歇式氫氣外循環(huán)的加氫氫化系統(tǒng)油脂間歇式氫氣外循環(huán)的加氫氫化工藝設(shè)備流程2.2油脂氫化工藝與設(shè)備油脂氫化工藝連續(xù)氫化系統(tǒng)具有懸浮催化劑的油脂連續(xù)氫化工藝2.2油脂氫化工藝與設(shè)備油脂氫化工藝連續(xù)氫化系統(tǒng)具有固定床催化劑的油脂連續(xù)氫化工藝2.2油脂氫化工藝與設(shè)備油脂氫化設(shè)備有機(jī)械攪拌的反應(yīng)器（氫化反應(yīng)釜）2.2油脂氫化工藝與設(shè)備油脂氫化設(shè)備環(huán)路文丘里反應(yīng)器2.2油脂氫化工藝與設(shè)備油脂氫化設(shè)備懸浮催化劑加氫反應(yīng)塔1.放氫接口；2.上封頭；3.氫化油出口；4.冷卻水出口管；5.冷卻夾套；6.蒸汽進(jìn)口；7.加熱夾套；8.下封頭；9.放空管

10.冷凝水出口管；11.原料進(jìn)口管；12.冷卻水進(jìn)口接；13.真空管2.2油脂氫化工藝與設(shè)備油脂氫化設(shè)備固定床連續(xù)催化加氫反應(yīng)塔固定床氫化反應(yīng)塔催化劑籃2.2油脂氫化工藝與設(shè)備氫化產(chǎn)品與質(zhì)量控制分析項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)起酥油高穩(wěn)定性

硬基料加入量/%105

碘價(jià)（IV）73.269.2

熔點(diǎn)/℃48.343.1亞油酸（用紫外吸收法%）6.41.5固體脂肪指數(shù)（SFI）

10℃27.143.821.1℃18.4