KR910004885B1 - Process for the production of edible oils - Google Patents

Process for the production of edible oils Download PDF

Info

Publication number
KR910004885B1
KR910004885B1 KR1019880014222A KR880014222A KR910004885B1 KR 910004885 B1 KR910004885 B1 KR 910004885B1 KR 1019880014222 A KR1019880014222 A KR 1019880014222A KR 880014222 A KR880014222 A KR 880014222A KR 910004885 B1 KR910004885 B1 KR 910004885B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hydrogen
catalyst
temperature
hydrogenation
reactor
Prior art date
Application number
KR1019880014222A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR890006800A (en
Inventor
카뮤엔 영 플로리오
Original Assignee
에어프로덕츠 앤드 케미칼스, 인코오포레이티드
윌리암 에프. 마쉬
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에어프로덕츠 앤드 케미칼스, 인코오포레이티드, 윌리암 에프. 마쉬 filed Critical 에어프로덕츠 앤드 케미칼스, 인코오포레이티드
Publication of KR890006800A publication Critical patent/KR890006800A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR910004885B1 publication Critical patent/KR910004885B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11CFATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
    • C11C3/00Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom
    • C11C3/12Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom by hydrogenation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

내용 없음.No content.

Description

식용유의 제조방법How to prepare cooking oil

제 1 도는 종래의 회분식 수소첨가 반응기를 나타낸 개략도.1 is a schematic view showing a conventional batch hydrogenation reactor.

제 2 도는 개질기 수소 및 액체수소를 이용한 종래의 수소 첨가 반응기에 있어서 반응시간에 대한 촉매작용을 나타낸 플롯트.2 is a plot showing the catalysis of reaction time in a conventional hydrogenation reactor using reformer hydrogen and liquid hydrogen.

제 3 도는 비가역반응에 대한 온도함수로서 생성물의 전화율을 나타낸 플롯트.3 is a plot showing the conversion of product as temperature function for irreversible reaction.

본 발명은 개량된 식용유의 수소첨가 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing hydrogenated cooking oil.

불포화 오일을 수소첨가반응시켜 적당하고 높은 선택도의 식용유를 제조하는 여러가지 공정이 기술분야에 공지되었으며, 이들에 관계되는 문헌은 다음과 같다.Various processes are known in the art for the hydrogenation of unsaturated oils to produce edible oils of suitable and high selectivity, and the literature relating to them is as follows.

미합중국, 특허 제4,584,139호는 동물성 및 식물성 기름을 수소첨가하기 위해 개량된 단일 수소첨가 촉매 및 이를 이용한 공정에 관해 기술하고 있는데, 상기 촉매는 상기 촉매는 선택된 니켈합금 단일기재매쉬 구조로부터 유도된 라네이(Raney)금속 합금표면층을 포함하며, 상기 표면층은 점착성 베타구조의 결정성 전구체 바깥부분에서 주로 유도된다. 상기 촉매는 연속식 및 회분식 수소첨가에 모두 적용할 수 있으며, 향상 된 활성, 개량된 트리엔 대 디엔의 선택도 및 낮은 이성체화율을 나타내었다.U.S. Patent No. 4,584,139 describes an improved single hydrogenation catalyst and process using the same for hydrogenating animal and vegetable oils, the catalyst comprising Raney) metal alloy surface layer, which is mainly derived outside the crystalline precursor of the tacky beta structure. The catalyst can be applied to both continuous and batch hydrogenation, showing improved activity, improved triene to diene selectivity and low isomerization rate.

수소화처리된 오일은 등가의 요오드가를 갖는 상업제품과 비교할때 보다 낮은 리놀렌산 및 스테아린산 함량, 보다 낮은 트란스-이성체 퍼센트 및 보다낮은 융점을 나타내었다.Hydrotreated oils exhibited lower linolenic and stearic acid content, lower trans-isomer percentages and lower melting points compared to commercial products with equivalent iodine values.

미합중국 특허 제4,666,635호는 니켈-실리카 촉매를 이용하는 불포화 화합물의 접촉 이소첨가공정에 관해 기술하고 있다. 촉매는 2 내지 100㎛의 평균 입자크기를 가지는 응집체를 포함하여, 상기 응집체는 최소한 60%의 담체입자가 없는 바깥표면을 지닌다.U.S. Patent 4,666,635 describes a catalytic isoaddition process of unsaturated compounds using nickel-silica catalysts. The catalyst comprises agglomerates having an average particle size of 2 to 100 μm, the agglomerates having an outer surface free of at least 60% carrier particles.

미합중국 특허 제4,307,026호는 2개의 이중결합을 지닌 지방산 이외에, 2개 이상의 이중결합을 지닌 지방산을 함유하는 불포화 지방산 유도체의 수소첨가 공정에 관해 기술하고 있는데, 상기 불포화 지방산 유도체는 에틸렌디아민 또는 동족체 및/또는 그 유도체로 처리된 팔라듐, 백금 또는 로듐촉매 및 -20℃ 내지 100℃의 온도하에서 수소첨가된다. 수소첨가공정은 매우 선택적으로 일어나며 트란스-지방산으로의 이성체화는 거의 일어나지 않는다.US Pat. No. 4,307,026 describes a hydrogenation process of unsaturated fatty acid derivatives containing fatty acids having two or more double bonds in addition to fatty acids having two double bonds, the unsaturated fatty acid derivatives being ethylenediamine or homologues and / or Or a palladium, platinum or rhodium catalyst treated with the derivative and hydrogenated at a temperature of -20 ° C to 100 ° C. The hydrogenation process is very selective and little isomerization to trans-fatty acids occurs.

예를들면, 콩기름을 수소첨가시켜 2%의 리놀렌산 함량시키는 공정에 있어서, 리놀렌산 함량은 단지 45 내지 52%로 감소한다. 동일한 조건하에서, 비처리된 촉매는 리놀렌산의 함량을 약 35%로 감소시킨다.For example, in the process of hydrogenating soybean oil to 2% linolenic acid content, the linolenic acid content is reduced to only 45-52%. Under the same conditions, the untreated catalyst reduces the content of linolenic acid to about 35%.

미합중국 특허 제4,385,001호는 식용유는 영(0)가의 지지된 접촉활성의 코발트 촉매를 이용하여 선택적으로 수소첨가될 수 있다고 기술하고 있다. 코발트가 알루미나상에 지지되면, 수소첨가의 선택도는 실질적으로 알리미나의 성질과 무관하다. 상기 공정은 충분히 선택적이어서 연속식 수소첨가 공정이 종래의 촉매를 이용하는 회분식 공정에서 얻어진 것과 동일한 선택도로 실행될 수 있다.U.S. Patent No. 4,385,001 discloses that cooking oil can be selectively hydrogenated using a cobalt catalyst of zero supported catalytic activity. If cobalt is supported on alumina, the selectivity of hydrogenation is substantially independent of the nature of the alumina. The process is sufficiently selective that the continuous hydrogenation process can be carried out with the same selectivity obtained in a batch process using a conventional catalyst.

미합중국 특허 제4,424,163호는 강한 금속, 담체의 상호작용을 나타내는 담체상에 분산시킨 주로 영가의 니켈로 구성되는 촉매를 이용하므로서 지방물질을 선택적으로 감소시킬 수 있다는 것을 기술하고 있다. 특히 양호한 촉매로는 니켈로서, 이것은 티타니아(titania)에 분산된 후, 약 325℃ 이상의 온도에서 수소중에서 활성화된다. 상기 촉매는 충분히 선택적이어서 고정층 촉매를 이용하여 지방물질을 연속적으로 감소시킬 수 있다.U.S. Patent No. 4,424,163 describes that it is possible to selectively reduce fatty substances by using a catalyst composed mainly of zero valent nickel dispersed on a strong metal, a carrier exhibiting carrier interaction. A particularly preferred catalyst is nickel, which is dispersed in titania and then activated in hydrogen at temperatures above about 325 ° C. The catalyst is sufficiently selective that a fixed bed catalyst can be used to continuously reduce fatty matter.

미합중국 특허 제4,424,162호 다공성 알루미나상에 지지된 금속보다도 선택적인 알파(α)-알루미나상에 지지된 영가의 백금족 금속을 이용하는 지방물질의 수소첨가에 관해 기술하고 있다. 약 5㎡/g이하의 표면적, 약 0.05ml/g 이하의 미세공 부피 및 약 0.25ml/g 이하의 거대 기공부피를 가지는 알파-알루미나가 특히 바람직하다. 이들 방법들을 이용하여, 고정층 공정을 기초로 한 연속식 수소첨가는 충분히 선택적임으로 상업적으로 실행할 수 있다.U.S. Patent No. 4,424,162 describes the hydrogenation of fatty materials using a zero-valent platinum group metal supported on an alpha (α) -alumina that is selective over a metal supported on a porous alumina. Particular preference is given to alpha-alumina having a surface area of about 5 m 2 / g or less, a micropore volume of about 0.05 ml / g or less and a large pore volume of about 0.25 ml / g or less. Using these methods, continuous hydrogenation based on a fixed bed process is sufficiently selective and can be performed commercially.

미합중국 특허 제4,479,902호는 강한 금속-담체간 상호작용을 나타내는 담체상에 분산된 영가의 백금 또는 팔라듐을 포함하는 촉매를 이용한 지방물질을 선택적으로 감소시키는 방법에 관해 기술하고 있다. 특히 바람직한 촉매는 백금 또는 팔라듐 촉매로서, 이것은 티타니아에 분산된 후, 이어서 약 325℃ 이상의 온도에서 수소중에서 활성화시킨다. 상기 촉매는 충분히 선택적 이어서 고정층의 촉매를 이용하여 지방물질을 연속적으로 감소시킬 수 있다.US Pat. No. 4,479,902 describes a method for selectively reducing fatty matter using a catalyst comprising zero value platinum or palladium dispersed on a carrier exhibiting strong metal-carrier interactions. Particularly preferred catalysts are platinum or palladium catalysts, which are dispersed in titania and then activated in hydrogen at temperatures above about 325 ° C. The catalyst is sufficiently selective that it is possible to continuously reduce the fatty matter using the catalyst in the fixed bed.

미합중국 특허 제4,510,092호는 알파-알루미나상의 영가의 니켈을 이용하는 고정 촉매층상에서 지방물질에 연속적으로 수소 첨가시키는 방법에 관해 기술하고 있다. 요오드가(iodine value, IV)가 약 110이 될때까지 부분 수소첨가하는 방법은 약 5㎡/g 이하의 표면적으로 갖는 알파-알루미나를 이용하여 성공적으로 실시될 수 있으며 목적생성물 용도로 사용될 수 있는 SFI 생성물을 제공한다.U.S. Patent No. 4,510,092 describes a method for continuously hydrogenating fatty materials on a fixed catalyst bed using noble nickel on alpha-alumina. Partial hydrogenation until the iodine value (IV) is about 110 can be successfully performed using alpha-alumina having a surface area of about 5 m 2 / g or less and SFI can be used for the purpose product. To provide the product.

미합중국 특허 제4,510,091호는 지방물질의 선택적 연속수소첨가가 알파-알루미나 담체상의 영가니켈의 고정층상에서 행해질 수 있다. 이러한 연속 수소첨가의 선택도는 상향흐름양식으로 수소첨가를 실시함으로서 향상될 수 있다. 콩오일이 사용될때, 수소첨가는 요오드가(IV)가 약 110이 될때까지 계속되며 여기서 부분적으로 수소첨가된 콩오일은 고형분 함량에서 종래의 상업용 촉매를 이용하는 회분식 수소첨가에서 얻어지는 고형분 함량과 비교할 수 있다.US Pat. No. 4,510,091 allows selective continuous hydrogenation of fatty substances to be carried out on a fixed bed of zero nickel on an alpha-alumina carrier. The selectivity of this continuous hydrogenation can be improved by performing hydrogenation in an upflow fashion. When soybean oil is used, hydrogenation continues until the iodine number (IV) is about 110, where the partially hydrogenated soybean oil can be compared to the solids content obtained from batch hydrogenation using a conventional commercial catalyst at a solids content. have.

미합중국 특허 제4,547,319호는 지지된, 인산-변성된 영가의 니켈 촉매는 지방물질의 수소첨가에서 개량된 선택도를 나타낸다. 이 촉매의 증가된 촉매는 종래의 니켈 촉매를 이용하는 회분식 환원에서 관측된 선택도와 비교할 수 있는 선택도를 지닌 지방물질을 연속적으로 환원시킨다.U. S. Patent No. 4,547, 319, supported, phosphoric acid-modified zero valent nickel catalysts show improved selectivity in hydrogenation of fatty materials. The increased catalyst of this catalyst continuously reduces the fatty matter with selectivity comparable to the selectivity observed in batch reduction using conventional nickel catalysts.

높은 선택도의 식용유 생성물로의 수소첨가는 촉매부하, 온도조절, 액체수소 및 수소흐름 조절을 이용함으로서 수행된다. 본 발명에 따르면, 최대 생성물 전화는 반응기 온도를 가능한한 빨리 최대작업온도로 올리고, 이어서 특정 생성물이 얻어지기에 바람직한 요오드가(IV)가 얻어질때까지 0최대온도에서 반응기를 등온으로 유지시키면서 증발된 액체 수소를 반응기내로 주입함으로서 얻어진다.Hydrogenation to high selectivity cooking oil products is carried out by utilizing catalyst loading, temperature control, liquid hydrogen and hydrogen flow control. According to the invention, the maximum product conversion is achieved by raising the reactor temperature to the maximum working temperature as soon as possible, followed by evaporation while maintaining the reactor isothermally at zero maximum temperature until the desired iodine value (IV) is obtained. Obtained by injecting liquid hydrogen into the reactor.

본 발명을 이해하기 위해서는 기술분야에서 수소첨가 공정의 현재 상황 및 이들 공정의 실행시 부딪치는 문제점을 이해하는 것이 중요하다. 수소첨가란 금속촉매(예.니켈)의 존재하에서 불포화 이중결합을 갖는 지방산에 존재하는 에틸렌 결합에수소를 첨가하는 공정이다.In order to understand the present invention, it is important to understand the current situation of hydrogenation processes and the problems encountered in the implementation of these processes. Hydrogenation is the process of adding hydrogen to the ethylene bond present in the fatty acid having an unsaturated double bond in the presence of a metal catalyst (eg nickel).

대부분의 상업적 수소첨가 공정은 회분식 작업으로서 실시된다. 제 1 도는 전형적인 회분식수소첨가 반응기이다. 회분식 반응기 또한 전화기(convertor)는 교반기, 가열 및 냉각코일이 설비된 높이가 큰 실린더형 압력용기로 구성된다. 특정의 목적생성물을 산출하기 위해서 조절되어야 하는 변수들은 온도, 교반, 압력, 촉매 농도뿐만 아니라 촉매 형태이다.Most commercial hydrogenation processes are carried out as a batch operation. 1 is a typical batch hydrogenation reactor. Batch reactors also consist of a large cylindrical pressure vessel equipped with a stirrer, heating and cooling coils. The parameters that need to be adjusted to produce a specific target product are catalyst type as well as temperature, agitation, pressure and catalyst concentration.

수소개스는 반응용기의 보다 낮은 위치에 있는 스파지 링(sparge ring)을 통해 용기로 급송된다. 수소개스는 액상으로 급송된 수소와 이중결합의 불포화 오일과 반응한다. 수소소비율은 전화기의 작업조건에 따라 좌우된다. 액상으로서 반응하지 않는 수소는 반응기의 상부공간으로 통과하며, 여기서 수소는 추가의 반응을 위해 오일과 재혼합된다.Hydrophobic water is fed to the vessel through a sparge ring at the lower position of the reaction vessel. Hydroxides react with hydrogen fed into the liquid phase and a double bond unsaturated oil. The hydrogen consumption rate depends on the working conditions of the phone. Hydrogen that does not react as a liquid phase passes into the headspace of the reactor, where hydrogen is remixed with oil for further reaction.

반응기중의 압력은 개스 상부공간에 있는 출구밸브로 조절 및 유지되며, 이 밸브는 전형적으로 고압을 완화시키기 위해 손으로 열려진다. 실무상, 상부공간에서 불활성분의 증가를 방지하기 위하여, 반응기는 반응전역에 걸쳐 상기 불활성분을 배출시키며, 여기서 약간의 개스상 수소를 손실한다. 이러한 수소의 손실은 전형적으로 약 20 내지 30%의 총 소비율을 나타낸다.The pressure in the reactor is regulated and maintained by an outlet valve in the gas headspace, which is typically opened by hand to relieve high pressure. In practice, in order to prevent an increase in inert fraction in the headspace, the reactor discharges the inert fraction throughout the reaction, where some gaseous hydrogen is lost. This loss of hydrogen typically represents a total consumption of about 20-30%.

대부분의 수소첨가 천연개스 개질에 의해서 자체의 수소를 생성한다. 1980이전에 세워진 종래의 개질기 시스템은 전형적으로 MEA 및 메탄화 청소 시스템을 지니고 있다. 보다 최근의 개질기 시스템은 불순물을 제거하기 위하여 압력 스윙 흡수(pressure swing adsorption, PSA)를 이용한다.Most hydrogenated natural gas reforms produce their own hydrogen. Conventional reformer systems built before 1980 typically have MEA and methanation cleaning systems. More recent reformer systems use pressure swing adsorption (PSA) to remove impurities.

개질기 수소의 순도는 정상적으로 97 내지 99%로 매우높다.The purity of the reformer hydrogen is normally very high, from 97 to 99%.

그러나, 여전히 소량의 불순물 즉, CO,O, 황 화합물 등이 개스중에 존재한다. 이들 오염물질은 니켈과 반응하여 촉매의 활성을 잃게한다. 일산화탄소 및 산소는 니켈(Ni)과 반응하여 각각 NiCO 및 NiO를 형성한다. 그러나, 이것은 유도기간을 연장한다. NiCO는 420˚F 이상의 반응온도에서 가역이나, 이 온도는 대다수의 식용유 수소첨가공정의 온도제한 범위를 벗어난 것이다. 황 화합물(예, H2S, SO2)는 Ni과 비가역적으로 반응한다. 액체 수소원료(liquid hydrogen source, LHS)로부터 얻어진 수소는 실질적으로 이들 오염물질이 거의 없기때문에 촉매의 활성을 잃게하지는 않는다. 개질기와 액체수소 원료의 비교를 하기 표에 나타내었다.However, small amounts of impurities, such as CO, O, sulfur compounds, etc., are still present in the gas. These contaminants react with nickel and cause the catalyst to lose activity. Carbon monoxide and oxygen react with nickel (Ni) to form NiCO and NiO, respectively. However, this extends the induction period. NiCO is reversible at reaction temperatures above 420 ° F, but this temperature is outside the temperature limits of most cooking oil hydrogenation processes. Sulfur compounds (eg H 2 S, SO 2 ) react irreversibly with Ni. Hydrogen obtained from a liquid hydrogen source (LHS) does not lose the activity of the catalyst because it is virtually free of these contaminants. A comparison of the reformer and the liquid hydrogen raw material is shown in the table below.

Figure kpo00001
Figure kpo00001

수소첨가장치가 개질기 수소로부터 가동되어 LHY원으로부터 수소를 생성하면, 촉매의 비활성 속도는 순도때문에 크게감소한다. 불행하게도, 수소첨가 반응은 발열반응이기 때문에 높은 촉매작용(활성)은 생성물 명세(내역)에 해로운 반응기의 온도를 증가시킨다. 만약 촉매하중이 제멋대로 감소되고 및/또는 다른 작업변수들이 따라서 조절되지 않는다면 초기의 반응성은 너무 낮아서, 생성물 내역은 어려움을 받을 것이다.When the hydrogenation apparatus is run from reformer hydrogen to produce hydrogen from the LHY source, the rate of inactivation of the catalyst is greatly reduced due to purity. Unfortunately, since the hydrogenation reaction is exothermic, high catalysis (activity) increases the temperature of the reactor which is detrimental to the product specification. If the catalyst load is arbitrarily reduced and / or other working variables are not adjusted accordingly, the initial reactivity is too low, and the product breakdown will be difficult.

본 발명은 개질기 수소로부터 LHY원 수소로의 전환공정을 극대화하고 조절하는데 필요한 상호관계를 제공한다.The present invention provides the necessary interrelationships to maximize and control the conversion from reformer hydrogen to LHY source hydrogen.

또한, 본 발명은 촉매하중, 출발온도, 최대로 허용될 수 있는 온도, 및 수소 소비율의 효과를 서로 관련시킴으로서 수소첨가반응중의 LHY의 사용을 극대화하는데 필요한 기술을 제공한다.In addition, the present invention provides the necessary technology to maximize the use of LHY during hydrogenation by correlating the effects of catalyst loading, starting temperature, maximum allowable temperature, and hydrogen consumption rate.

식용유의 수소첨가반응은 하기의 반응기구로 나타낼 수 있다.The hydrogenation reaction of the cooking oil can be represented by the following reactor.

Figure kpo00002
Figure kpo00002

제 2 도에 나타냈듯이, 개질기 H2가 사용하면(라인 AD), 촉매작용은 급격히 감소한다. 오염물질이 거의 없는 LHY원 수소를 사용하면 촉매의 활성을 크게 잃지 않는다는 것을 입증하고 있다. 개질기 H2로 포인트 C에서 동일한 촉매활성(작용)을 얻기 위해서는, 많은 함량의 촉매가 사용되어야 한다(라인 BC).As shown in FIG. 2, when reformer H 2 is used (line AD), catalysis decreases rapidly. It has been demonstrated that the use of LHY source hydrogen with few pollutants does not significantly reduce the activity of the catalyst. In order to obtain the same catalytic activity (action) at point C with reformer H 2 , a large amount of catalyst must be used (line BC).

촉매농도이외에, 상기 반응은 또한 온도의 지배를 받는다. 총 전화율은 촉매농도 또는 온도를 증가시킬때 높아진다. 그러나, 고온에서 최종 생성물의 평형농도는 변화할 수 있으므로 그 생성물은 명세를 충족시킬 수 없다. 예를들면, 고온에서, 리놀렌산 및 이소리놀렌산의 형성은 올레인산의 형성보다 유리하다.Besides the catalyst concentration, the reaction is also temperature controlled. The total conversion rate increases with increasing catalyst concentration or temperature. However, at high temperatures, the equilibrium concentration of the final product may change and the product may not meet the specification. For example, at high temperatures, the formation of linolenic acid and isolinolic acid is advantageous over the formation of oleic acid.

제 3 도는 또한 온도의 함수로서 화합물의 전환율의 관계를 기술하고 있는데, 여기서 반응은 비가역(즉 A→B→C)인데, 여기서, A는 출발물질이고, B는 원하는 생성물이고, 및 C는 원하지 않는 부생성물이다. 비가역 단계반응에서, 전화되는 중간체 생성물 B의 최대함량은 열평형 곡선으로 나타내어진다.Figure 3 also describes the relationship of the conversion of compounds as a function of temperature, where the reaction is irreversible (ie A → B → C), where A is the starting material, B is the desired product, and C is the desired product. It is not a byproduct. In the irreversible step reaction, the maximum content of inverted intermediate product B is represented by the thermal equilibrium curve.

에너지와 물질 밸런스 곡선이 만나는 지점이 최대점(To)이다. 이 조건에서, 모의 전화율의 최대함량이 얻어진다. 보다 높은 온도에서의 B의 전화율은 실제로 감소될 수 있다.The point where the energy and material balance curves meet is the maximum point (To). Under this condition, the maximum content of the simulated conversion rate is obtained. The conversion rate of B at higher temperatures can actually be reduced.

요약해서, 본 발명은 불포화 식용유의 수소첨가공정을 개량하여 적당하고 높은 선택도의 생성물을 제조하는 것이다. 기본 공정은 상승된 온도 및 압력에서 금속촉매의 존재하에 불포화 오일과 수소를 접촉시키는 것을 포함한다. 개량된 공정은 액체수소원료(LHS)수소가 이용되는 작업방법이다 ; 촉매농도 및 출발온도 및 최대작업온도는 생성물의 선택도에 의해 결정되며, 출발온도로부터 최대온도로 작업온도를 상승시키는데 사용되는 온도 램핑은 반응기중에서 가능한한 급속히 행해진다.In summary, the present invention is to improve the hydrogenation process of unsaturated cooking oil to produce a suitable and high selectivity product. The basic process involves contacting hydrogen with unsaturated oils in the presence of a metal catalyst at elevated temperatures and pressures. An improved process is a method of operation where liquid hydrogen raw material (LHS) hydrogen is used; The catalyst concentration and starting temperature and maximum working temperature are determined by the selectivity of the product and the temperature ramping used to raise the working temperature from the starting temperature to the maximum temperature is done as quickly as possible in the reactor.

본 발명의 공정에 있어서, 적당한 선택도를 갖는 생성물에 대한 촉매농도는 50 내지 60ppm이며, 높은선택도를 갖는 생성물에 대한 촉매농도는 70 내지 110ppm이다.In the process of the present invention, the catalyst concentration for the product with suitable selectivity is 50 to 60 ppm and the catalyst concentration for the product with high selectivity is 70 to 110 ppm.

적당한 선택도를 갖는 생성물의 출발온도는 260 내지 280˚F이며, 높은 선택도의 생성물에 대한 출발온도는 290 내지 320˚F이다. 출발온도는 가능한한 높게 설정되어야 한다. 그러나, 열적반응에 알맞는 온도를 초과해서는 안된다. 생성물의 선택도 및 최종요오드가 (IV)에 따라 달라지지만, 반응기를 가동시키는 최대온도는 300 내지 500˚F이다.The starting temperature of the product with moderate selectivity is 260-280 ° F, and the starting temperature for high selectivity products is 290-320 ° F. The starting temperature should be set as high as possible. However, the temperature suitable for thermal reactions should not be exceeded. The selectivity and final iodine of the product depend on (IV), but the maximum temperature to run the reactor is 300 to 500 ° F.

온도 램핑(승상승 속도)은 반응기의 초기온도에서 최대양호한 작업온도까지 8˚F 또는 그 이상이어야 한다. 일단 촉매 반응이 시작되면, 필요하다면 외부열(또는 스팀)을 첨가하여 반응기의 온도를 가능한한 빨리 최대 허용가능한 온도까지 증가시키는 것이 중요하다.The temperature ramping (rise rate) should be 8 ° F or higher from the initial temperature of the reactor to the maximum working temperature. Once the catalytic reaction begins, it is important to add external heat (or steam) if necessary to increase the temperature of the reactor to the maximum allowable temperature as soon as possible.

최대 작업온도에서 등온조건을 유지시키는 것이 중요하나, 그렇지 않으면 생성물의 선택도에 어려움을 겪는다.It is important to maintain isothermal conditions at the maximum working temperature, but otherwise the product selectivity will be difficult.

수소입구흐름은 측정해서, 주어진 오일에 대한 예상되는 수소소비율과 비교를 대야한다. 주어진 오일에 대한 수소 소비율은 시간에 대한 요오드값의 변화속도를 플롯트함으로서 얻을 수 있다.Hydrogen inlet flow should be measured and compared with the expected hydrogen consumption for a given oil. The hydrogen consumption rate for a given oil can be obtained by plotting the rate of change in iodine value over time.

만약 흐름속도가 예상된 값보다 낮으면, 배출밸브를 열어서 보다 많은 수소가 반응기내로 유입되도록 해야한다. 만일 흐름속도가 예상된 값보다 훨씬 높으면, 반응기내로의 수소의 흐름속도를 나타내기 위하여 출구밸브를 닫아야한다. 그래서, H2의 물리적 손실 및 총 촉매하중은 최소화하면서, 물질전달은 최대화할 수 있다.If the flow rate is lower than the expected value, the outlet valve must be opened to allow more hydrogen to enter the reactor. If the flow rate is much higher than expected, the outlet valve must be closed to indicate the flow rate of hydrogen into the reactor. Thus, mass transfer can be maximized while minimizing physical loss and total catalyst load of H 2 .

공정은 오일과 촉매를 회분식 반응기중에서 혼합시켜 가동된다. 일단오일과 촉매가 혼합이 잘되면, 혼합물을 출발온도로 가열시키고, 수소흐름을 개시한다. 수소흐름을 개시한 후, 온도를 가능한한 빨리 최대온도로 상승시켜야 한다. 반응은 생성물의 요오드가가 공정에서 선택된 특징의 생성물에 대한 목적값에 도달할때까지 실행된다.The process is run by mixing oil and catalyst in a batch reactor. Once the oil and catalyst are well mixed, the mixture is heated to the starting temperature and hydrogen flow starts. After starting the hydrogen flow, the temperature should be raised to the maximum temperature as soon as possible. The reaction is run until the iodine value of the product reaches the desired value for the product of the selected feature in the process.

본 공정을 사용한 결과 원하는(양호한)생성물을 제조하는데 필요한 사용된 촉매의 함량 및 반응시간을 크게 감소시켰다. 더우기, 본 발명은 보다 많은 내역(명세)생성물을 제조하였다.The use of this process significantly reduced the amount of catalyst used and the reaction time needed to produce the desired (good) product. Moreover, the present invention produced more details.

본 발명의 공정의 효율을 입증하기 위해 다음의 실시예를 게재하였다.The following examples are presented to demonstrate the efficiency of the process of the present invention.

[실시예 1]Example 1

불포화 식용유에 수소첨가 반응시켜 표 1에 기재된 내용(명세)을 갖는 적당한 선택도의 오일을 제조하였다. 본 발명의 공정과 종래기술의 공정을 비교하기 위하여, 수소첨가 처리시험을 최소한 3회 실시하였으며, 각 시험은 미분 종래기술 공정 또는 본 발명의 공정을 이용하였다. 표 I은 생성물 오일 내역(명세)이외에, 생성물 분석 및 공정의 적절한 작업조건(여기에 나타낸 수치들은 시험을 다수실행하여 나온 값을 평균한 값이다.) 표 I로 부터 알 수 있듯이, 본 발명의 공정은 보다 많은 내역(규격에 드는) 생성물을 제조하였다.Hydrogenation was carried out to unsaturated cooking oils to produce oils of suitable selectivity having the specifications shown in Table 1. In order to compare the process of this invention with the process of the prior art, the hydrotreatment test was performed at least 3 times, and each test used the derivative prior art process or the process of this invention. In addition to the product oil specification (Table), Table I lists the appropriate operating conditions of the product analysis and process (the figures presented here are averages of the results of multiple tests). The process produced more breakdown (standard) products.

[표 I]TABLE I

Figure kpo00003
Figure kpo00003

[실시예 II]Example II

포화식용유에 수소첨가반응시켜 표 II에 기재된 내역을 갖는 적당한 선택도를 갖는 제 2 의 오일을 제조하였다.Hydrogenation was carried out to a saturated cooking oil to prepare a second oil having suitable selectivity with the details shown in Table II.

본 발명을 실시예 I에 기술된 것처럼 비교하기 위하여, 수소첨가 처리시험을 최소한 3회 실시하였으며, 각 시험은 미분종래의 기술공정 또는 본 발명의 공정을 사용하였다.In order to compare the present invention as described in Example I, a hydrotreatment test was carried out at least three times, each of which used a conventional powder process or the process of the present invention.

표 II에 생성물 오일 내역 이외에, 생성물의 분석 및 공정의 적절한 작업조건(여기서 나타낸 수치들은 여러번 실시하여 나온 값을 평균한 값이다)을 기재하였다. 표 II에 알 수 있듯이, 본 발명의 공정을 보다 많은 내역 생성물을 제조하였다.In addition to the product oil breakdown in Table II, the product's analysis and the appropriate operating conditions of the process (the figures shown here are the average of the values carried out several times). As can be seen from Table II, the process of the present invention produced more breakdown products.

[표 II]TABLE II

적당한 선택도를 갖는 생성물 #2Product # 2 with Proper Selectivity

Figure kpo00004
Figure kpo00004

[실시예 III]Example III

마지막으로, 불포화 식용유에 수소첨가반응시켜 표 III에 기재된 내역(명세표)을 갖는 높은 선택도의 오일을 제조하였다. 실시예 I 및 III에 기술된 것처럼, 본 발명을 비교하기 위해, 수소첨가 처리시험을 최소한 3회 실시하였으며, 각 시험은 미분종래기술 공정 또는 본 발명의 공정을 사용하였다.Finally, hydrogenation was performed to unsaturated cooking oils to produce oils of high selectivity with the specifications shown in Table III. As described in Examples I and III, to compare the present invention, at least three hydrotreatment tests were conducted, each test using a fine powder process or the process of the present invention.

표 III은 생성물 오일 내역이외에, 생성물 분석 및 공정의 적절한 조건(여기에 나타낸 수치들은 여러번 실행하여 나온 값을 평균한 값이다.) 표 III에서 알 수 있듯이, 본 발명의 공정은 보다 많은 내역 생성물을 제조하였다.In addition to the product oil specification, Table III shows the appropriate conditions for product analysis and process (the figures presented here are the averages of several runs). Prepared.

[표 III]TABLE III

높은 선택도를 갖는 생성물Product with high selectivity

Figure kpo00005
Figure kpo00005

상기 3가지의 실시예의 결과를 요약하기 위하여, 표 IV는 종래기술의 공정과 본 발명의 공정사이의 비교를 제공한다. 표 IV의 데이타는 본 발명의 공정이 상기 표 I 내지 III에 나타낸 것처럼 보다 많은 내역내 생성물이외에 반응시간 및 촉매농도의 커다란 감소를 가져온 것을 명백히 나타낸다.To summarize the results of the three examples, Table IV provides a comparison between the process of the prior art and the process of the present invention. The data in Table IV clearly shows that the process of the present invention resulted in a significant reduction in reaction time and catalyst concentration in addition to more in-product products as shown in Tables I to III above.

[표 IV]TABLE IV

작업변수Working variables

Figure kpo00006
Figure kpo00006

본 발명은 여러가지의 본 발명의 구체적인 실시예를 참고로 하여 기술하였다. 이들 실시예는 본 발명을 제한하려는 것이 아니며, 본 발명의 범주는 다음 특허청구범위로 확정되어야 한다.The invention has been described with reference to various specific embodiments of the invention. These examples are not intended to limit the invention, and the scope of the invention should be determined by the following claims.

Claims (4)

적당한 또는 높은 선택도를 갖는 식용유를 제조하기 위하여 불포화 오일을 금속촉매의 존재하에 수소와 반응시키는 상기 불포화 오일의 수소첨가 방법에 있어서, 적당한 용기로부터 액체로 회수된 수소를 이용하여, 증발된 액체수소를 반응기내에 주입시켜 불포화 오일과 반응시키고 ; 촉매농도를 50 내지 110ppm의 범위로 유지시키고 ; 반응기의 출발온도를 260˚F 내지 320˚F 사이의 온도에서 선택하고 ; 일단촉매(접촉)반응이 시작되면 반응기의 온도를 8F/분 이상의 속도를 300˚F 및 500˚F 사이의 최대작업온도를 상승시키고 ; 및 반응으로부터 배출하는 수소를 조절함으로서 반응에 필요한 총 수소량을 얻을 수 있는 농도로 수소흐름 속도를 유지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.A hydrogenation method of the above unsaturated oil in which an unsaturated oil is reacted with hydrogen in the presence of a metal catalyst to prepare an edible oil having a suitable or high selectivity, the liquid hydrogen evaporated using hydrogen recovered as a liquid from a suitable vessel. Injected into the reactor to react with an unsaturated oil; Maintaining the catalyst concentration in the range of 50 to 110 ppm; Selecting a starting temperature for the reactor at a temperature between 260 ° F and 320 ° F; Once the catalytic (contact) reaction has started, increase the reactor temperature by increasing the maximum working temperature between 300 ° F and 500 ° F at a rate of 8F / min or more; And maintaining the hydrogen flow rate at a concentration such that the total amount of hydrogen required for the reaction can be obtained by controlling the hydrogen discharged from the reaction. 제 1 항에 있어서, 상기 촉매의 농도는 50 내지 60ppm이고, 출발온도의 범위는 260˚F 내지 280˚F인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the concentration of the catalyst is 50 to 60 ppm, the starting temperature range is 260 ° F to 280 ° F. 제 1 항에 있어서, 상기 촉매는 농도는 75 내지 100ppm이고, 출발온도의 범위는 290˚F 내지 320℃인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the catalyst has a concentration of 75 to 100 ppm and a starting temperature of 290 ° F. to 320 ° C. 6. 제 1 항에 있어서, 상기 반응은 생성물의 요오드가(IV)가 수소첨가되는 불포화 오일에 대해 양호한 요오드가에 도달할 때까지 진행되는 것을 특징으로 하는 방법.The process according to claim 1, wherein the reaction proceeds until the iodine value (IV) of the product reaches a good iodine value for the unsaturated oil to be hydrogenated.
KR1019880014222A 1987-10-29 1988-10-29 Process for the production of edible oils KR910004885B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11490387A 1987-10-29 1987-10-29
US114,903 1987-10-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR890006800A KR890006800A (en) 1989-06-16
KR910004885B1 true KR910004885B1 (en) 1991-07-15

Family

ID=22358140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019880014222A KR910004885B1 (en) 1987-10-29 1988-10-29 Process for the production of edible oils

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0314044A3 (en)
JP (1) JPH01161094A (en)
KR (1) KR910004885B1 (en)
ZA (1) ZA888115B (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7585990B2 (en) 2003-07-31 2009-09-08 Cargill, Incorporated Low trans-fatty acid fat compositions; low-temperature hydrogenation, e.g., of edible oils
WO2005012471A2 (en) 2003-07-31 2005-02-10 Cargill, Incorporated Low trans-fatty acid fat compositions; low-temperature hydrogenation, e.g., of edible oils

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1429975A (en) * 1964-04-20 1966-02-25 Unilever Nv Catalytic hydrogenation of unsaturated fatty acid compounds
US3459777A (en) * 1967-03-13 1969-08-05 Procter & Gamble Catalytic hydrogenation of oils for edible products
US3889330A (en) * 1974-06-19 1975-06-17 Valeron Corp Lateral lock indexable insert cutting tool
US4385001A (en) * 1981-06-18 1983-05-24 Uop Inc. Selective reduction of edible oils
US4424163A (en) * 1982-01-11 1984-01-03 Uop Inc. Selective reduction of edible fats and oils
EP0219576A1 (en) * 1985-10-18 1987-04-29 Unilever N.V. Improved nickel boride-polymer catalyst composition

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01161094A (en) 1989-06-23
ZA888115B (en) 1990-06-27
EP0314044A3 (en) 1990-03-28
KR890006800A (en) 1989-06-16
EP0314044A2 (en) 1989-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0092878B1 (en) Nickel upon transition alumina catalysts
DE69631596T2 (en) A method of hydrocarbon synthesis comprising a METHOD FOR REJUVENATING AND ACTIVATING A CATALYST
US4584139A (en) Hydrogenation of long chain olefinic oils with Raney catalyst
EP0398447A2 (en) A method of forming lines of weakness in or grooving a plastic material, especially a packaging material
US4251394A (en) Coprecipitated copper-nickel-silica catalysts, preparation and use thereof
JPS6339829A (en) Direct hydrogenation for glyceride oil
KR930008440B1 (en) Nickel/silica catalyst and the preparation and use thereof
CA2472607A1 (en) Catalyst enhancement
CN115254100A (en) For CO 2 Preparation and application of metal oxide doped type monatomic catalyst for preparing ethanol by hydrogenation
US4251672A (en) Process for hydrogenating organic compounds with coprecipitated copper-nickel-silica catalysts
CN108863738A (en) A method of preparing cyclopentanone
KR910004885B1 (en) Process for the production of edible oils
US6897178B1 (en) Carbide/nitride based fuel processing catalysts
JPS6012905B2 (en) Methanation method
CA2794478C (en) Process for the hydrogenation of fatty acids using a promoted supported nickel catalyst
JPH0587298B2 (en)
EP0367758B1 (en) A method for controlled catalyst sulfidation
CN114768799B (en) Selective catalytic hydrogenation supported metal catalyst and preparation method and application thereof
CN114471618B (en) Sulfur-doped carbon-supported nickel-based catalyst, preparation method and application
KR950008198B1 (en) A method for controlled catalyst sulfidation
RU2318868C1 (en) Method for hydrogenation of vegetable oil and distilled fatty acid
EP0599351A1 (en) Method of desulfurization of town gas
JPS61188492A (en) Production of fuel oil
EP0126168B1 (en) Continuous selective reduction of edible oils and fats
Choi et al. Effect of Oxidation-reduction Pretreatment for the Hydrogenation of Caster Oil over Ni/SiO 2 Catalyst

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 19950630

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee