Охорона водного басейну

Водопостачання для виробничих та побутових потреб здійснюється водою питною з власного джерела – артезіанська свердловина – та з водопровідних мереж міськводопроводу - КП «Мелітопольводоканал».

Згідно дозволу на спеціальне водокористування, видатного середовища в Запоріжскій області, використання води питної на власні потреби підприємства складає – 213,594 тис. м³/рік або 847,594 м³/добу; від КП «Мелітопольводоканал». – 156,807тис.м³/рік, 622,251м³/добу,в тому числі:

1.На господарчо-побутові потреби – 39139м³/рік; 155,3м³/добу

2.На виробничі потреби:331263м³/рік; 1314,532м³/добу

Вода використовується для паросилової дільниці, для охолодження продукції та технологічного обладнання за допомогою оборотної системи. Витрата води в системі відбувається за рахунок випарювання і крапельного виносу, а також за рахунок «продувки» для підтримування роботи системи без накипу.

Витрати води всистемі оборотного водопостачання – 732169,87 тис.м³/рік, 2905436 м³/добу.

Безповоротні витрати води складають – 21403,48 м³/рік

На виробництві утворюються такі категорії стічних вод:

• господарчо-побутові в кількості 39177,300 м³/рік;

• виробничі – 343958,912 м³/рік.

Підприємство скидає стічні води в міську каналізаційну систему відповідно до договору на послуги водопостачання та водовідведення з КП «Мелітопольводоканал».

Якісні показники стічної води не повинні перевищувати допустимих величин показників (ДВП) встановлених в «Дозволі на скид стічних вод у систему каналізації м. Мелітополь», що надається КП «Мелітопольводоканал», та являється додатком до договору про надання комунальних послуг з водопостачання та водовідведення.

Індивідуальне завдання Технологічні параметри та технологія гідрогенізації жирів. Контроль процесу гідрогенізації

Технологія процесу гідрогенізації

Виробництво жирів, що гідруються, здійснюється на періодичній установці по гідрогенізації рослинних олій фірми «Alfa Laval».

Виробництво жирів, що гідруються, складається з наступних стадій:

- створення вакууму в системі: устаткування – водородопроводи;

- нагріння партії (рафінованої та відбіленої) рослинної олії суспензією не фільтрованого саломасу в спіральному теплообміннику;

- деаерація (під вакуумом), сушка і нагрів партії рослинної олії в деаераторі водяною парою 0,8 Мпа, що подається в змійовики деаератора;

- передача партії деаерованої рослинної олії в реактор;

- нагрівання партії рослинної олії водяною парою 0,8 Мпа, що подається в змійовики реактора до початкової температури реакції гідрування;

- підготовка розрахованої порції каталізатора для гідрування і подача її (або до нагріву партії рослинної олії в реакторі) в реактор;

- подача в реактор розрахованої кількості водню;

- власне гідрування (модифікування) партії рослинної олії, з отриманням саломасу із заданими фізико-хімічними показниками;

- передача суспензії саломасу з каталізатором в збірку для саломасу;

- охолоджування суспензії саломаса з каталізатором рослинною олією, що подається на деаерацію;

- кондиціювання суспензії саломасу з каталізатором прямою оборотною водою перед його фільтрацією;

- фільтрація суспензії саломасу з каталізатором з розділенням фаз саломас-каталізатор (для виведення з саломаса каталізатора);

- передача фільтрованого (нерафінованого) саломасу на склад;

- передача відпрацьованого каталізатора для гідрування на склад.

Стадії процесу гідрогенізації рослинних олій умовно можна об'єднати:

1. Прийом, нагрівання, деаерація, сушка, нагрівання і передача партії рослинної олії в реактор.

2. Гідрогенізація в реакторі з системами підключення реактора до пароінжекторного насосу (вакуумна система), нагріву рослинної олії водяною парою, що подається в змійовики реактора, вузлами подачі в реактор каталізатора, водню, і вивантаження саломасу.

3. Передача з реактора суспензії не фільтрованого саломасу, її охолоджування початковою рослинною олією, кондиціювання охолодженою прямою оборотною водою і подача його на фільтрацію.

4. Фільтрація суспензії саломасу з каталізатором з отриманням (нерафінованого) саломасу і «відпрацьованого» каталізатора.

Процес гідрогенізації рослинних олій проводиться з використанням «свіжого» водню методом «насичення», при одноразовому використанні каталізатора.

Процес гідрогенізації рослинних олій на періодичній установці по гідрогенізації рослинних олій фірми «Alfa Laval» автоматизований і управляється з операторної.

Диспетчеризація процесу передбачає відображення функцій управління на моніторі з можливістю візуалізації стану процесу в даний момент і відображення його параметрів в часі, з системами контролю, аварійною сигналізацією і блокувань.

Пуск установки гідрогенізації рослинних олій здійснюється в ручному режимі.

Передбачена система блокувань по технологічних і аварійних параметрах.

При досягнені встановлених програмним забезпеченням параметрів ведення процесу, управління процесом переводиться в автоматичний режим.

Перед пуском процесу гідрогенізації необхідно заповнити систему устаткування і водородопроводів азотом.

Рафінована відбілена рослинна олія з ємкостей насосом поз.Р1 через спіральний теплообмінник поз.Е2 подається в деаератор поз.Т1.

Спіральний теплообмінник призначений для попереднього нагріву рафінованої відбіленої рослинної олії від температури 50°С до температури 140°С з одночасним охолоджуванням суспензії фільтрованого саломасу від температури 210°С до температури 90°С.

Дані температури не є фіксованими і залежать від температур початкової сировини, не фільтрованого саломасу і режиму роботи установки.

Витрата олії для максимальної рекуперації тепла регулюється арматурою FV Е2, в залежності від температури олії на лінії подачі олії в деаератор після спірального теплообмінника.

Деаератор оснащений датчиком верхнього рівня LAHТ1 і нижнього LALТ1 регулюючим прийом олії в деаератор і його передачу в реактор.

Деаератор підключений до вакуумної системи, що створює в ньому залишковий тиск 6,67 Кпа і обладнаний змійовиками для подачі в нього водяної пари тиском 0,8 Мпа.

Дана операція (нагрів олії під вакуумом) дозволяє:

- зменшити в їй кількість вологи, а також знижується можливість омилення (гідролізу) триацилгліцеридів - утворення каталітичних отрут;

- видалити з олії основну частку розчиненого кисню - знижується можливість утворення гідрокислот, альдегідів, кетонів – запобігає окисленню триацилгліцеридів.

У деаераторі початкова рослинна олія нагрівається до температури 140 ° С (якщо воно не нагрілося до цієї температури в спіральному теплообміннику) або до 160°С (якщо це обумовлено параметрами автоматичного регулювання процесу).

При первинному пуску партія початкової рослинної олії нагрівається для гідрогенізації в реакторі.

Після підготовки реактора в нього подається партія початкової рослинної олії.

Паспортна характеристика реактора розрахована на процес гідрогенізації 15 метричних тонн початкової рослинної олії. У реакторі масло нагрівається до температури реакції 160°С водяною парою 0,8 Мпа, що подається в змійовики.

При досягненні необхідної температури (або після прийому партії олії) в реактор, через ємкість для каталізатора поз.Т7, подають розраховану кількість каталізатора. Після подачі каталізатора в реактор, його відключають від вакуумної системи і починають подавати через витратомір потрібну кількість водню з ресівера.

Кількість каталізатора визначається пробним гідруванням на лабораторній установці або підбирається за розрахунками. По рекомендаціях фірми «Alfa Laval» це 0,1 % каталізатора при селективному гідруванні рослинних олій і близько 0,03 % для неселективної гідрогенізації рослинних олій.

До завантажувальних каталізаторів для гідрування жирів пропонуються наступні вимоги:

• висока питома активність, що дозволяє забезпечити високу продуктивність установок гідрогенізацій при можливій меншій концентрації каталізатора в сировині;

- низька температура гідрування, що дозволяє знизити енергетичні витрати на попереднє підігрівання сировини, що гідрується;

- стійкість до каталітичних отрут і механічна міцність, що дозволяє (багаторазово, при необхідності, використовувати каталізатори) понизити їх витрату на гідрування;

- легкість відділення від продукту, що гідрується, відстоюванням і фільтруванням;

- селективність і необхідна ізомеризаційна здатність у всьому діапазоні технологічних умов гідрування, тобто при можливих коливаннях температури процесу, тиску водню, інтенсивності перемішування і т.п.;

- відсутність в каталізаторі компонентів, виключно шкідливих для організму людини (миш'як, селен, ртуть, свинець і так далі);

- недефіцитність і, по можливості, низька вартість каталізатора.

Марка і кількість каталізатора вибирається залежно від виду початкової рослинної олії і необхідних характеристик кінцевого продукту - саломасу.

Контроль за реакцією гідрогенізації здійснюється по результатах експрес аналізів рослинної олії, що частково гідрується.

Водень вводиться в олію через барботер. Тиск всередині апарату регулює арматура PVT2. Надходження водню припиняється після того, як він завантажений в апарат у необхідній кількості. Кількість водню, що подається, регулюється арматурою PVН2, витрата контролюється витратоміром FTH2, встановленими на лінії подачі водню.

Подальший нагрів гідрогенізатора в реакторі до температури 190°С– 220°С відбувається за рахунок власного тепла екзотермічної реакції гідрогенізації. Видалення надлишкового тепла проводиться за допомогою замкнутої лінії циркуляції охолодженою пом’якшеною водою. У змійовик реактора холодна пом'якшена вода подається насосом поз.Р9 через теплообмінник поз.Е9 з ємкості зм'якшеної води поз.Т9.

Вода, що охолоджує, випаровуючись в змійовику, підтримує постійну температуру процесу. Пара, що утворилася, поступає в конденсатор пари поз.С9 з водяним зрошуванням, де вона конденсується і поступає в ємність пом'якшеної води поз.Т9. Далі конденсат з ємкості пом'якшеної води поз.Т9 насосом поз.Р9 через теплообмінник поз.Е2, у якому він охолоджується прямою зворотною водою, що подається з системи умовно-чистого водообороту, і по лінії подається на зрошування пари в конденсаторі пари поз.С9 або в змійовики реактора поз.Т2.

Після використання необхідної кількості водню (по витратоміру) і досягнення необхідної температури плавлення саломасу і його твердості, подача водню в реактор припиняється.

Отриманий саломас передається в саломасозбірник поз.Т3, забезпечений мішалкою і знаходиться під вакуумом. Охолоджування саломасу до температури фільтрації відбувається в два етапи: за рахунок теплообміну з олією, що поступає шляхом прокачування його через теплообмінник поз.Е2 і охолоджування в теплообміннику поз.Е3 прямою зворотною водою.

Коректування технологічного процесу за якісними показниками саломасу здійснюється кількістю і типом каталізатора (початкова процедура, для коректування результатів попереднього гідрування), що подається, кількістю водню (аж до припинення подачі в реактор його і створення в реакторі вакууму), що подається в реактор, і часом проведення процесу.

Процес гідрогенізації проводиться при включеній мішалці.

Під час завантаження в реактор початкової партії рослинної олії і вивантаження з нього суспензії саломасу з каталізатором, мішалка працює на малих оборотах.

Після закінчення процесу гідрогенізації в реакторі утворюють вакуум для видалення водню, що не прореагував.

Партія готового саломасу (суспензія саломасу з каталізатором) з реактора поз.Т2 передається в саломасозбірник. поз.Т3. Збірник оснащений мішалкою і змійовикам, в які подається водяна пара 0,2 Мпа для запобігання застиганню саломасу в разі тривалої зупинки. Потім саломас насосом поз.Р3 прокачується через спіральний теплообмінник поз.Е2.

Подача саломасу проводиться синхронно з подачею на спіральний теплообмінник для вихідної рафінованої відбіленої рослинної олії. Далі саломас поступає на кожухотрубний теплообмінник поз Е3, де кондиціює до температури фільтрації прямою зворотною водою.

Кондиційований до температури фільтрації саломас поступає в проміжну ємність для не фільтрованого саломасу поз.Т4. Ємкість забезпечена мішалкою і змійовиком для запобігання застиганню саломасу в разі тривалої зупинки.

Далі суспензія саломасу з каталізатором подається на фільтр поз.F1. для фільтрації.

Крикет фільтр служить для відділення використаного каталізатора від саломасу. Фільтр складається з циліндрових фільтрувальних елементів. Процес фільтрації автоматизований за допомогою програмованого логічного контролера. Під час роботи олійна суспензія проходить через фільтрувальні елементи і відфільтрована олія вивантажується з фільтру через колектор. Використаний каталізатор залишається на поверхні фільтрувальних елементів і утворює осад. Етап попередньої фільтрації займає декілька хвилин, щоб утворився тонкий шар осаду. Площа фільтрації даних фільтрів складає 15,2м². Час фільтрації залежить від кількості і типу використаного каталізатора, а також від вигляду і якісних показників сировини, що гідрується.

Повний цикл фільтрації складається з чотирьох основних циклів:

• формування фільтрувального шару на фільтрувальних пластинах;

• фільтрація;

• «сушка» осаду;

• вивантаження відпрацьованого каталізатора (каталізаторної маси).

Витрата каталізатора.

При гідруванні рослинних олій використовуються або «свіжий» (каталізатор одноразового використання) або паспортний («суміш свіжого і повторно використаного (оборотного) каталізатора»).

По рекомендаціях фірми «Alfa Laval» кількість «свіжого» каталізатора на 1 тонну рослинної олії, що гідрується, складає 0,3-1кг.

Втрати каталізатора в процесі гідрування рослинних олій:

Втрати каталізатора з готовим саломасом складають 10г на 1кг саломасу (0,01 кг/т саломасу), що складає приблизно  0,04 кг/т каталізатора в натурі (по початковому).

Відпрацьований каталізатор виводиться з процесу після фільтрації саломасу і прямує на утилізацію.

Товарний саломас збирається в ємність для готового саломасу, звідки через теплообмінник насосом передається на склад.

Технологічні параметри процесу гідрогенізації

1. Подача прямої зворотної води в пароежекторний насос поз.НР49: швидкість подачі матеріалу – 30-35 м³/год; робочий тиск – 0,6 МПа; температура - 30˚С.

2. Подача водяної пари в пароежекторний насос поз.НР49. Створення вакууму (6,67 кПа) в системі деаератор поз.Т1, реактор поз.Т2, саломасозбірник поз.Т3: швидкість подачі матеріалу – 0,372 т/год в момент пуску, 0,032 т/год при гідруванні; робочий тиск – 0,8 МПа; температура – рівноважна (залежить від ступеня насичення).

3. Подача відбіленої рослинної олії в деаератор поз.Т1 насосом поз.Р1: швидкість подачі матеріалу - 20 т/год (22,22 м³/год); робочий тиск – 0,8 МПа; температура - 50˚С. 15т разова загрузка. Час загрузки 45 хв.

4. Подача водяної пари в змійовики деаератора поз.Т1: швидкість подачі матеріалу – 3,2 т/год в момент пуску для нагріву олії від 50˚С до 140˚С в періоді 30 хв; робочий тиск – 0,8 Мпа; температура - рівноважна (залежить від ступеня насичення). Керування подачі водяної пари в змійовики деаератора здійснюється вручну.

5. Нагрівання, сушка і деаерація рослинної олії в деаераторі поз.Т1: робочий тиск – 6,67 кПа; температура – 130-140˚С. Загрузка рослинної олії здійснюється до рівня LAHT1.

6. Подача рослинної олії із деаератора поз.Т1 в реактор поз.Т2: швидкість подачі матеріалу – 20 т/год (22,22 м³/год); робочий тиск – відбувається під розрідження 6,67 кПа; температура – 130-140˚С. Вигрузка рослинної олії із деаератора поз.Т1 здійснюється до рівня LALT1. Керування – арматура V001. 15т разова загрузка в реактор поз.Т2. Час загрузки 30 хв.

7. Подача водяної пари в змійовики реактора поз.Т2: швидкість подачі матеріалу – залежить від температури олії в реакторі, 0,55 т/год при гідруванні рослинної олії; робочий тиск – 0,8 МПа; температура – рівноважна (залежить від ступеня насичення). Керування – арматура V002.

8. Загрузка каталізатора в реактор поз.Т2: швидкість подачі матеріалу - ~4,5 кг для неселективної гідрогенізації, ~15 кг для селективної гідрогенізації; робочий тиск – атмосферний (загрузка під вакуум); температура – навколишнього середовища. Марка і кількість каталізатора залежить від виду вихідної олійної сировини і маркт саломасу.

9. Подача водню в реактор поз.Т2: швидкість подачі матеріалу – 100-1000 нм³/год; робочий тиск – 0,3-0,5 МПа. Витрати регулюються (FT H2, FM H2) арматурою PV H2. Якісні показники водню по ДСТУ 4559. Подача триває 60-90 хв.

10. Процес гідрогенізації рослинної олії в реакторі поз.Т2: швидкість подачі матеріалу – періодична гідрогенізація 15,0 т/партія; робочий тиск – 0,3-,0,5 (до 0,6) МПа; температура – 160-220˚С. Витрати водню здійснюються по технологічній інструкції. Контроль якості нерафінованого саломасу по СОУ 15.4-37-209. Умови проведення процесу гідрогенізації в реакторі визначаються видом вихідної рослинної олії, марки саломасу, активністю і селективністю каталізатора.

11. Подача конденсату в конденсатор пару поз.С9, ємкості пом’якшеної води поз.Т9 насосом поз.Р9: швидкість подачі матеріалу – 41,0-44,0 т/год; робочий тиск – 0,6 МПа; температура - 40˚С.

12. Подача водяної пари в конденсатор пари поз.С9, ємкості пом’якшеної води поз.Т9: швидкість подачі матеріалу – 1,0-4,0 т/год; робочий тиск – 0,12 МПа; температура - 102˚С. Тривалість подачі – 60-180 хв.

13. Подача зворотної води (прямої) в теплообмінник поз.Е9: швидкість подачі матеріалу – визначається температурою прямої зворотної води, температурою конденсату і фазою процесу гідрогенізації (за розрахунками); робочий тиск – 0,6 МПа; температура - 30˚С.

14. Охолодження саломасу в реакторі поз.Т9 охолодженим конденсатом після теплообмінника поз. Е9: швидкість подачі матеріалу – 41,0-44,0 т/год; робочий тиск – 6,67 кПа – в реакторі поз.Т2, 0,6 МПа – в змійовиках реактора; температура – 220-100˚С. Подача води регулюється арматурою TV T9.

15. Вигрузка саломасу із реактора поз.Т2 в саломасозбірник поз.Т3: швидкість подачі матеріалу – 30 т/год (34,48 м³/год); робочий тиск – 6,67 кПа; температура - 100˚С. 15т разова загрузка. Період вигризки – 30 хв.

16. Подача саломасу із саломасозбірника поз.Т3 в ємкість для не фільтрованого саломасу поз.Т4 через спіральний теплообмінник поз.Е2 і кожухотрубний теплообмінник поз.Е3: швидкість подачі матеріалу – 20 т/год (15,0 т/партія); робочий тиск – 0,6 МПа (до 0,9 МПа на насосі поз.Р3); температура - 90˚С (180˚С мах). 15т разова загрузка, період загрузки – 45 хв.

17. Охолодження саломасу в спіральному теплообміннику поз.Е2: швидкість подачі матеріалу – 20 т/год (15,0т партія); робочий тиск – 0,6 МПа (до 0,9 МПа на насосі поз.Р3); температура - 90˚С (180˚С мах). Період охолодження – 45 хв.

18. Подача зворотної води (прямої) в кожухотрубний теплообмінник поз.Е3: швидкість подачі матеріалу – 79,2 т/год; робочий тиск – 0,6 МПа; температура - 30˚С. Визначається температурою процесу по прямій зворотній воді (TEW) і саломасу. Керується (TE, TIC, TAH, TAL) арматурою TVE3 (на зворотній воді).

19. Охолодження саломасу в кожухотрубному теплообміннику поз.Е3: швидкість подачі матеріалу – 20,0 т/год; робочий тиск – 0,6 МПа (до 0,9МПа на насосі поз.Р3); температура - 90˚С. Витрати регулюються арматурою V010. Умови темперування саломасу в саломасозбірнику, його охолодження в спіральному і кожухотрубному теплообмінниках повинні забезпечувати температуру саломасу перед фільтрацією 90˚С.

20. Подача азоту для продувки фільтра поз.F1: швидкість подачі матеріалу – 0,2 нм³/м² (при площі фільтрації на F1 15м² - 3нм³); робочий тиск – 0,4 МПа. Час продувки – 20 хв.

21. Фільтрація суспензії саломасу в фільтрі поз.F1: швидкість подачі матеріалу – безперервна фільтрація 5 т/год (5,75 м³/год); робочий тиск – до 0,45 МПа; температура – до 90˚С. Процес фільтрації, продувки каталізаторної маси, скид осаду відбувається по інструкції по експлуатації фірми «Альфа Лаваль».

22. Збір фільтрованого саломасу: швидкість подачі матеріалу – безперервна вигризка 5 т/год (5,75 м³/год); робочий тиск – самопливом; температура - 85˚С. Контроль якості нерафінованого саломасу по СОУ 15.4-37-209.

Контроль процесу гідрогенізації

Контрольований параметр	Періодичність і вид контролю	Нормативний рівень параметра	Методика і засоби виміру (контролю, випробувань)
Кислотне число соняшникової рафінованої олії, мг КОН/г, не більше	Кожна партія	0,25	ДСТУ 4350:2004
Масова частка фосфоровмісних речовин в соняшниковій рафінованій олії, у перерахунку на СОЛ, %	Кожна партія	Відсутні	ГОСТ 7824-80

Масова частка фосфоровмісних речовин в соняшниковій рафінованій олії, у перерахунку на Р2О5, %	Кожна партія	Відсутні	ГОСТ 7824-80
Масова частка вологи і летких речовин в соняшниковій рафінованій олії, %, не більше	Кожна партія	0,1	ДСТУ ISO 662:2004, ДСТУ 4603:2006
Мило (якісна проба)	Кожна партія	Відсунє	ГОСТ 5480-59
Йодне число, г J2/100 г	На вимогу	125-145	ДСТУ 4569:2006, ДСТУ ISO 3961:2004
Об'ємна частка кисню, %, не більше	1 раз в день	0,01	ГОСТ 3022-80
Марка каталізатора: «NYSOSEL210», «NYSOSEL800»	Для кожної партії каталізатора	~4,5 (неселективна), ~15,0 (селективна)
Температура плавлення саломасу, ˚С: - марка М 2	Кожна партія	34-36	ГОСТ 976-81

Температура плавлення саломасу, ˚С: - марка М 3-1 - марка М 3-2 - марка М 5	Кожна партія	35-37 35-37 42-45	ГОСТ 976-81
Твердість, г/см: - марка М 2 - марка М 3-1 - марка М 3-2 - марка М 5	Кожна партія	280-400 >550 400-500 >800	ГОСТ 976-81
Вміст твердих триацилгліцеридів при 20˚С, %: - марка М 2 - марка М 3-1 - марка М 3-2 - марка М 5	Кожна партія	29-50 45-70 40-60 >45	ГОСТ 976-81
Смак і запах: - марка М 2 - марка М 3-1 - марка М 3-2 - марка М 5	Кожна партія	Смак не визначається, запах властивий нерафінованому саломасу	ГОСТ 976-81

Колір при температурі від 15°С до 20°С: - марка М 2 - марка М 3-1 - марка М 3-2 - марка М 5	Кожна партія	Від білого до ясно-жовтого з відтінком, властивим для сировини, що переробляється	ГОСТ 8285-91
Масова частка вологи і летких речовин, %, не більше: - марка М 2 - марка М 3-1 - марка М 3-2 - марка М 5	Кожна партія	0,2	ГОСТ 976-81
Кислотне число, мг КОН/г, не більше: - марка М 2 - марка М 3-1 - марка М 3-2 - марка М 5	Кожна партія	0,9 2,0 1,5 2,0	ГОСТ 976-81
Масова частка нікелю, мг/кг, не більше: - марка М 2 - марка М 3-1 - марка М 3-2 - марка М 5	Кожна партія	10 10 10 15	ДСТУ 4336:2004

Масова частка трансізомерів, %: - марка М 2 - марка М 3-1 - марка М 3-2 - марка М 5	Кожна партія	40-50 60-65 45-55 35-45	ДСТУ 4336:2004
Йодне число, г J2/100 г: - марка М 2 - марка М 3-1 - марка М 3-2 - марка М 5	На вимогу	48-85 46-80 46-80 46-65	ДСТУ 4569:2006, ДСТУ ISO 3961:2004