一種用于食用油脂加氫改性的氫原料生產(chǎn)設(shè)備及工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及食用油脂加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于食用油脂加氫改性的氫原料生產(chǎn)設(shè)備及工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]在食用油脂工業(yè)中，加氫改性是一種將氫加到由天然植物、陸地動物和海洋動物生產(chǎn)的甘三酯烯鍵(雙鍵)上的化學反應(yīng)。在改變甘油酯結(jié)構(gòu)和組成的方法中，加氫改性是唯一應(yīng)用于油脂制造中的單元過程。大規(guī)模使用氫化技術(shù)最明顯的效果是使液態(tài)食用油，例如棉籽油、茶籽油、大豆油、低芥酸菜籽油及其他植物油和某些海產(chǎn)油，可以充分地代替原先的肉類脂肪，作為烹調(diào)、焙烤和煎炸的塑性脂肪，并且經(jīng)加氫改性處理后，所得產(chǎn)品可穩(wěn)定IC存，并能抵抗細菌的生長，提尚油的粘度。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，食用油脂加氫改性的氫原料來源主要有三種:其一、直接采購罐裝高純氫氣。其二、用電解水的方法制取氫氣，再純化，例如中國發(fā)明申請200710078197.0即涉及電解水制氫，但是，電解水制氫需要消耗大量的電能，制氫和純化速率慢，且智能化差、無法模塊化。其三、利用煤、石油、天然氣為原料制取氫，這類方法需要消耗本來就很緊缺的石油產(chǎn)品，并且這類制氫設(shè)備體積大、啟動慢、智能化低、安全性差、能耗高。
[0004]隨著技術(shù)的進步，采用甲醇和水重整制氫的技術(shù)逐漸得到發(fā)展，該甲醇和水重整制氫技術(shù)所制得的氫氣逐漸被用作食用油脂加氫改性工業(yè)中的原料氣。參照中國發(fā)明申請201310340475.0 (申請人:上海合既得動氫機器有限公司)，該專利公開了一種甲醇水制氫系統(tǒng)，甲醇與水蒸氣重整器的重整室內(nèi)，在350-409°C溫度下1-5M Pa的壓力條件下通過催化劑，在催化劑的作用下，發(fā)生甲醇裂解反應(yīng)和一氧化碳的變換反應(yīng)，生成氫氣和二氧化碳，這是一個多組份、多反應(yīng)的氣固催化反應(yīng)系統(tǒng)。反應(yīng)方程如下:(l)CH3OH —CO+2H2;(2)H20+C0 — C02+H2；⑶CH 30H+H20 — C02+3H2，重整反應(yīng)生成的氏和CO 2，再經(jīng)過分離室的鈀膜分離器將H#p CO2分離，得到高純氫氣。但是在現(xiàn)有食用油脂加氫改性過程中，甲醇水重整制氫技術(shù)均采用單一的重整器，智能化差、無法模塊化、體積大、啟動慢，甲醇原料浪費嚴重，安全性低，整個過程需要貯氫罐，食用油脂加氫改性的穩(wěn)定性難以保障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于食用油脂加氫改性的氫原料生產(chǎn)設(shè)備，該氫原料生產(chǎn)設(shè)備模塊化高，單一模塊體積小、啟動快速，無需要貯氫罐、能即時制氫及快速分離出氫氣，穩(wěn)定性好，智能化高，制氫溫度、氣體流量及氣壓等方面參數(shù)控制靈敏，安全性高、可靠性強。為此，本發(fā)明還要提供一種所述用于食用油脂加氫改性的氫原料生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)工藝。
[0006]為解決上述第一個技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種用于食用油脂加氫改性的氫原料生產(chǎn)設(shè)備，包括控制裝置、甲醇水儲存輸送裝置及至少兩組甲醇水重整制氫模組，所述控制裝置與甲醇水儲存輸送裝置及每一組甲醇水重整制氫模組均電性連接，以控制甲醇水儲存輸送裝置及各組甲醇水重整制氫模組的工作狀態(tài)；所述各組甲醇水重整制氫模組制得的氫氣通過輸送管道直接傳送給食用油脂加氫改性系統(tǒng)，該食用油脂加氫改性系統(tǒng)在食用油脂加氫改性的過程中，將即時氫原料需求量反饋給控制裝置，該控制裝置根據(jù)食用油脂加氫改性系統(tǒng)的氫原料需求量信息控制適當數(shù)量的甲醇水重整制氫模組運轉(zhuǎn)，并控制甲醇水儲存輸送裝置向運轉(zhuǎn)的甲醇水重整制氫模組輸送甲醇和水原料。
[0007]所述甲醇水儲存輸送裝置包括甲醇水儲存容器及輸送泵，所述甲醇水儲存容器內(nèi)儲存有液態(tài)的甲醇和水原料，所述輸送泵用于將甲醇水儲存容器中的甲醇和水原料輸送至甲醇水重整制氫模組；所述輸送泵的數(shù)量與甲醇水重整制氫模組的數(shù)量相匹配，所述甲醇水儲存容器的數(shù)量等于或少于輸送泵的數(shù)量。
[0008]所述甲醇水重整制氫模組包括重整器，該重整器內(nèi)設(shè)有重整室及氫氣純化裝置，重整室內(nèi)的溫度為300-570°C溫度，重整室內(nèi)設(shè)有催化劑，甲醇和水在重整室內(nèi)發(fā)生甲醇和水的重整制氫反應(yīng)制得含氫氣體，重整室與氫氣純化裝置通過連接管路連接，連接管路的全部或部分設(shè)置于重整室內(nèi)，能通過重整室內(nèi)的高溫繼續(xù)加熱從重整室輸出的氣體；所述連接管路作為重整室與氫氣純化裝置之間的緩沖，使得從重整室輸出的氣體的溫度與氫氣純化裝置的溫度相同或接近，從氫氣純化裝置的產(chǎn)氣端得到氫氣，供應(yīng)給食用油脂加氫改性系統(tǒng)。
[0009]所述甲醇水重整制氫模組包括兩種優(yōu)選結(jié)構(gòu)方式:
第一種甲醇水重整制氫模組的優(yōu)選結(jié)構(gòu)方式是:所述甲醇水重整制氫模組整合有換熱器，所述換熱器安裝于甲醇水儲存輸送裝置與重整器之間的輸送管道上，低溫的甲醇和水原料在換熱器中，與重整室輸出的高溫氣體進行換熱，甲醇和水原料溫度升高、汽化；所述重整器設(shè)有電加熱器，該電加熱器為重整室提供300-570°C溫度；所述氫氣純化裝置的產(chǎn)氣端輸出的氫氣，經(jīng)換熱器后溫度降低，再供應(yīng)給食用油脂加氫改性系統(tǒng)。
[0010]進一步，所述換熱器與重整器之間還設(shè)有補償汽化裝置，該補償汽化裝置設(shè)有電加熱器，所述甲醇和水原料經(jīng)補償汽化裝置后可進一步汽化。
[0011]第二種甲醇水重整制氫模組的優(yōu)選結(jié)構(gòu)方式是:所述甲醇水重整制氫模組整合有換熱器，所述換熱器安裝于甲醇水儲存輸送裝置與重整器之間的輸送管道上，低溫的甲醇和水原料在換熱器中，與重整室輸出的高溫氣體進行換熱，甲醇和水原料溫度升高、汽化；所述重整器內(nèi)還沒有汽化室，所述甲醇和水原料在換熱器中換熱后進入汽化室汽化，汽化后的甲醇蒸汽及水蒸汽進入重整室，重整室下部及中部溫度為300-420 °C，重整室上部的溫度為400-570°C ;所述重整室與氫氣純化裝置之間的連接管路的全部或部分設(shè)置于重整室的上部；所述氫氣純化裝置的產(chǎn)氣端輸出的氫氣，經(jīng)換熱器后溫度降低，再供應(yīng)給食用油脂加氫改性系統(tǒng)。
[0012]進一步，所述重整器一端安裝有啟動裝置，該啟動裝置包括杯座，杯座上安裝有原料輸入管道、加熱氣化管道、點火裝置及溫度探測裝置；所述原料輸入管道可輸入甲醇和水原料，原料輸入管道與加熱氣化管道相連通，甲醇和水原料經(jīng)原料輸入管道進入加熱氣化管道后，從加熱氣化管道的末端輸出；所述點火裝置的位置與加熱氣化管道的末端相對應(yīng)，用于對加熱氣化管道中輸出的甲醇和水原料進行點火，甲醇和水原料經(jīng)點火裝置點火后燃燒，可對加熱氣化管道進行加熱，使加熱氣化管道中的甲醇和水原料氣化而迅速加大燃燒強度，進而為重整器加熱；所述溫度探測裝置用于探測加熱氣化管道旁的溫度；所述重整器啟動制氫后，重整器制得的部分氫氣或/和余氣通過燃燒維持重整器運行。
[0013]再進一步，所述杯座包括安裝部及安裝部上方的液體容納部，所述原料輸入管道、加熱氣化管道、點火裝置及溫度探測裝置均安裝于杯座之安裝部上，所述液體容納部可容納從加熱氣化管道末端輸出的甲醇和水原料，所述液體容納部上端還設(shè)有液體防濺蓋；所述加熱氣化管道依次包括直通管段、螺旋管段及上拱形管段，所述甲醇和水原料可經(jīng)直通管段上升至最高位置后，再經(jīng)螺旋管段螺旋下降，再經(jīng)上拱形管段后輸出；所述杯座的底側(cè)安裝有進風蓋板，該進風蓋板設(shè)有風道，外界空氣可經(jīng)該風道進入至重整器內(nèi)；所述原料輸入管道上設(shè)有電磁閥，以便控制原料輸入管道打開或關(guān)閉。
[0014]在上述技術(shù)方案中，所述氫氣純化裝置為膜分離裝置，該膜分離裝置為在多孔陶瓷表面真空鍍鈀銀合金的膜分離