Yog’larni gidrogenlash texnologiyasini takomillashtirishga oid tadqiqot

Yog’larni gidrogenlash texnologiyasini takomillashtirishga oid tadqiqot
ishlarining tahlili
Mamlakatimizdagi va horijiy adabiyotlarda, o’simlik moylari va yog’larni
katalitik gidrogenlash jarayonini o’rganishga oid ko’plab tadqiqot ishlari
mavjud[147-150]. Ularning barchasi, katalitik jarayonni takomillashtirish, ya’ni
yuqori samaradorlikka ega katalizatorni tanlash, jarayonning optimal parametrlarini
va jarayonni olib borish sharoitlarini aniqlashga qaratilgan. Biroq, hozirgi
251
vaqtgacha, kerakli xususiyatlarga ega gidrogenizat olish uchun o’simlik moylarini
chuqur gidrogenlash bo’yicha yetarli ma’lumotlar yo’q.
Yog’larni katalitik gidrogenlash jarayonining tadqiqotiga oid ma’lumotlar
Abduraximov A., Qodirov Y.[129], Isabayev I.[150], Ruziboyev A.T.[148], A.G.
Sergeyev[155], A.I. Glushenkova va A.L. Markman[151] va boshqa mualliflarning
ishlarida bayon etilgan.
O’simlik moylarini yoki ularning aralashmasini nikelli katalizator bilan
qorishtirish va keyin olingan qorishmani reaktor-gidrogenizatorga haydashdan
iborat gidrogenlangan moy olish usuli patentlangan [152]. O’simlik moylari yoki
ularning aralashmasini nikelli katalizator bilan suspenziya ko’rinishda qorishtirish
berilgan moyni 0,1-1,5 m/s haydash tezligi bilan 130-180
0
C haroratda injektor-
dozator yordamida amalga oshiriladi. Ixtiro o’simlik moylari va ularning
aralashmalarini gidrogenlash jarayonini boshqarish qulayligining ortishiga,
belgilangan kompleks fizik- kimyoviy ko’rsatkichlarga ega gidrogenlash
mahsulotini olishga, gidrogenlash jarayonining selektivligini oshishiga olib keladi.
Tadqiqot mualliflari[153,154] gidrogenlash jarayonida “konyugirlangan” linol
kislotalari (KLK) hosil bo’lishiga katalizator miqdori va turini, vodorod bosimini va
o’simlik moyi turining ta’sirini o’rganishgan. Bunda yuqori samarali suyuqlik
xromatografiyasi va kapilyarli gaz xromatografiyasidan foydalanilgan. Tanlangan
katalizator (SP-7) mavjudligida KLK miqdorining ko’p bo’lishi aniqlangan bo’lib,
bunda katalizator miqdori ortganda (0,05-0,3%) KLK konsentrasiyasi 1,9 barobar
ortadi. Vodorod bosimi 0,24 dan 0,024 MPagacha pasayganda hosil bo’layotgan
KLK miqdori 1,3 barobar ortadi. KLK hosil bo’lishiga gidrogenlanadigan moy turi
ham ta’sir ko’rsatadi.
Yog’larni gidrogenlashning dastlabki qurilmasi davriy ishlaydigan avtoklavdan
iborat bo’lib, unga moy, katalizator va vodorod berilgach, yetarli harorat va bosimda
jarayon olib borilgan va belgilangan to’yinish darajasigacha gidrogenlangan[155].
Bu jarayon hozirgi vaqtgacha ko’plab MDH va respublikamizdagi korxonalarda
ham saqlanib qolgan[156].
252
Xalq xo’jaligi uchun gidrogenlangan oziqa va texnik yog’larning katta
miqdorda zarurligi va o’simlik yog’lari ishlab chiqarishning keng ko’lamda o’sishi
tufayli, MDHda, A.G. Sergeyev rahbarligi ostida avtoklavlar batareyasida yuqori
unumdorlik bilan yog’larni uzluksiz gidrogenlash uslubi ishlab chiqilgan. Bunda
avtoklavlar batareyasining unumdorligi 1,5-2,0 barobarga ko’payib, mahsulotning
yuqori sifatliligi saqlanib qoladi. Bu uslub keyinchalik gazlift qo’llash, sistemani
vodorod bilan jadal aralashtirish, sistemani avtomatlashtirish yo’llari bilan
takomillashtirilgan va deyarli barcha MDH mamlakatlarining yirik zavodlarida joriy
etilgan.Yog’larni
uzluksiz
gidrogenlash
g’oyasini
yanada
rivojlanishi
suspenziyalangan katalizator ishtirokida, bosim ostida(1,0-2,0 MPa) ishlovchi
kolonnali apparat batareyalaridan foydalanish usuliga olib keldi. Bu usul Qozon
ximkombinatida joriy etildi va batareyali avtoklavlarga nisbatan 1,5-2,0 marta ko’p
unumdorlik bilan barcha turdagi texnik salomaslar ishlab chiqarildi[112].
Kurakli yoki turbinali aralashtirgichda aralashtirish vodorod oqimida
aralashtirishga nisbatan samarasiz hisoblanadi. Shu sababli vodorodni avtoklavning
pastidan 50 m
3
/soat hajmiy tezlikda berish tavsiya etildi[155].
Yog’larni uzluksiz gidrogenlash uchun jarayonni oraliq to’siqli tarelkalarga ega
kolonnali aparatlarda olib borish tavsiya etiladi. Moy yuqoridan pastga oraliq
to’siqlar orqali tushadi, so’ng barbotajlanayotgan vodorod bilan to’yinadi. Bunda
vodorod kolonnaning pastidan yuqoriga beriladi va tarelkalardagi moy oqimi orqali
barbotajlanib, kolonna yuqorisidan chiqib ketadi, so’ng tozalashdan keyin qaytadan
ishlatish uchun beriladi[150].
Yog’larni uzluksiz gidrogenlash uchun tarelkalar o’rniga tirqishli rifelli
plastinalar qo’llanilgan kolonnali apparat konstruksiyasi ham ishlab chiqilgan. Moy
yuqoridan pastga plastinalar bo’ylab tushadi va bo’shatish trubasi orqali chiqib
ketadi, vodorod esa plastina teshiklaridagi moy qatlami orqali pastdan yuqoriga
barbotajlanadi va tozalashdan so’ng qaytadan ishlatish uchun beriladi. Vodorod
oqimi shunday bo’lishi kerakki, bunda moy teshiklardan chiqib ketmasligi
lozim[112].
253
Avtoklavlar batareyasi unumdorligini oshirish uchun oxirgi avtoklavdan
tashqari boshqa barcha avtoklavlarda reaksiya “to’g’ridan to’g’ri oqim
”
da, oxirgi
avtoklavda esa “qarama-qarshi oqim
”
da boradigan, yog’larni gidrogenlash
jarayonining texnologiyasi ishlab chiqildi. Shunga o’xshash jarayon yuqori bosimda
(1,0-1,5 MPa) sekin aralashtiriluvchi reaktorlarda sodir etildi.
Belgilangan xususiyatlarga ega gidrogenizat olish maqsadida paxta moyini
nikel-mis katalizatorida gidrogenlash texnologiyasini jadalashtirishga avtoklavning
yuqori qismiga o’rnatilgan purkagich va unumdorligi 20 t/soat bo’lgan nasos
yordamida, reaksion massani sirkulyasiyalash orqali erishilgan. Avtoklavni bunday
takomillashtirish oziqa salomasi ishlab chiqarishni 10-15% ga oshiradi.
Nikel-mis-alyuminiyli katalizatorni germaniy, reniy, qalay, rodiy va boshqa
metallar bilan promotorlash yo’li bilan paxta moyini gidrogenlash jarayoni
jadallashtirilgan. Promotorlovchi metallar uchun aktivlik va selektivlik bo’yicha
kamayuvchi qator tuzilgan.
Zarrachalar o’lchami 100-200 mkm bo’lgan mayda dispersli katalizatorlar
ishtirokida o’simlik moylari va yog’larni gidrogenlashning energiya va resurs
jixatdan tejamkor texnologiyasini yaratish yo’llari ko’rib chiqilgan. Bunda salomas-
katalizator suspenziyasini ajratish jarayonining jadallashuvi amalga oshadi.
Yog’larni gidrogenlash jarayoni mexanizmining mohiyati, moy, vodorod,
katalizatorni qo’llashga qo’yiladigan talablar, vodorod va katalizatorni olish
muammolari o’rganilgan[129]. Shuningdek xorij va MDHda yog’larni uzluksiz va
davriy gidrogenlash uchun qo’llaniladigan asosiy uskunalar va texnologik
sxemalarda boradigan asosiy jarayonlarning holatlari haqida ma’lumot berilgan.
Yog’larni gidrogenlash jarayonini jadallashtirish uchun nazariy jiqatdan zarur
bo’lgan vodorod miqdoriga nisbatan avtoklav-rektorlarga 3 marta ko’p vodorod
beriladi[157]. Avtoklavdan chiqayotgan ortiqcha vodorod tarkibida turli
aralashmalar: suv bug’i, neytral yog’, yuqori va quyi molekulyar yog’ kislotalari,
aldegidlar, ketonlar, uglerod oksidi va dioksidi, metan va boshqalar bug’-gazsimon
holatda va mexanik ilashgan tomchi shaklida bo’ladi. Metan, azot, uglerod dioksid
va quyi molekulyar uglevodorodlar yuqori haroratli sharoitda amalda katalizator
254
yoki yog’ bilan o’zaro ta’sirlashmaydi, ya’ni ular vodoroddagi zararsiz aralashmalar
hisoblanadi. Ular vodorodda erib jadal izomerlash va yuqori selektivlikda
gidrogenlash imkonini yuzaga keltiradi.
Gidrogenlashga berilayotgan yog’ va moylarni rafinatsiyalash sifatining
pastligi gidrogenlash zavodlaridagi o’ta muhim muammolardan biri hisoblanadi.
Texnologik tartibning buzilishi va rafinatsiyalash va gidrogenlash qurilmalari
quvvatlarining mos emasligi tufayli gidrogenlashga berilayotgan xom ashyo
tarkibida 0,5% gacha suv, 0,3% gacha erkin yog’ kislotalari, sezilarli miqdorda
sovun aralashmalari, fosfor birikmalari, oltingugurt(raps moyini rafinatsiyalashda),
xlorofil guruhi pigmentlari, gossipol hosilalari mavjud bo’ladi[158].
Tajribalarning ko’rsatishicha, rafinatsiyalangan moyni qo’shimcha yuvish,
yaxshilab quritish va xattoki, juda oz miqdordagi adsorbent bilan oqlash moyning
gidrogenlanish xususiyatini 20-40% ga oshiradi. Biroq, ko’plab korxonalarda ayrim
sabablar, jumladan, yetarli samaradorlikka ega adsorbentlar(oqlovchi tuproq)
yo’qligi sababli bu imkoniyatlardan foydalanilmaydi.
Reaksiya muhitiga KSK markali sintetik silikagelni kiritish yo’li bilan paxta
moyini gidrogenlash jarayonini jadallashtirishga erishilgan. Biroq, mazkur
adsorbent tannarxining qimmatligi va kamyobligi tufayli sanoat miqyosida
qo’llanilmadi. Shuningdek reaksiya muhitiga moy massasiga nisbatan 1-2%
miqdorida tolali asbest, 0,2-0,5% miqdorida oqlovchi tuproq qo’shilishi
detoksikantlarsiz gidrogenlashga nisbatan reaksiyaning sezilarli darajada
tezlashishiga, gidrogenlash darajasini oshishiga, mahsulotning kislota sonini
kamayishiga va rangining yaxshilanishiga olib keladi[112].
Tadqiqot ishi[159]da paxta moyini gidrogenlashda aktivlangan ko’mirning
jadallashtiruvchi ta’siri o’rganilgan. AGN markali aktivlangan ko’mir reaksiya
muhitiga moy massasiga nisbatan 0,05-0,3% kiritilgan va uning optimal miqdori
moy massasiga nisbatan 0,2% bo’lishi aniqlangan.
Hamroh moddalarni yo’qotish imkonini beruvchi, mayda dispersli qattiq
adsorbentlarni (ishlatilgan katalizator, oqlovchi tuproq, aktivlangan ko’mir,
kizel’gur va h.k.) reaksiya muhitiga kiritish nazarda tutilgan patentlarda [112]
255
o’simlik moylarini gidrogenlash jarayonini jadallashtirish bo’yicha, amaliy jihatdan
bir xil bo’lgan, yechimlar taklif etilgan. Shu bilan birga bu usullar salomasni
elektrofiltrlashni nazarda tutadi.
Tadqiqot mualliflari [149] reaksiya muhitiga kiritilayotgan oqlovchi tuproq
nafaqat moydagi mavjud gidrogenlash ingibitorlarga, balki reaksiyaning borish
davrida hosil bo’ladigan zaxarli moddalarga ham o’zaro ta’sir etishini tasdiqlashdi.
Yuqorida bayon etilgan tadqiqot ishlarining tahlili shuni ko’rsatadiki,
gidrogenlash jarayonini jadallashtirish uchun, reaksiya muhitidan katalitik
zaxarlarni maksimal darajada yo’qotish imkonini beradigan, turli adsorbentlar
aralashmasidan foydalanish lozim. Oziqaviy SAM(sirt aktiv moddalar) ishlab
chiqarishda ishlatiladigan past yod sonli salomas olish uchun hayvon yog’larini
paxta yoki pal’ma moyi bilan aralashmasini gidrogenlayotganda detoksikantlarni
qo’shish, to’yinish jarayonini jadallashtirib, gidrogenizatning sifat ko’rsatkichlarini
yaxshilaydi. Paxta moyini yod soni 1 dan kichik bo’lguncha gidrogenlash
jarayonining optimal sharoitlari: katalizator miqdori – 3 kg/t, gidrogenlash harorati
– 200-210
0
C, detoksikantlar miqdori: asbest - 0,5%, aktivlangan ko’mir - 0,2% ,
oqlovchi tuproq - 0,1%, jarayon davomiyligi - 3 soat. Reaksiya zonasidagi nikel
konsentrasiyasining oshishi unga detoksikantlarni kiritilganda ham, kiritilmaganda
ham yog’ gidrolizini oshiradi, biroq detoksikant qo’shib olingan gidrogenizatning
kislota soni detoksikant qo’shmasdan olingan gidrogenizatnikidan 30-40% ga past
bo’ladi. Stearin ishlab chiqarishga mo’ljallangan salomas olish maqsadida paxta
moyini gidrogenlanayotganda, reaksiya zonasiga moy massasiga nisbatan 0,3-0,4%
miqdorida detoksikant kiritilsa, to’yinish jarayonini 20-25% ga tezlashtiradi va
to’yinish tezligini kamaytirmagan holda gidrogenlash haroratini 200
0
Cgacha
pasayishiga olib keladi[112].
Gidrogenlash muhitiga nikel-mis dispers katalizatorining massasiga nisbatan 3-
4% gacha miqdorda sintetik seolit NaX ni kiritish yo’li bilan paxta moyini
gidrogenlash jarayonini jadallashtirish usuli taklif etilgan va oziqa salomasi
olishning rasional rejimlari aniqlangan[160].
256
Tadqiqot ishida[161]da soya moyini nikelli katalizator(stearinda 25% nikel)da
gidrogenlash jarayoniga ultratovushning ta’sirini o’rganib, ultratovush jarayonni
sezilarli darajada jadallashtirishi aniqlangan.
Paxta moyini gidrogenlash jarayonini takomillashtirish uchun, jarayon ketma-
ket, ya’ni dastlab turg’un katalizatorda so’ng kukunsimon katalizator ishtirokida olib
borilgan. Natijada salomasni unumi, filtrlash tezligi oshgan va sifati
yaxshilangan[162].
Paxta moyini gidrogenlash jarayonini jadallashtirish maqsadida detoksikant
sifatida mahalliy tuproqlar o’rganilgan. Bunda, paxta moyini gidrogenlash
jarayonida katalitik zaharlarni detoksikasiyalashning eng yaxshi natijalariga moy
massasiga nisbatan 0,2% tul’soxsk pal’gorskiti va 0,2% tamdi-tau bentonitlaridan
iborat kompozisiyasi qo’llanilganda erishildi[163].
|