1. Descripci Descripción ón del proces proceso o de hidrogen hidrogenació ación n 1.1. 1.1. Car Carga y ca calent lentam amie ient nto o 1.2. Hidrogenación ión 1.3. 1.3. Enfr Enfria iami mien ento to y des desca carrga 1.4. Desmetaliz lizado 1.5. Postlan lan!"eo 1.#. 1.#. Par$m ar$met etrros de oper operac ació ión n 1.%. 1.%. Cam Camio ios s de pro prod"ct d"cto o 1.&. 1.&. 'ormaci mación ón de prec precap apa a
1. Descr Descripc ipción ión del pro proces ceso o El proc proces eso o en el cir circ"it c"ito o de hidr hidrog ogen ena ación ción es por por lot lotes de 15 toneladas de aceite( el c"al es la capacidad apro)imada del reactor. En los los sig" sig"ie ient ntes es p"nt p"ntos os se desc descri rie e el proc proces eso o para para cada cada lote lote(( teniendo en consideración !"e los lotes se *an s"cediendo "no tras otro conforme a*anza el proceso. 1.1. 1.1. Car Carga y ca calent lentam amie ient nto o Este Este proce proceso so se da desde desde los tan!" tan!"es es de almac almacena enamie miento nto(( el aceite de palma o estearina por medio de omas es en*iado al tan!"e +,11-( el c"al posee c"atro celdas de carga con la nalidad !"e esta cantidad de aceite ingrese desp"/s al reactor. 0ntes de ingr ngresa esar al tan! tan!"e "e +,11 ,11-( el acei aceitte pas pasa a tra tra*/s de "n inter interca cami miad ador or de calor calor E,11E,11- donde donde el aceite aceite se preca precalie lienta nta enfriando el aceite hidrogenado !"e sale del tan!"e +,12-. na *ez *ez !"e !"e el acei aceite te es carg cargad ado o al tan! tan!"e "e +,12,12-(( se proc proced ede e a calentarlo pasando *apor por los serpentines internos del tan!"e( hasta hasta !"e la tempe tempera rat"r t"ra a del aceite aceite alcanc alcance e el *alor *alor desea deseado do segn gn el pro prod"c d"cto !"e !"e se !"ie !"ierra ote tener ner. 0lca lcanza nzada la temper temperat" at"ra ra(( se proce procede de a desalo desaloar ar la mezcla mezcla *apor *apor,li! ,li!"id "ido o cond conden ensa sado do del del serp serpen ent tn n por por medi medio o de sopl soplad ado o con con aire ire comprimido( esto ay"da a dear *aco el interior del serpentn para !"e el sig"iente cargado registre en peso solo al aceite. Desp"/s este aceite aceite es descarg descargado ado al hidrogen hidrogenado adorr +,1-- apro*e apro*echan chando do solo la f"erza de gra*edad. 1.2. Hidrogenación ión C"ando este e!"ipo se enc"entra cargado( se dee *ericar la cantidad de gas hidrogeno el c"al est$ almacenado en tan!"es cilndr cilndrico icos s horiz horizont ontale ales s o *ertic *erticale ales( s( con los dos e)tr e)tremo emos s en terminación cónca*a( tami/n se dee indicar a la presión interna !"e est$n estos tan!"es de gas. i la cantidad es s"ciente para esta operación 6mayor a la re!"erida7 se procede a dar inicio a la hidrogenación. Para ello se hace agregar el catalizador al aceite dentro del reactor. Este catalizador se agrega en forma de lodo al reactor 6lodo formado por "na mezcla del aceite a hidrogenas y el catal cataliza izador dor7( 7( l"ego l"ego se permit permite e el ingre ingreso so del gas gas hidro hidroge geno no al react eactor or.. til tiliz izan ando do el cont contrrolad olador or de pres presió ión n del del react eactor or(( se cont contrrola ola el ingr ingres eso o del del gas gas hidr hidrog ogen eno o hast hasta a tene tenerr la pres presió ión n deseada segn el prod"cto !"e se !"iera otener. 8a reacción de hidro hidroge genac nación ión es "na reacc reacción ión e)ot e)ot/r /rmic mica( a( por tanto tanto(( el calor calor
lierado ocasiona !"e el aceite a"mente s" temperat"ra grad"almente conforme a*anza la reacción. C"ando este aceite alcanza la temperat"ra de reacción deseada( se arranca la oma P,1%1 para !"e ag"a landa circ"le a tra*/s de los serpentines de calentamiento y enfriamiento( y se controle la temperat"ra del aceite dentro del reactor. De esta forma el calor lierado a partir de este momento es remo*ido por el ag"a landa. Para ello se dispone de dos circ"itos de circ"lación de ag"a landa( al primero ingresa al reactor directamente de la oma P,1%1 y el otro pasa a tra*/s del intercamiador E,1%1( donde se enfra por intercamio de calor con ag"a !"e *iene de la torre de enfriamiento y l"ego ingresa al reactor. El primer caso se "tiliza c"ando la *elocidad de reacción no es m"y alta( apro)imadamente menor o ig"al a 2 "nidades de iodo por min"to9 si esta *elocidad es mayor se "tiliza el seg"ndo caso. El ag"a !"e sale del serpentn del reactor est$ en dos fases( li!"ida y *apor( la proporción de estas dos fases depende est$ en f"nción de la cantidad de calor remo*ido. Esta mezcla *a al tan!"e :ash +,1%10( donde la fase *apor se liera al amiente y la li!"ida se s"cciona por la oma P,1%1. Deido a esta lieración de *apor se repone el ag"a landa fresca al tan!"e :ash +,1%10. Esta reposición se efecta por medio de la oma P, 1%-( la oma P,1%1 se detiene c"ando la temperat"ra del aceite dentro del reactor tiene tendencia decreciente y no es necesario circ"lar m$s ag"a por los serpentines. e controla el a*ance de la reacción midiendo el ndice de refracción del aceite dentro del reactor. Para ello se toman m"estras de aceite( las m"estras se toman al principio de la reacción en "n inter*alo de 15,2- min"tos y c"ando la reacción se acerca al p"nto nal. El aceite !"e se coloca en el prisma del refractómetro es pre*iamente ltrado( para !"e las partc"las de catalizador no intereran con la lect"ra. El ndice de refracción se mide a "na temperat"ra de #-;C. Cada medición dee ser registrada y sir*e como referencia para los lotes sig"ientes. El ndice de refracción en el p"nto nal( se determina por referencia con "n lote anteriormente hidrogenado del mismo prod"cto y para *ericar !"e el aceite est/ dentro de las especicaciones adas de p"nto de f"sión o ndice de iodo( se en*a "na m"estra al laoratorio para !"e se realice el an$lisis correspondiente. i el res"ltado del an$lisis res"lta menor !"e el especicado se contina hidrogenando y desp"/s se en*a "na n"e*a m"estra para realizar el an$lisis anterior. En camio( si el res"ltado est$ dentro de las especicaciones( se da por terminada la reacción. i el *alor otenido del an$lisis es mayor !"e la especicación( tami/n se da por terminada la reacción( en este caso l"ego de las dem$s operaciones se separa en "n tan!"e de almacenamiento. C"ando se alcanza el p"nto nal y se da por terminada la reacción( el operador cierra el ingreso de gas hidrogeno y se somete al reactor a "na presión de *aco para eliminar el hidrogeno remanente dentro del reactor.
'ig"ra <;1= diagrama de :"o del proceso de hidrogenación.
'ig"ra <;1= diagrama de :"o del proceso de hidrogenación.
1.3. Enfriamiento y descarga i el tan!"e de enfriamiento +,12- se enc"entra *aco se procede a descargar el aceite hidrogenado del reactor hacia este tan!"e. 8a descarga se realiza por medio del soplado con *apor de media presión !"e ingresa por la parte s"perior del reactor. Para ello el operador a cargo dea de hacer *aco al reactor y somete a presión de *aco al tan!"e +,12-( se aren las *$l*"las correspondientes en la lnea de aceite y l"ego se are la *$l*"la respecti*a para permitir !"e ingrese el :"o de *apor dentro del reactor( de esta forma se descarga el reactor( *i/ndose fa*orecida por la presión de *aco !"e e)iste en el tan!"e +,12-. Esta operación naliza c"ando la presión del tan!"e +,12- a"menta r"scamente( esto deido a !"e el *apor y no aceite ingresan dentro del tan!"e. i la temperat"ra del aceite dentro del tan!"e +,1 est$ por encima del *alor deseado( se arranca la oma para !"e circ"le por el serpentn del tan!"e +,12- ag"a landa de enfriamiento. Deido a la alta temperat"ra a la !"e se enc"entra el aceite( el ag"a de enfriamiento sale "na mezcla de l!"ido,*apor el c"al *a a "n tan!"e :ash +,1%20 donde el *apor es lierado y el ag"a es s"ccionado por la oma P,1%2 y descargada n"e*amente al tan!"e +,12-. Para mantener la cantidad de ag"a de enfriamiento( se repone ag"a al tan!"e +,1%2 por medio de la oma P,1%-. En esta etapa se dispone de dos circ"itos de enfriamiento( el primero se s"ministra por la oma P,1%2 y entra directamente al
1.3. Enfriamiento y descarga i el tan!"e de enfriamiento +,12- se enc"entra *aco se procede a descargar el aceite hidrogenado del reactor hacia este tan!"e. 8a descarga se realiza por medio del soplado con *apor de media presión !"e ingresa por la parte s"perior del reactor. Para ello el operador a cargo dea de hacer *aco al reactor y somete a presión de *aco al tan!"e +,12-( se aren las *$l*"las correspondientes en la lnea de aceite y l"ego se are la *$l*"la respecti*a para permitir !"e ingrese el :"o de *apor dentro del reactor( de esta forma se descarga el reactor( *i/ndose fa*orecida por la presión de *aco !"e e)iste en el tan!"e +,12-. Esta operación naliza c"ando la presión del tan!"e +,12- a"menta r"scamente( esto deido a !"e el *apor y no aceite ingresan dentro del tan!"e. i la temperat"ra del aceite dentro del tan!"e +,1 est$ por encima del *alor deseado( se arranca la oma para !"e circ"le por el serpentn del tan!"e +,12- ag"a landa de enfriamiento. Deido a la alta temperat"ra a la !"e se enc"entra el aceite( el ag"a de enfriamiento sale "na mezcla de l!"ido,*apor el c"al *a a "n tan!"e :ash +,1%20 donde el *apor es lierado y el ag"a es s"ccionado por la oma P,1%2 y descargada n"e*amente al tan!"e +,12-. Para mantener la cantidad de ag"a de enfriamiento( se repone ag"a al tan!"e +,1%2 por medio de la oma P,1%-. En esta etapa se dispone de dos circ"itos de enfriamiento( el primero se s"ministra por la oma P,1%2 y entra directamente al serpentn del tan!"e y la seg"nda !"e pasa a tra*/s del intercamiador E,1%2( donde se enfra por intercamio de calor con ag"a tratada( pro*eniente de la torre de enfriamiento <; 4 y l"ego ingresa al tan!"e +,12-. El primer circ"ito es "tilizado c"ando la temperat"ra del aceite es ele*ada( por encima de 15-, 1#-;C( en caso contrario se "tiliza el seg"ndo circ"ito. C"ando el aceite alcanza la temperat"ra de enfriamiento ada y el tan!"e desmetalizador +,13- se enc"entra en *aco( se procede a realizar *aco y se procede a la descargar el tan!"e +,12- por medio de la oma P,12-( el aceite en el trayecto hacia el tan!"e +,13- pasa a tra*/s del intercamiador E,11-( por tanto( c"ando el tan!"e +,12- se descarg"e se dee cargar "n n"e*o de lote al tan!"e +,11-( esto dee oc"rrir de forma sim"ltanea para !"e amas corrientes p"edan intercamiar calor en E,11-. El est"dio se realizó con :"os de 1--- >g?h( y tiene "n tiempo de descarga de apro)imadamente 1.5 horas. 8a temperat"ra la c"al dee ingresar el aceite al tan!"e +,13dee ser del orden de @-,11- ;C( deido a !"e es "na temperat"ra adec"ada para las operaciones posteriores de desmetalizado y postlan!"eo. C"ando se termina la descarga del aceite hidrogenado del tan!"e +,12-( se sopla la lnea con aire comprimido para e*itar atoros y contaminación si el lote sig"iente es de "n prod"cto distinto. 1.4.
Desmetalizado
na *ez terminado la descarga del tan!"e +,12-( se rompe la presión de *aco en el tan!"e +,13- y se recirc"la el aceite al mismo tan!"e por medio de la oma P,13- a tra*/s del ltro prensa ',13- 6llamado prensa negra7 d"rante 3-,45 min"tos( este ltro sir*e para separar el catalizador del aceite( donde este !"eda retenido en el ltro ',13-. D"rante esta operación se toma m"estras del aceite para realizarles pr"eas de ndice de iodo( p"nto de f"sión. 0l nalizar el ltrado se dea de recirc"lar al tan!"e +,13-( y se pasa el aceite al tan!"e lan!"eador donde se lle*ara la operación de postlan!"eo( estos son dos tan!"es +, 14-0 y +,14-A !"e traaan en paralelo( este tipo de arreglo de permite procesar & lotes por da de aceite hidrogenado. Para ello el tan!"e +,13- se dee dear completamente *aco y todo el aceite dee pasar al tan!"e +,14-0 o A( caso contrario el aceite hidrogenado es descargado del tan!"e +,13- sólo hasta la alt"ra de la seBal de ni*el ao 6apro)imadamente 1 tonelada remanente7. El aceite remanente en el tan!"e +,13- se tiene recirc"lando a tra*/s del ltro ',13- hasta !"e este tan!"e recia "n n"e*o lote de aceite hidrogenado. e traaa de esta manera para !"e la precapa formada en el ltro prensa ',13- no tienda a caerse( y as mantenga "niforme en toda el $rea de la placa. i se dea *aco el tan!"e +,13-( se sopla a la lnea aire comprimido desde la descarga del tan!"e( pasando por el ltro hasta el tan!"e lan!"eador respecti*o. 1.5. Postlan!"eo Esta operación consiste en agregar "na sol"ción ac"osa de $cido ctrico al 5- preparada con "na cantidad de $cido ctrico anhidro -.-1 ,-.-2 en peso de aceite. 8"ego tiene !"e haer "n tiempo de contacto apro)imadamente de 2- min"tos( para l"ego agregar tierra lan!"eante al -.1,-.2 en peso de aceite( esto depende del prod"cto a otener( para l"ego mantener en agitación d"rante 2-,3- min"tos a presión de *aco 6#--,%-- mar7 y a la temperat"ra de @-,1-- ;C. desp"/s se recirc"la el aceite por medio de la oma P,14-0 a tra*/s del ltro prensa ',14- 6prensa lanca7 d"rante "nos 45,#- min"tos( l"ego de los c"ales se toma "na m"estra de aceite y se en*a al laoratorio para !"e se realicen los an$lisis de 'ilter test y
8"ego se procede a tomar m"estras de aceite del tan!"e +,15- y se en*a al laoratorio para !"e se realicen los an$lisis de 'ilter test y <!"el test( si el res"ltado es negati*o se procede a en*iar al aceite hidrogenado por medio de la oma P,15-( a tra*/s del ltro de p"lido tipo olsa ',15- 6f"nda ltrante de 25 micrones7 y del enfriador de placas E,15-( donde intercamia calor con ag"a tratada pro*eniente de la torre de enfriamiento <; 4( esto con la nalidad de enfriar el aceite a la temperat"ra adec"ada para s" almacenamiento 65-,%- ;C7. i el res"ltado es positi*o en el an$lisis de 'ilter +est y?o <!"el test( por medio de la oma P,15- el aceite hidrogenado es retornado al tan!"e lan!"eador.
'ig. <; 2= diagrama de :"o operaciones de desmetalizado y postlan!"eo
1.#.
Par$metros de operación
Parámetro
Unid ad
Temperatur ;C a de calentamien to Cantidad de >g?t catalizador Temperatur ;C a de reacción Aar Presión de hidrogenaci ón Índice de g?1-iodo g Punto de ;C fusión Temperatur ;C a de
Algod ón sel. 14-, 145
Soya sel.
Palma sel.
14-, 145
Soya no sel. 14-, 145
14-, 145
Pesca do no sel. 1--, 11-
Pesca do no sel. 1--, 11-
Pesca do sel. 13-, 135
Pesc do n sel. 1--, 11-
1.5, 2.5 215, 225
-.5, 1.5 2--, 22-
-.5, 1.1&-, 2--
1.5, 2.5 1%5, 1&5
1.-, 1.5 15-, 155
-.5, 1.1&-, 1&5
1.5, 2.5 22-, 23-
-.5, 1.5 2--, 21-
-.5, 1.5
-.5, 2.-
-.5, 1.-
-.3, 1.-
-.5, 1.5
4.-, 5.-
3.-?1. -
4.-, 5.-
,
,
,
,
,
,
,
42,44
35,3%
3&,4-
5-,52
12-, 12& ,
3#,3&
4-,43
1--, 11-
1--, 11-
1--, 11-
1--, 11-
1--, 11-
1--, 11-
3#.5, 3& 1--, 11-
1--, 11-
1.#.
Par$metros de operación
Parámetro
Unid ad
Temperatur ;C a de calentamien to Cantidad de >g?t catalizador Temperatur ;C a de reacción Aar Presión de hidrogenaci ón Índice de g?1-iodo g Punto de ;C fusión Temperatur ;C a de enfriamient o
Algod ón sel. 14-, 145
Soya sel.
Palma sel.
14-, 145
Soya no sel. 14-, 145
14-, 145
Pesca do no sel. 1--, 11-
Pesca do no sel. 1--, 11-
Pesca do sel. 13-, 135
Pesc do n sel. 1--, 11-
1.5, 2.5 215, 225
-.5, 1.5 2--, 22-
-.5, 1.1&-, 2--
1.5, 2.5 1%5, 1&5
1.-, 1.5 15-, 155
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1.5, 2.5 22-, 23-
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12-, 12& ,
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1--, 11-
1--, 11-
1--, 11-
1--, 11-
1--, 11-
1--, 11-
3#.5, 3& 1--, 11-
1.%. Camios de prod"cto Para e*itar la contaminación en los camios de prod"ctos se deen realizar ciertas acciones( especialmente en las operaciones de desmetalizado y postlan!"eo. 0 contin"ación se detalla las acciones a seg"ir dependiendo del tipo de prod"cto a camiar. De prod"cto hidrogenado pescado a prod"cto hidrogenado *egetal= 8os tan!"es +,13-( +,14-0( +,14-A y +,15- !"eden *acos. e soplan con aire comprimido los ltros prensa ',13- y ', 14- haca "n tan!"e de soplados. e limpian los ltros prensa ',13- y ',14-. • •
•
De prod"cto de hidrogenado *egetal a prod"cto hidrogenado pescado y entre dos prod"ctos *egetales o de pescado de diferente tipo= e dee aseg"rar !"e los tan!"es +,13-( +14-0( +,14-A y +,15- !"eden *acios. e soplan con aire comprimido los ltros prensa ',13- y ',14- hacia "n tan!"e de soplados.
•
•
1--, 11-
1.&. 'ormación de precapa 8a precapa se forma al agregar tierra ay"dante de la ltración al aceite hidrogenado en "na cantidad !"e *ara entre -.45,-.#- en peso de aceite. 8"ego( esta mezcla se recirc"la a tra*/s del ltro prensa respecti*o d"rante apro)imadamente 3- min"tos *ericando *is"almente desp"/s de este tiempo !"e el aceite ltrado est/ totalmente claro. Desp"/s de formada la precapa( el ltro se enc"entra listo para entrar en operación.
