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DE1082689B - Method and device for the selective hydrogenation of vegetable and animal unsaturated oils and fats - Google Patents

Method and device for the selective hydrogenation of vegetable and animal unsaturated oils and fats

Info

Publication number
DE1082689B
DE1082689B DEB40634A DEB0040634A DE1082689B DE 1082689 B DE1082689 B DE 1082689B DE B40634 A DEB40634 A DE B40634A DE B0040634 A DEB0040634 A DE B0040634A DE 1082689 B DE1082689 B DE 1082689B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hydrogen
circulation
line
mixing device
container
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DEB40634A
Other languages
German (de)
Inventor
Ernst Werner Gfeller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Buss AG
Original Assignee
Buss AG
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 Buss AG filed Critical Buss AG
Publication of DE1082689B publication Critical patent/DE1082689B/en
Pending legal-status Critical Current

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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
    • C11C3/123Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom by hydrogenation using catalysts based principally on nickel or derivates

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

Verfahren und- Vorrichtung zur selektiven Hydrierung von pflanzlichen und tierischen ungesättigten Ollen und Fetten Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur selektiven Hydrierung bzw. Härtung von pflanzlichen und tierischen ungesättigten Ölen und Fetten, das eine wirksame Steuerung der Hydrierung und gleichzeitig die Erzielung einer hohen Härtungsselektivität ermöglicht. Selektiv wird eine Hydrierung bzw. Härtung genannt, wenn der Wasserstoff vorzugsweise von den Doppelbindungen der höher ungesättigten Fettsäureester des Fettgemisches aufgenommen wird. Selektiv gehärtete Fette weisen besonders günstige Eigenschaften hinsichtlich ihrer Verwendung zur Herstellung von Speisefetten und Margarine auf, insbesondere ein homogenes Verhalten bei Temperaturänderungen und eine bessere Haltbarkeit als nicht selektiv gehärtete Fette.Method and device for the selective hydrogenation of plants and animal unsaturated oils and fats The invention relates to a method for the selective hydrogenation or hardening of vegetable and animal unsaturated substances Oils and fats that provide effective control of hydrogenation and at the same time the Achieving a high hardening selectivity allows. A hydrogenation becomes selective or hardening when the hydrogen is preferably from the double bonds the higher unsaturated fatty acid ester of the fat mixture is absorbed. Selectively hydrogenated fats have particularly favorable properties with regard to their use for the production of edible fats and margarine, especially a homogeneous behavior with temperature changes and better durability than non-selectively hardened Fats.

Die theoretische Voraussetzung einer selektiven Härtung ist, daß der Wasserstoff in kleiner Konzentration im ganzen Volumen des zu hydrierenden Materials gleichmäßig verteilt und in jedem Punkt des Materials gleichzeitig zur Reaktion gebracht wird. Die Größe der Konzentration ist so zu wählen, daß die Härtungsgeschwindigkeit in wirtschaftlich tragbaren Grenzen bleibt.The theoretical prerequisite for selective hardening is that the Hydrogen in small concentration in the entire volume of the material to be hydrogenated evenly distributed and at the same time reacting in every point of the material is brought. The size of the concentration is to be chosen so that the hardening rate remains within economically acceptable limits.

Bei einem Teil der bis jetzt bekannten Verfahren zur Härtung von Fetten und Ölen wird das zu härtende Material mit dem Katalysator in einem mit einem Rührer versehenen Autoklav gemischt und in das gerührte Gemisch Wasserstoff eingeleitet. Bei anderen bekannten Verfahren wird der nicht absorbierte Wasserstoff aus dem oberen Teil des Autoklavs abgesogen und, eventuell nach vorangehender Reinigung, wieder in das Reaktionsgemisch zurückgeführt, also der Wasserstoff umgewälzt. Bei diesen Verfahren kann der Wasserstoff trotz gutem Rühren nicht im ganzen Volumen des zu härtenden Materials in gleichmäßiger Verteilung zur Reaktion gebracht werden, weil die Wasserstoffkonzentration in der Nähe des Einlasses größer ist als in den vom Einlaß entfernten Teilen des Reaktionsgemisches, wodurch die Selektivität der Härtung leidet. Auch durch die gleichzeitige Einführung des Wasserstoffs an mehreren Stellen läßt sich dieser Nachteil nicht völlig beheben.In some of the previously known methods for hardening fats and oiling becomes the material to be hardened with the catalyst in one with a stirrer provided autoclave mixed and introduced into the stirred mixture hydrogen. In other known methods, the unabsorbed hydrogen is removed from the upper Part of the autoclave sucked off and, possibly after previous cleaning, again returned to the reaction mixture, that is, the hydrogen is circulated. With these In spite of good stirring, the hydrogen cannot in the entire volume of the process hardening material are made to react in an even distribution because the concentration of hydrogen near the inlet is greater than that in the front Inlet removed portions of the reaction mixture, increasing the selectivity of curing suffers. Also through the simultaneous introduction of hydrogen in several places this disadvantage cannot be completely eliminated.

Bei einem andern bekannten Verfahren wird das-Ö1 kontinuierlich durch einen Apparat geleitet und der Wasserstoff an mehreren Stellen zugeführt. Die Verteilung des Wasserstoffs im Öl ist dabei etwas besser, jedoch für eine selektive Härtung nicht ausreichend.In another known process, the oil is passed continuously through an apparatus and the hydrogen is fed in at several points. The distribution of the hydrogen in the oil is somewhat better, but not sufficient for selective hardening.

Es sind auch Verfahren bekannt, bei welchen das zu hydrierende Material umgewälzt und in einen mit Wasserstoffgas gefüllten Raum versprüht wird, wodurch das Fettmaterial feiner verteilt und eine gleichmäßigere Verteilung des Wasserstoffs im zu hydrierenden Material erzielt wird. Der Nachteil dieser Verfahren besteht darin, daß die Wasserstoffkonzentration zu groß ist.There are also known methods in which the material to be hydrogenated is circulated and sprayed into a space filled with hydrogen gas, whereby the fat material is more finely distributed and the hydrogen is distributed more evenly is achieved in the material to be hydrogenated. The disadvantage of this method is there in that the hydrogen concentration is too great.

Den Nachteil mangelnder Selektivität weist ein weiteres bekanntes Verfahren auf, bei welchem sowohl das zu hydrierende Öl oder Fett als auch der Wasserstoff in geschlossenem Kreislauf umgewälzt werden und bei welchem die Durchmischung in einer gemeinsamen Umwälzpumpe erfolgt. Mit diesem Verfahren erzielt man eine schnelle, aber keine selektive Hydrierung, indem das zu hydrierende Material mit dem Katalysator in einem Überschuß an Wasserstoff verteilt in der Umwälzpumpe zur Reaktion gebracht wird. Dadurch erfolgt die-Absättigung der Doppelbindungen zwar rasch, aber-wahllos. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens besteht. darin, daß die Menge des durch die Pumpe umgewälzten Fettmaterials bei Veränderung des Mengenverhältnisses zwischen dem zu hydrierenden Material und dem Wasserstoff nicht konstant bleibt, sondern sich zwangläufig ändert. Bei diesem Verfahren kann daher der Reaktionsablauf durch alleinige Änderung .der Wasserstoffzufuhr nicht beeinflußt werden.Another known one has the disadvantage of a lack of selectivity Process in which both the oil or fat to be hydrogenated and the hydrogen are circulated in a closed circuit and in which the mixing in a common circulation pump takes place. With this procedure one achieves a fast, but no selective hydrogenation by mixing the material to be hydrogenated with the catalyst reacted in an excess of hydrogen distributed in the circulation pump will. As a result, the double bonds are saturated quickly, but randomly. There is another disadvantage to this method. in that the amount of through the pump circulated fat material when changing the ratio between the material to be hydrogenated and the hydrogen does not remain constant, but inevitably changes. In this process, the reaction can therefore run through sole change. of the hydrogen supply are not influenced.

Die Nachteile und Unzulänglichkeiten der oben beschriebenen bekannten Verfahren sollen nun durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung beseitigt werden. Dieses Verfahren, bei welchem ein Gemisch aus dem zu hydrierenden. Material in flüssigem Zustand und einem Hydrierungskatalysator in geschlossenem Kreislauf durch einen Behälter und eine mit einer Umwälzvorrichtung versehene, an zwei verschiedenen Stellen an den Behälter angeschlossene Umlaufleitung umgewälzt und mit Wasserstoffgas durchmischt wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserstoffgas an einer auf der Druckseite der Umwä.lzvorriclttung befindlichen Stelle in einer Menge von höchstens 0,5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des zu hydrierenden Materials, in die Umlaufleitung eingeführt wird und daß die Durchmischung des aus zu hydrierendem Material und Katalysator bestehenden Gemisches mit Wasserstoffgas in einer auf der Druckseite der Umwälzvorrichtung in der Umlaufleitung angeordneten Mischvorrichtung erfolgt, Die Erfindung hat ferner eine Apparatur zur Durchführung des oben definierten Verfahrens zum Gegenstand. Diese Apparatur, die mindestens einen Behälter zur Aufnahmedes zu hydrierenden flüssigen Materials und von Wasserstoffgas und eine mit einer Umwälzpumpe ausgerüstete, an zwei verschiedenen Stellen an den Behälter angeschlossene Umlaufleitung aufweist, ist gekennzeichnet durch eine auf der Druckseite der Umwälzpumpe in der Umlaufleitung angeordnete Mischvorrichtung und eine zwischen der Umwälzpumpe und der Mischvorrichtung in die Umlaufleitung oder direkt in die Mischvorrichtung einmündende Gaszufuhrleitung, Zwei verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäfien Apparatur sind in den Fig, 1 und 2 der Zeichnung schematisch dargestellt.The disadvantages and shortcomings of the known ones described above Processes are now intended to be eliminated by the process according to the present invention will. This process, in which a mixture of the to be hydrogenated. material in the liquid state and a hydrogenation catalyst in a closed circuit by a container and one provided with a circulation device, on two different ones Place Circulation line connected to the container is circulated and mixed with hydrogen gas is characterized in that the hydrogen gas at one on the pressure side of the circulation device in an amount not exceeding 0.5 percent by weight, based on the weight of the material to be hydrogenated, introduced into the circulation line and that the mixing of the material to be hydrogenated and the catalyst existing mixture with hydrogen gas in one on the pressure side of the circulation device in the circulation line arranged mixing device takes place, the invention also has an apparatus for carrying out the method defined above is the subject matter. This apparatus, which has at least one container for receiving the liquid to be hydrogenated Material and hydrogen gas and one equipped with a circulation pump has a circulation line connected to the container at two different points, is characterized by one on the pressure side of the circulation pump in the circulation line arranged mixing device and one between the circulation pump and the mixing device gas supply line opening into the circulation line or directly into the mixing device, Two different embodiments of the apparatus according to the invention are shown in the Figures 1 and 2 of the drawing are shown schematically.

Die in Fig. 1 dargestellte Apparatur weist einen Behälter 1 und eine mit einem Ventil 3 und einer Pumpe 4 ausgeriistete Umlaufleitung 2 auf, die an einem ihrer Enden am Ablaß des Behälters 1 angeschlossen ist und mit ihrem anderen Ende in den oberen Teil des Behälters 1 hineinragt. Eine mit einem Ventil 6 ausgerüstete Zweigleitung 5, die zwischen dem Ventil 3 und der Pumpe 4 in die Umlaufleitung2 einmündet, dient zur Beschickung des Behälters 1 mit dem Gemisch aus dem zu hydrierenden Material und dem Katalysator. Eine mit einem Ventil 8 ausgerüstete, in den oberen Teil des Behälters 1 einmündende Leitung 7 dient zur Beschickung des Behälters 1 mit Wasserstoffgas. Eine mit einem Ventil 10 und einer ]Pumpe 11 ausgerüstete Gasleitung 9, die an einem ihrer Enden an den oberen Teil des Behälters 1 angeschlossen ist und am anderen Ende auf der Druckseite der Pumpe 4 in die Umlaufleitung 2 einmündet, dient zur Einführung von Wasserstoff, der aus dem oberen Teil des Behälters 1, abgezogen wird, in die Umlaufleitung 2, In der Umlaufleitung 2 ist auf der Druckseite der Pumpe 4 eine Mischvorrichtung 12 eingebaut, die dazu bestimmt ist, das Gemisch von zu hydrierendem Material und Katalysator mit Wasserstoff zu durchmischen. Die Mischvorrichtung 12 kann bewegliche oder unbewegliche Schikanen, wie Prallbleche, Schaufelräder, Turbinenräder usw., aufweisen oder mit einer Mischdüse ausgerüstet sein. Eine mit einem Ventil 14 ausgerüstete Zweigleitung 13, die zwischen dem Ablaß des Behälters 1 und dem Ventil 3 an die Umlaufleitung 2 angeschlossen ist, dient zum Ablassen des hydrierten bzw. gehärteten Öls oder Fetts. An die Decke des Behälters 1 ist eine reit einem Ventil 16 ausgerüstete Leitung 1$ angeschlossen, die zum Evakuieren des Behälters 1 dient.The apparatus shown in FIG. 1 has a container 1 and a circulation line 2 equipped with a valve 3 and a pump 4, which is connected at one of its ends to the outlet of the container 1 and at its other end to the upper part of the container 1 protrudes. A branch line 5 equipped with a valve 6, which opens into the circulation line 2 between the valve 3 and the pump 4, is used to charge the container 1 with the mixture of the material to be hydrogenated and the catalyst. A line 7 equipped with a valve 8 and opening into the upper part of the container 1 is used to charge the container 1 with hydrogen gas. A gas line 9 equipped with a valve 10 and a pump 11, which is connected at one of its ends to the upper part of the container 1 and opens into the circulation line 2 at the other end on the pressure side of the pump 4, serves to introduce hydrogen, which is withdrawn from the upper part of the container 1, into the circulation line 2, In the circulation line 2 on the pressure side of the pump 4, a mixing device 12 is installed, which is intended to mix the mixture of material to be hydrogenated and catalyst with hydrogen . The mixing device 12 can have movable or immovable baffles, such as baffle plates, paddle wheels, turbine wheels, etc., or can be equipped with a mixing nozzle. A branch line 13 equipped with a valve 14, which is connected to the circulation line 2 between the outlet of the container 1 and the valve 3, serves to drain off the hydrogenated or hardened oil or fat. A line 1 $ equipped with a valve 16 and used to evacuate the container 1 is connected to the ceiling of the container 1.

Der Behälter 1 ist in seinem unteren Teil mit einer Heizvorrichtung 17, z. B, einer Dampfschlange, zum Aufheizen des Gemisches aus zu hydrierendem Material und Katalysator versehen. Ebenfalls im unteren Teil des Behälters 1 ist eine Kühlvorrichtung 18, z.B. eine Kühlschlange, für den Fall, daß das Hydrierungsgemisch während der Hydrierung gekühlt werden muß, vorgesehen. Das Heizen und das Kühlen können jedoch auch mittels einer einzigen Vorrichtung, durch die je nach Bedarf ein Heiz- oder Kühlmedium hindurchgeleitet wird, besorgt werden.The container 1 is in its lower part with a heating device 17, e.g. B, a steam coil, for heating the mixture of material to be hydrogenated and catalyst provided. Also in the lower part of the container 1 is a cooling device 18, e.g. a cooling coil, in the event that the hydrogenation mixture occurs during the Hydrogenation must be cooled, provided. However, the heating and cooling can also by means of a single device through which a heating or Cooling medium is passed through, are concerned.

Die Gasleitung 9 kann direkt an die Mischvorrichtung 12 angeschlossen sein, statt an einer zwischen der Pumpe 4 und der Mischvorrichtung 12 befindlichen Stelle in die Umlaufleitung 2 einzumünden, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Durch Einbau einer Flüssigkeitsstrahldüse an der Einmündungsstelle der Gasleitung 9 in der Umlaufleitung 2 oder in der Mischvorrichtung 12 kann auf die Verwendung der in der Gasleitung 9 eingebauten Pumpe 11 verzichtet werden. In diesem Fall wird der Wasserstoff direkt durch die Flüssigkeitsstrahldüse angesogen.The gas line 9 can be connected directly to the mixing device 12 instead of being located between the pump 4 and the mixing device 12 Place into the circulation line 2, as shown in Fig. 1. By Installation of a liquid jet nozzle at the junction of the gas line 9 in the circulation line 2 or in the mixing device 12 can be based on the use of the Pump 11 built into gas line 9 can be dispensed with. In this case it will the hydrogen is sucked in directly through the liquid jet nozzle.

Statt durch die Leitung 7 in den Behälter 1 eingeführt zu werden, kann frischer Wasserstoff auch direkt der Gasleitung 9 zugeführt werden, z. B. mittels einer an die Pumpe 11 angeschlossenen Zweigleitung.Instead of being introduced into the container 1 through the line 7 , fresh hydrogen can also be fed directly to the gas line 9, e.g. B. by means of a branch line connected to the pump 11.

Die Hydrierungsapparatur kann ferner noch die fiblichen Armaturen, wie Thermometer, Manometer, Sicherheitsventile, Probehahnen, Schaugläser usw., aufweisen, die jedoch in der Zeichnung nicht dargestellt sind, Die in Fig. 2 gezeigte Anlage weist zwei in Serie miteinander verbundene Apparaturen gemäß Fig.1 auf und eignet sich für die stufenweise Durchführung der selektiven Härtung> Die Bezugsziffern der zweiten Apparatur sind mit Primzeichen versehen, um sie von den entsprechenden Bezugsziffern der erster, Apparatur zu unterscheiden. Die Ablaßleitung 13 der ersten Apparatur ist an die Umlaufleitung 2' der zweiten Apparatur angeschlossen. Es können auch mehr als zwei Apparaturen gemäß Fig. 1 in Serie miteinander verbunden werden.The hydrogenation apparatus can also include the fibrous fittings, such as thermometers, pressure gauges, safety valves, sample taps, sight glasses, etc., which, however, are not shown in the drawing, the system shown in FIG has two apparatuses connected in series according to FIG. 1 and is suitable for the gradual implementation of selective hardening> The reference numbers the second apparatus are primed to distinguish them from the corresponding Reference numerals of the first to distinguish apparatus. The drain line 13 of the first Apparatus is connected to the circulation line 2 'of the second apparatus. It can more than two apparatuses according to FIG. 1 can also be connected to one another in series.

Die in Fig. 1 gezeigte Apparatur arbeitet folgendermaßen: Der Behälter 1 wird durch die Leitung 15 evakuiert und mittels der Pumpe 4 durch die Leitungen 5 und 2 bei geschlossenen Ventilen 3 und 14 mit dem Gemisch aus dem zu hydrierenden urigesättigten Öl oder Fett und dem Katalysator, z. B. einer Öl-Katalysator-Emulsion, beschickt. Durch die Leitung 7 mit Ventil 8 wird Wasserstoffgas in den Behälter 1 eingefüllt. Nach Öffnen des Ventils 3 wird die mittels der Pumpe 4 in Umlauf gesetzt. Wenn nötig, wird die Heizvorrichtung 17 in Gang gesetzt, um die Öl-Katalysator-Exnulsion auf die für die Hydrierung erforderliche Temperatur zu bringen. Nachdem die gewünschte Temperatur erreicht ist, wird das Heizen unterbrochen und die Pumpe I.1 in Gang gesetzt, um aus dem Behälter 1 Wasserstoff anzusaugen und in die Umlaufleitung 2 einzuführen. Die Öl-Katalysator-Emulsion wird in der Mischvorrichtung 12 innig und gleichmäßig mit Wasserstoff durchmischt. Dabei findet die Hydrierungsaktion statt, Die bei der Hydrierung entwickelte Wärme kann durch Einschalten der Kühlvorrichtung 13 oder mittels einer anderen oder zusätzlichen, an der Umlaufleitung 2 angeordneten Kühlvorrichtung abgeleitet werden. Nach Verlassen der Mischvorrichtung 12 strömt das Hydrierungsgemisch in den Behälter 1, in welchem sich der unverbrauchte Wasserstoff abtrennt, der zusammen mit durch die Leitung 7 nachgeliefertem frischem Wasserstoff mittels der Pumpe 11 durch die Leitung 9 abgesaugt und in die Umlaufleitung 2 befördert wird. Die Emulsion aus dem teilweise hydrierten oder gehärteten Öl und dem Katalysator sammelt sich am Boden des Behälters 1 an und wird durch die Umwälzpumpc 3 erneut in Umlauf gesetzt. Dieser Kreislauf wird so lange fortgesetzt, bis das Öl den gewünschten Hydrierungs- oder Härtungsgrad aufweist. Das gehärtete Fett wird durch Schließen des Ventils 3 und Öffnen des Ventils 14 durch die Leitung 13 abgelassen.The apparatus shown in Fig. 1 works as follows: The container 1 is evacuated through the line 15 and by means of the pump 4 through the lines 5 and 2 with the valves 3 and 14 closed with the mixture of the uranium-saturated oil or fat to be hydrogenated and the catalyst , e.g. B. an oil catalyst emulsion charged. Hydrogen gas is filled into the container 1 through the line 7 with valve 8. After the valve 3 has been opened, the pump 4 circulates the pump. If necessary, the heating device 17 is activated in order to bring the oil-catalyst exnulsion to the temperature required for the hydrogenation. After the desired temperature has been reached, the heating is interrupted and the pump I.1 is started in order to suck in hydrogen from the container 1 and introduce it into the circulation line 2. The oil-catalyst emulsion is intimately and evenly mixed with hydrogen in the mixing device 12. The hydrogenation action takes place. The heat developed during the hydrogenation can be dissipated by switching on the cooling device 13 or by means of another or additional cooling device arranged on the circulation line 2. After leaving the mixing device 12, the hydrogenation mixture flows into the container 1, in which the unused hydrogen is separated, which is sucked off by means of the pump 11 through the line 9 and conveyed into the circulation line 2 together with fresh hydrogen supplied through the line 7. The emulsion of the partially hydrogenated or hardened oil and the catalyst collects at the bottom of the container 1 and is set into circulation again by the circulating pump 3. This cycle is continued until the oil has the desired degree of hydrogenation or hardening. The hardened fat is drained off through the line 13 by closing the valve 3 and opening the valve 14.

Die Hydrierung oder Härtung kann auch kontinuierlich durchgeführt werden, indem durch die Leitung 5 der in Fig. 1 dargestellten Apparatur kontinuierlich Gemisch aus zu hydrierendem Material und Katalysator eingeführt und durch die Leitung 13 kontinuierlich eine entsprechende Menge von Gemisch aus gehärtetem Fett und Katalysator abgezogen wird.The hydrogenation or curing can also be carried out continuously by running through line 5 of the apparatus shown in Fig. 1 continuously Introduced mixture of material to be hydrogenated and catalyst and through the line 13 continuously a corresponding amount of mixture of hardened fat and catalyst is deducted.

Ein einheitlicheres Hydrierungsprodukt wird e: -halten, wenn die kontinuierliche Härtung in mehreren Stufen, z. B. in der in Fig. 2 dargestellten Anlage, durchgeführt wird. Der Behälter 1 wird kontinuierlich durch die Leitung 5 mit dem Gemisch aus zu härtendem Material und Katalysator beschickt. Aus dem Behälter 1 wird kontinuierlich die gleiche Menge eine Gemisches von teilweise gehärtetem Fett und Katalysator durch die Leitung 13 abgeführt und durch die Umlaufleitung 2' in den Behälter 1' eingeleitet. Das Endprodukt wird durch die Leitung 13' abgelassen.A more uniform hydrogenation product will hold if the continuous Hardening in several stages, e.g. B. in the system shown in Fig. 2 carried out will. The container 1 is continuously through line 5 with the mixture Charged to be hardened material and catalyst. From the container 1 is continuous the same amount of a mixture of partially hydrogenated fat and catalyst the line 13 discharged and introduced through the circulation line 2 'into the container 1'. The end product is drained through line 13 '.

Das folgende Ausführungsbeispiel soll zeigen, wie das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung der in Fig. 1 gezeigten Apparatur durchgeführt werden kann. Beispiel Eine Suspension von 10 g Nickelkatalysator in 10 kg Baumwollsamenöl wird durch die Zufuhrleitung 5 und die Umlaufleitung 2 mittels der Pumpe 4 in den Behälter 1 eingeführt, mit einer Geschwindigkeit von 10 kg pro Minute durch die Pumpe 4 aus dem Behälter abgesogen und durch die Umlaufleitung 2 in den Behälter 1 zurückbefördert. Die Temperatur der Suspension wird mittels der Heizvorrichtung 17 auf 175° C gebracht. Gleichzeitig wird Wasserstoff mit einer Geschwindigkeit von 1 g pro Minute aus dem Behälter 1 mittels der Pumpe 11 durch die Gasleitung 9 abgesaugt und in die Umlaufleitung 2 eingeführt. Die vom Öl aufgenommene Wasserstoffmenge - im Laufe von 2 Stunden insgesamt 40 g - wird durch fortlaufende Einleitung von Wasserstoff durch die Leitung 7 in den Behälter 1 ersetzt. Nach Abkühlung des Reaktionsgemisches und Filtration der Suspension wird ein Hartfett mit einem Schmelzpunkt von 44° C erhalten.The following exemplary embodiment is intended to show how the method according to of the present invention was carried out using the apparatus shown in FIG can be. Example A suspension of 10 g of nickel catalyst in 10 kg of cottonseed oil is through the supply line 5 and the circulation line 2 by means of the pump 4 in the Container 1 introduced at a rate of 10 kg per minute through the Pump 4 is sucked out of the container and through the circulation line 2 into the container 1 promoted back. The temperature of the suspension is determined by means of the heating device 17 brought to 175 ° C. At the same time it is hydrogen at a rate of 1 g per minute from the container 1 by means of the pump 11 through the gas line 9 sucked off and introduced into the circulation line 2. The amount of hydrogen absorbed by the oil - in the course of 2 hours a total of 40 g - is achieved by continuously introducing Replaced hydrogen through line 7 into container 1. After cooling the reaction mixture and filtering the suspension becomes a hard fat with a melting point of 44 ° C obtain.

Der Fettsäuregehalt des erhaltenen Hartfettes setzt sich aus 30,511/o gesättigten Fettsäuren, 68,6% Ölsäure und 0,9% Linolsäure zusammen. Demgegenüber ergibt das gleiche Baumwollsamenöl bei Hydrierung in einem Rührgefäß unter Einleitung von 40 g Wasserstoff in 4 Stunden in Gegenwart von 0;1% Nickelkatalysator bei 175°C ein Hartfett, dessen Fettsäuregehalt sich aus 33'% gesättigten Fettsäuren, 62a/1) Ölsäure und 5% Linolsäure zusammensetzt.The fatty acid content of the hard fat obtained consists of 30.511 / o saturated fat, 68.6% oleic acid and 0.9% linoleic acid combined. In contrast results in the same cottonseed oil on hydrogenation in a stirred vessel with introduction of 40 g of hydrogen in 4 hours in the presence of 0.1% nickel catalyst at 175 ° C a hard fat with a fatty acid content of 33% saturated fatty acids, 62a / 1) Composed of oleic acid and 5% linoleic acid.

Claims (14)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur selektiven Hydrierung von pflanzlichen und tierischen ungesättigten Ölen und Fetten, bei welchem ein Gemisch aus dem zu hydrierenden Material im flüssigen Zustand und einem Hydrierungskatalysator in geschlossenem Kreislauf durch einen Behälter und eine mit einer Umwälzvorrichtung versehene, an zwei verschiedenen Stellen an den Behälter angeschlossene Umlaufleitung umgewälzt und mit Wasserstoffgas durchmischt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserstoffgas an einer auf der Druckseite der Umwälzvorrichtung befindlichen Stelle in einer Menge von höchstens 0,5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des zu hydrierenden Materials, in die Umlaufleitung eingeführt wird und daß die Durchmischung des aus zu hydrierendem Material und Katalysator bestehenden Gemisches mit Wasserstoffgas in einer auf der, Druckseite der Umwälzvorrichtung in der Umlaufleitung angeordneten Mischvorrichtung erfolgt. PATENT CLAIMS: 1. A method for the selective hydrogenation of vegetable and animal unsaturated oils and fats, in which a mixture of the material to be hydrogenated in the liquid state and a hydrogenation catalyst in a closed circuit through a container and a circulating device at two different points The circulation line connected to the container is circulated and mixed with hydrogen gas, characterized in that the hydrogen gas is introduced into the circulation line at a point on the pressure side of the circulation device in an amount of at most 0.5 percent by weight, based on the weight of the material to be hydrogenated and that the mixture consisting of the material to be hydrogenated and the catalyst is mixed with hydrogen gas in a mixing device arranged in the circulation line on the pressure side of the circulation device. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht verbrauchte Wasserstoff im Behälter aus dem Hydrierungsgemiseh abgetrennt und durch eine an den Behälter angeschlossene Gasleitung in die Umlaufleitung zurückgeführt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that that the unused hydrogen is separated from the hydrogenation mixture in the container and returned to the circulation line through a gas line connected to the container will. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem aus dem Hydrierungsgemisch abgetrennten Wasserstoff frischer Wasserstoff zugemischt wird. 3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the hydrogen separated from the hydrogenation mixture is admixed with fresh hydrogen will. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserstoff an einer zwischen der Umwälzpumpe und der Mischvorrichtung befindlichen Stelle in die Umlaufleitung eingeführt wird. 4. Process according to claims 1 to 3, characterized in that the Hydrogen on one located between the circulation pump and the mixing device Place is introduced into the bypass line. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserstoff direkt in die Mischvorrichtung eingeführt wird. 5. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the hydrogen is fed directly into the mixing device is introduced. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserstoff mittels einer zwischen der Umwälzvorrichtung und der Mischvorrichtung in der Umlaufleitung eingebauten Flüssigkeitsstrahldüse in die Umlaufleitung eingeführt wird. 6. The method according to claims 1 to 4, characterized in that that the hydrogen by means of one between the circulating device and the mixing device The liquid jet nozzle installed in the circulation line is introduced into the circulation line will. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserstoff mittels einer in der Mischvorrichtung eingebauten Flüssigkeitsstrahldüse eingeführt wird. B. 7. Process according to claims 1 to 3 and 5, characterized in that the hydrogen by means of a liquid jet nozzle built into the mixing device is introduced. B. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrierung stufenweise durchgeführt wird. Process according to Claim 1, characterized in that the hydrogenation is carried out in stages. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrierung kontinuierlich durchgeführt wird, indem das Gemisch aus zu hydrierendem Material und Katalysator sowie der Wasserstoff der Hydrierungsapparatur kontinuierlich zugeführt werden und das Gemisch von hydriertem -Material und Katalysator kontinuierlich aus der Hydrierungsapparatur abgelassen wird. 9. The method according to claim 1, characterized in that that the hydrogenation is carried out continuously by adding the mixture to be hydrogenated Material and catalyst as well as the hydrogen of the hydrogenation apparatus continuously are fed and the mixture of hydrogenated material and catalyst continuously is drained from the hydrogenation apparatus. 10. Apparatur zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, die mindestens einen Behälter zur Aufnahme des zu hydrierenden flüssigen Materials und von Wasserstoffgas und eine mit einer Umwälzpumpe ausgerüstete, an zwei verschiedenen Stellen an den Behälter angeschlossene Umlaufleitung aufweist, gekennzeichnet durch eine auf der Druckseite der Umwälzpumpe in der Umlaufleitung angeordnete Mischvorrichtung und eine zwischen der Umwälzpumpe und der Mischvorrichtung in die Umlaufleitung oder direkt in die Mischvorrichtung einmündende Gaszufuhrleitung. 10. Apparatus for carrying out the The method of claim 1, comprising at least one container for receiving the to be hydrogenated liquid material and hydrogen gas and one equipped with a circulation pump, has a circulation line connected to the tank at two different points, characterized by one on the pressure side of the circulation pump in the circulation line arranged mixing device and one between the circulation pump and the mixing device gas supply line opening into the circulation line or directly into the mixing device. 11. Apparatur nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszufuhrleitung am einen ihrer Enden an den Gasraum des Behälters angeschlossen ist. 11. Apparatus according to claim 10, characterized in that the gas supply line is connected at one of its ends to the gas space of the container. 12. Apparatur nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine zwischen der Umwälzpumpe und der Mischvorrichtung in der Umlaufleitung eingebaute Flüssigkeitsstrahldüse aufweist, an die die Gaszufuhrleitung angeschlossen ist. 12. Apparatus according to claims 10 and 11, characterized in that it is one between the Circulation pump and the mixing device built-in liquid jet nozzle in the circulation line has to which the gas supply line is connected. 13. Apparatur, nach den Ansprüchen 10 und 11. dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszufuhrleitung mit einer Förderpumpe ausgerüstet ist. 13. Apparatus, according to the Claims 10 and 11, characterized in that the gas supply line with a Feed pump is equipped. 14. Apparatur nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischvorrichtung eine Flüssigkeitsstrahldüse aufweist, an welche die Gaszufuhrleitung angeschlossen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 812 426.14. Apparatus according to claims 10 and 11, characterized characterized in that the mixing device has a liquid jet nozzle which the gas supply line is connected. Considered publications: German patent specification No. 812 426.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US3444221A (en) * 1965-12-03 1969-05-13 Metallgesellschaft Ag Process for the continuous hardening of unsaturated oils and fats

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DE812426C (en) * 1949-10-28 1951-08-30 Basf Ag Process for the continuous execution of incomplete catalytic hydrogenation of liquids

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