油脂化学6.doc

第二节 油脂氢化动植物油脂是人类的主要食品，也是重要的工业原料，不少天然油脂是具有很高营养价值的，如花生油、豆油等植物油脂，它们的资源丰富价格低廉。但是它们的性质很不稳定，在空气中容易氧化变质产生醛酮等对人体有害 的物质。而且熔点低，常温下呈液体状态，也不适宜食品加工、制皂等工业生产。如果它们经过氢化加工，便增加了氧化稳定性并提高了凝固点，变成了可塑性的油脂。从而既提高了质量又扩大了应用范围。食用氢化油是起酥油、人造奶油和代可可脂的原料。用它们制成的糕饼、糖果等食品酥松、味美、营养价值高并可延长保鲜贮藏寿命。工业氢化油是制肥皂、硬脂酸及其衍生物的原料。近年来研制的猪油氢化油还可代替进口牛羊油制高级香皂。由此可见，氢化工艺是提高油脂质量，扩大油脂用途、改善人民物质生活的一个重要途径。 油脂的组成和结构油脂是由动植物组织内取得的脂肪物质。其主要化学成份是由一分子丙三醇和三分子脂肪酸缩合而成的脂肪酸甘油酯。习惯称为甘油酯或三甘酯，脂肪酸基对甘油酯的物理性质及化学特性有很大影响。天然油脂的脂肪酸基随油脂种类不同而有很大差别，有饱和的，也有带14个双键甚或5、6个双键的不饱和的。不饱和脂肪酸基的双键位置一般是固定的，并呈非共轭的顺式结构，少数动物油脂中有反式结构，常见的饱和和不饱和脂肪酸列于表1和表2中。天然油脂主要成份是多种甘油酯组成的混合物。此外，还有少量非酯物质如磷脂、碳水化合物、蛋白质及某些树脂状胶体物质。还有些游离脂肪酸、甾醇和色素等物质。有些必须在氢化前精制去除。化学名称前的数字代表双键所在的碳原子从羧基数上去的顺序。一、油脂氢化的目的与要求油脂氢化目的有二：一是提高熔点，二是提高抗氧化能力，改善油脂的气味和质量。从表1和表2看出脂肪酸中碳原子数越多者熔点越高。碳原子数相同时则双键越多者熔点越低。液体植物油甘油酯中含不饱和脂肪酸基较多，经氢化加工变成部分饱和或全部饱和就可提高熔点变成可塑性的半固体或固体油脂。另一方面，双键的存在使天然油脂易受阳光、空气、水和脂酶作用，经水解生成游离脂肪酸和甘油，继而经光氧化和自动氧化，在双键处断裂生成低相对分子质量或中相对分子质量C3-C11的醛酮酸及其它氧化物，产生强烈的臭味（哈喇味），这种现象称为油脂酸败。脂肪酸基含双键越多氧化速率越快。由于自动氧化是活化能很低的反应，即使降低油脂储存温度也不能大幅度地降低自动氧化速率。但油脂若经氢化处理，减少了脂肪酸链上双键数目降低了不饱和程度，就可提高抗氧化的能力改善不良气味。生产中常用碘值（IV）和熔点来检验油脂氢化程度。因为在特定条件下，一氯化碘或一溴化碘可以定量地与油脂中不饱和脂肪酸基上的双键起加成反应。所以将在一定条件下100g油脂能吸收碘的克数定为碘值，做为油脂不饱和度的数量标志。几种常见的天然油脂的碘值列于表3。我国工业用硬化油多采用棉籽油、猪油等经深度氢化制得。制硬脂酸所需硬化油原料的碘值应在24以下。皂用硬化油碘值在410。熔点均要求达到5658以上。食用氢化油一般用豆油、花生油等经严格控制的选择性氢化得到。碘值应到6070。熔点在3742范围内。 二、油脂氢化机理1. 油脂氢化反应油脂氢化反应是多相催化反应。即固相催化剂分散在液相油脂中，通入氢气，在温度为180220，压力为常压、十几或几十公斤氢压及搅拌的条件下进行的双键加氢反应。可简写如下：CHCHH2CH2CH2表面看来反应很简单，实际上该反应很复杂。许多化学家探讨了油脂氢化反应机理，他们认为该反应像一般多相催化反应一 样，可分为五步进行。1).扩散步骤：氢溶解于油中并向催化剂表面扩散（质量传递过程）。2).吸附步骤：氢分子被吸附于催化剂表面上。氢的成键电子攻击催化剂中金属原子的d空轨道生成金属氢活性中间体：3).表面化学反应步骤：油脂中烯烃的键在金属氢活性中间体上发生配位生成活化了的、不稳定的金属-络合物。这是部分氢化的中间体。随后，有的与另一氢原子结合完成双键加氢反应，有的失掉一氢原子形成新的双键。后者可能异构化成新的位置异构体或几何异构体。4).脱附步骤：产物分子和未反应的分子从催化剂表面脱附下来。5).扩散步骤：脱附分子扩散到油本体中去。在上述步骤中起决定作用的是扩散步骤。即氢的扩散速率对氢化反应速率影响最大。由于甘油酯氢化过程常伴有多种异构化反应，致使产物多样。在油酸甲酯部分氢化产物中曾检测出31种异构体。显然，多不饱和甘油酯的氢化反应更加复杂。为了得到预期的产物，油脂部分氢化的选择性就成为关键问题了。2.油脂氢化的选择性最初油脂氢化选择性指的是几种不饱和脂肪酸链加氢速率的差别。若二烯酸酯（如亚油酸酯）加氢变成一烯酸酯（如油酸酯）的速率比一烯酸酯氢化成饱和酸酯的速率快，则称前者选择性高。1949年贝雷Bailey提出定量计算选择性模型。1965年阿布来特LFAlbright进一步简化模型。以十八碳烯酸酯为例，反应模型为：k1、k2、k3分别表示各反应的速率常数。假设它们都是不可逆的一级反应。导出反应动力学方程。从而计算出k1、k2、k3选择性则定义为：SL（或SR）k2k3（选择性比值），SL（或SR）是亚油酸酯氢化速率与油酸酯氢化速率的比值，另外，SLnk1k2，SLn称为亚蔴酸酯的选择性比值。指的是亚蔴酸酯与亚油酸酯氢化速率的比值。在生产食用氢化油时要求SL、SLn数值高，就是要求消除容易氧化变质的三烯酸酯、部分二烯酸酯，限制不易被人体消化的硬脂酸酯的生成。油脂氢化选择性的另一含义是1976年柯恩JWECoenen提出的比异构化概念、指的是油脂氢化反应生成的反式异构体的双键数与减少的双键数的比值，以Si表示。反式异构体对产品的熔点影响较大。例如油酸甘油酯熔点仅为5.5，而反油酸甘油酯熔点却为42， 控制比异构化对食用氢化油生产很重要。例如生产氢化起酥油要求顺式与反式分子比（简称顺反比）为51，人造奶油要求顺反比为52，而硬性奶油则要求510左右。SLn、SL和Si比值的大小主要决定于油脂氢化催化剂的性质。此外也与氢化反应条件有 关。各种条件对氢化速率及选择性影响见表4。表中催化剂种类一行，效果有正有负，说明催化剂选用不当将产生相反的效果，因此必须特别注意选用合适的催化剂。选择最佳反应条件也是选择性氢化工艺中的重要问题。3.油脂氢化催化剂作用原理从热力学计算得知油脂氢化是放热反应，是自发过程。但是如果没有催化剂参加，反应极慢，实际上观察不到。所以可以说催化剂是该反应的一个主要成份。工业上常用的是镍催化剂或铜镍、铜铬等二元金属催化剂。近年来又有发展，已有三元催化剂钯、铂、钌、铑等贵金属催化剂以及其它适于不同需要的催化剂的专利报道。化学动力学研究证明催化剂加速反应的原因是它降低了反应活化能。油脂加氢反应需要先打开HH间的键和不饱和油脂CC间的键才能进行。二者键能都较高。致使反应的活化能很高，一般分子很难达到。如前所述，若有催化剂，它将首先吸附H2，使之解离成氢原子并且吸附油脂分子的双键形成不稳定的中间络合物，然后反应完成双键的加氢过程。这二个过程活化能都较低，从而降低了总反应的表现活化能Eact。可用能峰示意图表示如下：从动力学理论可知反应速率常数k与绝对温度T的关系可用阿累尼斯方程表示：ke-Eact/RT是与反应物浓度有关的因子。Eact是活化能。从该方程的指数特性看出，活化能的少许变化将对反应速率产生较大影响，有催化剂时活化能降低，大量分子能量超过该能垒而发生反应，反应速率自然会有明显增加。综上所述，油脂氢化反应的关键是选用合适的催化剂。在我国硬化油生产已有几十年的 历史。使用的铜镍二元催化剂，生产成本低，操作简便、催化活性好，生产稳定。食用氢化油的生产历史较短，对催化剂的要求又较高。目前大多数厂家使用的是几种进口的镍基催化剂。因此研制高活性高选择性的食用油氢化催化剂是当前我国油脂氢化领域中急待解决的问题，也是目前研究的热点。不久就会有我国自制的适应不同需要的催化剂取代进口产品了。三、油脂氢化反应的基础数据油脂氢化是油脂深加工的一门技术。掌握氢化过程的基础数据,对于氢化工艺设计和实际生产操作都有着现实的指导意义。1.氢化速率油脂是由脂肪酸和甘油基所组成的。对于不饱和脂肪酸而言,不同种类的脂肪酸,其氢化速率是不一样的,见表1。2.氢化反应1)氢化反应是放热反应,在油脂氢化过程中,碘值每下降一个单位,每千克油脂理论放热量为4 30,油脂绝对温度将升高约1 71 9。工厂数据表明,碘值每下降一个单位,氢化釜温度升高约1 61 7。若增加热回收设备(利用换热器提高进氢化釜油温,冷却出釜油温),每生产1氢化油约节省加热蒸汽160和冷却水2.53。2)氢化反应是不可逆反应3.氢气用量式中:氢化过程被吸收的氢气体积()氢化反应所需要的氢气摩尔数标准状态下氢气摩尔体积(22 .4)氢化反应温度(440510)大气压力温度下的水蒸汽压力为饱和一个分子不饱和脂肪酸的双键,需要1分子的氢气。其标准状态下为22 .4。每降低一个碘值单位,标准状态下每千克油脂的理论耗氢量为0.88。生产经验指出:实际氢化反应的通氢量宜为理论耗氢量的3倍。碘值每降低一个单位,每吨油脂要消耗1323的标准氢气。4.催化剂1)对油脂氢化催化剂的要求具有高度活性,抗毒性,易滤性。一般说,小颗粒(粉状)催化剂在活性、抗毒性方面占优势,但过滤困难。镍催化剂的中毒灵敏性:1/硫使0.004%镍中毒,1/磷使0.0008%镍中毒,1/溴使0.00125%镍中毒,1/氮使0.0014%镍中毒。2)硫的表面吸附影响氢气和含硫化合物在催化剂表面相互作用,发生化学反应,释放出硫。因而抑制了镍吸附和离弹氢气的能力。有专家认为,氢化反应在高于180时,硫在高活性催化剂表面的吸附可导致不饱和甘三酯形成的芳族化合物。四、油脂的传统氢化vs电化学催化氢化传统的油脂氢化工艺是氢在催化剂的作用下附加到甘油三酯中不饱和脂肪酸双键上的过程,它涉及到气、液、固三种物态,是一个复杂的多相催化反应系统,该系统反应温度在180220之间,反应时氢压为0.60.8。随着科学技术的迅猛发展,科研工作者试图找出新的油脂氢化工艺,超声波氢化和电化学催化氢化就是这方面的尝试。1.油脂的传统氢化机理提出油脂氢化机理的科学家很多,但最具代表性的氢化机理是和艾宏韬等提出的模型。油脂加氢过程是在气、液、固三相系统中进行,认为这个过程的完成分为4步:(1)氢向油中扩散并在其中溶解(扩散阶段)；(2)油中氢被吸附于催化剂表面使之活化变成金属-氢活性中间体(吸附阶段),即2+2=2；(3)烯烃中的双键在金属-氢活性中间体上发生配位,生成了活化了的金属-络合物(反应阶段)；(4)金属-碳键中间体吸附氢同时解吸下饱和烷烃(解吸阶段)。由于金属-碳键中间体上碳-碳之间的键可以旋转,其逆反应释放出反式异构体的烯,催化剂的种类不同,可能有不同的比异构选择性。整个反应过程如图1所示。上述模型已得到学术界广泛地承认。缺点是只考虑单烯烃加氢,对多烯烃加氢过程是否适用还有待于进一步研究；该模型的另一缺点是没有得到相应的动力学结果。为了克服模型的缺点,艾宏韬等提出一个新的油脂加氢模型,该模型把油脂加氢过程分为5个步骤:(1)处于固、液、气三相系统中的氢在油中扩散,遇到甘油三酯中双键并不发生反应；(2)氢扩散到催化剂表面处,会被催化剂的活性中心吸附,形成表面吸附态氢()或活化态氢(),即(3)甘油三酯遇到活化态氢(),可分别发生氢化反应,三烯酸(酯)加氢变成二烯酸(酯)；同时二烯酸(酯)(包括新生成的)加氢变成单烯酸(酯)；单烯酸(酯)(包括新生成的)加氢变成饱和酸(酯)此种反应为不可逆反应,见式(2)、(3)、(4)。(4)当系统中2量不足时,则少量的甘油三酯分子也能被催化剂活性中心吸附,形成吸附态甘油三酯；(5)吸附态甘油三酯与活化态氢相遇,则发生异构化反应或位置异构或几何异构。上述模型的优点是可进行动力学处理,从而把氢化理论与数学处理统一在一起。2.化学催化氢化机理根据文献报道,和已设计了一个小型的电催化反应装置。该反应器用兰尼镍粉作为阴极,用覆盖了2的钛片作阳极,反应介质是油和水或含质子溶剂的混合物依靠还原连接催化剂(阴极)表面的电解质溶液产生氢原子,氢原子与油中的不饱和脂肪酸进行加成反应。具体反应步骤如下:没有参与化学反应的氢原子自动化合生成氢气, 即对于水基电解质系统来说,阳极(氧化反应)发生如下反应:和提出的电催化氢化机理和某文献报道的有机电化学中的电催化机理相一致,也得到了和等的进一步验证。比较两种氢化机理可以发现,传统的氢化工艺中活化态氢()的来源是依靠催化剂吸附氢分子解离成氢原子而后进行氢化反应,而电化学氢化机理是依靠氧化还原反应,使水分子(或固体电解质)在电极表面上分解产生原子态氢(),后进行氢化反应,两种机理的氢源显然不同。在氢化工艺方面和等又进行了固体电解质的研究工作,使电催化氢化工艺进一步完善,电解质的回收处理更加方便。3.电化学催化氢化工艺与传统氢化工艺之比较根据文献可知,电化学催化氢化工艺和传统氢化工艺比较有如下优点:(1)传统氢化工艺需要有专门的供氢系统来提供加氢过程中的氢气,且氢压较高,危险程度增加；而电化学催化氢化氢化工艺是借助于系统本身发生的氧化还原反应产生所需的氢原子。(2)传统的氢化反应系统温度较高(180220),而电化学催化氢化反应系统氢化温度较低,70的条件就可以使氢化反应顺利进行,热耗相应减少,而且反应温度低,易控制。(3)传统氢化工艺生产出的氢化油产品反式异构体较多(见表1),而反式异构体对人体健康不利,而电化学催化氢化工艺生产的氢化油,反式异构体较少,避免了不利影响。电化学催化氢化工艺的不足之处是:(1)电化学催化氢化工艺的设备相对于传统氢化工艺比较复杂,操作技术要求高,增加了投入成本。 (2)电化学催化氢化工艺需要用专门的电解质溶液(或固体电解质)支持,且氢化完成后必须对电解质进行重新分离,使工艺流程增长。五、油脂氢化工艺技术的分析和探讨在食用油脂工业中，氢化是一种将氢加到由天然植物、陆地动物和海洋动物生产的甘三酯烯键(双键)上的化学反应。在改变甘油酯结构和组成的方法中,氢化是唯一应用于油脂制造中的单元过程。其它的方法,除少量酯化法外基本上是分离和(或)精制。目前，氢化油产品已广泛用于肥皂用油、工业用油及食用油脂工业上。包括将液态油转变为硬脂或塑性脂,把软脂转变成硬脂,提高因氧化或回味而引起油脂变质的抵抗力；促使各种油脂之间有高度的互换性。大规模使用氢化技术最明显的效果是使液态油,如棉籽油、大豆油、低芥酸菜籽油及其它植物油和某些海产油,可以充分地代替原先的肉类脂肪,作为烹调、焙烤和煎炸的塑性脂肪。脂肪物质的氢化可以得到更具氧化稳定性的产品,并可将一般的液态油变成半固态脂或固脂,使之具有符合特种产品要求的熔化特性,因此可制造出众多的产品。而且氢化油脂得到的产品是多样的,要制造出与所需特性一致的产品,必须严格控制反应参数。油脂氢化只是食用氢化油生产过程中的一个工段,工艺过程可分为前处理、氢化和氢化后处理三部分。油脂氢化的前处理的优劣直接影响到氢化单元操作和氢化的生产成本,无论是食用级氢化油还是工业级氢化油,在氢化之前都要经过严格的前处理；氢化后处理的深度应根据氢化油的用途或者用户的具体要求决定,其处理方法是脱色和(或)脱臭。下面主要介绍四种典型油脂氢化工艺技术和方法,并就四种氢化单元操作的工艺技术特点对氢化反应条件、氢化操作以及氢化效果进行分析、评价,探讨不同氢化工艺在实际生产中的适用性。1.油脂氢化工艺油脂氢化工艺根据原料经过反应器运动状态的不同分为间歇式和连续式两种，据氢气经过反应器的特点又可分为充氢的加氢氢化工艺和氢气外循环的加氢氢化工艺。1)间歇式充氢的加氢氢化工艺图1所示是油脂间歇式充氢的加氢氢化工艺设备流程(以下简称“工艺”)。经过前处理的原料油脂分别计量后一部分送入预混合罐与催化剂预混合,混合温度在80-120,搅拌速度80/-120/,催化剂浓度控制在30%,催化剂用量根据原料油脂的品质、催化剂的活性等因素而定,一般用量0.02%-0 .1%(重量比)。混合均匀后进入氢化反应器；其余大部分直接送入氢化反应器。原料油脂在进入氢化反应器之前,要先将氢化反应器抽成真空状态,并维持9.48104的真空度。在升温过程中,加氢前要保持真空状态一段时间,以便在达到高温前除去油中的空气及水分,以免影响氢化时氢气的纯度,而导致氢化反应速度减慢、氧化分解等副反应的加剧。当加热盘管中的蒸汽把这批物料加热到所需的操作温度时,即停抽真空,将氢气通入反应器,并通过补充加氢维持所需的压力。氢化时,压力一般控制在0.2-0.5,反应温度180-200,一般不超过220,氢化反应时间根据原料油脂的品种及氢化油的用途(或碘值降低数)确定。当氢化反应完成后,停止加氢气,并将上部空间的氢及积累的杂气通过阻火器放入大气,再将反应器抽真空,冷却盘管中通冷却水,同时开动搅拌器,把油温降至约70-90,然后破真空。经冷却降温的物料由输送泵先送到预涂层罐,在此与一定量的过滤助剂混合均匀,再泵入压滤机过滤,最初滤出的混浊油应返回氢化反应器,待滤液清澈后送至后处理工段进行后脱色,根据氢化油的具体用途,必要时进行脱臭处理。氢化的主要设备采用有机械搅拌的反应器,其它辅助设备按工艺要求进行配置。2)间歇式氢气外循环的加氢氢化工艺图2所示是油脂间歇式氢气外循环的加氢氢化工艺设备流程(以下简称“工艺”)。在具有机械搅拌的氢化反应器(5)内,为了扩大氢气-油脂界面的建立和补充氢气的反应消耗,氢气的供给量是其理论消耗量的24倍。未反应的氢从反应器排出并在净化后循环使用。从图2中知道,从氢气储存罐(或储存氢气的钢瓶)中来的新鲜氢气进入混合器(17),在混合器内与从净化系统排出的循环氢气混合,再用压缩机(18)经稳压罐(19)送入列管式冷却器(20),低温冷载体在冷却器与制冷装置之间循环,氢气通过冷却器被冷却到3-5,其水蒸汽含量可从25/3-40/3降至3/3左右。已被冷凝的水从冷却器(20)流入接受器(22)中,经捕油器(23)定期溢流出来。已干燥的氢气经预热(100-120)后进入反应器的鼓泡器,在通过物料层时部分发生反应,未反应(约50%-75%)的氢气(温度150-170)从反应器进入离心液滴分离器(6),分出夹带的油脂,分离后的气体进入空心塔(14),在空心塔内已膨胀的气体降低流速并被冷却,同时进一步分出夹带的油脂。氢气往下连续地通过用水喷淋的洗涤塔(15)进行洗涤净化,并被冷却到3040,洗涤后的气体再经液滴捕集器(16)捕集后进入混合器(17),与补充的新鲜氢气混合后进行连续不断地循环,直至一批油脂氢化完毕。氢气净化过程中捕集的油脂,含有令人不愉快气味,经处理后作为工业用油。在氢气净化系统中每吨氢化油水的消耗为0 73-13。在再循环系统的操作中,反应器几乎总是充满氢气,其压力与贮罐压力相同。亦即除非氢化正在进行外,其压力总是随氢气低压储罐而变动。当催化剂随着油投入后,氢化通常在加热情况下进行,直到油的碘值降低到要求的数值时为止。3)具有悬浮催化剂的连续氢化工艺图3所示是具有悬浮催化剂的油脂连续氢化工艺设备流程(以下简称“工艺”)。氢化的主要设备是悬浮催化剂加氢反应塔。根据工艺需要反应塔可以是一只、二只或多只串联组成的一组氢化反应器(该工艺中采用了二只)。待氢化油脂计量后由输油泵(1)经热交换器(2)送入析气器(3),在真空状态下脱除溶解在油脂中的空气(在油中水分偏高时也可以进一步脱水),控制析气前油脂的温度在100-120；然后用泵(4)送到预热器(5)及混合器(6),在这里油脂、催化剂和氢气按照工艺要求的比例进行混合,混合均匀的物料进入第一只氢化反应塔(7),并依此进入其余的反应塔。油脂在预热器(5)内的预热温度根据氢化工艺要求反应温度一般控制在180-220,最高不超过240；所用氢气的表压一般为0.2-0.6,最高不超过1。氢化油从最后的反应器上部与氢气和催化剂一起通过分离器(8),在那里压力降低并且含有催化剂的氢化油从大量氢气中分离出来,往下通过氢化油收集罐(9),再用泵(10)经热交换器(2)和列管式冷却器(11),把油温降至约70-90后进入压滤机(12),将氢化油和催化剂分离。过滤后的氢化油汇集在收集槽(13)里,根据其用途,再由泵送往后处理系统或作为成品储存。新鲜的和已净化的氢气混合物从混合器(17)用压缩机(18)经高压集气罐(19)和列管式加热器(20)送入混合器(6)内。与被加氢的原料一起进入第一只氢化反应塔(7),氢气在分离器(8)内从氢化油中分离出来之后进入氢气的净化系统,净化后循环使用。新鲜催化剂在混合罐(15)与待氢化油脂或氢化油按照工艺要求的比例混合后送入混合器(6)再送到氢化反应塔(7)。循环使用的催化剂首先在压滤机(12)底板上待氢化油脂或氢化油稀释卸入混合罐(15)内,在氢化油收集罐(9)内沉淀的催化剂,间歇地卸入混合罐(15)内。4)具有固定床催化剂的连续氢化工艺图4所示是具有固定床催化剂的油脂连续氢化工艺设备流程(以下简称“工艺”)。待氢化油脂计量后由输油泵(1)经热交换器(7)和加热器(9)送入析气器(2),在真空状态下脱除溶解在油脂中的空气(在油中水分偏高时也可以进一步脱水),控制析气前油脂的温度在100-120；然后用泵(3)送到预热器(4)及混合器(5),在这里油脂和氢气按照工艺要求的比例进行混合,混合均匀的物料进入氢化反应塔(6)。油脂在预热器(4)内的预热温度根据氢化工艺要求,反应温度一般控制在180-220,最高不超过240；所用氢气的表压一般为0.6-1.6。反应后的氢化油经分离器(17)气-液分离后,在热交换器(7)内与待氢化油脂进行换热。氢化油根据其用途由泵送往后处理系统或经冷却器冷却后作为成品储存。新鲜的和已净化的氢气混合物的操作方式与悬浮催化剂的连续氢化工艺基本相同。采用悬浮或固定床催化剂的连续氢化时氢气的供应量超过氢气消耗量的6倍-10倍。2.油脂氢化工艺特点从上述四种油脂氢化工艺来看,无论是哪一种氢化工艺,待氢化油在氢化反应器(或反应塔)内加氢反应之前都经过了脱气和脱水,且整个氢化系统(包括氢气再循环系统)在开始生产时就要抽真空,以排出系统中的空气,这样一则可以减少油脂氧化和水解；二则可以在其它氢化条件相同的情况下,提高油脂氢化反应速度。所不同的是间歇式氢化时,待氢化油的脱气和脱水在氢化反应器中进行,而连续式氢化时,待氢化油的脱气和脱水在专用的真空干燥(析气)器中进行。从氢气经过反应器的特点来看,间歇式的氢化单元操作系统中,其加氢方法可以是充氢的加氢氢化工艺,也可以是氢气外循环的加氢氢化工艺；而连续式的氢化单元操作系统中,其加氢方式只能是氢气外循环的加氢氢化工艺。充氢方法加氢时,供给反应器氢气,在反应器内部循环,只有在它卸料或放氢时,从设备排出；氢气的非反应损耗取决于氢化结束时从氢化器上部空间放空的氢气量及不小心造成的氢气泄漏量,在设计良好和操作良好的工厂中,用纯氢气氢化棉籽油和大豆油生产起酥油或人造奶油时,氢气的非反应损耗不超过反应所需氢气的3%-5%；而且这种加氢方法,反应压力容易调节,选择范围较广。氢气外循环加氢方法是在氢化反应过程中有大量过剩的未反应的氢气从反应器内连续地排出,经分离、冷却、洗涤等过程最后与补充的新鲜氢气一起送回反应器中；相对于充氢加氢方法来讲,氢气外循环