AC Humko Corp

Предприятие по производству рафинированных пищевых масел. В основном производится переработка сои, хотя общий ассортимент выпускаемых продуктов достигает нескольких сотен наименований. Предприятие основано в 1880 году. В настоящее время оно принадлежит британскому бизнесмену Джорджу Вестону. Предприятие входит в группу предприятий пищевой промышленности, производящих пищевые растительные масла и кондитерские изделия.

Ежедневно предприятие перерабатывает до 1,000,000 фунтов сырого масла, из них 50% переработанного масла после первой фазы очистки остается на предприятии для более глубокой переработки, остальные 50% - идут на продажу. Процесс приемки масла, его хранения, переработки полностью автоматизирован (стоимость системы АСУТП составляет до 30% от стоимости предприятия), что позволило свести до минимума потери по технологической цепочке и производить продукты стабильного и гарантированно высокого качества. АСУТП позволила сократить персонал, необходимый для обслуживания такого завода, с 500-600 человек до 50.

Предприятие выпускает более 100 видов различных продуктов на основе соевого масла и в настоящее время осваивает переработку тропических масел (в частности – кокосового) и уже приступило к выпуску фракционированных жиров, которые используются в кондитерской промышленности и фармацевтике для покрытия таблеток защитным слоем. Кроме того, фракционирование различных тропических масел по температуре плавления и смешивание фракций в различных соотношениях позволяет получать различные заменители масел типа какао. К сожалению, с особенностями этой технологии группа не была ознакомлена.

Маркетингом занимаются четыре человека – поставщики сырья и основные потребители практически постоянные. Продукция поставляется как в США, так и в Канаду и Южную Америку. Самый крупный потребитель – компания «Kroger». Своей торговой сети предприятие не имеет.

Соевое масло фасуется в полиэтиленовые бутылки различной емкости для розничной торговли, и большие емкости – для кондитерской промышленности. Продукция продается по всей территории США. Через сеть дилеров – в Канаде и в Южной Америке. Сбытом продукции занимаются 10 человек. Реклама размещается в специализированных периодических изданиях, супермаркетах, на телевидении.

На предприятии работает 50 человек, в число которых входят:

Главный инженер завода;
Менеджер по производству;
Менеджер по снабжению и сбыту (отдел состоит из 10 человек, в том числе 4 человека занимаются маркетингом продукции);
Сотрудники лаборатории (3 человека);
Механическая служба (8 человек);
Служба поддержки информационной системы предприятия (3 человека);
Операторы технологического процесса во главе с менеджером (13 человек).

Из всего штатного состава 20-25% работающих составляют женщины, из которых 5% занято непоредственно в производственной деятельности, а 95% - служащие предприятия.

Заработная плата зависит от сложности функциональных обязанностей и составляет в среднем 12-13 долларов США в час при верхнем пределе в 20 долларов США. Режим работы ориентирован на трехсменную работу по 8 часов и пятидневную неделю. Сверхурочная работа оплачивается по повышенному на 50% тарифу и не ограничивается по времени. При приеме на работу устанавливается испытательный срок в пределах двух недель. Дополнительное обучение, в случае необходимости, проводится за счет предприятия.

Единственным требованием со стороны медицинских показателей при приеме на работу является зяключение врача о нормальном слухе (требование федеральных властей), связанное с достаточно высоким уровнем шума на производстве – технологическая особенность данного рода предприятий. В дальнейшем медосмотры на предприятии не проводятся, а в случае того или иного заболевания (особенно инфекционного) эти сведения руководителю предприятия передает лечащий врач работника. Кроме того, работник обязан ознакомиться с документом под названием «Прочти и знай», в котором определен перечень тяжелых работ и вредных профессий, ряд из которых присутствует на предприятии. Рабочий должен самостоятельно определить, приемлимо ли это для него или нет. В любом случае, никаких дополнительных льгот или отпусков работнику не положено.

На пенсию все работники уходят в возрасте 65 лет безотносительно к полу.

Технология

Процесс рафинирования масла начинается с его закупки и заканчивается отгрузкой готовых продуктов, которыми в данном случае являются рафинированное растительное масло и лецитин. Лецитин – фосфоросодержащий компонент растительного масла, очень дорогостоящий компонент, используемый при производстве целого ряда продуктов. Главным образом потребляется предприятиями фармацевтической промышленности, используется при производстве лекарственных препаратов и т.д. Является вязким компонентом масла.

Технологический процесс обработки масла представлен на рисунке М-1311А в приложении и заключается в следующем. Сырьевое масло, закупки которого проводится в значительных объемах, проходит этап фильтрации, которая удаляет твердые вещества, взвешенные в объеме масла, затем отфильтрованное масло поступает для промежуточного хранения в большие емкости.

Затем проводится гидратация масла, которая выполняется горячей водой, причем важно, чтобы вода была примерно такой же температуры, как и масло, которое в технологическом цикле остается практически все время теплым. Дополнительный приток тепла обеспечивается нагревателями, установленными на пути прокачки масла и воды, которые обеспечивают равную температуру компонентов (примерно 130⁰F).

После гидратации масло хранится при повышенной температуре, которая принудительно поддерживается более высокой, чем окружающая среда.

Затем масло сепарируется. Первая центрифуга разделяет продукт на жидкий компонент и вязкие фракции, гидратированное масло и фосфатиды, затем в технологической цепочке более вязкие компоненты масла (фосфатиды) проходят через осушитель, который удаляет взвешенную воду и на выходе получаем лецитин. Жидкие компоненты масла, смешанные с лимонной кислотой проходят через вторую центрифугу, из которой выходит уже практически чистое масло, которое проходит процесс отбеливания. Перед второй центрифугой масло обрабатывается каустиком, который позволяет перевести остаточные вещества в более вязкое / твердое состояние и затем удалить центрифугированием. В дополнительной промывке (с целью снижения кислотного числа) нет необходимости. Масло поступает на предприятие уже с достаточно низким кислотным числом. Сепараторы, используемые на предприятии изготовлены на предпрятиях фирмы «Вестфалия».

Перед отбеливанием в масло добавляется трисил, (специальный компонент, обеспечивающий лучшую фильтрацию и очистку масла). Смешивание трисила с маслом проходит довольно медленно в течение большого времени и происходит при температуре 180⁰F. Отбеливание происходит в вакуумном отбеливателе при температуре более 221⁰F. и давлении 57 мм.рт.ст. Скорость мешалки составляет 1,200 оборотов в минуту.

После отбеливателя масло поступает в емкость с паровыми спиралями для нагревания масла, после чего нагретое масло проходит под давлением 33 фунта на кв.дюйм двухступенчатый пластинчатый самоочищающийся фильтр с площадью фильтрации 600 кв. футов. Фильтр состоит из двух секций которые работают в параллельном автоматическом режиме. При насыщении одного из фильтров он автоматически переводится в режим очистки и вместо него подключается соседний. Момент переключения определяется датчиком давления, который регистрирует возрастание давления прокачивания масла через фильтр и вызывает переключение масляных потоков на соседний фильтр, который к этому моменту полностью самоочищается. Затем процесс циклически повторяется. Отфильтрованное масло поступает в промежуточное хранилище для дальнейшей обработки.

В большинстве случаев отфильтрованное масло гидрогенизируется. Чем больше степень гидрогенизиации, тем более вязким становится масло. Гидрогенизация проводится периодически в пактетном режиме. Масло поступает из емкостей промежуточного хранения на две отдельные системы (канала) гидрогенизации.

В гидрогенизирующей системе находятся два конвертора. Особенностью реализации гидрогенизатора является теплообменник, который использует тепло выходящего масляного потока и нагревает поступающее масло. Теплообменник спирального типа позволяет нагреть входящий поток на дополнительные 50⁰F. Абсолютная температура гидрогенизации превышает 300⁰F. Автоклав для гидрогенизации оборудован барбатером для подачи водорода, пропеллерной двухярусной держалкой. Для увеличения турбулентности потока внутри автоклава на его поверхности наварены ребра.

Система работает в вакуумном режиме (при такой темературе масло может вспыхнуть). Процесс катализируется на вертикально-пластичатых фильтрах с помощью никелевого катализатора. Фирма, производитель катализатора SP7 – Engelgardt. После окончания процесса гидрогенизации черный саломас (смесь масла с катализатором) поступает на саморазгружающиеся пластинчато – рамные фильтры закрытого типа, которые удаляют из масла остатки катализатора и затем масло проходит окончательный этап фильтрации и очистки. Никелевая система имеет ряд особенностей. Катализатор после фильтра высушивается до сухого и возвращается обратно в систему. Система позволяет использовать катализатор до трех циклов. Отработанный катализатор накапливается в больших контейнерах, которыми он продается поставщику катализаторов для переработки.

Для гидрогенизации используется пар при температуре 250-260⁰F и давлении 142-160 фунтов на кв.дюйм. Пар производится двумя котлами, которые вырабатывают 60,000 фунтов пара в сутки.

Момент смены каталитических пластин определяется сенсорами давления, расположенными на входе и на выходе каталитического фильтра. Кроме того, определяется концентрация никеля в выходном потоке, которая используется также для оценки истощенности катализатора в каждом из фильтров. Фильтрация проводится партиями продукта, т.е. смена фильтров выполняется до начала обработки следующей партии. Как правило, через один фильтр пропускается до четырех партий масла.

В потоке определяется только прозрачность и цвет гидратированного масла. Все остальные показатели определяются путем анализа контрольных проб, которые проводит небольшая заводская лаборатория. Пробы берутся из потока два-три раза за партию, т.е. полный конвертор – 20,000 фунтов. Таким образом каждая проба – на 5-6 тонн масла.

Водород приобретается у отдельной компании. Она же и доставляет жидкий водород и испарители. Степень чистоты водорода - 99.7%. Потери водорода при автоклавировании масел сведены до минимума за счет высокой стпени очистки масел Кроме того, автоматизация процесса гидрогенизации позволило подавать водород предельно точно. Неиспользованный водород практически не образуется – реакция проходит довольно эффективно. Водород хранится в жидком виде и перед подачей его на технологический процесс он проходит через теплообменник и, подогреваясь, переходит в газообразное состояние. Такое решение позволяет экономить значительные средства, поскольку нет необходимости содержать отдельный цех по производству водорода гидролизом воды, что очень энергоемко.

Из всего ряда продуктов, выпускаемых компанией только салатные масла не подвергаются гидрогенизации. Но в процесе обработки таких масел обязательно используется дезодорирование. Дезодораторы применяются также в виде двух пареллельных систем с теплообменниками (см. рисунок М-1311В в приложении). Для выполнения дезодорации масла используется пароперегреватель, генерирующий пар при температуре 400⁰F и устанавливаемый непосредственно возле дезодорирующей колонны, что сводит до минимума потери тепла.

Используемые дезодораторы – тарельчатого типа, с разделением на секции производства компании Alpha-Laval. Лишь небольшое количество элементов оборудования завозится непосредственно из Швеции. В основном это насосы, теплообменники и т.д. Дезодорирование происходит при температуре 394⁰F и вакууме в 2 мм.рт.ст.

Последний элемент технологического процесса – винтаризация, или вымораживание (см. рисунок М-1311D в приложении). Единственная интересная особенность – непрерывно вращающийся фильтр. Винтаризационная колонна также работает в периодическом режиме – примерно 12-24 часа рабочий цикл.

Охлаждающая система на заводе – общая для всего предприятия, с единым охладителем. В качестве хладагента используется NH₃. Система работает под давлением 12 фунтов на кв.дюйм.

Энергосбережению на предпиятии уделяется значительное внимание. Для снижения затрат на производства тепла и пара в ближайшее время предприятие планирует переоборудовать котельную, которая в настоящее время работает на угле, на газовое питание.

На предприятии существует замкнутая система сбора лишнего пара и конденсата. До 80-90% конденсата собирается и повторно используется, что позволяет экономить воду, используемую на технологические нужды. К вопросу экономии воды относится и использование для мытья полов водяных пистолетов, которые просто сбивают грязь. Расход воды при этом составляет от 4 до 16 галлонов воды/мин и зависит от диаметра применяемого шланга.

Все промышленные стоки собираются на очистные сооружения отстойного типа, где проходять обработку кислотой а затем аммиаком для снижения рН воды, сбрасываемой в канализацию города. Сбрасываемая вода контролируется по уровню жирности и рН. За год предприятие расходует несколько сотен тысяч долларов США на решение проблем по сточным водам. Так вся территория предприятия была обнесена бетонным ограждением, который как бы поместил предприятие в бетонное блюдце, исключающее попадание дождевых неочищенных стоков в городскую канализацию. Предприятие также контролирует все выросы в атмосферу, т.к. федеральные власти держат под строгим контролем все потенциально экологически вредные производства.

Из прочих продуктов, выпускаемых предприятием, можно отметить производственную линию по производству маргаринов, которые делаются исключительно под заказ. Линия не сложная и состоит из:

двух танков молока (применяется разведенное сухое молоко);
емкости для соляного раствора;
емкости для воды;
емкости для сахрного сиропа;
пяти емкостей для масла;
четырех смесителей;
двух ротаторов;
двух кристаллизиторов.

Весы с наполняющими рукавами не отличаются от традиционной украинской технологии. Расасовывается маргарин в ящики из гофрокартона с внутренним полиэтиленовым кульком. Примерный вес упаковки – 20 кг. Предприятие выпускает в основном низкожирные маргарины и жидкий маргарин для хлебопечения.

Интересные элементы технологического процесса:

Отсутствует стадия промывки после обработки растительного масла раствором щелочи. Вместо этого проводится смешение с трисилом.
Охлаждение участка винтаризации масла проводится аммиаком. При этом процесс винтаризации проходит в потоке.
Участок гидрогенизации масла полностью автоматизирован. При этом атоматизации передан также и контроль за качеством продукта. В Украине традиционно используется другая технологическая схема.
Станция хранения жидкого водорода и азота в корне отличается от наших. В Украине водород получается электролиз непосредственно на предприятиии, при этом на производстве водорода заняты более 20 человек.
В процессе гидрогенизации масла используется катализатор, который обеспечивает проведение процесса при температуре 135⁰С, а не при 220⁰С. Это позволяет не использовать в технологии пар высокого давления и таким образом снизить затраты на производство гидрогенизата.