第六节第六节 油脂精炼油脂精炼一、油脂精炼的目的：去除杂质，提高产质量量，利于平安储存。要求：根据原油质量和产质量量要求不同，合理选择精炼方法和组合工艺，去除有碍于某种运用目的的非甘油三酸酯成分，并尽量减少中性油和有益 成分的损失，提高精炼得率；有利于副产物的综合利用；降低能量耗费；油脂精炼方法：机械方法、化学方法、物理方法。有时一种精炼方法会同时产生几种作用。二、二、 毛油的组分及其性质毛油的组分及其性质l毛油粗油、原油组分：甘油三酸酯-中性油；多种非甘油三酸酯成分-杂质。l杂质种类及含量随原料种类、制油方法不同。l1、悬浮杂质 l亦称机械杂质，如泥沙、饼粕屑、草杆纤维、铁屑等。可采用重力沉降、离心分别及过滤法从油脂中分别。l2、水分l当油中游离脂肪酸、磷脂等杂质含量较高时，水在油中的溶解度添加、含量添加。l水分超越0.1%，油脂透明度不好，容易导致油品酸败。采用减压枯燥的方法脱水。废品油0.05%。l3 3、胶溶性、胶溶性杂质杂质 l磷脂、蛋白磷脂、蛋白质质、糖、糖类类等。等。l磷磷脂脂主主要要包包括括磷磷脂脂酰酰胆胆碱碱 卵卵磷磷脂脂PCPC 、磷磷脂脂酰酰乙乙醇醇胺胺 脑脑磷磷脂脂PEPE 、磷磷脂脂酰酰丝丝氨氨酸酸 PSPS 、磷磷脂脂酰酰肌醇肌醇 PIPI 、磷脂、磷脂酰酰甘油甘油 PGPG 及溶血磷脂等。及溶血磷脂等。l水水化化磷磷脂脂 HP)HP)含含有有极极性性较较强强的的基基团团，所所构构成成的的磷脂磷脂为为PCPC、PEPE、PIPI、PSPS。l非非水水化化磷磷脂脂(NHP)(NHP)含含有有极极性性较较弱弱的的基基团团，主主要要方方式式为为磷磷脂脂酸酸 70%70%以以上上 和和溶溶血血磷磷脂脂的的钙钙镁镁盐盐 30%30% 。l水化脱胶；酸性条件下水化脱胶；酸性条件下转变为转变为水化磷脂去除水化磷脂去除l4、脂溶性杂质l 游离脂肪酸：普通含量为0.5%5%，米糠油或棕榈油甚至高达20%左右。l刺激性气味影响油脂风味；使磷脂等胶溶性杂质和脂溶性杂质在油中的溶解度添加；是油脂、磷脂水解的催化剂。l 碱炼中和法、水蒸汽蒸馏法l甾醇：可在碱炼脱酸、吸附脱色、脱臭时除去。l生育酚：富集于脱臭馏出物中 。l 色素：影响油品外观和运用性能，且对油品安定性产生不利影响。采用吸附脱色。l烃类：使油脂产生特殊气味和味道。减压蒸馏将其脱除。 蜡和脂肪醇：影响油脂风味和透明度。采取低温结晶过滤除去。特殊杂质： 棉酚-热榨毛棉油含量0.36%；冷榨油含量0.007%；己烷浸出毛棉油含量0.23%；精炼棉籽油中含量为0.01%。游离棉酚可在油脂碱炼时随皂脚除去。芥子甙有毒分解产物可在真空脱臭时除去。其他油溶性杂质： 甘一酯、甘二酯、甘油；氧化产物醛、酮、酸等；设备或包装器具污染使油脂含有微量金属离子等。5、多环芳环烃、黄曲霉素及农药可在完善的精炼过程中经过碱炼、吸附、脱臭中除去。三、三、 油脂脱胶油脂脱胶l胶溶性杂质影响油脂稳定性吸湿水解；影响油脂精炼工艺效果如引起油脂碱炼时的乳化、添加脱色时吸附剂的用量、无法脱臭；影响油品的运用加热时起泡末。l脱胶方法有水化脱胶、酸炼脱胶、吸附脱胶、热聚脱胶及化学试剂脱胶等。l一、 水化脱胶l水化脱胶即利用磷脂等胶溶性杂质的亲水性，将一定量的热水或稀碱、食盐、磷酸等电解质水溶液，搅拌参与热毛油中，使其中的胶溶性杂质吸水凝聚，然后沉降与油脂分别。 1、水化脱胶的根本原理l磷脂分子有亲水的极性甘油基部分，有亲油的非极性脂肪酸部分 ；l在毛油中水分含量很少时，磷脂呈内盐构造，很好地溶解在油中，不到临界温度，不会凝聚析出；在热油中加热水后，磷脂分子构造转变为水化式，具有很强的吸水才干。l最终构成多层的类似洋葱状的封锁球形构造“多层脂质体。它的每个片层都是磷脂双分子层构造，片层之间和中心是水。l磷脂在构成“多层脂质体过程中还吸附油中其他胶质，颗粒增大，再由小胶粒相互吸引絮凝成大的胶团。构成的胶粒越稳定含油量越低，越易与油脂分别。图6-1 磷脂分子与水作用时的陈列2、影响水化脱胶的要素l水化脱胶效果很大程度上取决于构成磷脂胶团的稳定性。l、加水量l适量的加水量才干构成稳定的多层脂质体构造。水量缺乏，水化不完全，胶粒絮凝不好；水量过多，容易构成水/油或油/水乳化景象，难以分别。l加水量与胶质含量和操作温度有关。l低温水化2030 W=0.51X；l中温水化6065 W=23X；l高温水化8595 W=33.5X；l水化时添加水温应与油温相等或略高l、操作温度 l毛油中胶体分散相在一定条件下，开场凝聚时的温度，称其为凝聚临界温度。l临界温度随分散相质点粒度而升高；而质点粒度又随水化程度及胶体分散相吸水量而增大。因此，加水量越大，质点粒度越大，凝聚临界温度就越高。l、混合强度与作用时间l相界面上进展的非均态反响。机械混合使水滴构成足够的分散度，又不能构成稳定的油/水或水/油乳化形状。l加水混合时搅拌速度60r/min，胶粒絮凝时30 r/min。l混合-反响滞留30 min 。 l、电解质的作用l食盐、明矾、硅酸钠、磷酸、柠檬酸、酸酐、磷酸三钠、氢氧化钠稀溶液。l 中和胶体分散相质点的外表电荷，促使胶体质点凝聚。l 磷酸、柠檬酸促使非水化磷脂转变成亲水性磷脂。l 明矾水解出的氢氧化铝以及生成的脂肪酸铝具有较强的吸附才干，能包络胶体质点，还可吸附油中色素等杂质。l 磷酸、柠檬酸可以螯合、钝化并脱除与胶体分散相结合在一同的微量金属离子，有利于精炼油气味、味道和氧化稳定性的提高。l 促使胶粒絮凝严密，降低絮团含油量，加速沉降速度。 l如：豆油水化脱胶可参与油重的0.05%0.2%磷酸浓度为85%，之后参与稀碱液2B)。3、水化脱胶工艺l、间歇式水化脱胶工艺l 软水l l过滤毛油预热水化静置沉降分别含水l脱胶油枯燥(脱溶)脱胶油l l 回收油油脚处置富油油脚l图 6-2 间歇式水化脱胶工艺流程图6-3 延续水化脱胶工艺流程l含杂0.2的过滤毛油，计量后加热至8085后，与90的热水一同进入混合器充分混合，再进入反响器反响40 min，然后泵入碟式离心机进展油胶质的分别。含水0.20.5的脱胶油经加热器升温至95左右，进入真空枯燥器脱水枯燥真空度680-700mmHg ，再送入冷却器冷却到40后，转入脱胶油储罐。4、水化脱胶设备图6-4 水化罐图6-7 真空枯燥器l1.支架 2.阀门l3.恒位罐 l4.液位报警器 l5.下筒体 6.液面计l7.折流板 8.内筒体l9.上筒体 10.除泡刺 l 11.旋转喷头l12.照明灯 13.进油管l 14.上盖 15.真空表 l16.液滴档板 17.视镜5、特殊水化脱胶工艺目的：尽能够降低脱胶油残留胶质含量，进展物理精炼，也可以改善碱炼脱酸、脱色的效果。常规水化脱胶油含磷量100200ppm，物理精炼要求含磷量15ppm。 图6-9 特殊湿法脱胶工艺流程过滤粗油预热至6570后进入酸混合反响器，参与油重0.05%0.2%的磷酸或柠檬酸，之后将油冷却至40以下，参与油重1%-3%、浓度为2%3%的絮凝剂NaOH溶液，絮凝反响11.5 h使液晶态的磷脂水化和絮凝，反响后的体系加热至70左右进展离心分别。絮凝剂的添加量基于中和酸调质反响后的剩余酸，普通按总酸的 30计算，常用的絮凝剂为浓度2 3B的氢氧化钠水溶液，经过絮凝剂的参与，控制脱胶油的 pH 56.5。6 6、其他脱胶法、其他脱胶法 l、酸法脱胶l 用来精炼含有大量蛋白质、粘液质的粗油或工业用油。l 如：精炼米糠油、蚕蛹油及劣质鱼油等。l硫酸使蛋白质、粘液质等胶杂变性和树脂化，从油中析出；硫酸使胶质发生水解；硫酸使色素发生磺化或酯化对油脂脱色；硫酸作为强电解质，中和乳浊状和胶质的电荷，使它们发生凝聚或絮凝。l、碱炼法脱胶l碱性条件下，胶溶性杂质发生水解作用继而发生中和、凝聚、吸附等作用而脱除。l、吸附法脱胶l利用吸附剂的外表吸附作用将油中胶杂脱除。l、热凝聚脱胶：利用胶体杂质对凝聚剂和温度的不安定性，将其凝聚脱除。如：温度210230参与油重0.05的柠檬酸和醋酸钠分量比1：1混合水溶液浓度为4050，搅拌促使胶杂凝聚分别。四、四、 油脂脱酸油脂脱酸 l脱除油脂中游离脂肪酸的过程称之为脱酸。l碱炼脱酸、水蒸汽蒸馏脱酸。l一、 碱炼脱酸 l1、碱炼脱酸的根本原理及作用l 、烧碱中和油脂中的游离脂肪酸，生成脂肪酸钠盐与油脂分别。l、钠皂为外表活性物质，吸附和吸收其他杂质一同构成皂脚与油脂分别。l、磷脂、棉酚也可与烧碱产生中和皂化反响构成皂脚。l、少量中性油皂化，引起油脂精炼损耗添加。l碱炼脱酸的特点：具有脱酸、脱胶、脱固杂、脱色等综协作用，对原油的顺应性强。但中性油皂化及皂脚中夹带油呵斥精炼损耗较高，耗碱，碱炼后水洗产生废水。图6-10 碱炼脱酸过程表示图l界面反响使油-碱滴界面构成皂膜；皂膜里的碱滴分散到皂膜外层，继续与游离脂肪酸反响；胶态离子膜吸附粗油中的胶质色素等杂质，并相互吸引絮凝成大的胶团即“皂脚。 2、影响碱炼效果的要素l、碱及其用量、碱及其用量 l烧碱碱NaOH；KOH、Ca(OH)2、Na2CO3等。等。l碱碱炼时的的总耗碱量：中和游离脂肪酸的耗碱量：中和游离脂肪酸的实际碱碱量；量；满足工足工艺要求而要求而额外添加的超量碱。外添加的超量碱。l实际碱量碱量按粗油酸按粗油酸值或游离脂肪酸百分含或游离脂肪酸百分含量量计算。算。l GNaOH理理 = 0.1421 G油油 FFA% l 超量碱超量碱为了弥了弥补实际碱量在分解和凝聚其碱量在分解和凝聚其他他杂质、皂化中性油以及被皂膜包容所引起的、皂化中性油以及被皂膜包容所引起的耗耗费。l间歇式碱歇式碱炼普通普通为油量的油量的0.050.25，质量劣量劣变的粗油可控制在的粗油可控制在0.5以内；延以内；延续式的碱式的碱炼，超量碱普通，超量碱普通为1050的的实际碱量。碱量。图6-11 超量碱与炼耗的关系全封锁快速混合延续碱炼工艺最适超碱量曲线 l、碱液、碱液浓度度l碱液碱液浓度的度的选择根据：根据：l粗油的酸粗油的酸值高酸高酸值浓度大，反之小；度大，反之小； l中性油皂化中性油皂化损失；失；l皂脚的稠度；皂脚的稠度；l操作温度高温淡碱，低温操作温度高温淡碱，低温浓碱碱 ；l粗油的脱色程度粗油的脱色程度 l、操作温度、操作温度l初温：加碱初温：加碱时低温防止中性油皂化。低温防止中性油皂化。l终温：反响后油温：反响后油-皂粒分皂粒分别时较高温度可促高温度可促进皂粒加速凝聚皂粒加速凝聚释放出中性油并利于油放出中性油并利于油-皂粒的皂粒的分分别。l离心机延离心机延续操作，分操作，分别温度普通温度普通8090。加。加碱混合温度普通碱混合温度普通为50左右。左右。、操作、操作时间操操作作时间对碱碱炼效效果果的的影影响响主主要要表表达达在在中中性性油油皂皂化化损失和失和综合脱合脱杂效果。效果。油油、碱碱接接触触时间愈愈长，中中性性油油被被皂皂化化的的机机率率愈愈大大；但有利于其他但有利于其他杂质的脱除及油色的改善的脱除及油色的改善、混合与、混合与搅拌拌加加碱碱时，混混合合或或搅拌拌的的强度度要要剧烈烈，以以使使碱碱液液在在油相中高度分散。油相中高度分散。皂粒絮凝皂粒絮凝时，混合与，混合与搅拌拌强度要温暖。度要温暖。、杂质的影响的影响如如胶胶溶溶性性杂质可可促促使使碱碱炼产生生耐耐久久乳乳化化；如如棉棉酚酚及其他色素添加用碱量。及其他色素添加用碱量。配制碱溶液配制碱溶液应运用运用软水。水。 l、分别l油-皂分别效果取决于皂脚的絮凝情况、皂脚稠度、分别温度和沉降时间等。延续式离心分别还受分别机性能、物料流量、进料压力以及轻相油出口压力等影响。l 洗涤与枯燥 l经过热水洗涤降低碱炼油中残留皂和游离碱。l洗涤操作温度普通为85左右，添加水量为油量的10%15%。第一遍洗涤用水可采用食盐和碱的混合稀溶液，并降低搅拌速度。以防乳化。l碱炼油的枯燥应采用真空枯燥。3、碱炼脱酸工艺l、间歇式碱炼脱酸工艺l 碱液 软水 l l过滤毛油前处置中和静置沉降含皂脱酸油水洗l l 回收油 油脚处置 富油油脚l 静置沉降含水脱酸油 枯燥脱溶过滤脱酸油 、延续式碱炼脱酸工艺长混碱炼工艺：油脂与碱液在低温下长时间接触。适宜精炼质量较好、酸价较低的油品，如新颖大豆粗油。短混碱炼工艺l油脂与碱液高温短时间混合115s并反响，防止油、碱长时间接触而呵斥中性油皂化，适于高酸价粗油碱炼脱酸。l混合油碱炼的特点：中性油皂化机率低，皂脚夹带中性油少，精炼得率较高；在混合油蒸发和汽提之前除去了胶杂、游离脂肪酸以及部分色素，有利于油脂质量的提高。但设备均要求密封和防爆。l适宜的混合油浓度普通为4065。l碱液浓度较常规低，普通 1826B，甚至 1014B。l中和操作温度普通为5060，分别温度为4045。l超量碱较普通碱炼法高，通常为油量的0.25 0.45。、混合油碱炼 图6-20 立式桨叶混合机l1、筒体 2、进料口 3、密封盖 l4、传动机构 5、溢流管 6、隔板 7、搅拌叶 8、搅拌轴 9、出料口l主要用作脱胶加水混合，碱炼水洗。图6-21 离心混合器集混合、保送为一体待混物料由供料口延续输入任务腔，随混合转鼓高速旋转，同时与供料管末端轴向运动的料流产生剧烈混合；抵达转鼓边缘的高速旋转料流在向心泵入口端由于物流方向的急速改动，产生二次剧烈混合。然后被压入出料口排出。 图6-22 静态混合器l由改动180度的左、右螺旋单元交替组成，螺旋边缘与管道内比壁很小缝隙。在每一螺旋单元，流体被分成两股，构成加速、减速及旋转作用，相邻单元流体转向，反复上述过程，使空间三个方向的浓度到达最均化。 碟式离心机l转速低5000-8000转/分，处置量大，分别效率高。产生的离心力是重力的7000倍。l分类：自清式，非自清式；底部进料，顶部进料。l瑞典阿尔法-拉伐Alfa-Laval)公司最大产量PX110为1300吨/日，德国威斯特伐利亚Westfalia)公司RSA200产量为700吨/日。车间图片PX110 1300吨/天Alfa Laval PX离心机碟片自清式离心机的排渣系统自清式离心机的排渣系统 转鼓任务室由上、下两部分组成。任务室下部分可以随密封室水压变化而上、下滑动。上、下部衔接处的转鼓壁上设有排渣孔。当需求排渣时，靠液体压力迫使转鼓向下，显露排渣小孔，并迅速排出积聚的固体或渣。调整水的压力来控制排出口的大小和间隔的时间。这种开启、清渣、封锁的作业仅需3-4秒。规格规格脱胶 中和，清洗54000 kg/h*)脱腊:25000 kg/h*)电机电机45 kW, 直接驱动转鼓转鼓l转速: 约. 4800 rpm转鼓总容积:72 liters渣腔容积:17 liters压力压力进口:0-300 kPa轻相出口:100-500 kPa重相出口:0 kPa分量分量无马达和转鼓:1075 kg转鼓:1050 kg马达:255 kg最小起重才干 1500 kg.建议离心机的维护面积: 3000 x 3000 mm.*) 铭牌才干. 实践才干将按照实践 待处置的油脂特点而有所变化.PX110技术规格表技术规格表中空转轴从转轴底部往离心机进料进料柔和加速颗粒破碎减少在较高产量下获得较好的离心分别效果较低的能耗二、其他脱酸方法二、其他脱酸方法蒸馏脱酸法蒸馏脱酸法l蒸馏脱酸机理：游离脂肪酸蒸汽压远大于甘三酯蒸汽压，在高真空下水蒸汽蒸馏脱除，与油脂脱臭同时进展。l特点：工艺流程简短，节省辅助资料，防止中性油皂化、皂脚夹带中性油、水洗废水夹带中性油，精炼得率高，产品稳定性好，直接获得脂肪酸，没有废水污染。但要求脱胶彻底。