C油脂精炼脱酸

1、1会计学C油脂精炼脱酸油脂精炼脱酸loozii06332关键 可能是导致中性油损失最高的阶段 是对精炼成品油质量影响最大的阶段loozii06333游离脂肪酸 + 碱皂碱炼用碱种类氢氧化钠（烧碱）碳酸钠（纯碱）氢氧化钙loozii06334RCOOH + NaOH RCOONa + H2O不完全中和反应2RCOOH + NaOH RCOONaRCOOH + H2Oloozii06335水解反应甘三酯的水解磷脂的水解loozii06336甘三酯的皂化磷脂的皂化loozii06337黄曲霉毒素 B1 + NaOH棉酚 + NaOH邻位香豆素钠棉酚钠OOOCH3OOONaOHHClOOOCH3OHO

2、Na O COloozii06338 根据质量守恒定律，中和反应的速度方程式如下： V1 = K1CAm CBn式中：V1 化学反应速度（mol / lmin）； K1 反应速度常数（与反应物性质和温度有关）； CA 脂肪酸浓度（mol / l）； CB 碱液浓度（mol / l）； m 该反应对于反应物A来讲是m级反应； n 该反应对于反应物B来讲是n级反应。 loozii06339loozii063310 油中游离脂肪酸与水中碱之间的反应属非均相反应。 V2 = K2 F 式中 V2 非均态化学反应速度； K2 反应速度常数； F 脂肪酸与碱液接触的面积。 碱炼操作时，碱液浓度要适当稀一些

3、，碱滴应分散细一些，使碱滴与脂肪酸有足够大的接触界面，以提高中和反应的速度。 loozii063311 V3 = K3 V 式中：V 反应物相对运动速度； K3 反应速度常数； 相对运动速度快(混合强度大): 反应形成的皂膜(胶膜)破裂，迅速离开反应界面。 碱液分散度高，碱滴更细，分布更均匀。loozii063312 扩散速率遵守菲克定律: LCCDV214式中：V4 扩散速度； D 扩散常数； C1 反应物液滴中心的浓度； C2 界面上反应物的浓度； L 扩散距离与形成的皂膜(胶膜)厚度有关。 扩散速率与原油中的胶性杂质的多少有关。 loozii063313碱炼脱酸过程示意图 胶膜是一表面活

4、性物质，能吸附原油中的胶质色素等杂质，并在电解质、温度及搅拌等作用下，相互吸引絮凝成胶团，由小而大，形成“皂脚”，而从油中分离沉降下来。 loozii063314loozii063315loozii063316 工业上常用NaOH作为碱炼用碱。 KOH 价格昂贵；钾皂稀软 Ca(OH)2 皂化能力，脱色能力；钙皂利用 Na2CO3 皂松；产生CO2；脱杂、脱色能力loozii063317 总碱量 = 理论碱 + 超量碱 理论碱：满足与游离脂肪酸中和所需要的碱量。 可通过查表或计算求得。 超量碱：满足其它反应及无形损耗所需要的碱。 可凭经验或通过小试来确定。 loozii063318当原油的游离

5、脂肪酸含量以酸值表示时：AOKOHNaOHAONaOHVGMMVGG431013. 710式中：GNaOH 氢氧化钠的理论添加量（kg）； Go 原油脂的重量（kg）； VA 原油脂的酸值（mgKOH / g 油）； M NaOH 氢氧化钠的分子量（40.0）； M KOH 氢氧化钾的分子量（56.1）。 loozii063319MFFAGGONaOH0 .40% 当原油的游离脂肪酸含量以百分含量表示时： 式中：GNaOH 氢氧化钠的理论添加量（kg）； Go 原油脂的重量（kg）； FFA% 原油脂中游离脂肪酸百分含量； 脂肪酸的平均分子量； M理论碱的计算loozii063320部分油脂中

6、脂肪酸的平均分子量油脂油脂棉籽油棉籽油豆油豆油葵花油葵花油花生油花生油菜子油菜子油棕榈油棕榈油椰子油椰子油蓖麻油蓖麻油2823082142052630.14180.12990.18690.19510.1521MMNaOH/Mloozii063321-Laval快速混合连续碱炼中超量碱与炼耗之间的关系 loozii063322loozii063323CGBVCGGGOANaOHNaOHNaOH)1013. 7(4超理式中：GNaOH 碱液量（kg）； GNaOH理 理论碱（kg）； GNaOH超 超量碱（kg）； Go 原油的重量（kg）； VA 油脂的酸值（mgKOH/g 油）； B 超量碱占

7、油重的百分数； C NaOH溶液的百分比浓度（W/W）。 油脂工业生产中，大多数企业使用碱溶液时，习惯采用波美度为碱液浓度单位。各种常用烧碱溶液的重量百分比浓度与波美度的关系可查表换算。烧碱溶液波美度与比重及其他浓度的关系（15）波美度波美度(Be)比重比重（d）百分浓度百分浓度（%）当量浓度当量浓度（N）波美度波美度(Be)比重比重（d）百分浓度百分浓度（%）当量浓度当量浓度（N）41.0292.500.65191.1513.503.8961.0433.650.95201.16114.244.1381.0595.110.33211.17015.064.41101.0756.581.77221

8、.18016.004.72111.0837.301.98231.19016.915.03121.0918.072.20241.20017.815.34131.0998.712.39251.21018.715.66141.1079.422.61261.22019.655.99151.11610.302.872712.3020.606.33161.12511.063.11281.24121.5563.69171.13411.903.37291.25222.507.04181.14312.593.60301.26323.507.42注：1N=(1 mol/L) 离子价数loozii063325NVr

9、NMFFArA100Q1.78Q1000%QQ11或式中：Q NaOH溶液的流量(l/h)； Q1 原油的流量(l/h)； r 油脂的密度(kg/l)； FFA% 游离脂肪酸的百分含量； VA 原油的酸值（mgKOH/g）； M 脂肪酸的平均分子量； N 碱液的摩尔浓度（mol/l）。loozii063326loozii063327loozii063328碱液浓度与操作温度的关系（间歇式碱炼）烧碱溶液浓度烧碱溶液浓度 （Be）原油酸值原油酸值操作温度（操作温度（）备备 注注初温初温终温终温4-6575-8090-95用于浅色油品精制用于浅色油品精制12-145-750-5560-65用于浅色油

10、品精制用于浅色油品精制16-24725-3045-50用于深色油品精制用于深色油品精制 24 920-3020-30用于劣质棉油精制用于劣质棉油精制间歇式：温度相对低连续式：温度相对高loozii063329碱炼时间油皂化损失 综合脱杂效果 loozii063330 水洗时应控制混合强度，既分散均匀，又避免乳化。loozii063331配制碱溶液应使用软水loozii063332loozii063333loozii063334常压干燥对油脂过氧化值的影响真空干燥对油脂过氧化值的影响不同压强条件下干燥对油脂的氧化程度项目项目12345平均平均干燥前干燥前2.342.341.821.821.822

11、.03干燥后干燥后4.163.384.685.985.204.68loozii063335loozii063336 威逊损耗（D.Wesson）W% = FFA% + I%（威逊损耗 = 游离脂肪酸%+其它杂质%） 威逊损耗(绝对损耗)是碱炼脱酸的最低损耗。生产中的中和损耗指标一般以W% 为基准来计算。 对连续碱炼工艺中和损耗的要求： 当FFA%4%时，中和损耗为0.8%+1.2W% 当FFA%4%时，中和损耗为1.4W%loozii063337loozii063338100%ARACVVLAL%RCFFAFFALFR100%原油中性油百分含量原油量碱炼成品油量精炼效率式中：L% 炼耗 L%=

12、 1-精炼率% =(1-成品油量/原油量)100； VAC或FFAC 原油的酸值或游离脂肪酸百分含量； VAR或FFAR 原油的酸值或游离脂肪酸百分含量。 精炼效率排除了不平衡因素（磷脂、胶质、水分、游离脂肪酸等杂质）的影响，将碱炼效果统一在单因素（中性油脂）下进行考核。 loozii063339 loozii063340 loozii063341 前处理 原油含杂0.2%，搅拌均匀后取样测VA 调整油温：2040。 中和 加入碱液：超量碱 (0.05%0.25%)GO或由小试确定； 碱液浓度：1624B； 搅拌速度：6070r/min。 全部碱液在510 min内一次加完。搅拌至油、皂呈明显

13、分离时（2050 min），降低搅拌速率至 30r/min左右，通过加热装置以/min的速度加热油脂，促进皂粒絮凝，终温控制在6065。loozii063342 静置沉降 沉降时间：68 h（注意保温） 水洗（13次） 调整油温：85左右 加水水洗：水温8590 ；水量（10%15%）GO/次 搅拌速度：30r/min；加完水后片刻即停止） 静止沉降：0.51h 干燥 与间歇式水化脱胶工艺相同 皂脚处理 盐析、离心分离、浸出、浓缩loozii063343富油皂脚混合(加热)盐析升温(60)静止沉降(2h) 撇出浮油升温(75)静止沉降撇出浮油(重新碱炼) 食盐添加量为：(4%-5%)G皂浸出富

14、油皂脚预热(50-55)溶剂萃取贫油皂脚蒸脱 混合油loozii063344离心分离 NaCl溶液 富油皂脚加热(75) 调和离心分离回收油 碱炼成品油 贫油皂脚 离心分离的油脂回收率与皂中油珠的粒度有关： 皂中油脂含量为20%时，回收率为70% 皂中油脂含量为64%时，回收率为97%油油皂皂11213141 油珠最大粒度油珠最大粒度0.71.42.94.4不同油皂比下絮凝皂团中的油珠最大粒度（m）loozii063345 前处理 原油含0.2%；搅拌均匀后取样测VA 预热：75左右 凝聚胶杂：食盐溶液(食盐用量一般为油重的0.1%)。添加量可按原油酸值确定。 每100kg油的加水量（包括食盐

15、溶液和碱液中的水） 当VA3时 W=1.25%VA； 当VA=35时 W=2.3%VA； 当VA5时 W12%；loozii063346 中和 超量碱：(0.005%0.02%)GO。 碱液浓度：随酸值高低调整(VAN)，以控制总 加水量不超过12%。高温淡碱工艺碱液浓度的选用原油酸值（原油酸值（mgKOH/g油）油）碱液浓度（碱液浓度（ Be）3以下以下10351157127101410以上以上16loozii063347 全部碱液在510 min内一次加入，搅拌速率 60 r/min左右，保证碱液有足够的分散度。碱加完后，继续搅拌4050 min ，使酸碱充分反应。 完成中和反应后，将搅拌

16、速率降低至30 r/min左右，继续搅拌10 min，使皂粒凝聚。然后启开间接蒸汽阀门，使油温升至 9095，在升温过程中，视皂粒的凝聚情况，添加电解质或调整皂粒内的水分，促使皂粒絮凝，当油皂呈明显分离易于沉降时，即可停止搅拌，保温静置使皂脚沉降。 静置沉降 沉降时间：68 h（注意保温） 水洗及以后工序与低温浓碱工艺相同。loozii063348 若只进行一次碱炼，生成较多肥皂，易形成过度乳化，中性油损失多。采用两次碱炼可获得较好的精炼效率。（头道加理论碱；二道加超量碱） 根据特殊需要(谷维素) 进行。头道碱炼加碱量为理论碱的65%70，碱液浓度一般1620B，中和后分离皂脚。再取油样水洗后

17、测定酸价。 二道碱炼根据酸价计算理论碱和超量碱，碱炼后从皂脚中捕集谷维素。loozii063349 此工艺目前较少使用。 先按理论碱的25%35%添加纯碱溶液，除去部分游离脂肪酸后再将剩余碱量用烧碱溶液完成中和反应。 工艺特点： 纯碱不易皂化中性油；烧碱具有脱色能力 纯碱碱炼时易产生大量气泡（CO2）；操作不当易发生溢锅现象。loozii063350 压水操作主要在中和结束后视皂团絮凝或沉降情况来决定是否进行。 若发现皂脚发粘，呈持久悬浮状态，可进行压水： 加入软水，加水量为油量的5%15%；水温与油温相同或略低于油温。若乳化比较明显，可添加稀食盐水（按酸值大小确定浓度）或稀纯碱溶液（浓度10

18、%）破乳。按油中每1%游离脂肪酸添加0.1%食盐。loozii063351长混(一次)碱炼 长混技术： 油脂与碱液在低温下长时间接触；在油与碱液混合前，加入一定量的磷酸进行调质，以除去油中非水化磷脂；常用于品质高、FFA低的原油，如:新鲜大豆制备的原油；在美国，长混技术是标准过程。短混(两次)碱炼loozii063352loozii063353连续长混(一次)碱炼工艺过程loozii063354loozii063355连续短混(两次)碱炼工艺过程loozii063356 超量碱用量：G超=(10%-25%)G理 ( 50%G理); 离心机冲洗水量为25-100(l/h)；密封水量约50(l/h

19、)。复炼离心机冲洗水为(5%-10%)VO; 工艺用水应采用软水或冷凝水。水质硬度应不 超过5个德国度; 碱炼成品油中P50mg/kg；残皂40mg/kg; 碟式离心机的分离效果可以通过调节轻相出口 背压进行调节。loozii063357loozii063358loozii063359loozii063360体积比：原油 溶剂 = 1 2时，浓度大约为40%原油 溶剂 = 1 1时，浓度大约为58%loozii063361 溶剂 碱液 混合油净化 预热 一长 暂存罐 反应锅 离心机 过滤机 二长 汽提塔 浸出原油 皂脚 闪发箱 溶剂（冷凝回收） 皂脚罐50%-60%40%50-55冷却40加热

20、120loozii063362 连续式混合油碱炼工艺loozii063363一般碱炼法：碱为分散相（W/O型反应体系）泽尼斯碱炼：油为分散相（O/W型反应体系） 反应体系 碱液（连续相）；油脂（分散相） 体系中碱量相对较多，中和反应速度较快 油碱分离 油脂上浮 碱油loozii063364 油-皂分离 由于稀碱液对界面反应所生成得皂膜具有较强的溶解能力，在油珠上升的过程中，皂膜不断被剥落。中和反应受皂膜影响甚小。 脱色能力 碱性皂液对色素的吸附能力比常规皂脚更强。有利于改善碱炼油的色泽。 皂化能力 由于碱液较稀，对中性油的皂化较为缓和。loozii063365 碱液浓度 适宜的碱液浓度为1%-

21、5%(4-8B的NaOH溶)， 当碱液浓度下降到0.4%-0.5%时,补充或更换新鲜 碱液。 操作温度 由于碱液浓度较低常规：8B(5.2%)，温 度应高一些，以保证中和反应速度；也有利于油 皂的分离。 适宜温度：60-80(稳定；油碱温差不宜大)loozii063366 原油品质 要求：酸值低，含杂少(胶质和悬浮杂质) 彻底去除固体杂质必须首先进行脱胶原油酸值不宜过高 中和塔结构 油珠分配器孔径（0.5-2mm） 碱液层高度 进油压力loozii063367 工艺组成 P单元、N单元、C单元 工艺特点 设备简单，投资少，精炼率高，成品油质 量好，加工成本低； 废水量大，较难处理；不适于高酸值

22、油脂 的碱炼。 中和塔浮浮标标排排皂皂阀阀冷冷凝凝水水出出口口夹夹套套中中和和塔塔体体分分离离段段碱碱液液浮浮标标控控制制器器油油视视镜镜碱碱液液视视镜镜碱碱液液分分布布器器原原油油进进口口碱碱液液进进口口油油溢溢流流管管间间接接蒸蒸汽汽进进口口原原油油分分布布器器泽尼斯碱炼中和塔loozii063369loozii063370loozii063371loozii063372皂脚调和锅YBND型三联定量泵YJR型油碱比配机膜式阀油碱比配装置立式桨叶式混合器离心混合器刀式混合器盘式混合器静态混合器管式离心机碟式离心机结构示意图转鼓结构示意图碟式离心机排渣工作原理loozii063389loozii063390几种脂肪酸在不同条件下的沸点 项目项目脂肪酸脂肪酸不加水蒸气不加水蒸气( (常压常压) )脂肪酸脂肪酸 水蒸气水蒸气常压常压( (1 2.5) )20kPa( (1 1) )月桂酸月