C油脂精炼脱酸PPT课件

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1、loozii0633 1 脱 除 原 油 中 游 离 脂 肪 酸 的 过 程 即 为 脱 酸 当 今 世 界 四 大 先 进 脱 酸 技 术 4物 理 精 炼1离 心 机 连 续 碱 炼2混 合 油 碱 炼 3 泽 尼 斯 碱 炼化 学 精 炼 loozii0633 2 碱 炼 脱 酸 是 整 个 精 炼 过 程 中 最 关 键 的 阶 段关 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 loozii0633 3 碱 炼 法 是 用 碱 中 和 油 脂 中 的 游 离 脂 肪 酸 ， 所 生 成 的 皂 吸 附 部

2、分 其 他 杂 质 ， 而 从 油 中 重 力 沉 降 分 离 或 用 离 心 机 分 离 的 精 炼 方 法 。 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 loozii0633 4 （ 一 ） 化 学 反 应 中 和 反 应RCOOH + NaOH RCOONa + H2O不 完 全 中 和 反 应2RCOOH + NaOH RCOONaRCOOH + H 2O loozii0633 5 水 解 反 应 甘 三 酯 的 水 解 磷 脂 的 水 解 loozii0633 6 皂 化 反 应 甘 三 酯 的 皂

3、化 磷 脂 的 皂 化 loozii0633 7 其 它 反 应黄 曲 霉 毒 素 B1 + NaOH棉 酚 + NaOH 邻 位 香 豆 素 钠棉 酚 钠 O O O CH 3 O O O NaOHHCl OO O CH 3 OHONa O CO loozii0633 8 （ 二 ） 影 响 碱 炼 反 应 速 度 的 因 素 化 学 动 力 学 因 素 （ 与 浓 度 和 温 度 有 关 ） 根 据 质 量 守 恒 定 律 ， 中 和 反 应 的 速 度 方 程 式 如 下 ： V 1 = K1CAm CBn式 中 ： V1 化 学 反 应 速 度 （ mol / lmin） ； K1 反

4、 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 。 loozii0633 9 为 什 么 间 歇 式 碱 炼 脱 酸 工 艺 通 常 采 用 低 温 浓碱 法 ？ 而 连 续 式 工 艺 通 常 采 用 高 温 法 ？ 对 于 某 种 原 油 （ CA一 定 ） 进 行 碱 炼 时 ， V1随 反 应 温 度 （ T） 和 碱 液 浓

5、度 （ CB） 的 不 同 而 不 同 CBV1； K1V1 操 作 工 艺 条 件 的 制 定 应 ： 尽 量 有 利 于 中 和 反 应 的 进 行 ； 尽 量 不 利 于 中 性 油 皂 化 反 应 的 进 行 。 皂 化 反 应 ： 在 较 高 温 度 和 较 高 碱 液 浓 度 条 件 下 才 会 有 一 定 速 度 ； 中 和 反 应 ： 在 较 低 温 度 下 即 可 进 行 。 因 此 ， 间 歇 式 碱 炼 通 常 在 低 温 浓 碱 条 件 下 进 行 中 和 ； 连 续 式 碱 炼由 于 油 、 碱 接 触 时 间 短 ， 通 常 在 较 高 温 度 下 进 行 中 和

6、。 loozii0633 10 界 面 因 素 （ 与 分 散 度 有 关 ） 油 中 游 离 脂 肪 酸 与 水 中 碱 之 间 的 反 应 属 非 均 相 反 应 。 V 2 = 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，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。 loozii0633 11 相 对 运 动 因 素 （ 与 混 合 强 度 有 关 ） V3 = K3 V 式 中 ： V 反 应 物 相 对 运 动 速

7、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。 loozii0633 12 分 子 扩 散 因 素 (与 浓 度 差 和 扩 散 距 离 有 关 ) 扩 散 速 率 遵 守 菲 克 定 律 : L CCDV 214 式 中 ： V4 扩 散 速 度 ； D 扩 散 常 数 ； C 1 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

8、。 loozii0633 13 （ 三 ） 碱 炼 反 应 过 程 碱 炼 脱 酸 过 程 示 意 图 胶膜是一表面活性物质，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。 loozii0633 14 （ 四 ） 皂 脚 含 油 沉 降 分 离 皂 脚 中 带 有 相 当 数 量 的 中 性 油 ， 一 般 呈 三 种状 态 ： 中 性 油 胶 溶 于 皂 膜 中 （ 由 于 肥 皂 的 增 溶 作 用 ， 使部 分 中 性 油 与 皂 中 碳 氢 基 结 合 ） ； 中 性 油 在 胶 膜 与 碱 滴 分 离

9、时 落 入 胶 膜 内 而 被 胶 膜包 容 ； 中 性 油 在 胶 团 絮 凝 沉 降 时 ， 被 机 械 地 夹 带 和 吸 附 。 以 上 三 种 状 态 的 中 性 油 ， 第 一 种 不 易 回 收 ， 而 后 两 种 较 易 回 收 。 loozii0633 15 碱 及 其 用 量 碱 液 浓 度 操 作 温 度 操 作 时 间 混 合 与 搅 拌 杂 质 油 皂 分 离 洗 涤 和 干 燥 loozii0633 16 碱 炼 用 碱 油 脂 碱 炼 可 供 应 用 的 碱 大 多 数 为 碱 金 属 的 氢 氧 化 物 或 碳 酸 盐 。 常 见 的 有 ： 烧 碱 NaOH、

10、 苛 性 钾 KOH、 氢 氧 化 钙 Ca(OH)2以 及 纯 碱 Na2CO3等 。 各 种 碱 在 碱 炼 中 呈 现 出 不 同 的 工 艺 效 果 。 （ 一 ） 碱 及 其 用 量 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 loozii0633 17 碱 的 用 量 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

11、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 。 loozii0633 18 当 原 油 的 游 离 脂 肪 酸 含 量 以 酸 值 表 示 时 ： 理 论 碱 理 论 碱 可 按 原 油 酸 值 或 游 离 脂 肪 酸 的百 分 含 量 进 行 计 算 。 AOKOHNaOHAONaOH VGMMVGG 43 1013.710式 中 ： GNaOH 氢 氧 化 钠 的 理 论 添 加 量 （ kg） ； Go 原 油 脂 的 重 量 （ kg） ； V

12、A 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） 。 loozii0633 19 MFFAGG ONaOH 0.40% 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 l

13、oozii0633 20 部 分 油 脂 中 脂 肪 酸 的 平 均 分 子 量油 脂 棉 籽 油 豆 油 葵 花 油 花 生 油 菜 子 油 棕 榈 油 椰 子 油 蓖 麻 油282 308 214 205 2630.1418 0.1299 0.1869 0.1951 0.1521MM NaOH /M loozii0633 21 超 量 碱 超 量 碱 的 确 定 直 接 影 响 碱 炼 效 果 。 同 一 批 原 油 ， 用 同 一 浓 度的 碱 液 碱 炼 时 ， 所 得 精 炼 油 的色 泽 和 皂 脚 中 的 含 油 量 随 超 量碱 的 增 加 而 降 低 。 中 性 油 被 皂化

14、 的 量 随 超 量 碱 的 增 加 而 增 大。 超 量 碱 增 大 ， 皂 脚 絮 凝 好 ，沉 降 分 离 的 速 度 也 会 加 快 。 -Laval快速混合连续碱炼中超量碱与炼耗之间的关系 loozii0633 22 超 量 碱 的 计 算 有 两 种 方 式 ： A.对 于 间 歇 式 碱 炼 工 艺 ， 通 常 以 纯 氢 氧 化 钠 占 原 油量 的 百 分 数 表 示 。 选 择 范 围 一 般 为 油 量 的 0.05%-0.25%，质 量 劣 变 的 原 油 可 控 制 在 0.5%以 内 。 B.对 于 连 续 式 的 碱 炼 工 艺 ， 超 量 碱 则 以 占 理 论

15、 碱 的百 分 数 表 示 。 选 择 范 围 一 般 为 10%-50%。 油 、 碱 接 触 时 间长 的 工 艺 应 偏 低 选 取 。 loozii0633 23 碱 量 换 算 C GBVC GGG OANaOHNaOHNaOH )1013.7( 4超理式 中 ： G NaOH 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 油 重 的 百 分 数 ； C NaOH溶 液 的 百 分 比 浓 度 （ W

16、/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( Be) 比 重（ d） 百 分 浓 度 （%） 当 量 浓 度 （N） 波 美 度( Be) 比 重（ d） 百 分 浓 度 （%） 当 量 浓 度 （ N）4 1.029 2.50 0.65 19 1.15 13.50 3.896 1.043 3.65 0.95 20 1.161 14.24 4.138 1.059 5.11 0.33 21 1.170 1

17、5.06 4.4110 1.075 6.58 1.77 22 1.180 16.00 4.7211 1.083 7.30 1.98 23 1.190 16.91 5.0312 1.091 8.07 2.20 24 1.200 17.81 5.3413 1.099 8.71 2.39 25 1.210 18.71 5.6614 1.107 9.42 2.61 26 1.220 19.65 5.99 15 1.116 10.30 2.87 27 12.30 20.60 6.3316 1.125 11.06 3.11 28 1.241 21.55 63.6917 1.134 11.90 3.37 2

18、9 1.252 22.50 7.0418 1.143 12.59 3.60 30 1.263 23.50 7.42注 ： 1N=(1 mol/L) 离 子 价 数 loozii0633 25 对 于 连 续 式 碱 炼 ， 碱 液 的 用 量 一 般以 单 位 时 间 的 流 量 进 行 换 算 ： N VrNM FFAr A 100Q1.78Q1000%QQ 11 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 ； V A 原 油 的 酸 值 （ mg

19、KOH/g） ； M 脂 肪 酸 的 平 均 分 子 量 ； N 碱 液 的 摩 尔 浓 度 （ mol/l） 。 loozii0633 26 （ 二 ） 碱 液 浓 度 碱 液 浓 度 的 确 定 原 则 ： 碱 滴 与 游 离 脂 肪 酸 有 较 大 的 接 触 面 积 ，能 保 证 碱 滴 在 油 中 有 适 宜 的 降 速 ； 有 一 定 的 脱 色 能 力 ； 使 油 -皂 分 离 操 作 方 便 。 loozii0633 27 碱 液 浓 度 的 选 择 依 据 ： 原 油 的 酸 值 与 脂 肪 酸 组 成 制 油 方 法 中 性 油 皂 化 损 失 皂 脚 的 稠 度 皂 脚

20、含 油 损 耗 操 作 温 度 原 油 的 脱 色 程 度 loozii0633 28 （ 三 ） 操 作 温 度 初 温 （ 中 和 温 度 ） 终 温 （ 油 -皂 分 离 温 度 ） 升 温 速 度 （ 以 1/min为 宜 ）碱 液 浓 度 与 操 作 温 度 的 关 系 （ 间 歇 式 碱 炼 ）烧碱溶液浓度 （Be）原油酸值操作温度（）备 注 初温终温4-6 5 75-80 90-95用于浅色油品精制12-14 5-7 50-55 60-65用于浅色油品精制16-24 7 25-30 45-50用于深色油品精制 24 9 20-30 20-30用于劣质棉油精制间歇式：温度相对低连续

21、式：温度相对高 loozii0633 29 （ 四 ） 操 作 时 间 油 皂 化 损 失 油 -碱 接 触 时 间 越 长 ， 中 性 油 被 皂 化 的 机 率 越 大 。 间 歇 式 碱 炼 由 于 油 -皂 分 离 时 接 触 时 间 长 ， 故 炼 耗 高 于 连 续 式 。 综 合 脱 杂 效 果 包 括 皂 脚 的 吸 附 能 力 以 及 过 量 碱 液 对 杂 质 的 脱 除 作 用 。 在 综 合 平 衡 中 性 油 皂 化 损 失 的 前 提 下 ， 适 当 地 延 长 碱 炼 操 作 时 间 ， 有 利 于 其 他 杂 质 的 脱 除 和 油 色 的 改 善 。碱 炼时

22、间油 皂 化 损 失 综合脱杂效果 loozii0633 30 （ 五 ） 混 合 与 搅 拌 作 用 增 大 碱 液 滴 的 分 散 度 ， 使 油 碱 混 合 均 匀 ； （ 防 止 碱 液 局部 过 量 而 引 起 中 性 油 皂 化 ） 使 皂 膜 与 碱 液 滴 分 离 ， 加 快 中 和 反 应 速 度 。 连 续 式 ： 混 合 强 度 较 大 间 歇 式 ： 分 阶 段 变 速 控 制 水 洗 时 应 控 制 混 合 强 度 ， 既 分 散 均 匀 ， 又 避 免 乳 化 。 loozii0633 31 （ 六 ） 杂 质 的 影 响 原 油 中 杂 质 胶 溶 性 杂 质 （

23、 形 成 较 厚 的 胶 态 离 子 膜 ） 磷 脂 、 蛋 白 质 、 糖 类 、 粘 液 质 等 。 羟 基 化 合 物 （ 促 使 碱 炼 产 生 持 久 乳 化 ） 甘 一 酯 、 甘 二 酯 等 。 色 素 （ 带 给 油 脂 深 的 色 泽 ） 棉 酚 、 其 他 色 素 。 碱 液 中 的 杂 质 一 般 杂 质 （ 影 响 计 量 ） 钙 、 镁 盐 类 （ 影 响 工 艺 效 果 ） 配 制 碱 溶 液应 使 用 软 水 loozii0633 32 （ 七 ） 油 皂 分 离 皂 脚 性 质 皂 脚 的 絮 凝 情 况 、 皂 脚 稠 度 分 离 工 艺 分 离 温 度 和

24、沉 降 时 间 等 分 离 设 备 分 离 机 性 能 、 物 料 通 量 、 进 料 压 力 、 轻 相 出 口 压 力 和重 相 出 口 口 径 等 。 loozii0633 33 （ 八 ） 洗 涤 和 干 燥 洗 涤 效 果 温 度 、 水 质 、 用 水 量 、 混 合 (搅 拌 )强 度 和 电 解 质 等 。 T=85 ； W水 =(10%-15%)GO（ 1-3次 ） 干 燥 效 果 操 作 压 强 油 脂 的 氧 化 、 水 解 loozii0633 34 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

25、强 条 件 下 干 燥 对 油 脂 的 氧 化 程 度项 目 1 2 3 4 5 平 均干 燥 前 2.34 2.34 1.82 1.82 1.82 2.03干 燥 后 4.16 3.38 4.68 5.98 5.20 4.68 loozii0633 35 （ 一 ） 碱 炼 损 耗 绝 对 损 耗 除 去 游 离 脂 肪 酸 及 其 他 杂 质 的 损 耗 除 去 胶 质 、 色 素 等 其 他 杂 质 的 损 耗 附 加 损 耗 中 性 油 的 皂 化 损 耗 中 性 油 的 包 容 、 夹 带 损 耗 loozii0633 36 威 逊 损 耗 （ D.Wesson）W% = FFA%

26、+ 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% loozii0633 37 （ 二 ） 碱 炼 效 果 酸 值 炼 耗 比 (L/A) 每 降 低 一 个 酸 值 ， 100份 原 油 损 耗 油 脂 的 份 数 。 精

27、炼 指 数 (RF) 每 降 低 1%的 游 离 脂 肪 酸 ， 100份 原 油 损 耗 油 脂 的 份 数 。 精 炼 效 率 % 碱 炼 脱 酸 后 ， 中 性 油 的 回 收 量 占 原 油 中 中 性 油 含 量 的百 分 数 。 loozii0633 38 100% ARAC VV LAL % % RC FFAFFA LFR 100% 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%= 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

28、 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 。 loozii0633 39 loozii0633 40 （ 一 ） 间 歇 式 碱 炼 脱 酸 工 艺 loozii0633 41 低 温 浓 碱 工 艺 一 般 质 量 原 油 大 都 用 工 艺 。 前 处 理 原 油 含 杂 0.2%， 搅 拌 均 匀 后

29、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 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 。 loozii0633 42 静 置 沉 降 沉 降 时 间 ：

30、 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 loozii0633 43 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

31、新 碱 炼 ) 食 盐 添 加 量 为 ： (4%-5%)G皂浸 出富 油 皂 脚 预 热 (50-55 )溶 剂 萃 取 贫 油 皂 脚 蒸 脱 混 合 油 loozii0633 44 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 皂 1 1 2 1 3 1 4 1 油 珠 最 大 粒

32、 度 0.7 1.4 2.9 4.4不 同 油 皂 比 下 絮 凝 皂 团 中 的 油 珠 最 大 粒 度 （ m） loozii0633 45 高 温 淡 碱 工 艺 适 用 于 油 脂 棉 籽 原 油 (胶 质 少 ， 色 泽 浅 ) 的 碱 炼 。 并 非 所 有 的 原 油 都 适 用 。 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 溶 液

33、 和 碱 液 中 的 水 ） 当 V A 3时 W=1.25%VA； 当 VA=35时 W=2.3%VA； 当 VA 5时 W12%； loozii0633 46 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 （ mgK OH /g油 ） 碱 液 浓 度 （ Be）3以 下 1035 1157 12710 1410以 上 16 loozii0633 47 全 部 碱 液 在 510 min内 一 次 加 入

34、 ， 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 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

35、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 。 loozii0633 48 两 次 碱 炼 工 艺 适 用 于 高 酸 值 原 油 和 米 糠 原 油 的 碱 炼 。 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

36、 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 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 。 loozii0633 49 纯 碱 烧 碱 碱 炼 工 艺 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

37、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 。 loozii0633 50 “ 湿 法 ” 碱 炼 工 艺 （ 压 水 操 作 ） 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

38、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%） 破 乳 。 按油中每1%游离脂肪酸添加0.1%食盐。 loozii0633 51 短 混 技 术 ： 高 温 下 ， 油 脂 与 碱 液短 时 间 （ 1 15s） 混 合 与反 应 ； 可 避 免 因 油 、 碱 长时 间 接 触 ， 而 造 成 中 性 油脂 的 过 多 皂 化 ； 适 用 FFA高 、 易 乳 化 的 油 脂 。（ 二 ） 连 续 式 碱 炼 脱 酸 工 艺长 混 (一 次 )碱 炼 长混技术： 油脂与碱液在低温

39、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 loozii0633 52 长 混 一 次 碱 炼 工 艺 loozii0633 53连续长混(一次)碱炼工艺过程 loozii0633 54 短 混 两 次 碱 炼 工 艺 loozii0633 55连续短混(两次)碱炼工艺过程 loozii0633 56 工 艺 说 明 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)。复炼

40、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。 loozii0633 57 概 念 对 原 油 与 溶 剂 组 成 的 混 合 油 进 行 碱 炼 ， 以 脱 除 油 脂 伴 随物 的 精 炼 方 法 称 为 混 合 油 碱 炼 。 机 理 由 于 溶 剂 小 分 子 的 空 间 效 应 ， 阻 碍 了 Na+与 甘 三 酯 中 酰氧 基 的 接 触 ； 而 游 离 脂 肪 酸 的 羧 基 极 性 很 强 ， 易 与 Na+接 触 并反

41、 应 。 混 合 油 与 皂 脚 的 密 度 差 异 较 大 。 混 合 油 碱 炼 后 ， 排 除 了 胶 质 、 棉 酚 及 其 他 热 敏 性 色 素 ，改 善 了 浸 出 原 油 的 色 泽 。（ 一 ） 混 合 油 碱 炼 loozii0633 58 特 点 精 炼 损 耗 低 （ 比 一 般 低 大 约 30%） 油 脂 的 皂 化 损 耗 和 乳 化 损 耗 低 。 精 炼 油 色 泽 好 排 除 杂 质 影 响 后 进 行 脱 溶 。 可 以 不 用 水 洗 残 皂 ： 8.9-15.3mg/kg(国 标 300mg/kg） 油 皂 较 易 分 离 （ 密 度 差 异 较 大

42、） 浸 出 原 油 储 藏 稳 定 性 提 高 设 备 结 构 、 操 作 和 维 修 要 求 较 高 loozii0633 59 影 响 因 素 混 合 油 浓 度 用 碱 量 及 碱 液 浓 度 操 作 温 度 油 碱 比 配 和 混 合 添 加 剂 溶 剂 油 皂 分 离 其 他 因 素 loozii0633 60 碱 炼 前 混 合 油 浓 度 的 控 制 要 求 混 合 油 浓 度 应 控 制 在 30%-70% 方 法 添 加 或 蒸 发 部 分 溶 剂 掺 入 机 榨 原 油 或 外 来 原 油 混 合 油 浓 度 一 般 控 制 为 40%-58% 体积比： 原油 溶剂 = 1

43、 2时，浓度大约为40%原油 溶剂 = 1 1时，浓度大约为58% loozii0633 61 混 合 油 碱 炼 工 艺 间 歇 式 混 合 油 碱 炼 工 艺 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 120 loozii0633 62 连 续 式 混 合 油 碱 炼 工 艺 loozii0633 63 （ 二 ） 泽 尼 斯 碱 炼 机 理 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

44、（ 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 loozii0633 64 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

45、 较 稀 ， 对 中 性 油 的 皂 化 较 为 缓 和 。 loozii0633 65 影 响 因 素 碱 液 浓 度 适 宜 的 碱 液 浓 度 为 1%-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) loozii0633 66 原 油 品 质 要 求 ： 酸 值

46、 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 loozii0633 67 泽 尼 斯 碱 炼 工 艺 及 设 备 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 油 脂 的 碱 炼 。 中 和 塔 浮 标 排 皂 阀冷 凝 水 出 口夹 套

47、中 和 塔 体 分 离 段碱 液 浮 标 控 制 器油 视 镜 碱 液 视 镜碱 液 分 布 器原 油 进 口 碱 液 进 口油 溢 流 管间 接 蒸 汽 进 口 原 油 分 布 器 泽尼斯碱炼中和塔 loozii0633 69 （ 三 ） 表 面 活 性 剂 碱 炼 概 念 在 中 和 阶 段 加 入 表 面 活 性 剂 溶 液 ， 利 用 其 选 择 性 溶 解 特 性 ，帮 助 降 低 炼 耗 ， 提 高 精 炼 率 的 碱 炼 工 艺 。 机 理 选 择 性 地 溶 解 皂 脚 和 游 离 脂 肪 酸 ， 且 易 分 离 。 不 易 形 成 乳 化 ， 提 高 精 炼 率 。 加 强

48、混 合 强 度 ， 减 少 超 量 碱 用 量 。 loozii0633 70 表 面 活 性 剂 海 尔 活 本 （ Halropen) 毒 性 具 有 毒 性 ， 超 过 一 定 量 会 致 人 中 毒 。 残 留 碱 炼 后 中 性 油 残 皂 40mg/kg； 残 留 海 尔 活 本 10mg/kg。 再 经 过 白 土 脱 色 后 ， 残 皂 几 乎 为 零 （ 测 不 出 ） ； 残 留 海 尔 活 本 1mg/kg左 右 。 研 究 表 明 ： 食 物 中 含 1%海 尔 活 本 是 无 毒 性 的 。 精 炼 食 用 油 的 安 全 性 是 可 靠 的 。 loozii0633

49、 71 工 艺 流 程 （ 中 和 分 离 ； 海 尔 活 本 回 收 ） loozii0633 72 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 loozii0633 89 一 、 概 念 借 助 于 甘 三 酯 和 游 离 脂 肪 酸 相 对 挥 发 度 的 不 同 ， 在 高 温 、 高 真 空 条 件 下 进 行 水 蒸 气 蒸 馏 ， 直 接 溜 出 游 离 脂 肪 酸 的 工 艺 方 法 。 该 法 特 别 适 用

50、 于 低 胶 质 的 热 带 油 种 （ 棕 榈 油 、 椰 子 油等 ） 以 及 动 物 油 脂 的 精 炼 。 loozii0633 90 二 、 原 理 几 种 脂 肪 酸 在 不 同 条 件 下 的 沸 点 项 目脂 肪 酸 不 加 水 蒸 气(常 压 ) 脂 肪 酸 水 蒸 气常 压 (1 2.5) 20kPa(1 1)月 桂 酸豆 蔻 酸棕 榈 酸硬 脂 酸油 酸 301330340356360383 191211224243239 167173211223220 loozii0633 91 三 、 工 艺 与 设 备 工 艺 过 程 (-Laval) 磷酸 白土(活性炭) 真空

51、FFA冷却FA罐 纯净原油脱胶脱色过滤蒸馏脱酸冷却过滤 水 废土 成品油 loozii0633 92 工 艺 操 作 要 点 前 处 理 (包 括 脱 胶 、 脱 色 ) NHP 0.1%； Fe 2mg/kg， 可 以 用 干 式 脱 胶 方 法 处 理 。（ 加 磷 酸 后 直 接 吸 附 脱 色 ） NHP 0.5%； Fe 2mg/kg， 需 进 行 湿 式 脱 胶 或 超 级 脱 胶（ 加 磷 酸 后 先 水 化 ， 再 吸 附 脱 色 ） 处 理 后 油 中 ： P 0.2mg/kg Fe 0.1mg/kg Cu 0.01mg/kg 注 意 ： 若 油 中 NHP 0.5%； Fe

52、 2mg/kg时 ， 不 宜 采 用 物 理 精 炼 法 脱 酸 。 loozii0633 93 蒸 馏 脱 酸 （ 连 续 式 ） 温 度 ： 250-270 压 强 ： 0.25-0.40kPa(2-3mmHg) 时 间 ： 80-100min 直 接 蒸 汽 用 量 ： (1%-4%)GO ； （ 0.1-0.2MPa） 冷 却 过 滤 60-70 设 备 蒸 馏 塔 与 油 脂 脱 臭 设 备 相 同 。 （ 与 脱 臭 设 备 一 起 讲 ） loozii0633 94 辅 料 消 耗 少 ， 无 污 水 工 艺 简 单 ， 设 备 少 ， 操 作 费 用 低 精 炼 率 高 产 品

53、 质 量 好 有 一 定 局 限 性 物 理 精 炼 后 若 油 品 色 泽 深 ， 则 很 难 脱 除 四 、 物 理 精 炼 的 特 点 loozii0633 95 相 同 酸 值 油 脂 物 理 精 炼 和 化 学 碱 炼 的 精 炼 率酸 值 2.5 5 10 20 30精 炼 率(%) 物 理 精 炼 96 92 86 75 63化 学 碱 炼 93 88 78 58 38 loozii0633 96 loozii0633 97 为 什 么 间 歇 式 碱 炼 脱 酸 工 艺 通 常 采 用 低 温 浓碱 法 ？ 而 连 续 式 工 艺 通 常 采 用 高 温 法 ？ 对 于 某 种

54、 原 油 （ CA一 定 ） 进 行 碱 炼 时 ， V1随 反 应 温 度 （ T） 和 碱 液 浓 度 （ CB） 的 不 同 而 不 同 CBV1； K1V1 操 作 工 艺 条 件 的 制 定 应 ： 尽 量 有 利 于 中 和 反 应 的 进 行 ； 尽 量 不 利 于 中 性 油 皂 化 反 应 的 进 行 。 皂 化 反 应 ： 在 较 高 温 度 和 较 高 碱 液 浓 度 条 件 下 才 会 有 一 定 速 度 ； 中 和 反 应 ： 在 较 低 温 度 下 即 可 进 行 。 因 此 ， 间 歇 式 碱 炼 通 常 在 低 温 浓 碱 条 件 下 进 行 中 和 ； 连 续

55、 式 碱 炼由 于 油 、 碱 接 触 时 间 短 ， 通 常 在 较 高 温 度 下 进 行 中 和 。 loozii0633 98 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

56、耗 为 1.4W% loozii0633 99 纯 碱 烧 碱 碱 炼 工 艺 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 。 浮 标 排 皂 阀冷 凝 水 出 口夹 套中 和 塔 体 分 离 段碱 液 浮 标 控 制 器油 视 镜 碱 液 视 镜碱 液 分 布 器原 油 进 口 碱 液 进 口油 溢 流 管间 接 蒸 汽 进 口 原 油 分 布 器 泽尼斯碱炼中和塔 YBND型三联定量泵 膜式阀油碱比配装置 碟式离心机结构示意图