C 油脂精炼-脱酸

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1、 油脂脱酸油脂脱酸 碱炼脱酸 蒸馏脱酸 溶剂萃取脱酸 酯化脱酸LZloozii06331sss 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概概 述述 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loozii06332sss第一节第一节 碱炼脱酸碱炼脱酸 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loozii06333sss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

2、）氢氧化钙 loozii06334sss一、碱炼的基本原理一、碱炼的基本原理 （一）化学反应 中和反应RCOOH + NaOH RCOONa + H2O 不完全中和反应2RCOOH + NaOH RCOONaRCOOH + H2Oloozii06335sss 水解反应甘三酯的水解磷脂的水解 loozii06336sss 皂化反应甘三酯的皂化磷脂的皂化 loozii06337sss 其它反应黄曲霉毒素 B1 + NaOH棉酚 + NaOH邻位香豆素钠棉酚钠loozii06338sss（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：V1

3、 = 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。 loozii06339sss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

4、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。 loozii063310sss 界面因素（与分散度有关）其反应速度取决于脂肪酸与碱液的接触面积， 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，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。 loozii063311sss 相对运动因素（与混合强度有关） V3 = K3 V

5、 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。loozii063312sss 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: 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。 loozii063313sss（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

6、引絮凝成胶 团，由小而大，形成“皂脚”，而从油中分离沉降下来。 loozii063314sss（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。loozii063315sss二、影响碱炼脱酸的因素二、影响碱炼脱酸的因素 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loozii063316sss 碱炼用碱油脂碱炼可供应用

7、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、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loozii063317sss 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。 loozii063318sss当原油的游离脂肪酸含量以酸值表

8、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。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）。 loozii063319sss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； 理论碱的计算loozii063320sss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

9、蓖麻油2823082142052630.14180.12990.18690.19510.1521loozii063321sss 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 loozii063322sss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。

10、B.对于连续式的碱炼工艺，超量碱则以占理论碱的 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。loozii063323sss 碱量换算式中：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。loozii063324sss烧碱溶液波美度与比重及其他浓度的关系（15）波

11、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）41.0292.500.65191.1513.503.89 61.0433.650.95201.16114.244.13 81.0595.110.33211.17015.064.41 101.0756.581.77221.18016.004.72 111.0837.301.98231.19016.915.03 121.0918.072.20241.20017.815.34 131.0998.712.39251.21018.715.66 141.1079.422.61261.22

12、019.655.99 151.11610.302.872712.3020.606.33 161.12511.063.11281.24121.5563.69 171.13411.903.37291.25222.507.04 181.14312.593.60301.26323.507.42注：1N=(1 mol/L) 离子价数loozii063325sss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：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；

13、N 碱液的摩尔浓度（mol/l）。loozii063326sss（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。酸值酸值色泽色泽皂脚密度皂脚密度loozii063327sss 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 皂脚含油损耗 操作温度 原油的脱色程度 loozii063328sss（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

14、 初温终温4-6575-8090-95用于浅色油品精制12-145-750-5560-65用于浅色油品精制16-24725-3045-50用于深色油品精制 24 920-3020-30用于劣质棉油精制间歇式：温度相对低 连续式：温度相对高loozii063329sss（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 时间油皂化损失 综合脱杂效果 loozii

15、063330sss（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。loozii063331sss（六）杂质的影响 原油中杂质 胶溶性杂质（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loozii063332sss（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沉降时间等 分离设备分离机性能