1、loozii0633sss1 碱炼脱酸碱炼脱酸 蒸馏脱酸蒸馏脱酸 溶剂萃取脱酸溶剂萃取脱酸 酯化脱酸酯化脱酸LZloozii0633sss2 脱除原油中游离脂肪酸的过程即为脱酸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当今世界四大先进脱酸技术4物理精炼物理精炼1离心机连续碱炼离心机连续碱炼2混合油碱炼混合油碱炼3泽尼斯碱炼泽尼斯碱炼化学精炼化学精炼loozii0633sss3 碱炼脱酸是整个精炼过程中最关键的阶段碱炼脱酸是整个精炼过程中最关键的阶段关键关键 可能是导致中性油可能是导致中性油损失最高的阶段损失最高的阶段 是对精炼成品油质是对精炼成品油质量影响最大的阶段量影响最大
2、的阶段loozii0633sss4 碱炼法是用碱中和油脂中的游离脂肪酸,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。沉降分离或用离心机分离的精炼方法。游离脂肪酸游离脂肪酸+碱碱皂皂碱炼用碱种类碱炼用碱种类氢氧化钠(烧碱)氢氧化钠(烧碱)碳酸钠(纯碱)碳酸钠(纯碱)氢氧化钙氢氧化钙loozii0633sss5(一)化学反应(一)化学反应 中和反应中和反应RCOOH+NaOH RCOONa+H2O 不完全中和反应不完全中和反应2RCOOH+NaOH RCOONaRCOOH+H2Oloozii
3、0633sss6 水解反应水解反应甘三酯的水解甘三酯的水解磷脂的水解磷脂的水解loozii0633sss7 皂化反应皂化反应甘三酯的皂化甘三酯的皂化磷脂的皂化磷脂的皂化loozii0633sss8 其它反应其它反应黄曲霉毒素黄曲霉毒素 B B1 1+NaOH棉酚棉酚 +NaOH邻位香豆素钠邻位香豆素钠棉酚钠棉酚钠OOOCH3OOONaOHHClOOOCH3OHONa O COloozii0633sss9(二)影响碱炼反应速度的因素(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)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:根据质量守恒定律,中和反
4、应的速度方程式如下:V1=K1CAm CBn式中:式中:V1 化学反应速度(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);反应速度常数(与反应物性质和温度有关);CA 脂肪酸浓度(脂肪酸浓度(mol/l););CB 碱液浓度(碱液浓度(mol/l););m 该反应对于反应物该反应对于反应物A来讲是来讲是m级反应;级反应;n 该反应对于反应物该反应对于反应物B来讲是来讲是n级反应。级反应。loozii0633sss10 为什么间歇式碱炼脱酸工艺通常采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用低温浓碱法?而连续式工艺通常采用高温法?高温
5、法?对于某种原油(对于某种原油(CA一定)进行碱炼时,一定)进行碱炼时,V1随反应随反应 温度(温度(T)和碱液浓度()和碱液浓度(CB)的不同而不同)的不同而不同 CBV1;K1V1 操作工艺条件的制定应:操作工艺条件的制定应:尽量有利于中和反应的进行;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。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;会有一定速度;中和反应:在较低温度下即可进行。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因此,间歇式碱炼通常在低温浓碱条件
6、下进行中和;连续式碱炼由于油、碱接触时间短,通常在较高和;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。温度下进行中和。loozii0633sss11 界面因素界面因素(与分散度有关)(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。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 式中式中 V2 非均态化学反应速度;非均态化学反应速度;K2 反应速度常数;反应速度常数;F 脂肪酸与碱液接触的面积。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,以散细一些
7、,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。提高中和反应的速度。loozii0633sss12 相对运动因素(与混合强度有关)相对运动因素(与混合强度有关)V3=K3 V 式中:式中:V 反应物相对运动速度;反应物相对运动速度;K3 反应速度常数;反应速度常数;相对运动速度快相对运动速度快(混合强度大混合强度大):):反应形成的皂膜反应形成的皂膜(胶膜胶膜)破裂,迅速离开反应界面。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。碱液分散度高,碱滴更细,分布更均匀。loozii0633sss13 分子扩散因素分子扩散因素(与浓度差和扩散距离有关与浓度差和扩散距离有关)扩
8、散速率遵守菲克定律扩散速率遵守菲克定律:LCCDV214式中:式中:V4 扩散速度;扩散速度;D 扩散常数;扩散常数;C1 反应物液滴中心的浓度;反应物液滴中心的浓度;C2 界面上反应物的浓度;界面上反应物的浓度;L 扩散距离扩散距离 与形成的皂膜与形成的皂膜(胶膜胶膜)厚度有关厚度有关。扩散速率与原油中的胶性杂质的多少有关扩散速率与原油中的胶性杂质的多少有关。loozii0633sss14(三)碱炼反应过程(三)碱炼反应过程 碱炼脱酸过程示意图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
9、,相互吸引絮凝成胶质,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,形成团,由小而大,形成“皂脚皂脚”,而从油中分离沉降下来。,而从油中分离沉降下来。loozii0633sss15(四)皂脚含油(四)皂脚含油 沉降分离皂脚中带有相当数量的中性油,一般呈三种沉降分离皂脚中带有相当数量的中性油,一般呈三种状态:状态:中性油胶溶于皂膜中(由于肥皂的增溶作用,使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);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中性油在胶膜与碱滴分离时落入胶膜内而被胶膜包容;包容;中性油在胶团絮凝沉降时,被机械
10、地夹带和吸附。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。较易回收。loozii0633sss16 碱及其用量碱及其用量 碱液浓度碱液浓度 操作温度操作温度 操作时间操作时间 混合与搅拌混合与搅拌 杂质杂质 油皂分离油皂分离 洗涤和干燥洗涤和干燥loozii0633sss17 碱炼用碱碱炼用碱 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:物或碳酸盐。常见的有:烧碱烧碱 NaOHNaOH、苛性钾、苛性钾 KOHKOH、氢、氢 氧化钙
11、氧化钙 Ca(OH)Ca(OH)2 2以及纯碱以及纯碱 NaNa2 2COCO3 3等。各种碱在碱炼中等。各种碱在碱炼中 呈现出不同的工艺效果。呈现出不同的工艺效果。(一)碱及其用量(一)碱及其用量 工业上常用工业上常用NaOH作为碱炼用碱。作为碱炼用碱。KOH 价格昂贵;钾皂稀软价格昂贵;钾皂稀软 Ca(OH)2 皂化能力皂化能力,脱色能力,脱色能力;钙皂利用;钙皂利用 Na2CO3 皂松;产生皂松;产生CO2;脱杂、脱色能力;脱杂、脱色能力loozii0633sss18 碱的用量碱的用量 总碱量总碱量=理论碱理论碱+超量碱超量碱 理论碱:满足与游离脂肪酸中和所需要的碱量。理论碱:满足与游离
12、脂肪酸中和所需要的碱量。可通过可通过查表查表或或计算计算求得。求得。超量碱:满足其它反应及无形损耗所需要的碱。超量碱:满足其它反应及无形损耗所需要的碱。可凭可凭经验经验或通过或通过小试小试来确定。来确定。loozii0633sss19当原油的游离脂肪酸含量以酸值表示时:当原油的游离脂肪酸含量以酸值表示时:理论碱理论碱 理论碱可按原油酸值或游离脂肪酸的理论碱可按原油酸值或游离脂肪酸的百分含量进行计算。百分含量进行计算。AOKOHNaOHAONaOHVGMMVGG431013.710式中:式中:GNaOH 氢氧化钠的理论添加量(氢氧化钠的理论添加量(kg););Go 原油脂的重量(原油脂的重量(k
13、g););VA 原油脂的酸值(原油脂的酸值(mgKOH/g 油);油);M NaOH 氢氧化钠的分子量(氢氧化钠的分子量(40.0););M KOH 氢氧化钾的分子量(氢氧化钾的分子量(56.1)。)。loozii0633sss20MFFAGGONaOH0.40%当原油的游离脂肪酸含量以百分含量表示时:当原油的游离脂肪酸含量以百分含量表示时:式中:式中:GNaOH 氢氧化钠的理论添加量(氢氧化钠的理论添加量(kg););Go 原油脂的重量(原油脂的重量(kg););FFA%原油脂中游离脂肪酸百分含量;原油脂中游离脂肪酸百分含量;脂肪酸的平均分子量;脂肪酸的平均分子量;M理论碱的计算理论碱的计算
14、loozii0633sss21部分油脂中脂肪酸的平均分子量部分油脂中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/Mloozii0633sss22 超量碱超量碱 超量碱的确定直接影响碱炼效果。超量碱的确定直接影响碱炼效果。同一批原油,用同一浓度同一批原油,用同一浓度的碱液碱炼时,所得精炼油的的碱液碱炼时,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。中性油被皂碱的增加而降低。中性油被皂化
15、的量随超量碱的增加而增大化的量随超量碱的增加而增大。超量碱增大,皂脚絮凝好,。超量碱增大,皂脚絮凝好,沉降分离的速度也会加快。沉降分离的速度也会加快。-Laval快速混合连续碱炼中快速混合连续碱炼中超量碱与炼耗之间的关系超量碱与炼耗之间的关系 loozii0633sss23 超量碱的计算有两种方式:超量碱的计算有两种方式:A.A.对于间歇式碱炼工艺,通常以纯氢氧化钠占原油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量的百分数表示。选择范围一般为油量的0.05%-0.25%0.05%-0.25%,质量劣变的原油可控制在质量劣变的原油可控制在0.5%0.5%以内。
16、以内。B.B.对于连续式的碱炼工艺,超量碱则以占理论碱的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。选择范围一般为百分数表示。选择范围一般为10%-50%10%-50%。油、碱接触时间。油、碱接触时间长的工艺应偏低选取。长的工艺应偏低选取。loozii0633sss24 碱量换算碱量换算CGBVCGGGOANaOHNaOHNaOH)1013.7(4超理式中:式中:GNaOH 碱液量(碱液量(kg););GNaOH理理 理论碱(理论碱(kg););GNaOH超超 超量碱(超量碱(kg););Go 原油的重量(原油的重量(kg););VA 油脂的酸值(油脂的酸值(mgKOH/g 油);油
17、);B 超量碱占油重的百分数;超量碱占油重的百分数;C NaOH溶液的百分比浓度(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。各种常用烧碱溶液用波美度为碱液浓度单位。各种常用烧碱溶液的重量百分的重量百分比浓度与波美度的关系可查表换算。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(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
18、度(N)41.0292.500.65191.1513.503.8961.0433.650.95201.16114.244.1381.0595.110.33211.17015.064.41101.0756.581.77221.18016.004.72111.0837.301.98231.19016.915.03121.0918.072.20241.20017.815.34131.0998.712.39251.21018.715.66141.1079.422.61261.22019.655.99151.11610.302.872712.3020.606.33161.12511.063.11281.
19、24121.5563.69171.13411.903.37291.25222.507.04181.14312.593.60301.26323.507.42注:注:1N=(1 mol/L)离子价数离子价数loozii0633sss26 对于连续式碱炼,碱液的用量一般对于连续式碱炼,碱液的用量一般以单位时间的流量进行换算:以单位时间的流量进行换算:NVrNMFFArA100Q1.78Q1000%QQ11或式中:式中:Q NaOH溶液的流量溶液的流量(l/h);Q1 原油的流量原油的流量(l/h);r 油脂的密度油脂的密度(kg/l);FFA%游离脂肪酸的百分含量;游离脂肪酸的百分含量;VA 原油的
20、酸值(原油的酸值(mgKOH/g););M 脂肪酸的平均分子量;脂肪酸的平均分子量;N 碱液的摩尔浓度(碱液的摩尔浓度(mol/l)。)。loozii0633sss27(二)碱液浓度(二)碱液浓度 碱液浓度的确定原则: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,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;能保证碱滴在油中有适宜的降速;有一定的脱色能力;有一定的脱色能力;使油使油-皂分离操作方便。皂分离操作方便。loozii0633sss28 碱液浓度的选择依据:碱液浓度的选择依据:原油的酸值与脂肪酸组成原油的酸值与脂肪酸组成 制油方法制油方法 中性油皂化损失中性油
21、皂化损失 皂脚的稠度皂脚的稠度 皂脚含油损耗皂脚含油损耗 操作温度操作温度 原油的脱色程度原油的脱色程度 loozii0633sss29(三)操作温度(三)操作温度 初温(中和温度)初温(中和温度)终温(油终温(油-皂分离温度)皂分离温度)升温速度(以升温速度(以1/min为宜)为宜)碱液浓度与操作温度的关系(间歇式碱炼)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用于浅色油品精制用于浅色油品精制16-247
22、25-3045-50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:温度相对低间歇式:温度相对低连续式:温度相对高连续式:温度相对高loozii0633sss30(四)操作时间(四)操作时间 油皂化损失油皂化损失 油油-碱接触时间越长,中性油被皂化的机率越大。间歇碱接触时间越长,中性油被皂化的机率越大。间歇式碱炼由于油式碱炼由于油-皂分离时接触时间长,故炼耗高于连续式。皂分离时接触时间长,故炼耗高于连续式。综合脱杂效果综合脱杂效果 包括皂脚的吸附能力以及过量碱液对杂质的脱除作用。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
23、油皂化损失的前提下,适当地延长碱炼操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。作时间,有利于其他杂质的脱除和油色的改善。碱炼碱炼时间时间油皂化损失油皂化损失 综合脱杂效果综合脱杂效果 loozii0633sss31(五)混合与搅拌(五)混合与搅拌 作用作用 增大碱液滴的分散度,使油碱混合均匀;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)(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。使皂膜与碱液滴分离,加快中和反应速度。连续式:混合强度较大连续式:混合强度较大 间歇式:分阶段变速控制间歇式
24、: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。水洗时应控制混合强度,既分散均匀,又避免乳化。loozii0633sss32(六)杂质的影响(六)杂质的影响 原油中杂质原油中杂质 胶溶性杂质(形成较厚的胶态离子膜)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。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)羟基化合物(促使碱炼产生持久乳化)甘一酯、甘二酯等。甘一酯、甘二酯等。色素(带给油脂深的色泽)色素(带给油脂深的色泽)棉酚、其他色素。棉酚、其他色素。碱液中的杂质碱液中的杂质 一般杂质(影响计量)一般杂质(影响计量)钙、镁盐类(影响工艺效果)
25、钙、镁盐类(影响工艺效果)配制碱溶液配制碱溶液应使用软水应使用软水loozii0633sss33(七)油皂分离(七)油皂分离 皂脚性质皂脚性质 皂脚的絮凝情况、皂脚稠度皂脚的絮凝情况、皂脚稠度 分离工艺分离工艺 分离温度和沉降时间等分离温度和沉降时间等 分离设备分离设备 分离机性能、物料通量、进料压力、轻相分离机性能、物料通量、进料压力、轻相出口压力和重相出口口径等。出口压力和重相出口口径等。loozii0633sss34(八)洗涤和干燥(八)洗涤和干燥 洗涤效果洗涤效果 温度、水质、用水量、混合温度、水质、用水量、混合(搅拌搅拌)强度和强度和电解质等。电解质等。T=85T=85;W W水水=
26、(10%-15%)G=(10%-15%)GO O(1-31-3次)次)干燥效果干燥效果 操作压强操作压强 油脂的氧化、水解油脂的氧化、水解loozii0633sss35常压干燥对油脂过氧化值的影响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2.342.341.821.821.822.03干燥后干燥后4.163.384.685.985.204.68loozii0633sss36(一)碱炼损耗(一)碱炼损耗 绝对损耗绝对损耗 除去游离脂肪酸及其他杂质的损
27、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除去胶质、色素等其他杂质的损耗 附加损耗附加损耗 中性油的皂化损耗中性油的皂化损耗 中性油的包容、夹带损耗中性油的包容、夹带损耗loozii0633sss37 威逊损耗(威逊损耗(D.WessonD.Wesson)W%=FFA%+I%(威逊损耗(威逊损耗=游离脂肪酸游离脂肪酸%+其它杂质其它杂质%)威逊损耗威逊损耗(绝对损耗绝对损耗)是碱炼脱酸的最低损耗。是碱炼脱酸的最低损耗。生产中的中和损耗指标一般以生产中的中和损耗指标一般以W%为基准来计算。为基准来计算。对连续碱炼工艺中和损耗的要求:对连续碱炼工艺中和损耗的要求:当当FFA%
28、4%时,中和损耗为时,中和损耗为0.8%+1.2W%当当FFA%4%时,中和损耗为时,中和损耗为1.4W%loozii0633sss38(二)碱炼效果(二)碱炼效果 酸值炼耗比酸值炼耗比(L/A)每降低一个酸值,每降低一个酸值,100100份原油损耗油脂的份原油损耗油脂的份数。份数。精炼指数精炼指数(RF)每降低每降低1%的游离脂肪酸,的游离脂肪酸,100100份原油损耗份原油损耗油脂的份数。油脂的份数。精炼效率精炼效率%碱炼脱酸后,中性油的回收量占原油中中碱炼脱酸后,中性油的回收量占原油中中性油含量的百分数。性油含量的百分数。loozii0633sss39100%ARACVVLAL%RCFF
29、AFFALFR100%原油中性油百分含量原油量碱炼成品油量精炼效率式中:式中:L%炼耗炼耗 L%=1-精炼率精炼率%=(1-=(1-成品油量成品油量/原油量原油量)100;VAC或或FFAC 原油的酸值或游离脂肪酸百分含量;原油的酸值或游离脂肪酸百分含量;VAR或或FFAR 原油的酸值或游离脂肪酸百分含量。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、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。(中性油脂)下进行考核。loozii0633sss4
30、0 loozii0633sss41(一)间歇式碱炼脱酸工艺(一)间歇式碱炼脱酸工艺 loozii0633sss42 低温浓碱工艺低温浓碱工艺 一般质量原油大都用工艺。一般质量原油大都用工艺。前处理前处理 原油含杂原油含杂0.2%,搅拌均匀后取样测,搅拌均匀后取样测VA 调整油温:调整油温:2040。中和中和 加入碱液:超量碱加入碱液:超量碱(0.05%0.25%)GO或由小试确定;或由小试确定;碱液浓度:碱液浓度:1624B;搅拌速度:搅拌速度:6070r/min。全部碱液在全部碱液在510 min内一次加完。搅拌至油、皂呈明内一次加完。搅拌至油、皂呈明显分离时(显分离时(2050 min),
31、降低搅拌速率至),降低搅拌速率至 30r/min左右,通左右,通过加热装置以过加热装置以/min的速度加热油脂,促进皂粒絮凝,终的速度加热油脂,促进皂粒絮凝,终温控制在温控制在6065。loozii0633sss43 静置沉降静置沉降 沉降时间:沉降时间:68 h(注意保温)(注意保温)水洗(水洗(13次)次)调整油温:调整油温:85左右左右 加水水洗:水温加水水洗:水温8590;水量(;水量(10%15%)GO/次次 搅拌速度:搅拌速度:30r/min;加完水后片刻即停止);加完水后片刻即停止)静止沉降:静止沉降:0.51h 干燥干燥 与间歇式水化脱胶工艺相同与间歇式水化脱胶工艺相同 皂脚处
32、理皂脚处理 盐析、离心分离、浸出、浓缩盐析、离心分离、浸出、浓缩loozii0633sss44富油皂脚富油皂脚混合混合(加热加热)盐析盐析升温升温(60)(60)静止沉降静止沉降(2h)(2h)撇出浮油撇出浮油升温升温(75)(75)静止沉降静止沉降撇出浮油撇出浮油(重新碱炼重新碱炼)食盐添加量为:食盐添加量为:(4%-5%)G(4%-5%)G皂皂浸出浸出富油皂脚富油皂脚预热预热(50-55)溶剂萃取溶剂萃取贫油皂脚贫油皂脚蒸脱蒸脱 混合油混合油loozii0633sss45离心分离离心分离 NaClNaCl溶液溶液 富油皂脚富油皂脚加热加热(75)(75)调和调和离心分离离心分离回收油回收油
33、 碱炼成品油碱炼成品油 贫油皂脚贫油皂脚 离心分离的油脂回收率与皂中油珠的粒度有关:离心分离的油脂回收率与皂中油珠的粒度有关:皂中油脂含量为皂中油脂含量为20%20%时,回收率为时,回收率为70%70%皂中油脂含量为皂中油脂含量为64%64%时,回收率为时,回收率为97%97%油皂油皂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(不同油皂比下絮凝皂团中的油珠最大粒度(m)loozii0633sss46 高温淡碱工艺高温淡碱工艺 适用于油脂棉籽原油适用于油脂棉籽原油(胶质少,色泽浅胶质少,色泽浅)的碱炼。并非所有的原油都适用。的碱炼。并非
34、所有的原油都适用。前处理前处理 原油含原油含0.2%;搅拌均匀后取样测;搅拌均匀后取样测VA 预热:预热:75左右左右 凝聚胶杂:食盐溶液凝聚胶杂:食盐溶液(食盐用量一般为油重的食盐用量一般为油重的0.1%)。添加量可按原油酸值确定。添加量可按原油酸值确定。每每100kg油的加水量(包括食盐溶液和碱液中的水)油的加水量(包括食盐溶液和碱液中的水)当当VA3时时 W=1.25%VA;当当VA=35时时 W=2.3%VA;当当VA5时时 W12%;loozii0633sss47 中和中和 超量碱:超量碱:(0.005%0.02%)GO。碱液浓度:随酸值高低调整碱液浓度:随酸值高低调整(VAN),以
35、控制总,以控制总 加水量不超过加水量不超过12%。高温淡碱工艺碱液浓度的选用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16loozii0633sss48 全部碱液在全部碱液在510 min内一次加入,搅拌速率内一次加入,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。,使酸碱充分反应。完成中和反应后,将搅拌速率降低至完成中和反应后,将搅拌速率降低至30 r/min左右,左右,继续搅拌继
36、续搅拌10 min,使皂粒凝聚。然后启开间接蒸汽阀门,使皂粒凝聚。然后启开间接蒸汽阀门,使油温升至使油温升至 9095,在升温过程中,视皂粒的凝聚情况,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,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。脚沉降。静置沉降静置沉降 沉降时间:沉降时间:68 h(注意保温)(注意保温)水洗及以后工序与低温浓碱工艺相同。水洗及以后工序与低温浓碱工艺相同。loozii0633sss49 两次碱炼工艺两次碱炼工艺 适用于
37、高酸值原油和米糠原油的适用于高酸值原油和米糠原油的 碱炼。碱炼。若只进行一次碱炼,生成较多肥皂,易形成过度乳若只进行一次碱炼,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。(头道率。(头道加理论碱;二道加理论碱;二道加超量碱)加超量碱)根据特殊需要根据特殊需要(谷维素谷维素)进行。头道碱炼加碱量为理论进行。头道碱炼加碱量为理论碱的碱的65%70,碱液浓度一般,碱液浓度一般1620 B,中和后分离皂,中和后分离皂脚。再取油样水洗后测定酸价。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,碱炼后从皂二道
38、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。脚中捕集谷维素。loozii0633sss50 纯碱烧碱碱炼工艺纯碱烧碱碱炼工艺 此工艺目前较少使用。此工艺目前较少使用。先按理论碱的先按理论碱的25%35%添加纯碱溶液,除去部分游添加纯碱溶液,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。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:工艺特点:纯碱不易皂化中性油;烧碱具有脱色能力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(纯碱碱炼时易产生大量气泡(CO2);操作不当);操作不当易发生溢锅现象。易发生溢锅现象。loozii0633sss51“湿法
39、湿法”碱炼工艺(压水操作)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。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:若发现皂脚发粘,呈持久悬浮状态,可进行压水:加入软水,加水量为油量的加入软水,加水量为油量的5%15%;水温与油温相;水温与油温相同或略低于油温。若乳化比较明显,可添加稀食盐水同或略低于油温。若乳化比较明显,可添加稀食盐水(按(按酸值大小确定浓度)酸值大小确定浓度)或稀纯碱溶液(浓度或稀纯碱溶液(浓度10%10%)破乳。)破乳。按油中每按油中每1%1%游离脂肪酸添加游离脂肪酸添加0.1%
40、0.1%食盐。食盐。loozii0633sss52 短混技术:短混技术:高温下,油脂与碱液高温下,油脂与碱液短时间(短时间(1 115s15s)混合与)混合与反应;可避免因油、碱长反应;可避免因油、碱长时间接触,而造成中性油时间接触,而造成中性油脂的过多皂化;适用脂的过多皂化;适用FFAFFA高、易乳化的油脂。高、易乳化的油脂。(二)连续式碱炼脱酸工艺(二)连续式碱炼脱酸工艺长混长混(一次一次)碱炼碱炼 长混技术:长混技术:油脂与碱液在低温下油脂与碱液在低温下长时间接触;在油与碱液长时间接触;在油与碱液混合前,加入一定量的磷混合前,加入一定量的磷酸进行调质,以除去油中酸进行调质,以除去油中非水
41、化磷脂;常用于品质非水化磷脂;常用于品质高、高、FFAFFA低的原油,如低的原油,如:新新鲜大豆制备的原油;在美鲜大豆制备的原油;在美国,长混技术是标准过程。国,长混技术是标准过程。短混短混(两次两次)碱炼碱炼loozii0633sss53 长混一次碱炼工艺长混一次碱炼工艺loozii0633sss54连续长混连续长混(一次一次)碱炼工艺过程碱炼工艺过程loozii0633sss55 短混两次碱炼工艺短混两次碱炼工艺loozii0633sss56连续短混连续短混(两次两次)碱炼工艺过程碱炼工艺过程loozii0633sss57 工艺说明工艺说明 超量碱用量:超量碱用量:G G超超=(10%-2
42、5%)G=(10%-25%)G理理 (50%G(50%G理理););离心机冲洗水量为离心机冲洗水量为25-100(l/h)25-100(l/h);密封水量约;密封水量约50(l/h)50(l/h)。复炼离心机冲洗水为。复炼离心机冲洗水为(5%-10%)V(5%-10%)VO O;工艺用水应采用软水或冷凝水。水质硬度应不工艺用水应采用软水或冷凝水。水质硬度应不 超过超过5 5个德国度个德国度;碱炼成品油中碱炼成品油中P P50mg/kg50mg/kg;残皂;残皂40mg/kg;40mg/kg;碟式离心机的分离效果可以通过调节轻相出口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。背压进行
43、调节。loozii0633sss58 概念概念 对原油与溶剂组成的混合油进行碱炼,以脱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。除油脂伴随物的精炼方法称为混合油碱炼。机理机理 由于溶剂小分子的空间效应,阻碍了由于溶剂小分子的空间效应,阻碍了Na+与与甘三酯中酰氧基的接触;而游离脂肪酸的羧基极甘三酯中酰氧基的接触;而游离脂肪酸的羧基极性很强,易与性很强,易与Na+接触并反应。接触并反应。混合油与皂脚的密度差异较大。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。敏性色素,改善
44、了浸出原油的色泽。(一)混合油碱炼(一)混合油碱炼loozii0633sss59 特点特点 精炼损耗低(比一般低大约精炼损耗低(比一般低大约30%30%)油脂的皂化损耗和乳化损耗低。油脂的皂化损耗和乳化损耗低。精炼油色泽好精炼油色泽好 排除杂质影响后进行脱溶。排除杂质影响后进行脱溶。可以不用水洗可以不用水洗 残皂:残皂:8.9-15.3mg/kg(8.9-15.3mg/kg(国标国标300mg/kg300mg/kg)油皂较易分离(密度差异较大)油皂较易分离(密度差异较大)浸出原油储藏稳定性提高浸出原油储藏稳定性提高 设备结构、操作和维修要求较高设备结构、操作和维修要求较高loozii0633s
45、ss60 影响因素影响因素 混合油浓度混合油浓度 用碱量及碱液浓度用碱量及碱液浓度 操作温度操作温度 油碱比配和混合油碱比配和混合 添加剂添加剂 溶剂溶剂 油皂分离油皂分离 其他因素其他因素 loozii0633sss61 碱炼前混合油浓度的控制碱炼前混合油浓度的控制 要求要求 混合油浓度应控制在混合油浓度应控制在30%-70%30%-70%方法方法 添加或蒸发部分溶剂添加或蒸发部分溶剂 掺入机榨原油或外来原油掺入机榨原油或外来原油 混合油浓度一般控制为混合油浓度一般控制为40%-58%40%-58%体积比:体积比:原油原油溶剂溶剂 =12=12时,浓度大约为时,浓度大约为40%40%原油原油
46、溶剂溶剂 =11=11时,浓度大约为时,浓度大约为58%58%loozii0633sss62 混合油碱炼工艺混合油碱炼工艺 间歇式混合油碱炼工艺间歇式混合油碱炼工艺 溶剂溶剂 碱液碱液 混合油净化混合油净化 预热预热 一长一长 暂存罐暂存罐 反应锅反应锅 离心机离心机 过滤机过滤机 二长二长 汽提塔汽提塔 浸出原油浸出原油 皂脚皂脚 闪发箱闪发箱 溶剂(冷凝回收)溶剂(冷凝回收)皂脚罐皂脚罐50%-60%50%-60%40%40%50-5550-55冷却冷却4040加热加热120120loozii0633sss63 连续式混合油碱炼工艺连续式混合油碱炼工艺loozii0633sss64(二)泽
47、尼斯碱炼(二)泽尼斯碱炼 机理机理 一般碱炼法:碱为分散相(一般碱炼法:碱为分散相(W/OW/O型反应体系)型反应体系)泽尼斯碱炼:油为分散相(泽尼斯碱炼:油为分散相(O/WO/W型反应体系)型反应体系)反应体系反应体系 碱液(连续相);油脂(分散相)碱液(连续相);油脂(分散相)体系中碱量相对较多,中和反应速度较快体系中碱量相对较多,中和反应速度较快 油碱分离油碱分离 油脂上浮油脂上浮 碱油loozii0633sss65 油油-皂分离皂分离 由于稀碱液对界面反应所生成得皂膜具有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,皂膜较强的溶解能力,在油珠上升的过程中,皂膜
48、不断被剥落。中和反应受皂膜影响甚小。不断被剥落。中和反应受皂膜影响甚小。脱色能力脱色能力 碱性皂液对色素的吸附能力比常规皂脚更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。强。有利于改善碱炼油的色泽。皂化能力皂化能力 由于碱液较稀,对中性油的皂化较为缓和。由于碱液较稀,对中性油的皂化较为缓和。loozii0633sss66 影响因素影响因素 碱液浓度碱液浓度 适宜的碱液浓度为适宜的碱液浓度为1%-5%(4-8B1%-5%(4-8B的的NaOHNaOH溶溶),当碱液浓度下降到当碱液浓度下降到0.4%-0.5%0.4%-0.5%时时,补充或更换新鲜补充或更换新鲜 碱液。碱液。操作
49、温度操作温度 由于碱液浓度较低由于碱液浓度较低 常规:常规:8 8B(5.2%)B(5.2%),温,温 度应高一些,以保证中和反应速度;也有利于油度应高一些,以保证中和反应速度;也有利于油 皂的分离。皂的分离。适宜温度:适宜温度:60-8060-80(稳定;油碱温差不宜大稳定;油碱温差不宜大)loozii0633sss67 原油品质原油品质 要求:酸值低,含杂少要求:酸值低,含杂少(胶质和悬浮杂质胶质和悬浮杂质)彻底去除固体杂质彻底去除固体杂质必须首先进行脱胶必须首先进行脱胶原油酸值不宜过高原油酸值不宜过高 中和塔结构中和塔结构 油珠分配器孔径(油珠分配器孔径(0.5-2mm0.5-2mm)碱
50、液层高度碱液层高度 进油压力进油压力loozii0633sss68 泽尼斯碱炼工艺及设备泽尼斯碱炼工艺及设备 工艺组成工艺组成 P P单元、单元、N N单元、单元、C C单元单元 工艺特点工艺特点 设备简单,投资少,精炼率高,成品油质设备简单,投资少,精炼率高,成品油质 量好,加工成本低;量好,加工成本低;废水量大,较难处理;不适于高酸值油脂废水量大,较难处理;不适于高酸值油脂 的碱炼。的碱炼。中和塔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