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精炼工艺及操作参数

(2011-03-26 22:43:51)
标签:

杂谈

分类: 油脂精炼

精炼工艺及操作参数

油脂知识 2010-08-02 12:46:35 阅读71 评论0   字号: 订阅

精炼厂工艺

一、精炼厂工艺流程

1、中和工段

85%的磷酸 液碱

毛油 加热 混合器 酸反应罐 冷却 混合器 碱

8~10%的热水

反应罐 离心机 水洗罐 离心机 真空干燥 中和油

皂脚 皂水

毛油在毛油暂存罐经袋式过滤器过滤后,用泵打入列管式换热器HX502与从真空干燥器出来的中和油进行换热(可充分利用热量),接着进入HX503与蒸汽换热被加热至70-85℃左右获得最佳的反应温度,然后进入MX504混合器与由酸定量泵打入的85%磷酸(占油量的0.05-0.2%,加酸前后FFA升高约0.3%)混合后进入酸反应罐TK505(反应后大部分非水化磷脂转为水化磷脂),然后与冷水换热将温度降至40-50 ℃左右(防止中性油被皂化),反应后进入混合器与定量的碱液进行混合,混合后进入碱反应罐TK509/TK510(中和油脂中的游离脂肪酸及多余的磷酸生成脂肪酸钠盐生成的钠皂为一表面活性物质吸附及吸收能力都较强,因此,可将相当数量的其他杂质如磷脂,色素,蛋白质黏液质带入沉降物),接着进入列管式换热器HX511加热到70-90℃(加热目的:破坏分散相皂粒的状态,释放皂粒的表面亲和力,吸附色素等杂质并促进皂粒进一步絮凝成皂团 ,油皂 易分离皂脚具有良好的流动性,不易沉积在转鼓内,反之,会增加分离操作的困难),然后进入自清式离心机TK512离心分离出皂脚,清油进入水洗罐TK514与热水90℃(5-10%)混合,磷脂和机械杂质与水结成微小颗粒而与油形成两相,水化磷脂沉降,然后进入水洗离心机CF516脱除残余皂脚,清油进入真空干燥器TK517脱水,脱水后与毛油换热之后进入中和油暂存罐R08/R09。

备注:

1、磷酸

1)转化磷脂,将非水化磷脂转化为水化磷脂;

2)使叶绿素转化成色浅的脱镁叶绿素,对降低红色也有效;

3)络合金属离子,钝化铁、铜等微量金属对降低油脂氧化的催化作用,增加油脂的氧化稳定性,改善油脂的风味;

4)在第二台离心机处添加有三个作用,首先可以减少洗涤水含油;其次钝化金属离子;再次除去等量的皂。

2.碱炼脱酸过程

(1)非均态界面反应:

脂肪酸与碱液接触时,脂肪酸亲水基团定向围包在碱滴的表面,进行界面反应。

(2)扩散作用:

界面反应使油-碱滴界面形成皂膜。皂膜里的碱滴由于浓度差,不断扩散到皂膜外层,逐渐形成较稳定的胶态离子膜。

(3)皂膜絮凝:

结构松散的皂粒吸附粗油中的胶质色素等杂质,并在电解质、温度及搅拌作用下,相互吸引絮凝成大的胶团即“皂脚

3..影响皂脚皂脚含油因素:

1.进离心机的温度(最佳:90℃),较高的分离温度下,油的黏度和皂脚的稠度都比较低,油皂易分离,皂脚有良好的流动性,不易沉积在转鼓内。

2.碱的浓度(浓度高皂脚稠含油多)

3.离心机的向心泵(向心力太大,轻相会向重相跑,皂脚含油高)。

4.离心机的背压(压力高残油高)离心机是否有问题。5.加碱量:加碱量控制的好形成的皂脚好

2、物理工段

白土

中和油 油油换热 蒸汽加热 脱色塔 过滤机 抛光过滤

脱色油暂存罐 抛光过滤 加热 析气罐 高效节能器 高压锅

炉加热 脱臭塔 高效节能器 油油冷却 水冷却 抛光过滤

脂肪酸

精炼油

中和油先后与E600,E601换热到90-120℃后一部分(20%左右)进入预混合器与白土(油重3%)预混合,另一部分进入脱色塔B610(脱色温度一般在110℃左右),脱色后由泵打入过滤机(三台交替)进行过滤,过滤后的油经抛光过滤

后进入脱色油暂存罐TK701。脱色油经抛光过滤机FL711A/B/C/D抛光过滤后经换热器HE712换热到110℃左右,进入析气器VE711脱除氧气,接着经高效节能器HE721(脱臭油与待脱臭油换热),高压锅炉HE722加热温度升至255-265℃进入脱臭塔脱除臭味(臭味包括:1:低分子醛、酮、脂肪酸、不饱和碳氢化合物等。2:在油脂制取和加工过程中产生的异味如:焦糊味、溶剂味、漂土味、氢化异味等。主要臭味物质为脂肪酸,其他只占0.1%左右),经冷却通过抛光过滤进入成品油储罐。

有些油例如:玉米油、米糠油、葵花籽油含有腊,会使油的透明度、消化吸收率下降,并使气滋味口感变差,影响油脂的品质,因此必须经过脱腊处理。


备注:

1.影响脱色效果的因素:A:油品的品质及前处理,油料中的天然色素易脱除,但在油料储存及生产过程中形成的新的色素或因氧化固定的色素很难去除,提高毛油质量,避免加工过程中的氧化很重要。中和油中残留的胶质及悬浮物会占据一部分活化表面会降低脱色效率或增加白土的用量。

B吸附剂的种类及用量。活性白土主要成分为膨润土,对色素,尤其是叶绿素及其他胶性杂质吸附能力很强,对于碱性原子团和极性原子团吸附能力更强。凹凸棒土主要成分为二氧化硅,土质细腻与活性白土比较,脱色时用量小,油损少,价格便宜,但由于比较细腻过滤较困难

C操作压力:常压热氧化副反应总是伴随着吸附作用,由于吸附剂的催化作用,一些非共轭脂肪酸易转化为共轭脂肪酸增加了自动氧化的机会。因此一般用减压脱色。

D 操作温度:操作温度由油品,吸附剂的品种及特性,操作压力决定

F 操作时间:时间决定于吸附剂与色素间的吸附平衡,高温下与吸附剂接触的油脂随着时间的延长有可能会发生脂肪酸双键共轭化,给油脂带来异味(漂土味),油脂色度回升等。一般控制在20分钟左右,10-15分钟可满足脱色要求。

G 脱色工艺:预脱色-复脱色工艺,可建立两次吸附平衡,脱色效果好。

2.脱臭原理:利用油脂中臭味物质与甘油三脂的挥发度有很大差异,在高温和高真空条件下借助水蒸气蒸馏(水蒸气通过含有臭味组分的油脂,汽液表面相接触,水蒸气被挥发的臭味组分所饱和按照其分压的比例逸出)脱除臭味物质的工艺过程。

3.析气器:油脂经脱色吸附处理后,通常溶解有万分之一到万分之五的氧气,为了避免在脱臭温度下的氧化,待脱臭油在进入高温换热器之前必须经过除氧。析气器利用减压脱气原理工作。

4.脂肪酸捕集器:油脂脱臭蒸馏出来的挥发组分主要由脂肪酸、不皂化物及飞溅油脂组成,利用60℃脂肪酸直接喷淋冷凝回收。

化验意义

1、色泽:油脂色泽的深浅与油料质量、加工方法、生产精炼程度及储存时间长短、油脂质量变化等关系密切。在正常情况下,油脂色泽主要是与油脂中所含脂溶性色素多少(包括叶绿素、叶红素、叶黄素等)有关,其次是与加工过程中蒸炒温度、蒸炒时间、抽真空脱溶温度及时间有关。油脂加工工艺过程不当、精炼程度不同、油脂在贮藏过程中条件不当、发生油脂酸败、使有机物降解、色原体氧化,这些都对油脂的色泽有影响。因此,油脂色泽的测定为加工工艺和安全贮藏提供科学依据。

1)脱色油色泽是精炼厂判断白土是否添加到位及判断白土脱色率的重要依据之一,精炼厂可根据脱色油色泽的变化来及时调整白土添加量。

2)脱臭油色泽:精炼油色泽是客户看到的第一感观,它是评价油脂品质、加工水平的重要指标,也是国标中要求检定的质量指标之一。

2、酸价:酸价是油脂的质量指标之一,它的大小不仅是衡量毛油和精炼油、色拉油品质的一项重要指标,而且也是计算酸价炼耗比这项主要技术经济指标的依据。

1)毛油酸价:游离脂肪酸存在于油脂中,会使磷脂、糖脂、蛋白质等胶溶性物质和脂溶性物质在油中的溶解度增加,它本身还是油脂、磷脂水解的催化剂,水在油中溶解度亦随油中含FFA的增加而增加,毛油酸价则是精炼车间在碱炼操作过程中计算加碱量的依据。

2)加酸毛油酸价是精炼厂判断磷酸添加量正确与否的参考依据。

3)脱皂油酸价是精炼厂判断液碱浓度及液碱添加量正确与否的参考依据,当脱皂油FFA在0.02%-0.03%时为最适合的加碱量,若超量碱过多,过量的碱液会与中性油产生反应,增加油损;若加碱量过少,则毛油FFA脱除效果不好,影响到油品质量及后续工艺的处理。

4)中和油游离脂肪酸在0.1%以上时影响脱色工段的后续处理,若脱皂油FFA低,而中和油FFA高,则CF514可能发生不解,精炼厂可根据此化验结果及时发现生产的异常情况,进行及时有调节。

5)脱色油酸价是精炼厂判断脱臭工段炼耗比的依据之一。以精炼中控角度看,若脱色油FFA低于脱臭油FFA,则脱臭塔可能发生水解,脱色油酸价的检测有利于车间分析。

6)脱臭油酸价:油脂中的FFA含量过高,会产生刺激性气味影响油脂的风味,进一步加速油脂的水解酸败,同时FFA存在于油脂中会导致脱臭油的物理化学稳定性削弱,影响精炼油的安全储藏,在不对生产成本造成影响的前提下,脱臭油FFA越低越好。

3、灰化含磷:磷脂广泛存在于油料作物的细胞组织中,是食品工业上的添加剂,油料种子中的磷脂随着制油过程进入油品中,尽管在炼油工艺中进行水化脱磷处理,但由于磷脂具有脂溶性和水溶性二种属性,故精炼过程中很难处理彻底。磷脂耐温性能差,高温时易炭化,使油脂溢沫变黑,影响油脂的食用品质,同时,油品中磷脂含量过高时,也影响油脂贮藏稳定性,所以,检验油中的磷脂含量,对于掌握生产操作和保证油脂质量都是不可缺少的。

1) 毛油含磷检测意义:毛油中的磷脂含量是确定磷酸添加量及油脂水化过程中加水量的依据,同时也是计算精炼得率的指标之一。

2) 中和油含磷检测意义:是衡量精炼厂离心机控制得当与否及计算中和工段精炼得率的依据之一,中和油含磷的高低直接影响到后续工艺的处理及脱臭油品质的好坏。

3)脱色油含磷检测意义:是精炼厂调整白土添加量的依据之一,另一方面,若脱色油含磷过高,则进入脱臭塔后高温产生焦化,影响脱臭塔的加热能力,易损坏设备。

4)脱臭油含磷检测意义:按经验,脱臭油含磷量大于5ppm时,油脂的储藏稳定性就不好,油脂回色快,品质变化也快。

5)比浊含磷:为车间生产的变化提供参考依据,若比浊含磷突然升高,则车间可据此变化趋势及时查找原因及做出相应的处理方案。

4、杂质:杂质的含量多少是评定油脂品质的指标之一,杂质含量多,不仅影响油脂的食用品质,还能加速油脂品质的变化,影响油脂的安全储藏,同进也是油脂以质论价的一项依据。

1)脱色油杂质测定意义:首先测定脱色油杂质可以检查过滤网、抛光过滤器及过滤器的过滤效果及完好性;其次脱色油杂质含量高,容易堵住设备管道;第三脱色油杂质含量高,容易在脱臭油内壁结垢,容易将填料堵住,影响脂肪酸的分解、吸收、捕集。秦皇岛曾发生多起油品感观不合格投诉,而品管部根据国标法检验结果杂质均为合格,杂质快速测定方法即是秦皇岛根据此现象整理出的操作规程,是判断油中白土残留量的有效方法。

2)脱臭油杂质:是评定精炼油品质的质量指标之一,杂质含量多少关系到油脂的食用品质,杂质含量多,除能加速油品品质的变化外,还影响油脂的储藏;除精炼油中若含有残留白土微粒会降低油的氧化稳定性,快速法杂质测定的意义即是及时发现,避免油中白土残留量过多。

5、烟点:油脂烟点是衡量油品加工质量的主要指标,精炼油烟点的测定,可综合反映毛油经“五脱”工艺,对磷脂、低分子组分及有机杂质的清除效果;精炼厂可根据脱臭油的烟点变化来检查脱臭塔的脱除效果如脂肪酸及低分子组分的捕集效果等。

6、水分:当油脂中水分及挥发物含量超过一定限度时,将增强酶的活性,而使油脂的水解作用大大加速,引起油脂的酸败变质,影响油脂的品质和储藏的稳定性,所以检验油脂中水分及挥发物含量,对掌握油脂的品质和保证安全储藏都有一定的意义。

1)毛油水分:测定毛油水份可判断大豆原油的酸败程度,毛油水份越高,则酸败程度也越高,同时毛油水份的测定为精炼厂油脂水化过程中加水量提供参考,及为精炼得率的计算提供依据之一。

2)中和油水分:中和油水分的测定为判断中和工段真空干燥的效果提供参考,同时中和油水份也是中和工段及脱色工段油损计算的依据之一。

3)脱臭油水分:油脂中水分超过0.1%时油品的透明度就不好,同时精炼油水分高,容易引起油脂的酸败变质,影响油脂的品质和储藏的稳定性;它也是国标中要求检测的质量指标之一。

4)皂脚水分:皂脚水分的测定为皂脚得率的计算提供依据。

7、残皂油脂中含皂量过大时,对油脂品质特别是透明度有很大影响,对此种油脂进行氢化时,皂含量过高将使催化剂中毒。油脂含皂量是食用植物油质量标准中规定的指标之一,也是衡量油脂碱炼时水化工艺是否达到工艺操作要求的依据。

1)脱皂油残皂:脱皂油残皂过高会影响到中和工段的后续处理及油品质量;若脱皂油残皂高,则油中含磷量也高;同时,脱皂油残皂过高,排入污水站的水质差,将会造成污水站的处理负荷增大。残皂高原因:离心机

2)中和油残皂:判断离心机离心效果及加水量正确与否。

8、含油:是判断精炼厂离心机控制得当与否的依据之一,同时也是控制精炼油损的重要途径之一。

化验数据准确、可靠的重要性(中控)

1、色泽

1)以脱色油色泽为例,若检验结果偏深,则增加精炼厂的白土消耗,增加成本,若检验结果偏小,则不利于后续工艺的控制,若由此引起的脱臭油色泽不合格,则精炼物理工段需打循环,造成电耗、水耗等各成本大幅度增加。

2)以脱臭油色泽为例,若色泽检测的比实际值的深,则会增加精炼厂的白土、柴油成本及降低脱臭油产量(降流量),如生产小包装油,色泽检测的比实际值的深,则造成精炼厂小包装油无法出厂,生产成本增加;若检测结果偏低,以贸易部角度来讲,容易造成客户满意度降低,甚至引起质量投诉,如果是自灌装的小包装油,色泽检测结果偏低,则无法保证油品的整体质量。

2、FFA

1)以CF512脱皂油FFA的准确性为例,若化验的数据比实际值的高,精炼厂据此调节,容易造成碱耗增加,同时过量的碱也易造成中性油的皂化损耗;若化验的数据比实际值的低,则会造成碱添加量不够,不能完全中和油中的酸,影响后序处理。

2)以酸前酸后毛油FFA为例,若检验数据比实际值偏低,则精炼厂据此实验结果调整加酸量,会造成酸耗增加,用来中和的碱耗也相应增加;若检验数据比实际值偏高,加酸量不够,则不能将毛油中的非水化磷脂完全转化成水化磷脂,增加后续处理的难度。

3)以脱臭油的FFA为例,若检验结果偏高,精炼厂不能合格出油,则脱臭工段需要打循环,会影响出油率,增加生产成本,如电耗、水耗、汽耗;若检验结果偏低,将不合格的油发给客户,则会造成客户的质量投诉,影响销售。

3、含磷

1)以毛油含磷为例,若化验数据偏高,会造成精炼厂酸耗增加,同时因需中和过量的酸而引起碱耗相应增加;若化验数据偏低,会造成磷脱除不干净,影响油品的稳定性及后续处理。

2)以中和油含磷为例,若检验结果偏低,则精炼厂据此相应降低白土添加量,造成磷脂脱除不干净,影响后序工艺调整的及时性,容易导致生产不稳定;若检验结果偏高,则增加白土消耗,增加生产成本。

4、杂质

1)脱色油杂质,如果检验结果偏低,精炼厂不能及时更换滤袋等过滤装置,导致脱臭塔结垢,影响设备传热,后续处理不好控制;如果检验结果偏高,则会给车间造成误导。

2)脱臭油杂质,如果检验结果偏低,影响油品质量,降低客户满意度;如果检验结果偏高,精炼厂滤袋更换频繁,增加生产成本。

5、烟点

如果烟点检验结果偏低,则脱臭工段需打循环,会影响出油率,增加生产成本,如电耗、水耗、汽耗;如果检验结果偏高,导致不合格产品出厂,则容易造成质量投诉。

6、水分

1)以毛油水分为例,若检验结果偏高,则加水量偏低,水化不完全;若检验结果偏低,则加水过量,容易造成油水乳化。

2)以中和油水份来讲,检验结果偏高或偏低都会导致精炼得率计算不准确,若检验结果偏高,则精炼得率偏低,不利于车间及时、正确查找油损根本点;若检验结果偏低,则精炼得率偏高,不利于车间及时发现、跟踪真空干燥器等的运行情况及增加成本。

7、残皂

以脱皂油残皂为例,如果检验结果偏低,油中残皂比测定值高,不利于车间工艺的及时调整,不能及时的根据磷含量变化来调整白土添加量等,增加后续处理的难度,同时也容易造成较差的水质流入污水站,增加污水站的处理负荷;如果检测结果偏高,则增加碱耗。

8、含油

1)皂脚含油,若检测结果偏低,则油损增加,使公司利益蒙受损失;若检验结果偏高,则不利于生产控制。

2)废白土含油,若检验结果偏低,则废白土实际夹带中性油偏高,造成中性油损耗增加;若检验结果偏高,则增加蒸汽损耗。

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