油脂精炼的一般程序和经济技术指标

2020-05-23
 

油脂工程师之家

油脂精炼工艺,通常是指由原油到成品油所采用的精炼方法、工艺流程、工艺参数、设备及操作规程等所构成的生产过程的总和。

从生产层面来讲,油脂精炼并不是要把所有的杂质都除尽,而是要根据成品油的用途和质量要求,将有害的和不需要的杂质除去,从而提高油脂的食用安全性、储存稳定性和保证使用的需要。

从精炼工艺或程序层面来讲,油脂精炼是通过将原油质量和成品油质量进行对比,除去不需要的杂质以及含有的有毒有害物质。

按照一定的精炼程序将各工序采用的方法、设备等合理组合在一起就形成具体的油脂精炼工艺流程。因此,在确定或选择油脂精炼工艺时,首先要确定油脂精炼的目的,然后制定精炼程序并选择精炼方法与措施,最后对方法、设备、工艺参数等加以合理组合。

油脂精炼的主要工段

从原油到成品油的生产过程离不开合理的精炼工艺,合理的精炼工艺首先要有合理的精炼工艺目的和精炼程序。一般来说,一个有代表性的精炼工艺目的的操作过程就是工艺中的一个工段(或称工序)。

通过各种原料油和成品油之间的对比可知,油脂精炼需要除去的杂质中具有代表性的主要有胶体杂质、游离脂肪酸、色素、臭味组分、蜡、水分和有毒有害物质。通常把前五类杂质的脱除过程作为相对独立的精炼工段,相应的称为脱胶、脱酸、脱色、脱臭和脱蜡。

对于有毒有害物质,由于其在前述工段中逐渐被脱除,因此通常不单独作为一个工段,但若是生产低等级的食用油,则脱毒可以作为独立工段;水分的脱除则在各主要工段中作为必要环节之一,也不单独作为一个工段。

油脂精炼的一般程序

油脂精炼程序安排的一般原则是由易到难、由浅入深,即先脱除容易脱的,后脱除难脱的;先脱除对其他工序操作有不良影响的,后脱除对其他工段没有影响的,按照这一原则,完整的精炼程序如下图所示。

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当采用不同质量的原油生产不同等级的成品油时,其精炼工段的组合是不同的,需要根据具体情况来定,下面对国家标准中的几个等级的成品油的精炼程序作简要说明。

浸出四级成品油

通常采用酸价低且色浅的原油来生产,通过和成品油质量指标对比可知,其需要脱除的杂质主要是胶体杂质、水分和残留溶剂,而水分的脱除可以合并在脱溶操作中进行,因此采用的精炼程序如下图所示。

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浸出三级成品油

通过对原油和浸出三级成品油的质量指标对比可知,生产浸出三级成品油需要脱除的杂质组分主要有胶杂、游离脂肪酸、水分和残留溶剂。由于游离脂肪酸的脱除采用的是碱炼法,该方法在脱酸的同时具有脱胶、脱色、脱毒的工艺作用,为减少操作环节,生产中一般不单独脱胶,通常采用的精炼程序如下图所示。

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浸出二级成品油和浸出一级成品油

浸出二级成品油和浸出一级成品油则需经过比较完善的精炼过程,习惯称“全精炼”,其一般程序如下图所示。

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浸出二级成品油和浸出一级成品油的精炼程序基本相同,只是精炼的深度有所差异,并且多数油脂无需脱蜡,只有含蜡量高的原油需要脱蜡。

压榨二级成品油和压榨一级成品油

压榨二级成品油和压榨一级成品油主要是花生油,其精炼程序通常是一样的,只是生产压榨二级成品油原料酸价小于2.5、色浅的压榨原油,而生产压榨一级成品油则以酸价小于1、色浅的压榨原油为原料,其精炼程序通常如下图所示。

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油脂精炼常用的技术经济指标

油脂精炼的工艺效果的好坏除了用产品质量指标评价以外,还需用技术经济指标来评价。经济技术指标是表明原材料、燃料、动力等利用程度以及反映生产技术水平和经济效益的各项指标的总称。

油脂精炼常用的技术经济指标主要有以下几种:

精炼率是指精炼成品油质量占原油质量的百分数。

计算方法如下:

精炼率(%)=成品油质量/原油质量×100

炼耗是指精炼前后损失的原油质量占原油质量的百分数,即原油质量与精炼成品油质量之差与原油质量之比的百分数。

计算方法如下:

炼耗(%)=(原油质量-成品油质量)/原油质量×100=100-精炼率(%)

酸价炼耗比是指精炼前后降低单位酸价所产生的炼耗百分数,习惯用比的形式表示。

计算方法如下:

酸价炼耗比=1:炼耗(%)/(原油酸价-成品油酸价)

精炼指数是指精炼前后每脱除1%的游离脂肪酸(FFA)所产生的炼耗百分数。

计算方法如下:

精炼指数=炼耗(%)/[原油FFA(%)-成品油FFA(%)]

精炼效率是指精炼成品油质量占原油中中性油质量的百分数。

计算方法如下:

精炼效率(%)=成品油质量/原油中中性油质量×100=成品油质量/原油质量(1-杂质%)×100

以上指标分别是表示精炼过程的油脂得率和损耗的,其中酸价炼耗比与精炼指数适用于脱酸工序,精炼率、炼耗、精炼效率则适用于所有精炼工序。

精炼率或炼耗表达了精炼过程的油脂得率或损耗的绝对值,适合于用来核算生产成本,但因不能体现杂质多少的影响,故不能准确评价精炼过程的工艺效果。

相比而言,精炼效率的计算基准中除去了杂质,其基本能够表达中性油的得率,有较高的可比性,故能比较准确地反映精炼工艺效果的好坏,比较适合用作精炼各工序的操作考核指标。

在精炼损耗当中,一部分损耗是脱除各种杂质带来的,称之为不可避免损耗,国外也称“威逊损耗”。威逊损耗是油中游离脂肪酸的含量(以油中油酸%表示)加上油中所含其他杂质的和,是碱炼的最低损耗;另一部分是中性油的损失,在以产品质量合格的前提条件下,该部分损耗越小,说明其操作的工艺效果越好。

煤耗是指精炼1000kg原油所耗用的标准煤的千克数。

计算方法如下:

煤耗(kg/1000kg)=耗用标准煤量(kg)/原油质量(1000kg)

电耗是指精炼1000kg原油所耗用的电的度数。

计算方法如下:

电耗(kW·h/1000kg)=耗用电量(kW·h)/原油质量(1000kg)

汽耗是指精炼1000kg原油所耗用的水蒸气的千克数。

计算方法如下:

汽耗(kg/1000kg)=耗用蒸汽量(kg)/原油质量(1000kg)

水耗是指精炼1000kg原油所耗用的水的千克数。

计算方法如下:

水耗(kg/1000kg)=耗用水量(kg)/原油质量(1000kg)