油脂工程師之家
油脂精煉工藝,通常是指由原油到成品油所采用的精煉方法、工藝流程、工藝參數、設備及操作規程等所構成的生產過程的總和。
從生產層面來講,油脂精煉并不是要把所有的雜質都除盡,而是要根據成品油的用途和質量要求,將有害的和不需要的雜質除去,從而提高油脂的食用安全性、儲存穩定性和保證使用的需要。
從精煉工藝或程序層面來講,油脂精煉是通過將原油質量和成品油質量進行對比,除去不需要的雜質以及含有的有毒有害物質。
按照一定的精煉程序將各工序采用的方法、設備等合理組合在一起就形成具體的油脂精煉工藝流程。因此,在確定或選擇油脂精煉工藝時,首先要確定油脂精煉的目的,然后制定精煉程序并選擇精煉方法與措施,最后對方法、設備、工藝參數等加以合理組合。
油脂精煉的主要工段
從原油到成品油的生產過程離不開合理的精煉工藝,合理的精煉工藝首先要有合理的精煉工藝目的和精煉程序。一般來說,一個有代表性的精煉工藝目的的操作過程就是工藝中的一個工段(或稱工序)。
通過各種原料油和成品油之間的對比可知,油脂精煉需要除去的雜質中具有代表性的主要有膠體雜質、游離脂肪酸、色素、臭味組分、蠟、水分和有毒有害物質。通常把前五類雜質的脫除過程作為相對獨立的精煉工段,相應的稱為脫膠、脫酸、脫色、脫臭和脫蠟。
對于有毒有害物質,由于其在前述工段中逐漸被脫除,因此通常不單獨作為一個工段,但若是生產低等級的食用油,則脫毒可以作為獨立工段;水分的脫除則在各主要工段中作為必要環節之一,也不單獨作為一個工段。
油脂精煉的一般程序
油脂精煉程序安排的一般原則是由易到難、由淺入深,即先脫除容易脫的,后脫除難脫的;先脫除對其他工序操作有不良影響的,后脫除對其他工段沒有影響的,按照這一原則,完整的精煉程序如下圖所示。
當采用不同質量的原油生產不同等級的成品油時,其精煉工段的組合是不同的,需要根據具體情況來定,下面對國家標準中的幾個等級的成品油的精煉程序作簡要說明。
浸出四級成品油
通常采用酸價低且色淺的原油來生產,通過和成品油質量指標對比可知,其需要脫除的雜質主要是膠體雜質、水分和殘留溶劑,而水分的脫除可以合并在脫溶操作中進行,因此采用的精煉程序如下圖所示。
浸出三級成品油
通過對原油和浸出三級成品油的質量指標對比可知,生產浸出三級成品油需要脫除的雜質組分主要有膠雜、游離脂肪酸、水分和殘留溶劑。由于游離脂肪酸的脫除采用的是堿煉法,該方法在脫酸的同時具有脫膠、脫色、脫毒的工藝作用,為減少操作環節,生產中一般不單獨脫膠,通常采用的精煉程序如下圖所示。
浸出二級成品油和浸出一級成品油
浸出二級成品油和浸出一級成品油則需經過比較完善的精煉過程,習慣稱“全精煉”,其一般程序如下圖所示。
浸出二級成品油和浸出一級成品油的精煉程序基本相同,只是精煉的深度有所差異,并且多數油脂無需脫蠟,只有含蠟量高的原油需要脫蠟。
壓榨二級成品油和壓榨一級成品油
壓榨二級成品油和壓榨一級成品油主要是花生油,其精煉程序通常是一樣的,只是生產壓榨二級成品油原料酸價小于2.5、色淺的壓榨原油,而生產壓榨一級成品油則以酸價小于1、色淺的壓榨原油為原料,其精煉程序通常如下圖所示。
油脂精煉常用的技術經濟指標
油脂精煉的工藝效果的好壞除了用產品質量指標評價以外,還需用技術經濟指標來評價。經濟技術指標是表明原材料、燃料、動力等利用程度以及反映生產技術水平和經濟效益的各項指標的總稱。
油脂精煉常用的技術經濟指標主要有以下幾種:
精煉率是指精煉成品油質量占原油質量的百分數。
計算方法如下:
精煉率(%)=成品油質量/原油質量×100
煉耗是指精煉前后損失的原油質量占原油質量的百分數,即原油質量與精煉成品油質量之差與原油質量之比的百分數。
計算方法如下:
煉耗(%)=(原油質量-成品油質量)/原油質量×100=100-精煉率(%)
酸價煉耗比是指精煉前后降低單位酸價所產生的煉耗百分數,習慣用比的形式表示。
計算方法如下:
酸價煉耗比=1:煉耗(%)/(原油酸價-成品油酸價)
精煉指數是指精煉前后每脫除1%的游離脂肪酸(FFA)所產生的煉耗百分數。
計算方法如下:
精煉指數=煉耗(%)/[原油FFA(%)-成品油FFA(%)]
精煉效率是指精煉成品油質量占原油中中性油質量的百分數。
計算方法如下:
精煉效率(%)=成品油質量/原油中中性油質量×100=成品油質量/原油質量(1-雜質%)×100
以上指標分別是表示精煉過程的油脂得率和損耗的,其中酸價煉耗比與精煉指數適用于脫酸工序,精煉率、煉耗、精煉效率則適用于所有精煉工序。
精煉率或煉耗表達了精煉過程的油脂得率或損耗的絕對值,適合于用來核算生產成本,但因不能體現雜質多少的影響,故不能準確評價精煉過程的工藝效果。
相比而言,精煉效率的計算基準中除去了雜質,其基本能夠表達中性油的得率,有較高的可比性,故能比較準確地反映精煉工藝效果的好壞,比較適合用作精煉各工序的操作考核指標。
在精煉損耗當中,一部分損耗是脫除各種雜質帶來的,稱之為不可避免損耗,國外也稱“威遜損耗”。威遜損耗是油中游離脂肪酸的含量(以油中油酸%表示)加上油中所含其他雜質的和,是堿煉的最低損耗;另一部分是中性油的損失,在以產品質量合格的前提條件下,該部分損耗越小,說明其操作的工藝效果越好。
煤耗是指精煉1000kg原油所耗用的標準煤的千克數。
計算方法如下:
煤耗(kg/1000kg)=耗用標準煤量(kg)/原油質量(1000kg)
電耗是指精煉1000kg原油所耗用的電的度數。
計算方法如下:
電耗(kW·h/1000kg)=耗用電量(kW·h)/原油質量(1000kg)
汽耗是指精煉1000kg原油所耗用的水蒸氣的千克數。
計算方法如下:
汽耗(kg/1000kg)=耗用蒸汽量(kg)/原油質量(1000kg)
水耗是指精煉1000kg原油所耗用的水的千克數。
計算方法如下:
水耗(kg/1000kg)=耗用水量(kg)/原油質量(1000kg)