CN103305339A - 精炼蓖麻油二脱低排生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种精炼蓖麻油二脱低排生产工艺，其特点是：将榨取的蓖麻油经过滤后，用真空泵抽到脱色罐内，进行升温、搅拌，真空度0.085MPa以上，搅拌速度85—100r/min，控制温度112—118℃，按重量取活性炭1份与活性白土8—12份配成吸附剂，按油重的2—4%平分两次加入油内，第一次加完后，搅拌20—30min，第二次加完后，搅拌28—35min，停真空泵，打开放空阀，搅拌速度45r/min，开始过滤操作，待滤油清澈无杂，化验合格即为成品。其有益效果是：对榨取的蓖麻油直接进行脱水、脱色，生产出符合标准的精炼蓖麻油，省略了脱胶、脱酸及洗油、脱臭工序，精炼收率由原来的96—97%提高到99.5%以上，节省了蒸汽，废水废气的排量大幅降低，滤泥多次使用降低了环境污染和油料的损失，从而在保证精炼蓖麻油产品质量的同时，达到了节能降耗、减污减排的目的。

Description

精炼蓖麻油二脱低排生产工艺

技术领域

本发明涉及一种蓖麻油生产方法，即一种精炼蓖麻油二脱低排生产工艺。

背景技术

蓖麻油是重要的化工原料，是分子中同时具有不饱和双键、羟基和酯基的唯一的工业用植物油，被公认为最适宜替代石油化工原料的植物油脂，广泛用于航空、航天、能源、化工、医药、印染、皮革、印刷、包装、工程材料、涂料、粘合剂、香精香料等领域。传统的蓖麻油生产主要有冷榨、热榨和浸出三种工艺，冷榨和热榨统称为预榨，浸出是用溶剂对预榨所产生的预榨饼再进行提取。预榨蓖麻油与浸出蓖麻油混合即为毛油，毛油经过加工成为工业蓖麻油，工业蓖麻油经过深加工得到精炼蓖麻油。毛油和工业蓖麻油可用于生产低端产品，如直接水解生成蓖麻油酸、直接酯化合成混合脂肪酸低碳醇酯类生物柴油等。精炼蓖麻油则可用于生产润滑油脂、电容器浸渍剂、高档涂料、聚氨酯、氢化蓖麻油、癸二酸、尼龙、麝香、医药中间体等产品。随着科学技术的发展，精炼蓖麻油的需求量逐年提高，目前已经占据着50%左右的蓖麻油市场。可以预言，不久的未来，市场将对精炼蓖麻油提出更高的质量和数量要求。可是，现有的精炼蓖麻油生产工艺，要对毛油进行“五脱”，即脱胶、脱酸、脱水、脱色、脱臭，工艺流程长，能耗高，废水、废气量大，成本高，生产过程产生的大量滤泥吸附大量油脂，却因为污染环境而予以焚烧。如此种种弊端，严重制约了精炼蓖麻油的生产和应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种质量好、流程短、成本低、节能降耗、环境友好的精炼蓖麻油生产工艺。

上述目的是由以下技术方案实现的：提供一种精炼蓖麻油二脱低排生产工艺，其特点是：将冷榨或热榨取得的蓖麻油经过滤后，用真空泵抽到脱色罐内，进行升温、搅拌，真空度0.085MPa以上，搅拌速度85—100r/min，控制温度112—118℃，按重量取活性炭1份与活性白土8—12份配成吸附剂，按油重的2—4%平分两次加入油内，第一次加完后，搅拌20—30min，第二次加完后，搅拌28—35min，吸附脱色操作完成，停真空泵，打开放空阀，搅拌速度45r/min，开始过滤操作，滤头折回脱色罐内，待滤油清澈无杂，送样化验合格，即为成品。

上述工艺的优化方案是：将冷榨或热榨取得的蓖麻油经过滤后，用真空泵抽到脱色罐内，同时升温、搅拌，真空度0.085MPa以上，搅拌速度90r/min，控制温度115℃，油量不超过最上部搅拌翅20cm，按重量取活性炭1份与活性白土10份混合，按油重的2—4%平分两次加入油内，第一次加完后，搅拌25min，第二次加完后，搅拌30min，吸附脱色操作完成，停真空泵，打开放空阀，搅拌速度45r/min，开始过滤操作，滤头折回脱色罐内，待滤油清澈无杂，送样化验合格，入成品罐。

精炼蓖麻油加工过程所产生的滤泥回送到蓖麻的榨油工序。

精炼蓖麻油加工过程所产生的滤泥回用于预榨饼浸出蓖麻油的脱色工序。

所说的精炼蓖麻油加工过程所产生的滤泥回用于预榨饼浸出蓖麻油的脱色工序所产生的物料经过沉降罐，以浓度为8%的盐水进行洗涤沉降。

精炼蓖麻油加工过程所产生的滤泥回用于浸出蓖麻油的脱色工序，脱色工序所产生的滤泥回送到蓖麻的榨油工序。

本发明的有益效果是：对榨取的蓖麻油直接进行脱水、脱色，即生产出符合标准的精炼蓖麻油，省略了脱胶、脱酸及洗油、脱臭工序，精炼收率由原来的96—97%提高到99.5%以上，并且节省了蒸汽，废水废气的排量大幅降低，滤泥多次使用降低了固体废弃物的污染和油料的损失，从而在保证精炼蓖麻油产品质量的同时，达到了节能降耗、减污减排的目的，为精炼蓖麻油的生产应用开辟了新的途径。

附图说明

图1是现有精炼蓖麻油生产工艺流程图；

图2是现有蓖麻油生产工艺流程图；

图3是第一种实施例的生产工艺流程图；

图4是吸附剂加入方式效果图；

图5是吸附剂加入总量与脱色效果的关系曲线图；

图6是第二种实施例的生产工艺流程图；

图7是第三种实施例的生产工艺流程图；

图8是第四种实施例的生产工艺流程图。

具体实施方式

本发明总的构思是：省略脱胶、脱酸及洗油、脱臭工序，对榨取的蓖麻油直接进行脱水、脱色，生产出符合标准的精炼蓖麻油。

上述构思是针对现有精炼蓖麻油生产工艺的问题，通过大量分析实验而形成的。现有精炼蓖麻油的生产均采用“五脱”法精炼工艺，“五脱”是指脱胶、脱酸、脱水、脱色、脱臭。图1所介绍的国际蓖麻油联合会ICOA-1号蓖麻油精炼工艺流程图，其内容就是这种“五脱”工艺。该工艺对粗滤蓖麻油以85%的磷脂脱胶，再用NaOH溶液进行脱酸，再经过水洗、蒸汽脱水、白土与活性炭脱色、滤泥过滤、水蒸气脱臭等工序，生产出精炼蓖麻油。显然，该工艺流程复杂，能耗较高，且需要大量的水和蒸汽，产生大量的废水和废气。此外，该工艺产生的大量滤泥含油量高达20%以上，为了防止堆放过程污染环境，只能作为固体废弃物进行焚烧处理，损失了这部分蓖麻油。

研究发现：现有的精炼蓖麻油加工采用“五脱法”，与粗滤蓖麻油即毛油的生产工艺有关。如图2所示，现有的毛油生产是把蓖麻子实经过预榨，包括冷榨或热榨，收取预榨油之后，再把所产生的预榨饼进行溶剂浸出，收取浸出油。再把预榨油和浸出油混合即成为毛油，毛油中预榨油约占75—80%，浸出油约占20—25%。实验表明：预榨油所含杂质较少，而浸出油在高温和溶剂的双重作用下，胶质、蛋白、色素等随之浸出，杂质含量很高。要清除上述杂质，就要进行“五脱”，可见，预榨油和毛油混合是导致精炼蓖麻油工序复杂的根本原因。

进一步研究发现：以预榨油为原料，采用简化工艺可以生产精炼蓖麻油。而浸出油经过简化工艺，可以生产工业蓖麻油。并且发现：精炼蓖麻油生产过程中所用的滤泥可以用于浸出油的脱色工序，精炼蓖麻油或浸出油加工过程用过的滤泥也可回送到预榨工序回收所吸附的油脂。

下面围绕上述构思介绍四种实施例：

第一种实施例：图3介绍了一种精炼蓖麻油的生产工艺，将冷榨或热榨取得的蓖麻油经过滤后，用真空泵抽到脱色罐内，最高油面低于最高搅拌翅20cm，进行升温、搅拌，真空度0.085MPa以上，搅拌速度85—100r/min，控制温度112—118℃，按重量取活性炭1份与活性白土8—12份混合，按油重的2—4%平分两次加入油内，第一次加完后，搅拌20—30min，第二次加完后，搅拌28—35min，吸附脱色操作完成，停真空泵，打开放空阀，降低搅拌速度45r/min，开始过滤操作，滤头折回脱色罐内，待滤油清澈无杂，送样化验合格，入成品罐。

上述工艺的优化方案是：将冷榨或热榨取得的蓖麻油经过滤后，用真空泵抽到脱色罐内，同时升温、搅拌，真空度0.085MPa以上，搅拌速度90r/min，控制温度115℃，油量不超过最上部搅拌翅20cm，按重量取活性炭1份与活性白土10份混合，按油重的2—4%平分两次加入油内，第一次加完后，搅拌25min，第二次加完后，搅拌30min，吸附脱色操作完成。停真空泵，打开放空阀，降低搅拌速度45r/min，开始过滤操作，滤头折回脱色罐内，待滤油清澈无杂，送样化验合格，入成品罐。

上述技术方案的主要实验依据如下：

1、不同方法制取蓖麻油对比试验

预榨油数据以202型预榨机制取蓖麻油得到，202型预榨机是目前最常用的蓖麻籽预榨设备。预榨温度为110℃，预榨饼含油12±1%。

浸出油是采用6号溶剂对蓖麻粕浸出，浸出温度58℃，蓖麻粕含油0.7—1.0%。

混合油是由预榨油、浸出油混合后过滤得到，是目前蓖麻油行业普遍采用的工艺。

一次性压榨油是采用200型榨油机榨取得。一次性压榨制油工艺属于早期工艺，目前在小规模制油厂仍有使用。

从表2的检测结果中可以看出：不同制油方法制造的蓖麻油质量差别较大，预榨油最好，浸出油质量较差。两种油混合的质量居中。由此推定，把两种蓖麻油分别加工可望简化加工工艺。

表1  不同方法制取蓖麻油质量检测结果

2、吸附剂的选择实验

从吸附理论的角度考虑，蓖麻油中存在大量的羟基，容易被吸附剂分子优先吸附，粘稠的蓖麻油将覆盖吸附剂的表面，从而导致色素等杂质难以靠近吸附剂、降低对色素等的吸附能力，因此选择吸附剂时应该充分考虑吸附剂的支撑骨架物质与吸附剂的配合作用，也就是需要骨架较为疏松的吸附剂或者以骨架疏松的其他物质作为支撑物质，减少蓖麻油对吸附剂的覆盖。

常用的吸附剂有酸性白土（漂白土）、活性白土和活性炭。酸性白土对蓖麻油中可能存在的酸性物质的吸附较差，不宜采用；活性白土对色素、胶质、极性物质都有不错的吸附效果，但易被蓖麻油粘附覆盖，使用时效果不甚明显；活性炭对蓝色和绿色的脱除效果显著，但蓖麻油中没有此类色素，单独使用只能造成过滤油量的增大，可是其多孔性结构和弱极性的吸附特征也能吸附蓖麻油中存在的微量磷脂胶质和酸性物质，还能起到支撑骨架的作用。因此，复合一定比例的活性白土和活性炭成为吸附剂选择的理想方案。

活性白土、活性炭吸附效果与活性碳、活性白土的理化指标及混合比例、加入总量、加入方式、搅拌速度（混合强度）、操作温度、压力、脱色时间有关。活性白土的质量指标和活性炭的质量指标分别见表2和表3。

表2  活性白土质量指标

表3  活性炭质量指标

项目	质量指标
		PH值	5—7
脱色力ml（0.1%亚甲基蓝溶液）≥	10
		水分≤	10
粒度（通过200目筛）≥	80

3、活性炭、活性白土混合比例实验

表3  吸附剂与炭、土混合比例试验表

从表3的实验结果中可以看出，当活性炭/活性白土的比例为1：1时，脱色效果、性价比等综合指标最佳。上述实验证实：活性白土和活性炭是有较强吸附能力的吸附剂，不但具有脱色作用，也能够吸附蓖麻油中存在的微量磷脂胶体。

4、工艺温度选择实验

1）材料与方法

a.试验材料

预榨油，活性白土，活性炭。

b.试验设备、仪器

磁力搅拌器（带加热装置）、平底烧瓶、旋片式真空泵、抽滤瓶、布氏漏斗、温度计、数显电热鼓风干燥箱、罗维朋比色计、滴定管、台式天平。

c.试验方法

称取500g预榨油，放入1000毫升的烧瓶中，置于磁力搅拌器升温搅拌。搅拌速度90r/min，当温度达到105℃时，将10克（油重的2%）活性白土和活性碳（活性白土：活性炭=10：1），分两次均匀加入。第一次加完后，搅拌25min，然后将剩余活性碳、活性白土全部加入，继续搅拌，整个试验过程保持温度105℃，搅拌速度90r/min。第二次加完活性炭、活性白土搅拌30min，吸附脱色操作完成。降低搅拌速度45r/min，不使活性炭、活性白土吸附剂沉降，开始过滤操作。得到清澈的精炼蓖麻油后，对油脂进行检验。

测定：色泽、酸值、水分及易挥发物、羟基值、碘值、比重。

同时考察115℃、125℃工作温度下的吸附结果。

2）结果与分析

由表6可以看出试验温度对产品质量的影响。

105℃时，吸附脱色温度低、蓖麻油粘度大，活性白土、活性炭的活性低，对蓖麻油的脱色力差；

125℃时，吸附脱色温度太高，油脂会因新色素的生成而造成油脂回色。

115℃时，此时的吸附效果最好，蓖麻油水份得到充分蒸发，酸值没有变化。近而确定115℃为最佳的工艺温度。

表4  不同的工艺温度对质量的影响

5、吸附剂加入方式实验

油脂脱色时，吸附剂吸附的色素及杂质与油脂质量有关。吸附达到平衡时，吸附剂吸附量与油残留色素成正比关系，即油脂色泽越深，达到吸附平衡时的吸附量越大，残留色素也较多，因此，要达到产品质量要求，分次加入吸附剂效果更好。吸附曲线见图4。

表5  吸附剂加入方式的对比关系试验表

从表5的实验结果中可以看出，采用二次加入吸附剂，效果较好，使成品色泽更浅。分三次加入，搅拌时间过长，造成色泽回升。最佳吸附剂加入方式是分两次均匀加入。

6、搅拌时间与吸附效果的实验

从表6的实验结果可以看出，随着搅拌时间延长，恒温条件下，蓖麻油色泽易回升；时间太短，吸附未达到平衡，未脱除油中色素。脱色吸附达到平衡后，油脂色泽不再下降，因此，最佳脱色时间为，第一次加入活性炭/活性白土后搅拌25min，第二次加活性炭/活性白土后搅拌30min。

表6  搅拌时间与吸附效果的关系试验表

7、脱色温度与产品质量的关系实验

从表7的实验结果可以看出，温度越低，蓖麻油粘度越大；活性白土和活性炭活性低，蓖麻油脱色力就差；吸附脱色温度太高，油脂会因新色素的生成而造成油脂回色。所以，选择最佳脱色温度115℃，此时，吸附脱色效果好，蓖麻油水份得到充分蒸发，酸值没有变化。

表7  脱色温度与产品质量的关系试验表

8、操作压力与吸附效果实验

从表8的实验结果中可以看出，操作压力对蓖麻油脱色效果没有影响，对成品水份有影响，真空度越高，水份越低，最佳操作压力取真空度不低于0.085MPa。

表8  操作压力与吸附效果的关系

9、搅拌速度（混合强度）与产品质量实验

从表9的实验结果中可以看出，蓖麻油中加活性白土、活性炭吸附脱色，属于固一液吸附，良好的搅拌，能使油脂与吸附剂充分接触，有利于吸附平衡的建立；并避免长时间接触，引起油质劣变。搅拌速度太快，易引起振动，同时不利于操作。蓖麻油脱色搅拌速度选择90r/min为最佳。

表9  搅拌速度（混合强度）与产品质量的关系

10、吸附剂加入总量与脱色效果的关系实验

试验结果表明，产品质量要求越高，吸附剂用量越大，一般吸附剂用量随产品质量要求，选择2%—4%之间。试验结果见图5。

11、产品质量检测

采用上述方案生产的精炼蓖麻油，经内蒙古自治区石油化学工业检验测试所检验证明，其产品质量完全符合精炼蓖麻油的有关标准。其检测数据见表10。

表10  精炼蓖麻油产品质量检测值

注：生产优级品，吸附剂用量为油重的4%。生产一级品，吸附剂用量为油重的2—3%。

第二种实施例：如图6所示，蓖麻油精炼工序中滤出的滤泥，其主要成分是用过的吸附脱色剂,并且吸附一定数量的油脂。经理论推测和实验证明：这种滤泥仍然具有脱色的作用，可以用于浸出油的脱色，生产工业蓖麻油，同时滤泥中的油脂也得到了回收。其具体过程是：浸出油进脱色罐，加入仍具有脱色力的脱色滤泥，加入量为2%，一次全部加入，控制操作温度115℃、搅拌速度60r/min，常压操作即可，搅拌30min，过滤滤头返回脱色罐，待滤液透明无明显杂质，化验合格，入工业油贮罐。所生产的工业蓖麻油质量检测结果如下表：

表11  工业蓖麻油质量检测值

项目	一级品指标	实测值
			酸值（mgkoH/g）	5.0	2.3
水份及易挥发物（%）	0.35	0.25
			杂质（%）	0.15	0.05
色泽（罗维朋，133.3mm槽）	Y：20 R≤3.5	Y：20 R：2.7

第三种实施例：蓖麻油精炼过程产生的滤泥，含有大量的蓖麻油，滤泥中吸附剂与蓖麻油的重量比达到5:3，把这种滤泥返到预榨机上料系统，经预榨浸出，可回收其中的油脂成分。但滤泥的掺入必须保证两点：一是不影响预榨效果，二是不影响下一道的浸出工序。

1、对预榨工序影响分析

按日加工100吨蓖麻籽计，预榨油产量40吨，浸出油产量5.7吨，若预榨油全部用于生产精炼油，则产生滤泥量为：

40×2%×（1+60%）=1.3吨

40×4%×（1+60%）=2.6吨

式中：2%、4%为精炼蓖麻油脱色时，吸附剂占油重百分数。

      60%为滤泥中吸附剂干基的含油率。

100吨蓖麻籽经前处理、蒸炒失水后，入榨料约为97吨。则滤泥所占入榨料比例：

1.3/97×100%=1.34%

2.6/97×100%=2.68%

可见，即使预榨油全部用来加工高级精炼油，产生的滤泥返回预榨工序，也不会对预榨生产产生影响。

2、精炼工序滤泥掺入比例（占进料量%）对浸出工序的影响实验，结果见表12。

表12  滤泥掺入比例对预榨的影响

可见，滤泥掺入比例≤3%时，预榨饼成型好，对浸出没有影响。

3、杂质洗涤实验。考虑到滤泥反复使用，也会造成色素、胶体等杂质的积累，影响浸出油的质量。为此，我们采用了盐水洗涤的方法，提高浸出沉降罐盐水浓度，通过盐水的沉降作用，使杂质得到及时的清除，为滤泥的多次反复利用提供了条件。实验数据见表13。

表13  盐水浓度对杂质沉降效果影响

可见：将盐水浓度调整到8%，充分洗涤油中的杂质，可保证浸出油的质量，使其通过废滤泥的脱色和过滤，得到合格的工业蓖麻油。

第四种实施例：如图8所示，蓖麻油精炼过程产生的滤泥，回送到浸出过程的脱色工序，再把浸出过程所产生的滤泥返到预榨机上料系统，参与蓖麻子的榨油过程，回收其中的油脂成分，过程中的技术参数参照第二种和第三种实施例，也是一种可行的工艺路线。

Claims (6)

1.一种精炼蓖麻油二脱低排生产工艺，其特征在于：将冷榨或热榨取得的蓖麻油经过滤后，用真空泵抽到脱色罐内，进行升温、搅拌，真空度0.085MPa以上，搅拌速度85—100r/min，控制温度112—118℃，按重量取活性炭1份与活性白土8—12份配成吸附剂，按油重的2—4%平分两次加入油内，第一次加完后，搅拌20—30min，第二次加完后，搅拌28—35min，吸附脱色操作完成，停真空泵，打开放空阀，搅拌速度45r/min，开始过滤操作，滤头折回脱色罐内，待滤油清澈无杂，送样化验合格，即为成品。

2.根据权利要求1所述的精炼蓖麻油二脱低排生产工艺，其特征在于：将冷榨或热榨取得的蓖麻油经过滤后，用真空泵抽到脱色罐内，同时升温、搅拌，真空度0.085MPa以上，搅拌速度90r/min，控制温度115℃，油量不超过最上部搅拌翅20cm，按重量取活性炭1份与活性白土10份混合，按油重的2—4%平分两次加入油内，第一次加完后，搅拌25min，第二次加完后，搅拌30min，吸附脱色操作完成，停真空泵，打开放空阀，搅拌速度45r/min，开始过滤操作，滤头折回脱色罐内，待滤油清澈无杂，送样化验合格，入成品罐。

3.根据权利要求1所述的精炼蓖麻油二脱低排生产工艺，其特征在于：精炼蓖麻油加工过程所产生的滤泥回送到蓖麻的榨油工序。

4.根据权利要求1所述的精炼蓖麻油二脱低排生产工艺，其特征在于：精炼蓖麻油加工过程所产生的滤泥回用于预榨饼浸出蓖麻油的脱色工序。

5.根据权利要求1所述的精炼蓖麻油二脱低排生产工艺，其特征在于：所说的精炼蓖麻油加工过程所产生的滤泥回用于预榨饼浸出蓖麻油的脱色工序所产生的物料经过沉降罐，以浓度为8%的盐水进行洗涤沉降。

6.根据权利要求1所述的精炼蓖麻油二脱低排生产工艺，其特征在于：精炼蓖麻油加工过程所产生的滤泥回用于浸出蓖麻油的脱色工序，脱色工序所产生的滤泥回送到蓖麻的榨油工序。

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