一种脱除酸化油中胶质的方法与流程

1.本发明涉及生物柴油生产技术领域，特别涉及一种脱除酸化油中胶质的方法。


背景技术：

2.随着国家提出“碳达峰，碳中和”战略，寻找可代替石化柴油的清洁能源成为迫切需要。生物柴油作为一种新兴清洁能源受到行业人员追捧，以脂肪酸甲酯为主要成分的一代生物柴油相关工艺和技术趋于成熟，而以饱和烷烃为主要成分的二代生物柴油生产相关技术并未发展成熟。实践表明，二代生物柴油的品质相比一代生物柴油要优越很多，主要表现在以下几个方面：1、二代生物柴油有更高的十六烷值；2、加氢饱和后得到的二代生物柴油的氧化安定性以及长期储存稳定性大大提高；3、二代生物柴油的热值相比一代生物柴油更高，其热值与石化柴油相当；4、二代生物柴油可以与石化柴油与任意比例混合，而一代生物柴油添加比例不超过7％；5、加氢异构后的二代生物柴油凝点低，低温使用性能好。
3.现阶段，二代生物柴油以废弃动植物油，如大豆酸化油、棕榈酸化油、地沟油、潲水油作为原料，以固定床加氢工艺为主，在催化剂作用下加氢饱和、加氢脱氧、加氢异构，得到低凝点的饱和直链或支链烷烃。然而催化剂对原料油的品质要求比较高，直接使用未脱除胶质的废弃动植物油容易造成催化剂结焦，从而影响催化剂使用寿命，同时结焦导致床层压降持续上升，出于装置运行安全考虑，往往需要被迫停工。
4.结焦物质主要来源于废弃动植物油中的胶质，胶质主要包括磷脂、蛋白质、糖类、黏液质等，其中磷脂占胶质的大部分比例。在油脂行业内常采用水化、酸化脱胶方法脱除毛油中的胶质，而废弃动植物油中胶质很难水化、酸化，常规方法很难脱除。酸化油作为二代生物柴油生产原料使用广泛，价格低廉，但其品质层次不齐，大多数酸化油中胶质含量比较高，脱除难度大，在工业应用中主要表现在以下几个方面的问题：
5.废弃动植物油在储存过程中，胶质中的磷脂转化为非水化磷脂，采用水化方法很难絮凝，从而水化方法很难把胶质从油脂中分离出来；采用酸化法，比如磷酸酸化，尤其对酸化油，磷酸溶于与游离脂肪酸结合生成磷脂酸，不仅不利于磷脂的脱除，产物中磷脂含量更高；采用其他物质进行脱除胶质，添加比例较大，物料消耗比较高，效果不太理想，生产运营成本偏高，同时过程中产生的污水处理难度大。


技术实现要素：

6.针对以上述背景技术的不足，本发明提供一种脱除酸化油中胶质的方法。
7.本发明采用的技术方案如下：一种脱除酸化油中胶质的方法，关键在于包括以下步骤：
8.s1.将质量浓度为2
‑
50％的絮凝剂溶液加入酸化油中，充分混合均匀后，在40～60℃下，恒温保持2～40min，混合物经水洗后，取上层油样，上层油样经离心分离去除杂质，分离得到的油脂；
9.s3.分离得到的油脂在100
‑
110℃下，恒温脱水0.5
‑
2h；
10.s4.脱水后的油脂通过吸附装置中进行吸附处理，吸附温度为110
‑
120℃。
11.优选的，所述酸化油为大豆酸化油、棕榈酸化油、菜籽酸化油、皂角酸化油中的一种或者多种油脂的混合物。
12.优选的，所述s1中絮凝剂溶液的加入量为潲水油重量0.05～5.0％。
13.优选的，所述s1中水洗2
‑
3次，每次水洗水量为潲水油重量2
‑
20％。
14.优选的，所述s1中采用去离子水、蒸馏水、除盐水中的一种进行水洗。
15.优选的，所述s1中离心分离条件为转速为500
‑
4000r/min，离心5
‑
10min。
16.优选的，所述絮凝剂溶液为含有氯化铝、硫酸铝、硫酸亚铁、乙二胺四乙酸、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或者多种物质的混合物的水溶液。
17.优选的，所述s3中的吸附装置为装填有吸附剂的吸附塔。
18.优选的，所述吸附剂为活性白土、活性碳、凹凸棒土、硅胶、硅酸盐中的一种或者多种混合物。
19.优选的，所述吸附剂为粒径为20～60目。
20.与现有技术相比，本发明提供的一种脱除酸化油中胶质的方法的有益效果如下：
21.1.使用低浓度的硫酸铝、硫酸亚铁、氯化铁、氯化铝水溶液作为新的絮凝剂，增大胶质絮凝程度，与活性白土吸附搭配使用，可以脱除酸化油中的大部分胶质，使处理后的潲水油结焦率很低，适合后续加工使用，很大程度上延长了催化剂的使用寿命，减缓了加氢反应过程中床层压降升高速率；
22.2.絮凝剂为水溶性体系，在水洗后不会将絮凝剂带入油脂中，不会造成油脂二次污染；
23.3.可在工业装置中可连续使用，操作方便，处理量大，物料消耗小。
具体实施方式
24.使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作详细说明。
25.实施例1
26.将100g大豆酸化油置于反应器中，加入质量浓度为10％的硫酸亚铁溶液，硫酸亚铁溶液的加入量为油脂重量2％，充分搅拌均匀，在60℃水浴中恒温 10min，然后加入去离子水水洗两次，去离子水的单次加入量为油脂重量10％，取出上层油样，将油样放入转速为2000r/min离心机中离心分离5min，取出上层油样，放入103℃烘箱中脱水1h，待用；将球形管中部下窄出口装填适量的脱脂棉，然后装填15g购买的60目活性白土后，整体放入110℃烘箱中恒温备用；从恒温箱中取出脱水油脂和过滤装置，趁热过滤，得到精炼酸化油。
27.实施例2
28.将100g棕榈酸化油置于反应器中，加入质量浓度为2％的氯化铝溶液，硫酸亚铁溶液的加入量为油脂重量5％，充分搅拌均匀，在40℃水浴中恒温20min，然后加入蒸馏水水洗两次，蒸馏水的单次加入量为油脂重量2％，取出上层油样，将油样放入转速为5000r/min离心机中离心分离10min，取出上层油样，放入 100℃烘箱中脱水1h，待用；将球形管中部下窄出口装填适量的脱脂棉，然后装填15g购买的60目活性白土后，整体放入110℃烘箱中恒温备用；从恒温箱中取出脱水油脂和过滤装置，趁热过滤，得到精炼酸化油。
29.实施例3
30.将100g菜籽酸化油置于反应器中，加入质量浓度为50％的硫酸铝溶液，硫酸亚铁溶液的加入量为油脂重量0.05％，充分搅拌均匀，在50℃水浴中恒温 30min，然后加入去离子水水洗两次，去离子水的单次加入量为油脂重量20％，取出上层油样，将油样放入转速为4000r/min离心机中离心分离10min，取出上层油样，放入110℃烘箱中脱水1h，待用；将球形管中部下窄出口装填适量的脱脂棉，然后装填15g购买的60目活性白土后，整体放入120℃烘箱中恒温备用；从恒温箱中取出脱水油脂和过滤装置，趁热过滤，得到精炼酸化油。
31.实施例4
32.将100g皂角酸化油置于反应器中，加入质量浓度为20％的氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的加入量为油脂重量0.15％，充分搅拌均匀，在60℃水浴中恒温 10min，然后加入去离子水水洗两次，去离子水的单次加入量为油脂重量15％，取出上层油样，将油样放入转速为3000r/min离心机中离心分离5min，取出上层油样，放入105℃烘箱中脱水2h，待用；将球形管中部下窄出口装填适量的脱脂棉，然后装填15g购买的60目活性碳后，整体放入110℃烘箱中恒温备用；从恒温箱中取出脱水油脂和过滤装置，趁热过滤，得到精炼酸化油。
33.对比例1
34.与实施例1相同，不同在于油脂中加入质量浓度为10％的柠檬酸溶液，柠檬酸加入量为油脂重量10％。
35.对比例2
36.与实施例1相同，不同在于油脂中加入质量浓度为10％的磷酸溶液。
37.对实施例1
‑
4所制得的精制油脂和对比例1进行油脂指标评价测试，测试结果见下表：
38.磷脂含量的测定：按照gb/t 5537
‑
2008《粮油检测磷脂含量的测定》中所示钼蓝比色法进行。
39.高温结焦实验：准确称量100～200g油脂于三颈烧瓶中，在烧瓶口中插入温度计、电动搅拌器、水冷凝管，使用电热炉加热圆底烧瓶，在固定搅拌速度下缓慢升温至250～320℃，然后恒温0.5～2h，恒温结束后静置冷却至50～60℃，使用中速滤纸(孔径30～50微米)对油样进行抽滤，将滤纸和结焦物放入110
‑
120℃烘箱中烘干0.5～2h后，冷却至室温进行称重，根据滤纸上的结焦物的重量和油脂的总重计算结焦物的质量分数。
[0040][0041]
上表中可以看到，本发明均能将酸化油中磷脂含量降低到230
‑
258ppm，同时使得酸化油中结焦物含量降低，得到的酸化油颜色变浅，可以达到后续加氢工艺进料指标要求。而使用磷酸处理酸化油中磷脂含量远远大于本发明处理得到的酸化油中磷脂含量，使用柠檬酸处理酸化油中虽然有一定效果，但其消耗量大，处理成本高。
[0042]
最后需要说明，上述描述仅为本发明的优选实施例，本领域的技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。