C油脂精炼-脱酸资料
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6
皂化反应
CH2 O CH O CH2 O
O
O
C R1 O
C R2 + 3NaOH O
C R3
CH2 OH
CH OH + R1COONa + R2COONa + R3COONa
CH2 OH
甘三酯的皂化
CH2 O C R 1 O
CH2 OH
CH O C R 2 + 3NaOH O
CH2 O P O(CH2)2N (CH3)3
油脂脱酸
碱炼脱酸 蒸馏脱酸 溶剂萃取脱酸 酯化脱酸
L·Z
loozii0633
sss
1
概述
脱除原油中游离脂肪酸的过程即为脱酸 当今世界四大先进脱酸技术
1 离心机连续碱炼
化学精炼
4 物理精炼
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2
第一节 碱炼脱酸
碱炼脱酸是整个精炼过程中最关键的阶段 关键
可能是导致中性油 损失最高的阶段
团，由小而大，形成“皂脚”，而从油中分离沉降下来。
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14
（四）皂脚含油
沉降分离皂脚中带有相当数量的中性油，一般呈三种 状态：
① 中性油胶溶于皂膜中（由于肥皂的增溶作用，使 部分中性油与皂中碳氢基结合）；
② 中性油在胶膜与碱滴分离时落入胶膜内而被胶膜 包容；
③ 中性油在胶团絮凝沉降时，被机械地夹带和吸附。 以上三种状态的中性油，第一种不易回收，而后两种 较易回收。
CH2 OH
甘三酯的水解
CH2 O CH O
C R1 O
C R2 + 3H2O NaOH O
CH2 O P O(CH2)2N (CH3)3
OH
OH
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CH2 OH
CH OH + HO(CH2)2N(CH3)3 + R1COOH + R2COOH
O OH
CH2 O P OH
OH
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磷脂的水解
相对运动速度快(混合强度大): 反应形成的皂膜(胶膜)破裂，迅速离开反应界面。 碱液分散度高，碱滴更细，分布更均匀。
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12
分子扩散因素(与浓度差和扩散距离有关)
扩散速率遵守菲克定律:
式中：V4 — 扩散速度； D — 扩散常数； C1 — 反应物液滴中心的浓度； C2 — 界面上反应物的浓度； L — 扩散距离[与形成的皂膜(胶膜)厚度有关]。
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9
为什么间歇式碱炼脱酸工艺通常采 用低温浓碱法？而连续式工艺通常采用 高温法？
对于某种原油（CA一定）进行碱炼时，V1随反应 温度（T）和碱液浓度（CB）的不同而不同
CB↑→V1↑； K1↑→V1↑ 操作工艺条件的制定应：
① 尽量有利于中和反应的进行；
② 尽量不利于中性油皂化反应的进行。
中和反应
RCOOH + NaOH
不完全中和反应
RCOONa + H2O
2RCOOH + NaOH
RCOONa·RCOOH + H2O
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5
水解反应
O
O
CH2 O C R1 O
CH O C R2 + H2O O
CH2 O C R3
O
NaOH
CH2 O C R1 O
CH O C R2 + R3COOH
皂化反应：在较高温度和较高碱液浓度条件下才
会有一定速度；
中和反应：在较低温度下即可进行。
因此，间歇式碱炼通常在低温浓碱条件下进行中 和；连续式碱炼由于油、碱接触时间短，通常在较高 温度下进行中和。
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10
界面因素（与分散度有关）
油中游离脂肪酸与水中碱之间的反应属非均相反应。
V2 = K2 ·F 式中 V2 — 非均态化学反应速度；
工业上常用NaOH作为碱炼用碱。 KOH — 价格昂贵；钾皂稀软 Ca(OH)2— 皂化能力↑，脱色能力↓；钙皂利用↓ Na2CO3 — 皂松；产生CO2；脱杂、脱色能力↓
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17
碱的用量
总碱量 = 理论碱 + 超量碱 理论碱：满足与游离脂肪酸中和所需要的碱量。
Βιβλιοθήκη Baidu
是对精炼成品油质 量影响最大的阶段
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3
碱炼法是用碱中和油脂中的游离脂肪酸， 所生成的皂吸附部分其他杂质，而从油中重力 沉降分离或用离心机分离的精炼方法。
游离脂肪酸 + 碱
皂
碱炼用碱种类
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氢氧化钠（烧碱）
碳酸钠（纯碱）
氢氧化钙
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4
一、碱炼的基本原理
（一）化学反应
OH
OH
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CH OH + HO(CH2)2N(CH3)3 + R1COONa + R2COONa O OH
CH2 O P ONa
OH
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磷脂的皂化
7
其它反应
黄曲霉毒素 B1 + NaOH
OO O
邻位香豆素钠
O O
Na O C HO
OO
O CH3
棉酚 + NaOH
NaOH HCl
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15
二、影响碱炼脱酸的因素
碱及其用量 碱液浓度 操作温度 操作时间 混合与搅拌 杂质 油皂分离 洗涤和干燥
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16
（一）碱及其用量
碱炼用碱
油脂碱炼可供应用的碱大多数为碱金属的氢氧化 物或碳酸盐。常见的有：烧碱 NaOH、苛性钾 KOH、氢 氧化钙 Ca(OH)2以及纯碱 Na2CO3等。各种碱在碱炼中 呈现出不同的工艺效果。
K2 — 反应速度常数； F — 脂肪酸与碱液接触的面积。
碱炼操作时，碱液浓度要适当稀一些，碱滴应分
散细一些，使碱滴与脂肪酸有足够大的接触界面，以
提高中和反应的速度。
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11
相对运动因素（与混合强度有关）
V3 = K3 ·V′ 式中：V′ — 反应物相对运动速度；
K3 — 反应速度常数；
OO
棉酚钠
O CH3
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8
（二）影响碱炼反应速度的因素
化学动力学因素（与浓度和温度有关）
根据质量守恒定律，中和反应的速度方程式如下：
V1 = K1[CA]m ·[CB]n 式中：V1 — 化学反应速度（mol / l·min）；
K1 —反应速度常数（与反应物性质和温度有关）； CA —脂肪酸浓度（mol / l）； CB —碱液浓度（mol / l）； m —该反应对于反应物A来讲是m级反应； n —该反应对于反应物B来讲是n级反应。
扩散速率与原油中的胶性杂质的多少有关。
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13
（三）碱炼反应过程
碱滴分出 重复界面反应 直至消耗殆尽
界面反应 形成皂膜
定向排列，扩散反应 胶态离子膜形成
胶膜拉长
碱炼脱酸过程示意图
胶膜脱落
胶膜絮凝
胶膜是一表面活性物质，能吸附原油中的胶质色素等杂
质，并在电解质、温度及搅拌等作用下，相互吸引絮凝成胶
皂化反应
CH2 O CH O CH2 O
O
O
C R1 O
C R2 + 3NaOH O
C R3
CH2 OH
CH OH + R1COONa + R2COONa + R3COONa
CH2 OH
甘三酯的皂化
CH2 O C R 1 O
CH2 OH
CH O C R 2 + 3NaOH O
CH2 O P O(CH2)2N (CH3)3
油脂脱酸
碱炼脱酸 蒸馏脱酸 溶剂萃取脱酸 酯化脱酸
L·Z
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1
概述
脱除原油中游离脂肪酸的过程即为脱酸 当今世界四大先进脱酸技术
1 离心机连续碱炼
化学精炼
4 物理精炼
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2
第一节 碱炼脱酸
碱炼脱酸是整个精炼过程中最关键的阶段 关键
可能是导致中性油 损失最高的阶段
团，由小而大，形成“皂脚”，而从油中分离沉降下来。
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（四）皂脚含油
沉降分离皂脚中带有相当数量的中性油，一般呈三种 状态：
① 中性油胶溶于皂膜中（由于肥皂的增溶作用，使 部分中性油与皂中碳氢基结合）；
② 中性油在胶膜与碱滴分离时落入胶膜内而被胶膜 包容；
③ 中性油在胶团絮凝沉降时，被机械地夹带和吸附。 以上三种状态的中性油，第一种不易回收，而后两种 较易回收。
CH2 OH
甘三酯的水解
CH2 O CH O
C R1 O
C R2 + 3H2O NaOH O
CH2 O P O(CH2)2N (CH3)3
OH
OH
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CH2 OH
CH OH + HO(CH2)2N(CH3)3 + R1COOH + R2COOH
O OH
CH2 O P OH
OH
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磷脂的水解
相对运动速度快(混合强度大): 反应形成的皂膜(胶膜)破裂，迅速离开反应界面。 碱液分散度高，碱滴更细，分布更均匀。
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分子扩散因素(与浓度差和扩散距离有关)
扩散速率遵守菲克定律:
式中：V4 — 扩散速度； D — 扩散常数； C1 — 反应物液滴中心的浓度； C2 — 界面上反应物的浓度； L — 扩散距离[与形成的皂膜(胶膜)厚度有关]。
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9
为什么间歇式碱炼脱酸工艺通常采 用低温浓碱法？而连续式工艺通常采用 高温法？
对于某种原油（CA一定）进行碱炼时，V1随反应 温度（T）和碱液浓度（CB）的不同而不同
CB↑→V1↑； K1↑→V1↑ 操作工艺条件的制定应：
① 尽量有利于中和反应的进行；
② 尽量不利于中性油皂化反应的进行。
中和反应
RCOOH + NaOH
不完全中和反应
RCOONa + H2O
2RCOOH + NaOH
RCOONa·RCOOH + H2O
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水解反应
O
O
CH2 O C R1 O
CH O C R2 + H2O O
CH2 O C R3
O
NaOH
CH2 O C R1 O
CH O C R2 + R3COOH
皂化反应：在较高温度和较高碱液浓度条件下才
会有一定速度；
中和反应：在较低温度下即可进行。
因此，间歇式碱炼通常在低温浓碱条件下进行中 和；连续式碱炼由于油、碱接触时间短，通常在较高 温度下进行中和。
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界面因素（与分散度有关）
油中游离脂肪酸与水中碱之间的反应属非均相反应。
V2 = K2 ·F 式中 V2 — 非均态化学反应速度；
工业上常用NaOH作为碱炼用碱。 KOH — 价格昂贵；钾皂稀软 Ca(OH)2— 皂化能力↑，脱色能力↓；钙皂利用↓ Na2CO3 — 皂松；产生CO2；脱杂、脱色能力↓
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碱的用量
总碱量 = 理论碱 + 超量碱 理论碱：满足与游离脂肪酸中和所需要的碱量。
Βιβλιοθήκη Baidu
是对精炼成品油质 量影响最大的阶段
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碱炼法是用碱中和油脂中的游离脂肪酸， 所生成的皂吸附部分其他杂质，而从油中重力 沉降分离或用离心机分离的精炼方法。
游离脂肪酸 + 碱
皂
碱炼用碱种类
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氢氧化钠（烧碱）
碳酸钠（纯碱）
氢氧化钙
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一、碱炼的基本原理
（一）化学反应
OH
OH
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CH OH + HO(CH2)2N(CH3)3 + R1COONa + R2COONa O OH
CH2 O P ONa
OH
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磷脂的皂化
7
其它反应
黄曲霉毒素 B1 + NaOH
OO O
邻位香豆素钠
O O
Na O C HO
OO
O CH3
棉酚 + NaOH
NaOH HCl
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15
二、影响碱炼脱酸的因素
碱及其用量 碱液浓度 操作温度 操作时间 混合与搅拌 杂质 油皂分离 洗涤和干燥
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（一）碱及其用量
碱炼用碱
油脂碱炼可供应用的碱大多数为碱金属的氢氧化 物或碳酸盐。常见的有：烧碱 NaOH、苛性钾 KOH、氢 氧化钙 Ca(OH)2以及纯碱 Na2CO3等。各种碱在碱炼中 呈现出不同的工艺效果。
K2 — 反应速度常数； F — 脂肪酸与碱液接触的面积。
碱炼操作时，碱液浓度要适当稀一些，碱滴应分
散细一些，使碱滴与脂肪酸有足够大的接触界面，以
提高中和反应的速度。
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11
相对运动因素（与混合强度有关）
V3 = K3 ·V′ 式中：V′ — 反应物相对运动速度；
K3 — 反应速度常数；
OO
棉酚钠
O CH3
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8
（二）影响碱炼反应速度的因素
化学动力学因素（与浓度和温度有关）
根据质量守恒定律，中和反应的速度方程式如下：
V1 = K1[CA]m ·[CB]n 式中：V1 — 化学反应速度（mol / l·min）；
K1 —反应速度常数（与反应物性质和温度有关）； CA —脂肪酸浓度（mol / l）； CB —碱液浓度（mol / l）； m —该反应对于反应物A来讲是m级反应； n —该反应对于反应物B来讲是n级反应。
扩散速率与原油中的胶性杂质的多少有关。
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（三）碱炼反应过程
碱滴分出 重复界面反应 直至消耗殆尽
界面反应 形成皂膜
定向排列，扩散反应 胶态离子膜形成
胶膜拉长
碱炼脱酸过程示意图
胶膜脱落
胶膜絮凝
胶膜是一表面活性物质，能吸附原油中的胶质色素等杂
质，并在电解质、温度及搅拌等作用下，相互吸引絮凝成胶