粗甘油技术工艺发展趋势分析
第一节 产品技术发展现状
粗甘油具有优良的溶解和润湿性能,可广泛地被应用于化工、化妆品、食品等领域。我国对粗甘油的
研究并不早,和发达国家相比,生产设备落后,生产技术还存在着一定的差距。
以前,正常酯交换工艺所得的甘油纯度不太高,大约80%左右。而Esterfip-H工艺所得的甘油纯度超过99%:纯净油脂在固体碱催化酯交换下得到的甘油相分离掉油脂成分后蒸发甲醇得到的粗甘油浓度。
从生物柴油厂出来的甘油浓度有多种规格。酯交换反应分离出甘油的经蒸发预浓缩蒸发甲醇后浓度为90%-95%,洗涤水中含有约5~10%的甘油,其中含有一些脂质(油脂、甲酯、皂)及油中带来的其他杂质,需要经过净化去除脂质、胶质,蒸发去除甲醇、大多数水分,再蒸馏制得99.8%纯度的甘油,最后经过活性碳或树脂床吸附去除色素等其他杂质。
目前,为将油脂化工生产过程中产生的甘油甜水精制为符合药用标准的药用甘油,需经过多个提纯步骤来完成,如甜水预处理,甜水的浓缩,粗甘油的蒸馏,脱臭和脱色。目前由于控制技术及资金方面的原因,国内的甘油蒸馏厂家普遍采用的工艺是间歇蒸馏工艺。但甘油间歇蒸馏法存在蒸馏甘油品质相对较差且不稳定,以及生产过程中能源消耗和操作费用高等缺点。
第二节 产品工艺特点或流程
连续粗甘油蒸馏工艺主要包含有:粗甘油的干燥工序、粗甘油的蒸馏工序、甘油残渣的回收蒸馏工序、蒸馏甘油的脱臭工序、蒸馏甘油的脱色工序。
1、干燥段
从罐区中间罐来的粗甘油由定量泵P0841.01按照设计的产量要求泵入干燥工段。在干燥塔中将水和一部分不令人喜欢的副产物除去。粗甘油由定量泵P0841.02经热交换器W0841.01和干燥器K0841.01形成干燥工序循环。而加热蒸发粗甘油水的热源(TCW)得自于对蒸馏甘油冷却所吸收的热量(热回收)。
2、蒸馏工段
干燥后的脱水粗甘油在K0841.01中的液位控制下定量输入蒸馏回路。这里由泵P0841. 03,热交换器W0841. 02和蒸馏塔B0841.01组成蒸馏工序循环。
3、残渣蒸馏
除甘油外,甘油蒸馏器B0841.01中的残渣内还含有脂肪酸皂、盐和聚合甘油。为增加甘油的得率,残渣由泵 P0841.04 从蒸馏回路输入旋转薄膜蒸发器 W0841.04。通过旋转薄膜蒸发器将残渣里的甘油含量降到最低限度。残渣由可间歇排出的容器 B0841.03收集。由于残渣蒸馏器的残渣是连续由蒸馏回路供给的,因此,蒸馏是连续进行的。
4、脱臭
来自冷凝器W0841.03的甘油馏出物 I入脱臭塔 K0841.02中,借助汽提蒸汽进行连续脱臭,以去除不喜欢的气味和臭味。借助泵 P0841.05 将脱臭后的甘油经最终冷却器 W0841.06泵入脱色工段。
5、脱色
甘油馏出物 I 中的微量色素将由脱色塔 F0841.01和 F0841.02 中的活性炭进行连续吸附脱色。两个脱色塔装满活性炭颗粒。当1个脱色塔处于运行中时,另一塔备用。一旦脱色塔中填充的活性炭被耗尽时(此时甘油颜色上升),将甘油导入备用的脱色塔中进行脱色。
移出脱色塔里失去活性的废活性炭,添加新的活性炭颗粒,这样该脱色塔就成了下一循环操作的备用脱色塔。为了减少甘油损失,在废活性炭里含有的甘油将用水洗出。这一含甘油的水被送入甘油蒸发工段以回收甘油。
将脱臭和脱色的甘油馏出物 I 泵入产品储罐,或直接入桶装生产线灌装即为成品药用级的、含量高于99.7%的成品甘油。
6、真空系统
对不同工段的真空是由一多级蒸汽喷射真空系统 V0841.01 提供的。真空装置的大气冷凝器的冷却水由泵 P0841.08 从热井 B0841.06通过由清洁的冷却水冷却的热交换器 W0841.08循环 。该间接的冷却装置避免了冷却水的污染,保证了工厂生产最低限度的废水。
近年来,随着人们对粗甘油需求的增加,粗甘油的应用领域越来越广,技术水平也获得了较大的提高。通过借鉴国外先进技术和设备,未来我国将会形成自己的产业优势。
未来,在粗甘油的制备过程中将会使用大量的现代控制和测量技术,这些技术的使用不仅节省操作设备的人力投入,同时使生产须达到的各项技术参数更为准确。在实际生产中仅需要一个人对系统进行监控,并定时将残渣移出和添加耗尽的辅料即可。由于蒸馏甘油的纯度与冷却温度密切相关,将会使用精密控温冷却水技术,不仅可以提高粗甘油的纯度,同时也满足对系统热量回收的要求,可大大减低生产费用。同时,还要采取各种先进措施来提高粗甘油生产的高得率,降低劳动强度。此外,为了满足国家环保政策的要求,在整个工艺流程中,每个环节的运作都要注重环保。目前,粗甘油法制备环氧氯丙烷(ECH)成为业界的热词,未来我国将建成甘油法环氧氯丙烷装置,环氧氯丙烷将有望成为甘油的最大应用领域。
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