主题：【原创】再谈生物柴油（1） -- 橡树村
家园 【原创】再谈生物柴油（11） 压榨也好，进出也好，这样得到的油还不是产品，叫做毛油。毛油还需要精炼才能出售。
精炼所做的事情，首先是把机械杂质去掉。泥沙啦，饼渣，草屑之类的，再有里面都是难免的，然后就是要把油里面不是甘油三酸酯的成分去掉，还有磷脂，蛋白，糖等等也不应该出现在产品里面。另外还有一些溶解在油里面的杂质，还有水也要进一步去掉。
得到的产品还需要美观，味道好，所以还要脱色，脱臭等等。
总的来说呢，精炼过程大致会包括：去除悬浮杂质，脱胶，脱酸，脱色，脱臭，脱蜡，脱水几个主要工艺。具体还会有不同。有的地方，脱色，脱臭被称为后处理，不包括在精炼的过程中。中国把这些步骤都叫做精炼。
精炼是植物油炼油行业最麻烦的地方，环节多，工艺长，并且工艺之间会有相互影响。一个地方出了问题，会引起连锁的问题等等。炼油的大部分能耗和污染也在这里了。
究竟需要什么样的精炼，取决于毛油的质量和需要的成品油的品级。目前精炼的品级有三大类，以储存为目的的；以普通食用和工业用油为目的的；还有生产高级食用油为目的的。对于最终产品的要求不同，就导致了选择的精炼方法和流程的不同。
不溶性杂质的脱除一般使用机械方法，向什么沉降，过滤，离心分离等等都有使用。
脱胶主要就是脱出磷脂。磷脂的存在会影响油料的品质和储藏的稳定性，磷脂也会在后面的托碱工艺中导致乳化，也会影响脱色。对于生物柴油，磷脂如果带到了生物柴油里面，就会影响燃烧性能，出现燃烧不完全，残留物增多，堵塞喷嘴等现象。所以呢，脱胶脱磷是非常重要的，实际上也是后续步骤的预处理。
最终油中磷脂的含量要求低于25ppm。
脱胶的方法，普遍使用的是水化脱胶和酸炼脱胶。需要磷脂最为副产品的，水化脱胶比较方便。其他还有很多的脱胶方法，但是得到的磷脂就不大好了。
脱酸主要是要脱除油里面游离的脂肪酸。对于生物柴油生产，游离的脂肪酸会消耗甲醇，从而降低反应速率，延长反应时间。如果原料油里面还含有一些水，脂肪酸还会消耗通常使用的氢氧化钠催化剂，这样对反应的影响就更大了。所以对于生物柴油生产，脱酸是必要的，一般要求最终酸含量少于0.3%。
脱酸的方法也很多，常用的是碱炼法。碱炼法工艺简单，效果好，但是同时消耗油，污染也是问题。新的方法是物理精炼，由于污染少，能耗低现在开始普及。还有一些其他方法使用的就不大多了。
脱色的主要作用就是好看。一般色素对于生物柴油的性能的影响是不大的。不过不好看了，可能就有人不喜欢了。
植物里面含有的天然色素很多，有很多在炼油的过程中就到了油里面。对于色素，可以吸附去除。但是有的颜色是变质油脂的有机降解产物产生的，还有一些是有机物质氧化以后产生的，甚至有里面的微量金属也会有颜色。好在其他精炼过程也多少都有脱色作用，能起到辅助作用。
脱色的方法除了吸附法，还有化学试剂法，氧化法，加热法等等。
脱臭的作用主要也是为了产品好卖。特别是对于食用油，影响很大。对于生物柴油，影响小一些，但是也是有影响的。一些臭味的物质对于生物柴油的合成也有影响，对于燃烧以后的排放气体也有影响，所以还是需要除臭的。
臭味的来源非常复杂，臭味物质的含量也很低，不过现在也有了很多成熟的脱臭工艺，间歇的，连续的都有。
脱蜡往往和油脂精炼的工艺混在一起，除掉油里面的高熔点蜡质。一般使用的方法就是结晶和固液分离。
脱水就是干燥。生物柴油原料要求含水量低于0.1%。脱水的方法一般就是加热或者真空干燥。
具体的精炼工艺的前后顺序，选用的方法，要根据原料的情况和产品的要求来确定。
精炼过后，得到的油经过厂内检验，就可以上市了。对于我们呢，我们要开始合成生物柴油了。
本帖一共被 1 帖 引用 (帖内工具实现)家园 【原创】再谈生物柴油（10） 有了油料，就需要运输，储存。
对于生物产品，运输和储存也是很关键的。保存条件不好，那么生物产品就会变质，既降低有效含量，也会给下游工艺带来麻烦。
生物质变质的主要罪魁祸首是水，但是生物质产品都含有水。所以储存的时候就需要尽可能的把生物质里面的水含量降低。水分低了，生物质的稳定性就好了，就可以长期保存。针对水呢，储存不外乎就是干燥，通风。
生物质还会招虫子，发霉。这时候就会要求低温储存，要求密闭。密闭一般有很多好处，比如可以隔绝大气的温度，湿度的影响。油料在堆放过程中仍然会消耗一些氧气，排放二氧化碳，密闭储存呢，二氧化碳含量就会增高，从而抑制作物的生命活动。同时，害虫，微生物也可以得到抑制。
不同的物料有不同的储存要求，这些往往都是多少年的经验总结出来的，不可乱用。比如大豆的储存，水分一定要低于13%，油菜籽呢，水分要在9%以内。
使用油料的时候，还需要清理。生物产品是非常不均匀的，土地本身有差异，收割过程也有差异，都会影响生物产品的品质。收割的时候也往往会把一些杂质收上来。清理的时候呢，主要是把杂质去掉，还要分品级等等。油料很多时候是种子，对于种子，采用的方法不外乎是筛选，风选，磁选，水选四种，根据不同品级种子的性质差异进行分离。
筛选出好的油料之后，还需要去皮剥壳之类的。当然也不是所有的工艺都要求去皮剥壳，有的时候，带着皮出油量会高一些。不过这些东西的纤维多少还是会混到油里面去，还有的含有很多可以导致油变质的成分，这样就会降低最终油品品级，所以具体的要看情况了。去皮剥壳一般都有专用设备。
外链图片需谨慎，可能会被源头改去皮机
经过这个步骤，得到的就是生坯。生坯就可以那去炼油了，但是现代的工艺，还要加一个挤压膨化。就是增加生坯的多孔性，同时彻底破坏油料细胞，酶也会被钝化。对于现代的浸出工艺，这个过程是非常必要的，可以提高油收率。
然后就是制取植物油的过程了。
传统上的方法，是压榨法。这是个显而易见的方法，其实就是把油直接挤出来。因为显而易见，所以这个方法使用时间就很久远。在一些乡村的集市，偶尔还能看到土法自制的香油，一般都是土法的压榨法。现在压榨法也还在使用，但是使用的就是大型的榨油机了，但是原理是一样的，就是挤压出油。
外链图片需谨慎，可能会被源头改土法榨油（感谢爱莲提供联接）
外链图片需谨慎，可能会被源头改榨油机
不过目前大规模生产，使用更多的是浸出法。浸出法是使用溶剂把油料里面的油都萃取出来，然后再对含有油品的溶剂进行处理，把油品和溶剂分离，油品就是粗产品，溶剂还有回收使用。
使用的溶剂，基本上是石油制品，比较好的是碳六碳七的烷烃和环烷烃。这个溶剂不需要很纯的化学品，所以直接从只有化工里面某一个馏分得到就可以了。这个溶剂的名字，叫抽提溶剂油。
外链图片需谨慎，可能会被源头改抽提溶剂
己烷作为溶剂的历史最悠久，也是常用的抽提溶剂的主要成分。但是现在己烷成了有害的化学品，使用受到了很多限制。目前有研究使用异己烷的，这个毒性小很多，没有列入禁用化学品名单，但是成本还是有些高。
不清楚使用溶剂浸出算不算绿色工艺。
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