由于在油脂化工生產(chǎn)過程中，所獲得的粗脂肪酸中通常含有氣味、色素物質(zhì)及短碳鏈脂肪酸等雜質(zhì)，這類物質(zhì)在脂肪酸中的存在會(huì)影響其氣味、顏色以及使用用途，它們可通過蒸餾的方法加以去除。由于在高溫、長時(shí)間和接觸氧的情況下會(huì)形成不皂化物，因此，脂肪酸的蒸餾提純必須在高真空下進(jìn)行。為此，出現(xiàn)了脂肪酸蒸餾加工的連續(xù)蒸餾工藝和相應(yīng)的生產(chǎn)裝置，以得到無味和淺色的產(chǎn)品，同時(shí)為減少能量消耗而特殊設(shè)計(jì)了熱量回收系統(tǒng)。

該工藝主要包含四個(gè)工段：脫氣，輕餾分分離，混合脂肪酸蒸餾及殘?jiān)麴s回收脂肪酸。該工藝的優(yōu)點(diǎn)為：

為了在更進(jìn)一步的處理中防止脂肪酸的氧化，對粗脂肪酸進(jìn)行高效干燥和脫氣。

將低沸點(diǎn)，有顏色和有味的物質(zhì)在預(yù)切割塔中高回流率下脫除，以減少脂肪酸的損失。

二步化的脂肪酸連續(xù)蒸餾：第一步，在這一步中有約90%的脂肪酸被蒸發(fā)。由于溫和的蒸餾條件，因而在主蒸餾器中不皂化物的形式（脂肪酸的聚合和分解）被大大降低，在這一工藝條件下，將得到滿足國際脂肪酸市場高要求質(zhì)量和純度的蒸餾脂肪酸產(chǎn)品。第二步，在這里殘?jiān)鼘⒈粩D榨，以將其中的游離脂肪酸含量降低到20%以下。由于蒸餾時(shí)高的熱負(fù)荷，因而在殘?jiān)麴s蒸出的餾出物的質(zhì)量將比蒸餾步驟1的低。因此，來自殘?jiān)麴s2的餾出物2將被分別收集和排出。以保證蒸餾物的質(zhì)量更好，更穩(wěn)定。

借助高效霧滴撲集器，可以防止脂肪酸產(chǎn)品中混入不揮發(fā)物。

通過應(yīng)用高真空和使用降膜蒸發(fā)器，使蒸餾條件溫和，避免了產(chǎn)品過熱。

對設(shè)備采用夾鉗法蘭盤連接，全封閉或磁驅(qū)動(dòng)泵，保證生產(chǎn)過程中無氧與產(chǎn)品的接觸。

通過回收氣化脂肪酸中的冷凝熱在一主冷凝器中生產(chǎn)0.3MPa蒸汽，最大限度地獲得熱回收。另外，脂肪酸蒸餾物通過加熱粗脂肪酸，同時(shí)本身亦被冷卻。經(jīng)這樣操作使得工藝達(dá)到最大的熱回收效果。

1.2工藝流程描述

1.2.1脫氣和干燥

粗脂肪酸混合物從罐區(qū)或前置設(shè)備被送入脫氣干燥設(shè)備中，在熱交換器中用蒸汽加熱至工藝溫度。任何入料中的水分在脫氣干燥塔內(nèi)經(jīng)閃蒸揮發(fā)，在揮發(fā)氣體中含有的令人不喜歡的雜質(zhì)、水分和空氣將由真空設(shè)備冷凝排出。干燥、脫氣的粗脂肪酸在脫氣/干燥塔的底部聚集，泵入預(yù)切割塔中。

1.2.2預(yù)切割塔

粗脂肪酸在進(jìn)入預(yù)切割塔前，先在熱交換器中被從冷凝器（熱回收）來的蒸餾脂肪酸主餾分的熱量交換加熱，同時(shí)再經(jīng)導(dǎo)熱油加熱器中用導(dǎo)熱油進(jìn)一步加熱至切割分離溫度。預(yù)切割塔為結(jié)構(gòu)填料塔，含有兩段不銹鋼結(jié)構(gòu)薄膜填料。下部被叫做汽提段，上部為調(diào)整段。粗脂肪酸以切割溫度進(jìn)入塔中，并由分配盤分布到填料上。切割后的粗脂肪酸在塔的底液中收集，由泵通過導(dǎo)熱油加熱的降膜蒸發(fā)器循環(huán)。被蒸發(fā)了的脂肪酸通過填料段上升到塔的頂端。

在冷凝器中將脂肪酸蒸氣冷卻。冷凝器由控溫冷卻水冷卻（以下稱為TCW）。餾出物或稱預(yù)切割輕餾分，主要是由低分子脂肪酸輕餾分和不皂化物構(gòu)成，其可用活塞泵泵入罐區(qū)。為使輕餾分有效分離，在塔中餾出物的一定量還應(yīng)回流入塔的頂端。以冷凝回收夾帶出的長鏈脂肪酸氣體。被切割后的粗脂肪酸用循環(huán)泵泵入脂肪酸閃蒸塔。

1.2.3脂肪酸閃蒸塔（第一步蒸餾）

閃蒸后的物料液體在脂肪酸閃蒸塔的底部被收集，并通過循環(huán)泵通過降膜蒸發(fā)器循環(huán)。降膜蒸發(fā)器由導(dǎo)熱油加熱，并保持在脂肪酸要求的蒸餾溫度和真空。系統(tǒng)的壓力為約0.5kPa-0.6kPa，溫度為220℃-230℃。借助在降膜加熱器中被加熱后的混合脂肪酸在閃蒸塔中瞬時(shí)的體積膨脹，達(dá)到脂肪酸的閃蒸作用。

上升的脂肪酸蒸氣經(jīng)脂肪酸閃蒸塔頂部的除沫器分離后，入主冷凝器。主冷凝器亦可稱為所謂的產(chǎn)汽型鍋爐裝置。從蒸餾塔來的脂肪酸蒸氣被管程的自然循環(huán)冷卻水在殼程冷凝。它意味著脂肪酸蒸氣的蒸發(fā)熱被轉(zhuǎn)換到產(chǎn)汽鍋爐的管程冷卻水中，并產(chǎn)生約0.3MPa的低壓蒸汽。經(jīng)相聯(lián)的卸壓罐，該蒸汽被從加入的產(chǎn)汽鍋爐冷卻水（BFW）中分出，可用于所需要的低壓蒸汽系統(tǒng)中。未能在主冷凝器中被凝結(jié)的脂肪酸蒸氣將在最終的冷凝器中被冷凝。最終冷凝器由TCW冷卻。由于該冷卻器冷卻的脂肪酸II相對純度較低，不被作為產(chǎn)品而被回入脫氣/干燥塔進(jìn)行重新蒸餾。

來自冷凝器的脂肪酸餾出物I進(jìn)入熱交換器回收熱量后排出。餾出物的最終冷卻在脂肪酸冷卻器中借助TCW進(jìn)行。并由此將脂肪酸餾出物產(chǎn)品輸往罐區(qū)貯罐。高沸點(diǎn)的殘?jiān)谟?jì)算機(jī)程序控制下被連續(xù)地由脂肪酸閃蒸器的循環(huán)殘?jiān)幸瞥觯⑦B續(xù)定量地送入降膜蒸發(fā)器中回收所含的殘留脂肪酸。

1.2.4殘?jiān)麴s（第二步蒸餾）

從脂肪酸閃蒸器分流出的殘?jiān)河山的ふ舭l(fā)器的上端進(jìn)入。它和殘?jiān)麴s器內(nèi)的循環(huán)殘?jiān)旌稀Ｔ撘耗ぷ越的ふ舭l(fā)器的管內(nèi)流下。蒸發(fā)的脂肪酸和殘?jiān)麴s器內(nèi)不蒸發(fā)的殘?jiān)镔|(zhì)被分離。來自殘?jiān)麴s器的脂肪酸蒸氣在冷凝器中被冷卻。該冷凝器也是所謂的鍋爐產(chǎn)汽型裝置，與主冷凝器相似。來自殘?jiān)麴s器的蒸汽在殼程由管程的自然循環(huán)鍋爐冷卻水（BFW）冷卻。

從冷凝器來的非凝結(jié)物被真空系統(tǒng)拉入最終的冷凝器中進(jìn)行最終冷卻，不冷凝物入真空裝置。為保持閃蒸塔（第一步蒸餾），殘?jiān)麴s塔（第二步蒸餾）的真空，防止波動(dòng)，每一段的真空也可設(shè)計(jì)成由兩套分離的蒸汽噴射系統(tǒng)構(gòu)成。來自冷凝器的脂肪酸餾出物II被回入脫氣/干燥塔重新蒸餾脂肪酸。借助計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)將殘?jiān)鼜臍堅(jiān)麴s器循環(huán)的殘?jiān)a(chǎn)品中定量排出。排出的殘?jiān)紫仍跉堅(jiān)邮展拗斜皇占缓笸ㄟ^熱交換器經(jīng)循環(huán)泵有效地循環(huán)冷卻，然后將殘?jiān)湃霘堅(jiān)占蕖?/p>

1.2.5真空系統(tǒng)

對不同工段的真空將由多級(jí)蒸汽噴射真空系統(tǒng)完成。真空系統(tǒng)大氣冷凝器的冷卻水由泵從熱井經(jīng)冷卻水塔冷卻的板式熱交換器和循環(huán)。為了保證工藝的連續(xù)運(yùn)行，安裝有兩個(gè)板式熱交換器備用。當(dāng)發(fā)生脂肪酸結(jié)垢時(shí)，在一個(gè)操作的時(shí)候另一個(gè)能被清理。這一定間接的真空冷卻裝置防止了冷卻水塔水的污染，保證最低限度的廢水。

1.2.6導(dǎo)熱油系統(tǒng)

脂肪酸蒸餾的能量是由導(dǎo)熱油系統(tǒng)經(jīng)降膜蒸發(fā)器和預(yù)熱器的熱循環(huán)來供給的（以HO表示）。

1.3粗脂肪酸連續(xù)蒸餾工藝的原輔料指標(biāo)和消耗

1.3.1原料的品質(zhì)

所有給出的數(shù)據(jù)是按照處理采用高壓或中壓連續(xù)水解法獲得的粗脂肪酸混合物為依據(jù)的，雜質(zhì)和水分含量小于1%。對于采用皂腳水解法或間歇水解法獲得的脂肪酸，由于其品質(zhì)較低，各項(xiàng)指標(biāo)可能有所變化。但該工藝可對其進(jìn)行加工是無疑的。

1.3.2成品蒸餾粗脂肪酸的質(zhì)量

在設(shè)備啟動(dòng)后，在輔料數(shù)量和質(zhì)量滿足要求并連續(xù)不間斷地供給時(shí)，該裝置可在自調(diào)、連續(xù)操作條件下，得到純度大于99.5%；色澤（羅維朋比色133.4mm）小于R1.0，Y10;酸值約196mgKOH/g-198mgKOH/g（與油脂本身脂肪酸組成有關(guān)）的蒸餾脂肪酸產(chǎn)品。

1.3.3輔料的消耗指標(biāo)

輔料的消耗指標(biāo)是以處理1t粗脂肪酸計(jì)算的：蒸汽（1MPa表壓）50kg，蒸汽（0.3MPa表壓）30kg，電20kWh，冷卻水25m3，燃油20kg，壓縮空氣最大8Nm3/h，鍋爐水約180kg，產(chǎn)生的蒸汽（0.3MPa表壓）140kg。

2結(jié)果及討論

在本工藝中使用了大量的現(xiàn)代控制和測量技術(shù)，如科里奧利質(zhì)量流量計(jì)、壓力式液位計(jì)及PLC系統(tǒng)等，這些技術(shù)的使用不僅節(jié)省了操作設(shè)備的人力投入，同時(shí)使生產(chǎn)工藝達(dá)到的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)更為穩(wěn)定、準(zhǔn)確，消除了人為因素所引起的工藝參數(shù)不穩(wěn)定。在實(shí)際連續(xù)生產(chǎn)中僅需要兩個(gè)人對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，并定時(shí)將殘?jiān)瞥龊吞砑雍谋M的輔料即可。

由于蒸餾脂肪酸的純度與冷卻溫度密切相關(guān)，采用自動(dòng)控制下的產(chǎn)汽鍋爐冷卻水（BFW）控制技術(shù)控制脂肪酸的冷卻溫度，不僅提高了蒸餾脂肪酸的純度，同時(shí)滿足了對系統(tǒng)熱量回收的要求，大大減低了生產(chǎn)運(yùn)行費(fèi)用。兩套鍋爐產(chǎn)汽型冷卻裝置的使用，可將產(chǎn)生的0.3MPa輔助蒸汽用于粗脂肪酸的預(yù)熱，使得在蒸餾連續(xù)生產(chǎn)中不再需要加熱蒸汽，同時(shí)還有富余蒸汽可用于工廠生產(chǎn)的其他方面。

該工藝是以連續(xù)方式進(jìn)行的，其優(yōu)點(diǎn)不僅在于設(shè)備處理量大，可按要求為20t/d-350t/d，更為重要的是連續(xù)化生產(chǎn)極為有利于熱量回收利用的設(shè)計(jì)和使用。不僅如此，由于是連續(xù)化生產(chǎn)，各項(xiàng)蒸餾參數(shù)條件始終保持一致，可獲得品質(zhì)始終如一的蒸餾脂肪酸分餾。為保證得率而回收的脂肪酸餾分&被連續(xù)地重新輸回系統(tǒng)中，不會(huì)造成由于強(qiáng)調(diào)成品品質(zhì)而損失得率這一脂肪酸間歇蒸餾法中無法避免的缺點(diǎn)。

在脂肪酸的殘?jiān)麴s上采用了降膜蒸發(fā)器，其不僅蒸發(fā)效率高，同時(shí)有利于避免在劇烈蒸發(fā)條件下的脂肪酸聚合和分解。由輔料消耗來看，本法的噸脂肪酸能源和輔料消耗遠(yuǎn)低于間歇法。所有未完全冷卻的脂肪酸和殘?jiān)厥盏闹舅?amp;均由最終溫控冷卻水（TCW）冷卻回收，不僅保證了工藝脂肪酸產(chǎn)品I在溫和條件下的蒸餾和純度，同時(shí)保證了整個(gè)生產(chǎn)過程的蒸餾脂肪酸得率。

綜上所述，無論從提高產(chǎn)品品質(zhì)角度，或是降低操作費(fèi)用提高工廠的經(jīng)濟(jì)效益來看，粗脂肪酸連續(xù)蒸餾工藝都具有脂肪酸間歇蒸餾法無法比擬的優(yōu)勢。是一種值得采納的先進(jìn)脂肪酸蒸餾生產(chǎn)工藝。