废白土中油脂的回收方法研究进展

刘焕荣，石会龙，刘清源，代晓东

(1.中国石油大学胜利学院 化学工程学院，山东 东营 257061；2.广饶信合化工有限公司，山东 东营 257300；3. 中国石油大学胜利学院 油气工程学院，山东 东营 257061)

在润滑油、油脂、石蜡等产品的精炼过程中，常采用活性白土进行吸附脱色。活性白土在吸附一定的杂质达到精制效果的同时，还会吸附大量的油脂。但是许多油厂却将脱色后含有大量油脂的废白土直接与煤混合用做燃料焚烧，或直接当作垃圾处理，没有对废白土中的油脂进行充分的回收利用，这样不仅浪费了资源，而且还污染环境。因此，废白土中油脂的回收再利用意义重大。

废白土的主要成分是中性油脂、非水化磷脂、天然色素、SiO2、Al2O3[1]，其中油脂含量为20%～30%。假设在食用油脱色精炼过程中，油脂的吸附量最少为0.2%，我国每年消耗2000万吨食用油，如果有80%的油脂需要脱色，则废白土带走油脂量最少为3.2万t。而这些废白土如果不能得到及时处理，不仅会对环境造成污染，而且吸附大量油脂的废白土还可能在空气中发生自燃，引起火灾，危及生命。因此，如何回收废白土中的油脂，恢复废白土的吸附性能得以是研究废白土回收再利用的关键。

废白土的回收原理很简单，即通过一定的化学、物理方法将吸附于废白土上的油脂脱附，疏通孔道，使废白土的活性中心得以“自由”，从而恢复白土的吸附性能[2]。

1 国内外废白土中油脂回收研究现状

1.1 压榨法

压榨法的原理是通过对废白土施加一定的挤压，破坏其对油脂的吸附力，使油脂从废白土中解吸出来，达到回收效果。任佩峰，何平等[3]人利用自制的压榨试验装置对脱色废白土进行压榨试验，研究了压力与废白土的出油效率之间的关系。结果表明：废白土的出油效率与压力成正比，但是当压力超过40MPa时，白土的出油率提高很小，如果继续增大压力，可能得不偿失。

压榨法处理废白土虽然操作简单，能够压榨出部分油脂，但是处理后的废白土中仍含有大量残存油脂，恢复效果有限，而且所用设备价格昂贵，易损坏。而且，回收的油脂质量比较差，限制了油脂的利用。

1.2 水煮法

水煮法是指通过加热含有碱性物质(如碳酸钠、氢氧化钠)和废白土的混合物将吸附的油脂“逼”出来。赵芝贵等[4]人对不同炼油厂的废白土采用加水加热或加少量碱的方法进行研究，油脂的回收率均在95%以上。王万森等[5]人对传统的水煮法进行了改进，先将废白土与一定量的水混合，加热搅拌，然后加入的一定量的表面活性剂，继续加热，最后用热水洗涤下层废白土，将所有液体混合，回收所含油脂，该工艺条件下，油脂的回收率非常高，可达96%。

水煮法简便易行，成本较低，可以较高程度地回收油脂，但是回收的油脂质量较差，只能用作工业用油；回收后的白土结构遭到破坏，不能二次利用，另外，回收过程中需要消耗大量能量，且产生大量废水，造成二次污染。

1.3 表面活性剂法

表面活性剂法是利用表面活性剂即可亲水又可亲油的特性，选择合适的亲水、亲油平衡值，使表面活性剂的亲油基能很好的溶入油脂中，亲水基又能很好的溶于水中，同时使油脂界面张力降低，产生乳化现象。然后在加热和搅拌作用下，使油脂从废白土表面及小孔中脱附出来进入水相，生成不稳定的油/水乳状液，然后用热水洗涤废白土，将乳状液和洗涤液边搅拌边混合，使其自然破乳化，释放油脂，将洗涤后的废白土二次利用[6]。

刘伯约等[6]人用阴离子、非离子表面活性剂和无机助剂的混合物处理废白土，并对废白土中油分的回收率进行分析。实验表明，采用复合表面活性剂对废白土油脂的回收效果优于采用单一表面活性剂时的回收效果，油分回收率最高可达到94 %，而且回收后的油分色泽浅，品质好，处理后的废白土符合国家关于固体废弃物的排放标准。

该方法操作简单，出油快，油脂回收率高，不足之处是回收过程中会产生大量含有表面活性剂的废水，需要二次处理。

1.4 碱液萃取法

碱液萃取法是一种传统的废白土回收油脂方法。该方法所使用的萃取液有两种，分别是纯碱及盐，烧碱，将废白土与萃取液按一定比例配成泥浆煮沸，油水分离[7]。此法得的残油一般为深棕色，只适用于工业用油。当油提取后，白土泥浆经离心机处理得到固体状白土，仅含5%的油分，为淡灰色，尤其是几乎没有一点的臭味，并且不会发生自燃。此法虽简单方便，但仍有废水需要处理，且其废水中含有大量的有机物和盐类，增加废水处理的困难和负荷，造成二次污染。

1.5 超临界CO2萃取法

超临界CO2萃取法是指利用处于超临界状态CO2流体良好的溶解和传质性能，将萃取物有效分离的方法[8]。处于超临界状态的CO2具有液体、气体的双重特性，其密度与液体的相近，具有很强的溶解能力；其黏度接近气体，扩散能力强，可有效地进入废白土孔道内部。利用超临界CO2的双重特性将废白土中残存的油分先溶解到CO2，再降温、减压变成普通状态的气体，自动从白土中析出，达到油分回收的目的。Jerry .W . King等[9]利用超临界 CO2萃取食用油精制产生的废白土时，添加了一定量的硅藻分散剂，实验结果显示，除油后的白土含油率几乎为零。超临界CO2萃取法具有干净、萃取分离合二为一、安全无有毒性、萃取压力和温度可调可控的优势，在废白土处理中具有十分令人看好的应用前景。

除此之外，溶剂法、抽提法、酯交换法、离心分离法等也被用于废白土回收油脂工艺，但这几种方法也都有一定的局限性，既不能完全回收废白土中的油分，又不破坏白土的结构。对废白土的无公害处理，不仅要求可以回收废白土中的油分，还应该可以使废白土的吸附能力得到完全恢复，不产生二次污染。

2 结论

目前，各个炼厂都在积极开发适合自己企业生产的废白土再生方法，但是现阶段的所有再生方法都没有实现对废白土油脂的全部回收和废白土吸附能力的完全恢复，不能重复利用。随着环保法规的日益严格，炼油废白土再生技术必将成为研究的热点。

参考文献

[1]孙孝风，章锡仁，章梓庆，等.在豆粕中添加废白土[J].中国油脂，1999,24(2)：65.

[2]宋喜霞，冯英杰，曲加波.炼油厂废白土再生研究[J] .黑龙江石油化工，1997(3)：21-23.

[3]任佩峰，郑 晓，林国祥，等.废白土压榨取油过程基本特性的研究[J].粮食与食品工业,2007,14 (3):17-19.

[4]赵芝贵，唐文祥，李中轩.炼油厂废白土渣的综合利用研究[J].重庆环境科学，1997，19(5)：60-62.

[5]王万森，武文杰，姚培正,等.表面活性剂溶液法回收废白土中油脂的研究[J].再生资源研究，2003(3)：33-35.

[6]刘伯约.含油废白土处理工艺探索[D].沈阳:辽宁师范大学,2014.

[7]张兆海,张娟春,张静安.萃取法提取废白土残油方法:中国,201110368643.8[P].2011-11-20.

[8]刘瑞源.超临界二氧化碳萃取中草药有效成分的进展[J].广东化工,2002(4):4-6.

[9]King J W,List G R,Johnson J H.Supercritical carbon dioxide extraction spent bleaching clays[J].Suprecipice Fluids,1992,5(1):38-41.