高温对食品级白油性质的影响（二）【勤润白油】

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3  结果与讨论
3．1   食品级白油产品易碳化物试验及紫外吸光度探讨
易碳化物是食品级白油产品最关键的指标之一，易碳化物分析是检测油品中易发生磺化反应物质的多少，对于经过深度精制的油品，发生磺化反应的物质是芳烃，其主要反应机理为：白油中的芳烃与硫酸发生取代反应，生成磺酸化合物。而磺酸化合物带有很强的色泽，如果油品中芳烃含量多，生成的磺酸化合物就多，则酸层色泽就深，易碳化物分析就不易通过。另外，被磺化的物质结构和性质对磺化反应有很大影响吲，油品中芳烃的组成结构差别也决定了发生磺化反应物量的多少，也就是形成空间位阻效应，硫酸与芳烃无法接触发生反应。因此易碳化物分析是否能通过，不仅取决于芳烃含量的多少，还取决于芳烃的结构组成。早期多采用磺化工艺来生产食品级白油产品，由于磺化工艺法中磺化剂多为发烟硫酸或三氧化硫，因此易碳化物分析常作为磺化处理后油品的真实精制程度指标，用来调整磺化工艺反应深度。
紫外吸收的机理：在200～420 nlTl的紫外光范围内，烷烃和环烷烃不吸收能量，而芳烃及多环芳烃在这一波长范围内则吸收能量，因此用吸收程度来表示芳烃含量，紫外吸光度越小，表明油中芳烃越少。SH／T 0415—92方法是以白油产品的紫外吸光度来定量表示油中所含芳烃物质的多少，此方法适合测量芳烃含量极低的油品，也是判断油品精制过程中脱芳烃程度的重要指标之一。按照紫外吸光度测定的一般规律16J，波长小于285 nnl时，主要显示的是单环芳烃含量，波长大于285 nrn时，主要显示的是双环以上芳烃的含量。从紫外吸光度测量中可以用275 am的测量值表征单环芳烃的含量，用295、300 nm的测量值表征双环以上芳烃的含量。
3．2  受热温度对食品级白油性质的影响
受热温度对l号～3号食品级白油性质的影响见表3～表5。从表3～表5可以看出，当食品级白油受热温度逐渐升高时，油品紫外吸光度数值增大，芳烃含量增加，密度与折射率下降幅度很小。当1号食品级白油受热温度为340℃时，275，295，300 nm的紫外吸光度分别增大到0．56，0．21，0．21，易碳化物分析结果变为不通过，并随着受热温度的升高，易碳化物分析中酸层色泽加深：当2号食品级白油受热温度为300℃时，275，295，300 nm的紫外吸光度分别增大到0．55，0．26，0．24，易碳化物分析结果变为不通过，并随着受热温度的升高，易碳化物分析中酸层色泽加深；当3号食品级白油受热温度为310℃时，275，295，300 nln的紫外吸光度分别增大到O．56，0．19，0．18，易碳化物分析结果变为不通过，并随着受热温度的升高，易碳化物分析中酸层色泽加深。
3．3    受热时间对食品级白油性质影响
改变1号食品级白油的高温受热时间，考察受热时间对1号食品级白油性质的影响，结果见表6。从表3与表6对比可以看出，在受热时间为15 min、温度为340℃的条件下，275，295，am的紫外吸光度分别为0．92，0．39，0．38，较受热时间为lO min时的紫外吸光度分别提高O．36，0．18，0．17，易碳化物分析中酸层的色泽也深很多，品质明显变差。当受热温度大于310℃时，高温受热时间对食品级白油的性质有明显的影响，高温受热时间越长，芳烃含量越多，产品品质越差。
3．4  讨论
由表l可以看出，二套高压加氢装置生产的三种润滑油中，除易碳化物分析结果不能通过以外，其它所有的性质都达到食品级白油产品的要求，尤其是紫外吸光度低，表明原料中芳烃的含量已经非常少。
从受热油品紫外吸光度看，2号食品级白油在275，295，300 11m处的紫外吸光度全部变大，表明高温加热对其多环芳烃和单环芳烃含量的影响都很明显；而对1号食品级白油和3号食品级白油而言，275 nm的紫外吸光度增大得更明显，表明高温加热对l号食品级白油、3号食品级白油的单环芳烃含量影响更明显，这也进一步验证，2号食品级白油具有更强的环烷特性。从紫外吸光度变化幅度来看，受热温度在300℃之前，紫外吸光度数值增大较缓和，之后增加幅度加大。在受热温度相同的条件下，2号食品级白油的紫外吸光度明显较另外两种油品要大，表明受热后2号食品级白油更易反应生产芳烃。从易碳化物分析看，l号食品级白油易碳化物分析结果不合格的温度为340℃，2号食品级白油易碳化物分析结果不合格的温度为300℃，3号食品级白油的易碳化物分析结果不合格的温度为310℃，热安定性由高到低的顺序依次为：l号食品级白油>3号食品级白油>2号食品级白油。
从易碳化物分析试验的酸层色泽来看，受热温度为3lO℃的3号食品级白油的易碳化物试验结束后，酸层颜色不深于标准色，但磺酸化合物不易沉降，在规定时间不分层，造成油层颜色色泽较深，故判定易碳化物试验不通过。受热温度为300℃的2号食品级白油的油层颜色无色泽，而酸层颜色明显深于标准色，两种白油易碳化物分析结果不通过有着较明显的区别。从受热试验后2号和3号食品级白油易碳化物分析结果来看，只要油品受热温度超过300℃，产品品质下降。从实验结果来看，通过控制二套高压加氢装置分馏操作中的最高温度，能生产出食品级白油。另外，通过提高异构降凝和后精制反应深度可以进一步降低全馏分润滑油中的芳烃含量，在其进行常减压分馏时，受热后生成的芳烃总量也可减少，易碳化物分析结果则有可能通过，但这将增加装置能耗及缩短催化剂使用寿命。
4  结论
(1)温度对食品级白油的紫外吸光度和易碳化物分析结果有影响，但对易碳化物分析结果的影响更明显，随着温度的升高，紫外吸光度增大，易碳化物分析中酸层色泽加深。
(2)对食品级白油产品来说，当受热温度大干300℃时，高温受热时间对食品级白油的性质有明显的影响，高温受热时间越长，芳烃含量增多，产品品质越差。
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