Tài liệu Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày pot

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế nhà máy tinh luyện
dầu thực vật năng suất 50
m3/ngày
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53 Page 1

Mục lục
PHẦN 1 5
CÔNG NGHỆ DẦU THỰC VẬT 5
CHƢƠNG I. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ DẦU THỰC VẬT 5
1.1.Tình hình sản xuất 5
1.2. Tình hình tiêu thụ dầu thực vật 6
CHƢƠNG II. NGUYÊN LIỆU DẦU THÔ 7
2.1.Thành phần hóa học của dầu thô 7
2.1.1.Triglycerit 7
2.1.2. Glicerin 7
2.1.3. Axit béo 8
2.1.4.Phospholipit 8
2.1.5. Sáp 8
2.1.6. Sterols 9
2.1.7. Các chất mầu 9
2.1.8. Vitamin 9
2.1.9. Các chất mùi 9
2.2. Phân loại các tạp chất có trong dầu thô 10
CHƢƠNG III. SẢN PHẨM DẦU TINH LUYỆN 12

CHƢƠNG IV. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU TINH LUYỆN 13
4.1.Mục đích của quá trình tinh luyện dầu 13
4.2.Các phƣơng pháp tinh luyện 14
4.3. Quy trình tinh luyện chính 15
4.3.1.Quá trình thủy hóa 15
4.3.2. Quá trình trung hòa 24
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53 Page 2

4.3.3.Quá trình rửa dầu 29
4.3.4. Quá trình sấy dầu 30
4.3.5. Quá trình tách sáp 31
4.3.6.Quá trình tẩy màu 32
4.3.7. Quá trình khử mùi 36
V. CHỌN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 41
5.1.1. Quy trình công nghệ 41
5.1.2. Thuyết minh quy trình công nghệ 42
5.2. Tính cân bằng vật chất 44
5.2.1. Tính cân bằng cho quá trình thủy hóa. 44
5.2.2. Tính cân bằng cho quá trình trung hòa 45
5.2.3. Tính cân bằng cho quá trình rửa và sấy dầu 47
5.2.4. Tính cân bằng cho quá trình tẩy mầu và tẩy mùi 47
CHƢƠNG VI. TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 50
6.1. Tính và chọn thiết bị chính 50
6.1.1. Thiết bị thủy hóa kết hợp với trung hòa 50
6.1.2. Tính toán thiết bị trung hòa và thủy hóa : 51
6.1.3. Thiết bị sấy tẩy màu 54
6.1.4. Thiết bị khử mùi 55

6.2. Chọn thiết bị phụ 57
6.2.1. Thiết bị ly tâm tách cặn 57
6.2.2. Thiết bị lọc lá 57
6.2.3. Bơm ly tâm 58
Chƣơng VII . TÍNH ĐỊNH MỨC TIÊU HAO NĂNG LƢỢNG 60
7.1.Tính hơi và chọn nồi hơi 60
7.1.1. Tính hơi 61
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53 Page 3

7.1.2. Chọn nồi hơi 64
7.2. Tính điện 65
7.2.1. Điện động lực 65
7.2.2. Điện chiếu sang 65
7.2.3. Xác định hệ số công suất và dung lƣợng bù 69
7.2.4. Chọn máy biến áp 70
7.2.5. Tính điện năng tiêu thụ hàng năm 71
Chƣơng VIII : Cấp thoát nƣớc 71
8.1. Tiêu chuẩn nƣớc cấp cho sản xuất và sinh hoạt 71
8.2. Nhu cầu sử dụng nƣớc toàn nhà máy 74
8.2.1.Nƣớc dung trong sản xuất 74
8.2.2. Nƣớc dùng trong sinh hoạt 75
8.2.3. Bể nƣớc – Đài nƣớc 75
8.3. Thoát nƣớc 76
PHẦN 2 Error! Bookmark not defined.
TÍNH TOÁN KINH TẾ Error! Bookmark not defined.
Tài liệu tham khảo 77

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53 Page 4

MỞ ĐẦU
Protein, gluxit, lipit là 3 thành phần thiết yếu để xây dựng nên cơ thể và đảm
bảo năng lượng duy trì hoạt động của con người. Ngày nay khi mà dân số tăng nên,
con người cũng trở nên hoạt động hơn thì nhu cầu về năng lượng là rất lớn, cụ thể
với 1 gam dầu thể khi oxy hóa giải phóng 9,3 kcal, và tham gia vào thành phần
nguyên sinh chất của tế bào,… Do vậy dầu thực vật có vị trí quan trọng trong
nghành công nghiệp thực phẩm và nhu cầu năng lượng của con người.
Dầu thực vật được các chuyên gia dinh dưỡng khuyên dùng vì có chứa nhiều
thành phần không no Oleic, Linoleic chuyển hóa trong cơ thể thành vitamin F có
tác dụng điều chỉnh làm giảm lượng cholesterol.
Về phương diện năng lượng dầu thực vật cung cấp năng lượng lớn hơn các thực
phẩm Protein, Gluxit khác.
Dầu thực vật cung là dung môi cung cấp cho nghành công nghiệp, Mỳ ăn liền,
sơn vecni, đánh bóng đồ da…
Do những đóng góp quan trọng như vậy nên việc đưa vào sản xuất dầu thực vật
là vô cùng cần thiết.

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53 Page 5

PHẦN 1
CÔNG NGHỆ DẦU THỰC VẬT
CHƢƠNG I. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ DẦU THỰC VẬT
1.1.Tình hình sản xuất
Hiện nay tại nước ta các nhà máy sản xuất dầu thực vật được bố trí xây dựng ở
cả 3 miền của cả nước nhưng không đều, phần lớn các nhà máy dầu thực vật tập
chung ở khu vực Miền Nam. Điển hình là đơn vị Vocarimex hoạt động bao gồm
các công ty con, Công ty cổ phẩn dầu thực vật dầu Tường An, Công ty cổ phần dầu
thực vật Tân Bình, Công ty cổ phần trích ly dầu thực vật, Công ty cổ phần thương
mại dầu thực vật. Các công ty liên kết làm ăn Công ty dầu ăn Golden, Công ty
TNHH dầu thực vật Cái Lân, Công ty TNHH Mỹ Phẩm LG VINA. Hiện nay
Vocarimex nắm giữ 95% thị phần tiêu thụ sản phẩm dầu ăn, 20% thị phần mỹ
phẩm với tổng vốn 674,533 tỷ đồng, 2010.[6]
Ngày 28 tháng 6 năm 2010, Bộ công thương đã ban hành quyết định phê duyệt
quy hoạch phát triển nghành dầu thực vật Việt Nam 2020 – 2025
+ Giai đoạn 2011-2015 giá trị sản xuất công nghiệp toàn ngành tăng bình quân
từ 17,37%/năm. Đến năm 2015, sản xuất 1.138 ngàn tấn dầu tinh luyện; 268 ngàn
tấn dầu thô; xuất khẩu 50 ngàn tấn dầu các loại.
+ Giai đoạn 2016-2020 giá trị sản xuất công nghiệp toàn ngành tăng bình quân
từ 7,11 %/năm. Đến năm 2020, sản xuất 1.587 ngàn tấn dầu tinh luyện 370 ngàn
tấn dầu thô; xuất khẩu đạt 80 ngàn tấn dầu các loại.
+ Giai đoạn 2021-2025 giá trị sản xuất công nghiệp toàn ngành tăng bình quân

từ 3,69%/năm. Đến năm 2025, sản xuất và tiêu thụ 1.929 ngàn tấn dầu tinh luyện;
439 ngàn tấn dầu thô; xuất khẩu đạt 100 ngàn tấn dầu các loại.[5]
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53 Page 6

Tổng sản lượng dầu tinh luyện tại Viêt Nam tính theo đơn vị nghìn tấn từ năm
2011 là 805.
1.2. Tình hình tiêu thụ dầu thực vật
Các nhà sản xuất trong nước ước tính năm 2010 tiêu thụ dầu thực vật nước ta
vào khoảng 690.000 tấn (bảng 1). Mặc dù không có số liệu chính thức về tiêu thụ
dầu thực vật theo đầu người, nhưng FAO dự báo trong vòng 15 năm tới nhu cầu về
dầu thực vật nước ta sẽ tăng mạnh do nền kinh tế tăng trưởng nhanh (năm 2010
GDP tăng 6,78%) và chiến dịch marketing rầm rộ về việc thay thế mỡ động vật
bằng dầu thực vật để bảo vệ sức khỏe của các nhà sản xuất.
Viện Nghiên cứu chiến lược, chính sách công nghiệp (IPSI) ước tính tiêu thụ
dầu thực vật trên đầu người năm 2010 vào khoảng từ 7,3 – 8,3kg/người. Tuy nhiên,
con số này vẫn còn khá xa so với khuyến nghị của Tổ chức Y tế thế giới
(13,5kg/người/năm). IPSI dự báo tiêu thụ dầu thực vật trên đầu người nước ta năm
2015 sẽ tăng ở mức 16,2-17,4 kg/người/năm và đến năm 2020 là 18,6-19,9
kg/người/năm.
Hầu hết các loại dầu đậu nành và dầu cọ hiện được dùng để sản xuất thực phẩm,
chỉ một số nhỏ được sử dụng trong các ngành công nghiệp và sản xuất mỹ phẩm.
Năm 2010, tổng tiêu thụ dầu đậu nhành nước ta là 175.000 tấn và tiêu thụ dầu cọ là
525.000 tấn. FAO dự báo năm 2011 sức tiêu thụ dầu đậu nành và dầu cọ tương ứng
là 200.000 tấn và 560.000 tấn.
Bảng 1: Tiêu thụ dầu thực vật ở nước ta
1

Đơn vị
2008
2009
2010
2015
Tổng tiêu thụ dầu
thực vật trong nước
Nghìn tấn
607
660,42
690
1200
Tiêu thụ dầu tính
theo đầu người
Kg/người/năm
7,04
7,6
7,8
14,5

1
Tổng cục thống kê, Bộ công thương
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53 Page 7


CHƢƠNG II. NGUYÊN LIỆU DẦU THÔ

2.1.Thành phần hóa học của dầu thô
Dầu thô là những bán thành phẩm thu được từ nguyên liệu là các hạt , quả chứa
dầu, oliu, cọ dầu, đậu nành, ngô, hướng dương, lạc …
- Ép: ép 1 lần, ép kiệt, ép nóng.
- Trích ly bằng dung môi hữu cơ.
Dầu thô là nguyên liệu mới chỉ qua làm sạch sơ bộ lọc cặn tạp, ngoài thành
phần chính là glycerit còn có lẫn các thành phần hòa tan khác nhau có thể gọi là
tạp chất.
2.1.1.Triglycerit
Là thành phần chiếm chủ yếu trong dầu, chiếm hơn 90% khối lượng dầu thô là
este của rượu 3 chức gliceril và axit béo. Thành phần glycerit của dầu thô rất phức
tạp có từ hàng chục đến hàng trăm.
Triglyxerit dạng hóa học tinh khiết không có mầu, không mùi, không vị. Màu
sắc, mùi vị khác nhau của dầu thực vật phụ thuộc vào tính ổn định của các chất
kèm theo với các lipit tự nhiên thoát ra từ hạt dầu cùng với triglycerit. Dầu thực vật
do khối lượng phân tử của các triglycerit rất cao nên khó bay hơi ngay cả trong
điều kiện chân không. Ở nhiệt độ trên 240 - 250°C, triglicerit mới bị thủy phân hủy
thành các sản phẩm bay hơi.
2.1.2. Glicerin
Chiếm 10% khối lượng hợp chất trong glixerit.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53 Page 8

2.1.3. Axit béo
Chiếm 90% khối lượng trong hợp chất glicerit. Tính chất của dầu do thành phần
của axit béo và vị trí của chúng trong phân tử triglycerit quyết định vì glycerin đều
như nhau trong tất cả các loại dầu.
Tính chất vật lý và hóa học của axit béo do số nối đôi và số nguyên tử cacbon

tạo ra. Các axit béo no thường bền với các tác động khác nhau. Các axit béo không
no dễ bị oxi hóa bởi oxi không khí làm cho dầu bị hắc đắng.
Các axit béo trong dầu thường có mạch cacbon với số nguyên tử chẵn. Các axit
béo không no trong dầu dừa có tỉ lệ thấp so với các loại dầu khác.
2.1.4.Phospholipit
Là dẫn xuất của triglycerit. Phospholipit chiếm 0,5-3% trong dầu tùy thuộc loại
dầu.
Hàm lượng phosphatit càng nhiều thì chất lượng dầu càng giảm nên cần loại bỏ
dầu bằng phương pháp thủy hóa.
2.1.5. Sáp
Là este của các axit béo có mạch cacbon dài và rượu đơn hoặc đa chức.
Sáp nằm trên các mô bì của hạt và quả, nó có trong thành phần tế bào của chúng
tạo vai trò bảo vệ mô thực vật. Sáp rất trơ hóa học, không bị tách thành cặn mà tạo
thành mạng các hạt lơ lửng làm giảm hình thức của dầu. Sáp không tan trong nước
mà tạo thành nhũ tương trong nước, tan trong rượu…
Sáp có nhiều trong một số loại dầu thô như dầu bắp dầu lanh, dầu canola, dầu
hướng dương…chứa hàm lượng sáp lớn. Sáp là thành phần không tiêu hóa do đó
cần phải tách sáp ra khỏi dầu.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53 Page 9

2.1.6. Sterols
Chiếm 1-2% khối lượng trong dầu, không có tác hại trong quá trình bảo quản
dầu nhưng cũng không làm tăng thêm giá trị nên loại bỏ.
2.1.7. Các chất mầu
Bản thân glycerit không có màu nhưng dầu sản xuất ra lại có màu, đó là do sự
có mặt của các sắc tố hòa tan trong chất béo và các lipit mang màu.
a. Chlorophyll ( diệp lục tố ): làm dầu có màu vàng xanh, làm tăng các quá

trình oxi hóa xảy ra trong quá trình bảo quản và chế biến.
b. Caroten: làm dầu chuyển từ vàng sang đỏ sẫm, mang bản chất là chứa các
provitamin. Thành phần này ở các loại dầu thô rất ít ngoại trừ dầu cọ, chứa
0,05 đến 0,2% carotene so với tổng lượng chất khô có trong dầu thô.
c. Gossypol: là hydrocacbua mạch vòng, có màu vàng da cam và rất độc,
thường có trong dầu bông chiếm 0,1 -0,2% so với tổng lượng chất khô có
trong dầu thô. Ngoài ra còn có các dẫn xuất khác như; gossypuapurin,
anhydricgossypola, gossyphotphatit… đều không có lợi cho dầu. Nên dầu
bông bắt buộc phải tinh luyện bằng phương pháp hóa học để loại hợp chất
này.
2.1.8. Vitamin
Chủ yếu là vitamin có thể tan trong dầu, A, E, D, K…
2.1.9. Các chất mùi
Ngoài một số loại mùi có sẵn trong dầu, đại bộ phận các chất có mùi là sản
phẩm phân hủy của dầu trong quá trình chế biến. Anhydrit, ceton thường là những
chất gây mùi khó chịu cho sản phẩm, một số chất có độc tính với người và động
vật khi nồng độ của chúng đáng kể trong thức ăn.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53 Page 10

Ngoài ra trong thành phần dầu còn có lẫn các axit béo tự do, các chất protein sẽ
làm giảm chất lượng dầu.
Bảng 1: Thành phần tạp chất của các loại dầu thô.

2.2. Phân loại các tạp chất có trong dầu thô
Các tạp chất trong dầu tồn tại dưới dạng dung dịch thực, dung dịch keo hay
huyền phù, chia làm hai loại :
 Tạp chất loại một: các chất chuyển vào trong quá trình ép, trích ly từ

nguyên liệu có dầu.
 Tạp chất loại hai: tất cả các chất xuất hiện do kết quả của các phản
ứng xẩy ra trong dầu khi bảo quản, lưu trữ. Các tạp chất này là các sản
phẩm của sự biến đổi hóa học của glycerit và các chất khác có trong
dầu.

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53 Page 11

Bao gồm:
 Tạp chất vô cơ: đất, đá, sạn, sỏi, nước tự do tan lẫn và các muối kim
loại
 Tạp chất hữu cơ: phosphotit, phospholipit, sáp, hydrocarbua, gluxit,
glucoxit, enzyme, vitamin tan trong dầu, acid béo tự do, các chất nhựa
và tannin, các chất gây mầu, gây mùi. Ngoài ra còn có các loại loại
thuốc trừ sâu, độc tố thực vật và các độc tố vi sinh vật.
Số lượng và chất lượng các tạp chất trong dầu thô (tạp chất loại một) phụ thuộc
vào:
 Phương pháp khai thác (- ép hoặc trích ly-)
 Thông số ky thuật (- nhiệt đô, áp lực -)
 Chất lượng nguyên liệu: thời gian thu hoạch (- trạng thái sinh lý của
hạt: non, già, rụng tự do -), cách thức và biện pháp xử lý, thời gian
bảo quản, thời gian bảo quản không được lâu.
Mặc dù trong dầu hàm lượng tạp chất này chứa không nhiều nhưng đều gây trở
ngại đến kỹ thuật thuật luyện dầu, hoặc làm cho dầu có màu sắc, mùi vị xấu, khó
bảo quản. Một trong số chúng lại độc trong dầu.
 Các hợp chất gluxit lẫn trong dầu làm cho dầu có màu duowusi ảnh
hưởng của nhiệt độ cao khi chưng sấy, trung hòa, tẩy mùi…làm cho

dầu có màu sẫm lại, dễ tạo thành hệ keo, tạo thành cặn bết dính trên
vải lọc của máy lọc dầu, bao bọc chất hấp phụ khi tẩy màu
 Các loại glucozit, aceton, aldehyt… làm cho dầu có mùi vị khó chụi.
 Acid béo tự do làm cho dầu chua, ảnh hưởng đến giá trị sinh lý khi ăn,
khó bảo quản.
 Các chất màu làm cho dầu bị sậm màu giảm giá trị cảm quan.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Tồn Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53 Page 12

 Các kim loại có thể là tác nhân xúc tác cho q trình ơi hóa dầu…
 Các độc tố (thuốc trừ sâu, độc tố vi sinh vật…) làm giảm giá trị dinh
dưỡng của dầu, có thể gây độc đối với sức khỏe người sử dụng.
Bảng 2: Tiêu chuẩn chất lượng một số ngun liệu dầu thơ
Tên chỉ tiêu
Đơn vò
Dầu phộng
Dầu nành
Dầu dừa
Dầu mè
Cảm quan

có mùi thơm
đặc trưng


FFA (theo acid oleic),
%
3

3
2
3
Ẩm,max
%
0,5
0,5
0,5
0,5
Tạp chất max
%
0,5
0,5
0,5
0,5
IV
mgI
2
/100g
80-106
110-143
7-11
103-120
SV
mgKOH/g
186-196
189-197
248-267
186-196
Chỉ số khúc xạ 30

0
C

1,1465-1,471
1,448-1,45

1,466 -1,472
Tỉ khối 30
0
C
g/ml
0,914-0,92
0,914-0,921
0,914-0,92
0,91-0,92
Hàm lượng chất không
xà phòng hoá, max
%
1,5
1,5
0,8
0,8

CHƢƠNG III. SẢN PHẨM DẦU TINH LUYỆN
Dầu thực phẩm đem sử dụng cần phải đảm bảo các u cầu
 Khơng độc với người.
 Có hệ số đồng hóa và giá trị dinh dưỡng cao.
 Có mùi vị thơm ngon.
 Có tính ổn định cao, ít bị biến đổi trong bảo quản và chế biến.
 Các tạp chất khơng có giá trị dinh dưỡng càng ít càng tốt.

Dựa vào những nguồn dầu tinh luyện trên thị trường và qua kinh nghiệm thực tế
sử dụng, người ta có thể rút ra một số u cầu cụ thể:
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53 Page 13

 Về màu sắc: không màu hoặc màu vàng nhạt.
 Về mùi vị: không mùi hoặc có mùi thơm nhẹ đặc trưng.
 Về thành phần: không chứa các axit béo tự do, các chất nhựa các chất sáp
hay độc tố hay các chất gây rối loạn sinh lý.
Bảng 3: Các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm chủ yếu
STT
Tên sản phẩm
Các chỉ tiêu chất lƣợng
FFA
2
(%)
M&I
3
(%)
IV
4
(Wijs)
MP
5
(0C)
1
Cooking Oil
0,1

0,1
57 ÷ 143

2
Dầu vạn thọ
0,1
0,1
57 ÷ 143

3
Shortening
0,1
0,1
70 max
30 ÷ 52
4
Magarine
0,4
(%W) 15 ÷ 25
70 max
35 ÷ 52
5
Dầu mè tinh luyện
0,1
0,1
103 ÷ 120

6
Dầu phộng tinh luyện
0,1

0,1
85 ÷ 106

7
Dầu nành tinh luyện
0,1
0,1
115 ÷ 143

8
Dầu Vio
0,1
0,1
103 ÷ 120

9
Dầu Season
0,1
0,1
90 ÷143

10
Palm Oil
0,1
0,1
50 ÷ 55
30 ÷ 40
11
Palm Olein
0,1

0,1
57 min

12
Dầu dừa tinh luyện
0,1
0,1
7 ÷ 11


CHƢƠNG IV. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU TINH LUYỆN
4.1.Mục đích của quá trình tinh luyện dầu
 Loại bỏ các thành phần không có lợi cho dầu.
 Thuận lợi cho quá trình bảo quản dầu.
 Tạo giá trị cảm quan tốt cho người sử dụng.

2
Chỉ số axit béo
3
Hàm ẩm cho phép
4
Chỉ số iod
5
Điểm nóng chảy
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53 Page 14

4.2.Các phƣơng pháp tinh luyện

Có 2 phương pháp tinh luyện chính thường được sử dụng trong các nhà máy tinh
luyện dầu
 Phương pháp vật lý
 Phương pháp hóa học
Phương pháp vật lý
 Phương pháp vật lý điển hình thường gồm các quá trình: Thủy hóa – tẩy
màu – Khử mùi
 Đặc biệt thích hợp với các loại dầu có hàm lượng photphatit lớn: các loại
dầu từ hạt canola, hạt hướng dương, bắp… tùy vào hiệu quả kinh tế của
quy trình so với phương pháp tinh luyện hóa học.
 Riêng đối với các loại dầu có hàm lượng chất độc gossypol cao như dầu
bông thì không thể tinh luyện bằng phương pháp vật lý được mà phải sử
dụng phương pháp tinh luyện hóa học để loại các hợp chất này. Ngoài ra
phương pháp này cũng không sử dụng đối với các loại dầu có hàm lượng
photphatit không hydrat hóa cao thường chỉ số này > 0,1% và dầu thô có
hàm lượng ion sắt > 2ppm.
 So với phương pháp tinh luyện hóa học thì phương pháp tinh luyện vật lý
đơn giản hơn và ít tổn thất dầu hơn.
Phương pháp tinh luyện hóa học
 Quá trình điển hình của phương pháp tinh luyện bằng hóa học là: Thủy
hóa – Trung hòa – Tẩy màu – Tẩy mùi.
 Trong đó quá trình trung hòa bằng kiềm là quá trình quan trọng và không
thể thiếu trong phương pháp tinh luyện hóa học.
 Ưu điểm: Loại được hầu hết các tạp chất, kể cả hợp chất màu gossypol ở
dầu bông mà phương pháp tinh luyện vật lý không loại được.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53 Page 15

 Nhược điểm:
 Có quá trình trung hòa, gây tổn thất dầu.
 Sử dụng hóa chất gây tốn kém.
 Quy trình công nghệ phức tạp hơn phương pháp tinh luyện vật lý.
Dầu thô trước khi đem tinh luyện thường được đem để lắng trong các thùng lớn,
tạo quá trình lắng các chất rắn, các hạt phân tán, trong đó có sáp.
4.3. Quy trình tinh luyện chính
4.3.1.Quá trình thủy hóa
Nguyên tắc: Quá trình này dựa vào phương pháp hydrat hóa để làm tăng độ
phân cực của các tạp chất keo hòa tan trong dầu mỡ.
Có nhiều phương pháp thủy hóa khác nhau như: thủy hóa băng nước , bằng
dung dịch nước muối loãng, bằng dung dịch điện ly (Na
2
CO
3…
), bằng axit
(photphoric, citric…) hoặc bằng enzyme…Lựa chọn phương pháp thủy hóa
thích hợp dựa vào tính chất của dầu thô.
Có thể thêm muối và chất điện ly để thúc đẩy nhanh quá trình tách cặn của
phương pháp thủy hóa.
Mục đích chính của phương pháp thủy hóa là loại các tạp chất có thể hydrat
hóa thành dạng không hòa tan trong dầu như: photphatit, sáp, protein và phức
chất…
Ngoài ra quá trình thủy hóa còn mang lại nhiều lợi ích tiềm năng như:
 Cần thiết cho quá trình sản xuất Leucithin từ các gum đã hydrat hóa.
 Giảm độ nhớt của dầu thô trong các quá trình tinh luyện sau này.
Là quá trình bắt buộc đối với quá trình tinh luyện vật lý vì làm giảm hàm
lượng các tạp chất, đặc biệt là các photphatit và các tạp chất khác trong đó có
các ion kim loại có khả năng xúc tác cho quá trình oxy hóa làm hỏng dầu.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53 Page 16

Để dầu tinh luyện bằng phương pháp vật lý đạt chất lượng tốt thì hàm lượng
photpho trong dầu phải < 5ppm.
Biến đổi:
 Vật lý :
 Giảm đi phần lớn hàm lượng các tạp chất trong dầu:
phospholipit, protein…
 Dưới tác dụng hydrat hóa, chỉ số axit trong dầu sẽ giảm. Do các
tạp chất keo có tính axit, các protein lương tính phát sinh kết
tủa, và một số acid béo cũng bị lôi cuốn theo kết tủa.
 Khối lượng và thể tích của nguyên liệu giảm.
 Hàm ẩm tăng.
 Hóa học :
 Phospholipit sẽ phản ứng với nước, tính tan trong dầu giảm.
Do đó ta có thể dễ dàng tách ra khỏi nguyên liệu.
 Ngoài ra còn xẩy ra phản ứng thủy phân dầu trung tính tạo
thành các diglyxerit, monoglycerit, glycerin và axit béo tự do.
 Hóa lý : Phospholipit trở lên háo nước, tạo thành các hạt keo đông tụ.
Thông số kỹ thuật
 Hàm lượng nước đưa vào:
 Ứng với mỗi loại dầu sẽ cần một lượng nước thích hợp. Do đó
cần tiến hành thí nghiệm hydrat hóa thử trước đối với từng loại
dầu, từng đợt dầu.
 Lượng nước đưa vào nếu vừa đủ, trong điều kiện thuận lợi sẽ
xẩy ra sự hydrat hóa dễ dàng, các kết tủa hạt rắn nhanh chóng
tạo thành, tách ra khỏi dầu.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53 Page 17

 Khi nước đưa vào quá thừa, các micelle tan thành hệ nhũ tương
bền khó phá hủy.
 Khi nước đưa vào thiếu, một phần photpholipit trong dầu không
được bão hòa nước, không kết tủa. Dầu sau khi thủy hóa vẫn
còn một lượng photpholipit hòa tan.
 Nhiệt độ thực hiện quá trình: nhiệt độ tối ưu là 40 -50°C
 Nồng độ chất điện ly: trường hợp dùng tác nhân hydrat hóa là dung dịch
loãng các chất điện ly: NaCl…, nồng độ của chúng cũng gây ảnh hưởng lớn
đến quá trình hydrat hóa. Thường dung dung dịch muối NaCl 0,3%. Khi
dung chất điện ly làm tác nhân hydrat hóa, một mặt sự kết tủa được xúc tiến
nhanh hơn, dầu sau thủy hóa sáng màu hơn vì nhiều chất như acid, kiềm
cũng phá hủy được các chất màu trong dầu, mặt khác dầu trung tính tổn thất
theo ít cặn hơn.
 Cường độ khuấy trộn và thời gian khuấy cũng ảnh hưởng đến quá trình này.
4.3.1.1. Thủy hóa bằng nƣớc
Giảm chỉ số axit của dầu do các tạp chất keo có tính axit là các protein lưỡng
tính phát sinh kết tủa và do tác dụng hấp phụ của kết tủa và do tác dụng hấp
phụ của kết tủa cũng kéo theo một số axit béo tự do ra khỏi dầu.
Quá trình thủy hóa có thể dung độc lập để tránh đóng cặn dầu trong suốt quá
trình vận chuyển và tồn trữ.
Mục đích chính của quá trình thủy hóa bằng nước là sản xuất dầu mà không
bị đóng cặn suốt quá trình vận chuyển và tồn trữ.
Lượng nước dùng thủy hóa thường khoảng 2% so với lượng dầu hoặc bằng
75% lượng photphatit có trong dầu. Nếu lượng nước dùng quá ít thì độ nhớt
của dầu lớn, vì vậy hiệu suất thủy hóa thấp. Nhưng nếu lượng nước quá lớn
sẽ gây phản ứng thủy phân dầu, dẫn đến tổn thất dầu.

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53 Page 18

Sơ dồ quá trình thủy hóa bằng nước

Nhiệt độ rất quan trọng trong quá trình thủy hóa vì nhiệt độ tăng cao sẽ làm
giảm tốc độ quá trình hydrat hóa và làm tăng tính hòa tan của photpholipit
trong dầu, tuy nhiên nhiệt độ quá thấp sẽ làm tăng độ nhớt của dầu, làm cho
các tạp chất khó kết tủa.
Ưu điểm :
 Rẻ tiền hơn các phương pháp thủy hóa khác, đơn giản.
Gia nhiệt
(60-71
0
C)
Dầu thô
Khuấy trộn
(30 phút)
Ly tâm
Bốc hơi chân không (50
mmHg-82,20C)
Làm nguội
(49-55
0
C)
Dầu đã thủy hoá
Gum đã
hydrat hoá

Bốc hơi chân không
(50 mmHg; 82,20C)
Làm nguội
(49-55
0
C)
Leucithin thương mại
Nước (2%)
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53 Page 19

 Quy trình sản xuất leucithin đơn giản hơn, ít tạp chất hơn.
Nhược điểm :
Không loại hết hoàn toàn photpholipit mà chỉ loại được các photpholipit có
thể hydrat hóa được mà không loại các photpholipit không thể hydrat hóa
được như : các muối Ca và Mg của axit photphatidic và phophatidyl
ethanolamine. Do đó, dầu sau thủy hóa thường chứa 80 – 200ppm
photpholipit, tùy thuộc vào loại và chất lượng dầu thô nói chung và mức độ
hoạt động của Enzyme Photpholipase nói riêng (Enzyme xúc tác cho phản
ứng tạo axit photphatidic từ các photphatit có thể hydrat hóa). Phương pháp
thủy hóa này thường không thích hợp cho dầu có hàm lượng photpholipit
không hydrat hóa cao như dầu đậu nành, dầu hướng dương…[2]
4.3.1.2. Thủy hóa bằng axit.
Bản chất giống quá trình thủy hóa bằng nước mà trong đó có sự hoạt động kết
hợp của cả axit và nước.
Ưu điểm:
Axit có thể chuyển các photpholipit không hydrat hóa được thành dạng
hydrat hóa bằng cách phân hủy muối của axit photphatidic, giải phóng axit

photphatidic và photphatidyl ethanolamine và tạo 1 dạng phức với Ca và Mg, có
thể hòa tan trong pha nước và loại ra khỏi dầu.
Nhược điểm:
Gum thu được sau quá trình thủy hóa bằng axit không thích hợp cho quá
trình sản xuất leucithin bởi thành phần photpholipit của chúng khác so với
photphatit thu được từ quá trình thủy hóa bằng nước do chứa nhiều axit
photphatidic và chứa nhiều axit được dùng làm tác nhân cho quá trình thủy hóa.
Nhiều quá trình thủy hóa bằng axit được cải tiến để thu hồi được dầu có hàm
lượng photpho < 5ppm được dùng cho những dầu có chất lượng cao.[2]
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53 Page 20












Gia nhiệt
(70
0
C)
Dầu thô

Làm nguội
(400C, 3h)
Gia nhiệt

Ly tâm

Dầu đã thủy hoá
(phophorus < 30 ppm)
Dd Axit Citric
Nước
Tinh thể
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53 Page 21

4.3.1.3. Thủy hóa khô


Ưu điểm :
 Loại được Photpholipit, axit, hợp chất màu và các tạp chất khác do
khả năng hấp phụ của đất hoạt tính và sau đó tách đất bằng phương
pháp lọc.
 Không cần dùng nước, do đó không pha loãng dầu, tiết kiệm chi phí
năng lượng do không cần phải bốc hơi chân không để loại nước.
Gia nhiệt
(80-100
0
C)
Dầu thô

Giữ hỗn hợp
(15 ph)
Gia nhiệt
(120-140
0
C, 15ph)

Làm nguội (< 100 C)

Dầu đã thủy hoá
Dd Axit photphoric 85%
(0,05-1,2% so với dầu
thô)
1-3% đất hoạt tính
Nước (ít)
Lọc

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53 Page 22

 Phương pháp này thích hợp đối với các loại dầu thô có hàm lượng
photpholipit thấp : dầu cọ, dừa và dùng cho các loại dầu từ đã qua
thủy hóa bằng nước hoặc axit để hạ thấp hàm lượng photphorus trong
dầu trong quá trình tinh luyện hơi, sau quá trình dầu thường có hàm
lượng photphorus < 5 ppm.
Nhược điểm :
 Làm tăng hàm lượng axit béo tự do trong dầu FFA < 0,2% do quá
trình thủy phân dầu trong môi trường axit, nhiệt độ cao.

 Không dùng được cho các loại dầu thô có hàm lượng photpholipit
cao. [2]
4.3.1.4. Qúa trình thu hồi các phế liệu sau quá trình thủy hóa.
a. Quá trình chế biến các cặn dầu
Cặn dầu là những chất phân ly từ dầu qua các quá trình lắng, lọc, ly tâm. Thành
phần của nó gồm chủ yếu là dầu trung tính, các photphatit, sáp thực vật và các chất
nhầy thực vật. Tùy thuộc vào phương hướng chế biến tiếp theo mà quyết định các
biện pháp thu hồi và xử lý khác nhau.
Để thu hồi dầu thông thường đem đun cặn với nước vài giờ ở nhiệt độ 100-
105°C . dưới ảnh hưởng của nhiệt độ phần lớn protit và chất nhầy bị ngưng kết và
tách ra khỏi dầu. Người ta cũng có thể xử lý cặn bằng cách đun với H
2
SO
4
hoặc xử
lý bằng muối ăn.
Với dầu có hàm lượng sáp cao có thể thu hồi sáp trong cặn bằng dung môi có
tính hòa tan chọn lọc. Sáp thu được là một nguyên liệu quý trong sản xuất vật liệu
cách điện, văn phòng phẩm…
b. Thu hồi lecithin
Lecithin là tên thương mại của hỗn hợp photphatit, nhưng với ý nghĩa hóa học
thì lecithin là tên của hợp chất photphotidyl cholin, đặc biệt là photphatit từ quá
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53 Page 23

trình tinh luyện dầu nành. Hỗn hợp photphatit sau quá trình thủy hóa dầu ngoài
photphatidyl cholin thường gồm : 1.Photphatidylethanolamin; 2.
Photphatidylinositol; 3.Photphatidylserine; 4. Axit photphatidic; 5.Glycolipit. Tỷ lệ

các photphatit này ở các dầu khác nhau.
Bảng 4 : Hàm lượng các photphatit này ở các dầu khác nhau.
Tên photphatidyl
Dầu nành
Dầu bắp
Dầu bông
Dầu lanh
Photphatidyl cholin
16 – 42
31
14
37
Photphatidylethanolamin
8 – 34
3
24
29
Photphatidylinositol
1. 7 – 21
16
13
14
Photphatidyl serine
0. 2 – 6. 3
1


Axit photphatidic
0. 2 – 14
9

7

Glycolipit
14. 3 – 29. 6
30

20

Hỗn hợp photphatit thu được sau quá trình thủy hóa thường chứa rất nhiều
nước, dầu do đó cần được xử lý sơ bộ như sau : Đun nóng đến 90 - 95°C bằng hơi
nước gián tiếp, khuấy đều để phân tách cặn có thể thêm 7% muối ăn để thúc đẩy
nhanh quá trình tách cặn, để lắng khoảng 2-3 giờ ta hút lấy dầu ở phía trên ra. Sau
đó rửa cặn nhiều lần bằng nước rồi đem ly tâm tách nước và dầu sót ra khỏi cặn
(hỗn hợp photphatit).
Sau quá trình ly tâm photphatit thường chứa khoảng 25 – 30% nước, có khi đến
50% nước. Do đó photphatit cần phải được xử lý tiếp càng nhanh càng tốt để tránh
sự phát của vi sinh vật.
Một số các phương pháp để xử lý lecithin sau quá trình ly tâm như (phương
pháp này chỉ dùng để xử lý gum thu được từ quá trình thủy hóa bằng nước):
 Quá trình tẩy mùi lecithin
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53 Page 24

Hỗn hợp photphatit sau quá trình ly tâm được đưa vào hệ thống sấy khô bằng
hơi nước ở áp suất chân không nhỏ hơn 50 mmHg và nhiệt độ bé hơn 100°C. Thực
hiện quá trình sấy kết hợp với tẩy mùi và loại các hợp chất dễ bay hơi đến khi
lecithin thu được hàm ẩm bé hơn 0,5%.
 Quá trình tách nước khỏi lecithin

Hỗn hợp photphatit sau quá trình ly tâm được đưa vào một hệ thống sấy khô
bằng hơi nước ở áp suất tuyệt đối từ 50 – 300 mmHg và nhiệt độ từ 116 - 130°C.
Thực hiện quá trình sấy đến khi lecithin thu được có hàm ẩm bé hơn 0,5%.
Lecithin thu được chứa nhiều hợp chất không mong muốn do xẩy ra một số các
phản ứng hóa học ở nhiệt độ cao.
4.3.2. Quá trình trung hòa
Sử dụng trong tinh luyện dầu bằng phương pháp hóa học.
Nguyên tắc: quá trình chủ yếu dựa vào phản ứng trung hòa. Dưới tác dụng của
kiềm các axit béo tự do và các tạp chất có tính axit sẽ tạo thành các muối kiềm,
chúng không tan trong dầu mỡ nhưng có thể tan trong nước nên có thể phân ly ra
khỏi dầu bằng cách lắng hoặc rửa nhiều lần.
PTPU. RCOOH + NaOH -» RCOONa + H
2
O
Mục đích: chủ yếu là loại trừ các axit béo tự do gọi là quá trình trung hòa dầu.
Ngoài ra xà phòng sinh ra còn có khả năng hấp phụ nên chúng có thể kéo
theo các tạp chất như protein, chất nhựa, các chất màu và cả những tạp chất
cơ học vào trong kết tủa, do đó làm giảm chỉ số axit của dầu và loại một số
tạp chất.
Hóa chất: thường dùng nhất là NaOH hoặc KOH. Người ta cũng có thể dùng
Na
2
CO
3
, nhưng có nhược điểm là tạo ra khí CO
2
trong quá trình trung hòa làm dầu
bị khuấy đảo khiến xà phòng sinh ra bị phân tán và khó lắng, mặt khác nó tác dụng