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氮?dú)鈿庹{(diào)儲(chǔ)油實(shí)罐試驗(yàn)

文檔作者：嚴(yán)輝文１劉潛１李林杰１葉真洪２付鵬程２文檔來(lái)源：１　中央儲(chǔ)備糧東莞油脂直屬庫(kù) ２　中儲(chǔ)糧成都糧食儲(chǔ)藏科學(xué)研究所		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年01月07日
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糧食儲(chǔ)藏技術(shù)
氮?dú)鈿庹{(diào)儲(chǔ)油實(shí)罐試驗(yàn)＊
嚴(yán)輝文１　劉　潛１　李林杰１　葉真洪２　付鵬程２
（１　中央儲(chǔ)備糧東莞油脂直屬庫(kù)?。担玻常保矗罚?
（２　中儲(chǔ)糧成都糧食儲(chǔ)藏科學(xué)研究所?。叮保埃埃梗保?
摘　要　油脂劣變的主要過(guò)程是油脂氧化酸敗，引起酸敗的主要途徑是油脂的自然氧
化，因此控制儲(chǔ)藏期間油罐中的含氧量是有效阻止油脂氧化酸敗的重要方法。基于上述原
理，通過(guò)向油脂儲(chǔ)罐內(nèi)注入高純度氮?dú)猓瑥亩_(dá)到防止油脂自然氧化的目的。為了試驗(yàn)過(guò)程
中油罐的安全，采用外置氣囊的方式維持油罐內(nèi)外壓力的平衡，以便及時(shí)消除因晝夜溫差導(dǎo)
致的脹罐或壓罐。通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了氣調(diào)儲(chǔ)油試驗(yàn)方案的可行性和易操作性，達(dá)到了抑制油品
酸敗的目的。
關(guān)鍵詞　氮?dú)鈿庹{(diào)　油罐　氣囊　油脂酸敗
　　油脂常規(guī)儲(chǔ)藏容易酸敗，嚴(yán)重時(shí)可影響油脂的
食用品質(zhì)和人體健康。因此，延緩油脂氧化成為行
業(yè)內(nèi)特別關(guān)注的課題，歐美國(guó)家油脂儲(chǔ)藏和管理已
將氣調(diào)儲(chǔ)油作為主要的儲(chǔ)油方法。氣調(diào)儲(chǔ)油技術(shù)就
是依據(jù)這個(gè)原理，利用一定純度的氮?dú)庵脫Q儲(chǔ)油罐
內(nèi)空間的氧，從而增強(qiáng)油脂儲(chǔ)藏穩(wěn)定性。而且充氮
儲(chǔ)油對(duì)儲(chǔ)油容器無(wú)特殊要求，設(shè)備和附件少，氣調(diào)
儲(chǔ)油容易實(shí)現(xiàn)。
１　材料
１．１　試驗(yàn)油脂
２０１４年進(jìn)口阿根廷大豆原油，與對(duì)照罐油脂
為同一批次和產(chǎn)地。
１．２　試驗(yàn)罐和對(duì)照罐
試驗(yàn)油罐：２１１號(hào)油罐，罐容１４０００ｍ３，儲(chǔ)油
數(shù)量１２９７５ｔ，２０１４年入庫(kù)；對(duì)照油罐：２１２號(hào)油
罐，罐容１４０００ｍ３，儲(chǔ)油數(shù)量９３５３ｔ，２０１４年入
庫(kù)。
１．３　儀器設(shè)備
變壓吸附制氮機(jī)（產(chǎn)量３０ｍ３／ｈ，氮?dú)饧兌?
９９．５％）；配套冷干機(jī)、氣體檢測(cè)報(bào)警儀、測(cè)溫儀、
空氣儲(chǔ)罐、減壓球閥、壓力計(jì)１套；氣囊：規(guī)格為
２０ｍ×２ｍ×２．２ｍ （長(zhǎng)×寬×高），內(nèi)層為０．１５ｍｍ
厚食品級(jí)ＴＰＵ聚酯材料，外層為０．６ｍｍ厚抗紫外
線ＰＶＣ復(fù)合材料。
２　方法
２．１　罐體安全與氣密處理
試驗(yàn)罐是設(shè)計(jì)壓力為－４９０Ｐａ～１９６０Ｐａ的金屬
固定拱頂罐，儲(chǔ)罐具有良好的氣密性，為開展氣調(diào)
儲(chǔ)油工作提供了扎實(shí)基礎(chǔ)，但同時(shí)存在著極大的風(fēng)
險(xiǎn)，如遇到高溫或低溫情況，罐內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓而氮?dú)?
補(bǔ)充不足極易造成安全事故。為克服出現(xiàn)隱患，試
驗(yàn)增加了氣囊，且氣囊的體積設(shè)計(jì)選用最為保守的
參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。在試驗(yàn)過(guò)程中將氣囊體積定制為
１２０ｍ３ （按照極限溫差達(dá)到５０℃）。試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是在
極限溫度下找到一個(gè)較為安全的高濃度氮?dú)庋a(bǔ)償區(qū)
間，使罐內(nèi)氮?dú)鉂舛冗_(dá)到９２％～９８％，而又不對(duì)
罐體產(chǎn)生損壞，不造成安全事故。為了確保試驗(yàn)安
全性和解決罐內(nèi)氣體體積變化隱患，采取了如下措
施：
２．１．１　跟蹤分析罐內(nèi)壓力變化，找準(zhǔn)罐內(nèi)壓力變
·２５·
＊ 通訊地址：廣東省東莞市麻涌鎮(zhèn)新沙港工業(yè)園
糧　食　儲(chǔ)　藏?。玻埃保?（１）
化規(guī)律，出現(xiàn)異常情況及時(shí)處理。
２．１．２　跟蹤氮?dú)鉂舛茸兓?guī)律，出現(xiàn)過(guò)快衰減時(shí)
應(yīng)及時(shí)查找原因并妥善處理。試驗(yàn)期間共出現(xiàn)氣囊
輕微漏氣２次，經(jīng)采用修補(bǔ)膠處理，效果良好。
２．１．３　安裝負(fù)壓保護(hù)裝置和氣體濃度取樣頭。在
罐頂呼吸閥位置防雨罩下方安裝錐形負(fù)壓保護(hù)裝置
和罐內(nèi)氣體濃度取樣頭，并用糧膜密閉。當(dāng)壓力達(dá)
到－４０Ｐａ時(shí)，罐頂薄膜將被刺破，及時(shí)釋放負(fù)壓，
避免負(fù)壓過(guò)大造成破壞。同時(shí)在氣囊和罐體之間加
裝負(fù)壓卸壓裝置，負(fù)壓低于警戒時(shí)將打開卸壓閥
門，避免負(fù)壓對(duì)罐體的破壞。
２．１．４　充氮?dú)馇埃鼡Q了計(jì)量口、取樣口密封膠
條，用棉布條和中性硅酮膠密閉浮標(biāo)口等部位。每
次充氣或補(bǔ)氣前對(duì)罐體、氣囊氣密性采用ＰＴ試驗(yàn)
法進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)氣密性出現(xiàn)異常時(shí)，用肥皂水噴灑
氣囊管道連接處和油罐孔洞處，發(fā)現(xiàn)漏氣部位及時(shí)
處理，確保氣密完好。
２．１．５　對(duì)試驗(yàn)罐罐底壁閥、底閥進(jìn)行雙鎖施封，
未經(jīng)允許，不得擅自開啟閥門。油品出庫(kù)前，必須
先拆除試驗(yàn)裝置，并做好出庫(kù)前的復(fù)核工作。
２．２　氣調(diào)工藝
空壓機(jī)→空氣儲(chǔ)罐→冷干機(jī)→制氮機(jī)→氮?dú)鈨?chǔ)
藏→氣囊→試驗(yàn)罐。
通過(guò)罐區(qū)吹掃管線連通罐底立管距裝油線高
４０ｃｍ，讓符合濃度要求的氮?dú)獬淙胗凸揄敳?，?
罐內(nèi)空間的空氣從呼吸閥置換排出，至罐內(nèi)氮?dú)鉂?
度達(dá)到設(shè)定濃度，保持罐內(nèi)氮?dú)鈮毫椋保玻埃校幔?
負(fù)壓保護(hù)裝置觸發(fā)壓力為－４０Ｐａ。
２．３　氮?dú)鉂舛扰c維持
２．３．１　目標(biāo)濃度　氮?dú)鈿庹{(diào)濃度：９２％～９８％。
２．３．２　濃度維持　當(dāng)?shù)獨(dú)鉂舛鹊陀冢梗玻r(shí)，對(duì)罐
內(nèi)重新充入高濃度氮?dú)猓ǎ梗梗担ィ?，使氮?dú)鉂舛冗_(dá)
到９８％以上。試驗(yàn)從２０１６年４月２６日開始，至９
月２０日共計(jì)完成補(bǔ)氮?dú)猓洞危骄吭峦迌?nèi)補(bǔ)
氣１次，每次補(bǔ)氣時(shí)間平均為８８ｈ；氣囊補(bǔ)氮每次
３ｈ，氮?dú)鉂舛冗_(dá)到試驗(yàn)預(yù)定目標(biāo)濃度９８％以上。
２．３．３　指標(biāo)測(cè)定　試驗(yàn)跟蹤檢測(cè)指標(biāo)有酸價(jià)、過(guò)
氧化值。平均油溫達(dá)到２５℃以上時(shí)開始充氮?dú)猓?
同時(shí)啟動(dòng)每月一次的指標(biāo)檢測(cè)工作，并做好數(shù)據(jù)記
錄和分析。
３　結(jié)果與討論
３．１　過(guò)氧化值變化情況
儲(chǔ)藏期間試驗(yàn)罐與對(duì)照罐的大豆原油過(guò)氣化值
的變化情況見圖１。試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，充氮?dú)庹{(diào)儲(chǔ)藏
的油脂過(guò)氧化值在儲(chǔ)藏期間呈小幅波動(dòng)，過(guò)氧化值
基本趨于平穩(wěn)。而對(duì)照罐儲(chǔ)藏的油脂則呈連續(xù)上升
趨勢(shì)。
圖１　過(guò)氧化值變化情況
３．２　酸價(jià)變化情況
儲(chǔ)藏期間試驗(yàn)罐與對(duì)照罐的大豆原油酸價(jià)的變
化情況見圖２。試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，氣調(diào)儲(chǔ)藏油脂的酸
價(jià)有先降后升之勢(shì)，酸價(jià)波動(dòng)較大，對(duì)照罐油脂則
呈連續(xù)上升趨勢(shì)。
圖２　酸價(jià)變化情況
３．３　討論與分析
從圖１可以看出：油脂在充氮條件下過(guò)氧化值
得到了有效的控制。從曲線斜率看，試驗(yàn)罐的過(guò)氧
化值曲線的斜率變化較小，曲線較為平緩；而對(duì)照
罐的過(guò)氧化值曲線斜率變化幅度相對(duì)較大，曲線上
升趨勢(shì)明顯。同期變化值相比，試驗(yàn)罐從４月至９
月４個(gè)月期間，過(guò)氧化值從２．８４ｍｍｏｌ／ｋｇ降到
２．４ｍｍｏｌ／ｋｇ，降幅為１５．５％，對(duì)照罐的油脂過(guò)氧
·２６·
第４６卷　氮?dú)鈿庹{(diào)儲(chǔ)油實(shí)罐試驗(yàn)
化值從２．７ｍｍｏｌ／ｋｇ升高至３．４ｍｍｏｌ／ｋｇ，升幅
為２６％。
從圖２酸價(jià)曲線可以看出：充氮儲(chǔ)藏對(duì)大豆原油
酸價(jià)有一定的影響，試驗(yàn)罐的酸值從０．６ｍｇＫＯＨ／ｇ
升高到０．６２ｍｇＫＯＨ／ｇ，升高幅度為３％；對(duì)比罐的
酸值從０．６１ｍｇＫＯＨ／ｇ升高到０．６５ｍｇＫＯＨ／ｇ，升高
幅度為６．５％。
３．４　費(fèi)用及效益分析
３．４．１　氣囊防護(hù)板房制作及氣囊安裝鋪設(shè)管線費(fèi)
用共計(jì)８．７萬(wàn)元。
３．４．２　油罐附屬設(shè)施改造包括法蘭密閉、加裝負(fù)
壓保護(hù)裝置等費(fèi)用共計(jì)０．６萬(wàn)元。
３．４．３　試驗(yàn)運(yùn)行費(fèi)用：試驗(yàn)發(fā)生電費(fèi)４５６０．５ｋＷ·ｈ，
按照按每度電０．９８元計(jì)，共計(jì)４４６９．３元，氣調(diào)費(fèi)
用為０．３２元／ｔ。試驗(yàn)用制氮機(jī)為早期投入設(shè)備，
雖未計(jì)算成本，但制氮效率較低。
合計(jì)費(fèi)用為９．７５萬(wàn)元，噸油試驗(yàn)總成本為
７．５元，噸油試驗(yàn)運(yùn)行成本為０．３２元／ｔ。
４　結(jié)論
４．１　氮?dú)鈿庹{(diào)儲(chǔ)藏技術(shù)可以有效控制油脂過(guò)氧化
值上升，對(duì)酸價(jià)上升的控制作用不明顯。充氮儲(chǔ)油
與常規(guī)儲(chǔ)油相比，過(guò)氧化值年增加量減少了３８％。
４．２　采用氣囊進(jìn)行油罐充氮儲(chǔ)油是安全的、經(jīng)濟(jì)
可行的，試驗(yàn)周期內(nèi)運(yùn)行成本僅為０．３２元／ｔ。
參　考　文　獻(xiàn)
１　武傳欣，武傳森，程小麗．氮?dú)鈿庹{(diào)儲(chǔ)糧應(yīng)用研究
［Ｊ］．糧食加工，２０１３ （５）：６４～６７
２　彭小虎，楊光．氮?dú)庠谟椭瑑?chǔ)藏方面的應(yīng)用［Ｊ］．中國(guó)
油脂，２００７，３２ （６）：６７～６８
３　黃業(yè)傳．油脂儲(chǔ)藏技術(shù)研究進(jìn)展［Ｊ］．糧食與油脂，
２００３ （２）：１７～１９
４　程靜，馬文紅．淺談?dòng)椭瑑?chǔ)藏過(guò)程中影響過(guò)氧化值變化
的因素［Ｊ］．糧食與食品工業(yè)，２０１０，１７ （６）：１８～１９
５　薛世芬．新儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)規(guī)范及其在油罐設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
［Ｊ］．中國(guó)油脂，１９９７ （１）：５０～５２
（收稿日期：２０１６　１１?。埃叮?
ＴＥＳＴ?。希啤。危桑裕遥希牵牛巍。茫希危模裕遥希蹋蹋牛摹。粒裕停希樱校龋牛遥拧。樱裕希遥粒牵拧。希啤。希桑獭。桑巍。裕粒危?
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