植物油罐底部充氮对储油品质的影响
通过对装有呼吸阀的大型油罐采取底部充氮的储油工艺，分别与常规储油工艺和顶部充氮的储油品质进行对比，研究底部进气充氮对储油品质的影响。结果表明:与常规储存相比，底部充氮储存技术对油脂储藏品质的保持有一定积极的作用，充氮油罐的过氧化值增长率较对比油罐低2.08%，但对油脂品质的保持效果要低于顶部充氮的氮封储存工艺。
油罐;充氮;品质;制氮机
氮气充人油罐的方式有2种，一是顶部进气，将上部气体空间氧气浓度降低。二是底部进气，让氮气通过油品到达上部气体空间。中央储备粮镇江直属库已开展过顶部进气充氮储油(氮气封存)的实罐试验，顶部进气充氮时，氮气不通过油脂，无法排除溶解在油脂中的氧。针对这一情况，试验采取将干燥的氮气从油罐底部充人，使得整个油罐内的油脂与氮气充分混合，验证底部进气的充氮工艺能否排出溶解在油脂中的氧气，带走油脂中的水分及挥发物，分析底部进气充氮工艺对延缓油脂品质劣变的效果。
1材料与方法1.1试验油罐选取中央储备粮镇江直属库6号油罐作为底部进气实验油罐，8号罐作为其对照罐。罐顶所有孔洞一律密封，使罐体具有良好的密闭性能。2个罐均储存大豆原油。
1.2.1罐体改造本次充氮实验需要从油罐底部迸气，使氮气经由输油管道进人罐内。由于氮气管道与输油管道是相互独立的，故需要对原有设备设施进行相关改造。本着将改造工作量降到最低的原则，在氮气主管道上开三通，安装手动球阀，并用波纹管将其与输油管道上原有的移动泵接口法兰连接起来。为避免充氮时罐内油品流入氮气管道，在氮气进入输油管道的人口处加装了单向阀，防止制氮设备意外停机而造成油品回流。1.2.2充氮工艺由图1所示，底部充氮工艺通过输油管道，从油罐下部充人氮气的方式进行。考虑到底部进气会造成罐内油品翻滚，进而更多的与罐内的空气接触，加速氧化。所以在实验初始阶段，采用上充法，氮气从罐顶进入罐内气体空间，将罐内氮气浓度提高至90%以上。然后再采取下充的方法，将氮气充入罐底，使其与油品充分接触，“穿过”油层到达罐顶气体空间。当检测到罐顶“排气孔”排出气体氮气浓度达到97%以上时，关闭氮气进气阀门，油罐密闭储存。当罐内氮气浓度低于95%时，补充罐内氮气浓度至97%以上。
1.2.3罐内压力检测在罐体上连接了U型管压力计，检测充气以及密闭储藏的过程中，油罐内气体空间的压力情况，确53万方数据第40卷2015年第2期陆峰等:植物油罐底部充氮对储油品质的影响保油罐内压正常，安全运行。1.2.4罐内氮气浓度检测在罐顶排气口位置设置氮气浓度检测点，用氧气浓度检测仪检测排出气体的氧气含量，进而分析氮气浓度变化情况。
1.2.5取样及品质检测实验开始前，对实验油罐和对比油罐分别取样，每罐取上层(液面下1/10液位高度处)、中层(液位高度中间位置)、下层(液面下9/10液位高度处)和混合样(上、中、下样品按1:3:1混合)各1份，共4份油样。试验期间，每月按照上述取样方法进行1次取样，取样后2d内完成检验工作。检测油样的过氧化值、酸值、水分及挥发物3项指标，并做好记录。过氧化值及酸值是油脂的储存指标，是判定油脂宜存或不宜存的依据，这2个指标能直接反映充氮储油对缓解油脂品质劣变的效果[3]。水分及挥发物指标能体现出底部进气充氮工艺能否起到降低油脂水分及挥发物的作用，进一步验证底部进气充氮对储油品质的影响效果。2结果与分析2.1酸值变化情况由图2可知，底部充氮油罐和常规储存对比罐在储存期间酸值均有一定量的增加，充氮罐综合油样较对比罐酸值变化率仅低1.81%。因试验持续时间较短，加上检验误差的影响，认为本次底部充氮储油对油品酸值变化的影响并不明显。图2综合样酸值变化曲线2.2过氧化值变化情况由图3可知，通过对底部充氮油罐和常规储存对比油罐综合油样的检验分析发现，底部充氮油罐的过氧化值增长率较常规储存的对比罐低2.08%。玉{暑昌迥皋《列图3综合样过氧化值变化曲线通过表2分层取样检验的分析，充氮油罐上层油品过氧化值变化率较对比油罐低15.63%，中层油品过氧化值变化率较对比油罐低4.64%，下层油品过氧化值变化率较对比油罐低1.08%。进一步证明了在常规储藏环境中，罐内上层油品氧化速度最快，中层次之，底部油品氧化速度慢。由此可见，底部进气充氮储油也可使得储存油品氧化速度减缓，对抑制过氧化值的增长有积极作用。2.3水分及挥发物变化情况因底部充氮时，干燥的氮气直接通人油脂中，预期目的是带走油脂中的水分。由图4可知，通过对水分指标及挥发物指标的检测结果发现，试验罐综合样水分及挥发物略有上升，增量为0.02%，8号常规储存对比罐的水分及挥发物基本未发生变化。故底部充氮工艺对降低储油水分及挥发物指标效果不佳。图4综合样水分及挥发物变化曲线分析认为，油脂在储存过程中一直保持静置状万方数据陆峰等:植物油罐底部充氮对储油品质的影响第40卷2015年第2期态，水分因比重较大沉积在底部，油罐中上部油脂的罐底的水分、杂质被重新混合，造成取样检验的油脂水分基本均衡不变。从底部充入氮气时，罐内油脂被品质数据波动性较大。同时，罐内油脂“翻滚”增大了氮气“搅拌”，造成翻滚，使得沉积在底部的水分被重油脂与罐内气体的接触概率，罐内气体中依然含有新混合，造成综合样检验时水分指标的波动。氧气，所以在缓解油脂氧化方面的效果不如顶部充3讨论与结论氮储翟孟嚣部充氮工艺，保持氮气浓度95%胡智佑等H1曾报道，顶部充氮工艺下，7-10月以上的充氮储油技术对油脂储藏品质的保持有一定酸值增长率为2.92%，过氧化值增长率为14.29%。本积极的作用。与顶部充氮工艺相比而言，底部充氮工次试验中，底部充氮储油的酸值增长率达到16.5%，艺给油脂带来的“搅动”使得储油品质保持的效果降过氧化值增长率为35.92%。就增长率数据来看，顶低，且对取样的代表性造成影响，使得检验数据波动部充氮工艺对控制油脂酸值增长效果要优于底部较大，难以把握品质变化的实际规律。油罐上部充氮充氮工艺，对过氧化值的保持效果也不如顶部充氮工艺因不破坏储油静置的状态，故对油脂品质的保理想。