プリプレスによる溶剤浸出と押出による溶剤浸出は、石油生産プロセスにおける 2 つの異なるプロセスであり、多くの点で異なります。
1. プロセス原理
• 溶剤浸出のプリプレス
• プレプレス浸出は、まずオイルをプレスし、機械的圧力を使用してオイル中のオイルの一部を絞り出します。この工程は主にスクリュープレスなどの設備で行われます。加圧室内でオイルに強い圧力がかかり、オイルセルからオイルが絞り出されます。たとえば、菜種の予備圧搾プロセスでは、菜種はスクリュープレスの圧搾室に入ります。圧搾スクリューの回転により圧搾室内の圧力が徐々に上昇し、圧搾棒の隙間から油が搾り出されて予備圧搾原油が得られ、残った油分の多いケーキが浸出段階に入ります。浸出とは、有機溶媒（ヘキサンなど）を使用してプレプレスケーキ内の油を抽出することです。有機溶媒は油を溶解し、浸漬または噴霧によってケーキから油を溶解し、次に蒸発、ストリッピングおよびその他のプロセスによって油から溶媒を分離して、最終的に浸出原油を得ることができます。
• 押出溶媒の浸出
• 押出浸出プロセスの最初のステップは、オイルをパフすることです。押出機内では、高温、高圧、高いせん断力の作用により、オイルの構造が変化します。例えば、押出機では、温度の上昇とスクリューの押し出しにより、オイルセルが完全に破壊され、内部のオイルが放出され、オイルの体積が増加し、緩んだ多孔質の発泡材料が形成されます。この膨張した材料の構造は溶媒の浸透を促進します。その後の浸出プロセスでは、溶剤がより迅速かつ均一に油と接触し、油を溶解します。浸出の原理は、プリプレス浸出における浸出リンクと同じです。また、発泡原料から有機溶剤を用いて油を抽出し、蒸発、ストリッピング等により溶剤を回収し、粗油を得る。
2. プロセスと装置
・プレプレス溶剤浸出（主要設備：プレプレスオイルプレス機）
• プリプレスリンク：主な設備はステムクッカー付きプリプレススクリュープレスです。オイルは洗浄や粉砕などの前処理を経てスクリュープレスに入ります。プレスの加圧室はスクリューとバーで構成されています。スクリューが回転してオイルを前方に押し出し、徐々に圧力が高まりオイルが絞り出されます。プレプレス後のケーキは緻密で、油分が比較的多く、一般に約 10% - 20% です。
• 抽出段階: 抽出装置は通常、水平抽出装置またはリング抽出装置です。プレプレスされたケーキが抽出装置に入った後、溶媒が噴霧または浸漬されます。溶剤と油の混合物（通称：混合油）は濾過等によりケーキから分離され、蒸発系（第一蒸発器、第二蒸発器等）を経て溶剤が分離されます。混合油を蒸気加熱により蒸発させた後、さらにストリッピング塔を通して残留溶媒を除去して浸出原油を得る。同時に、脱溶剤後のケーキは脱気機等により残留溶剤を除去して排出されます。
・押出溶媒抽出（主要設備：押出機）
• 押出ステージ: 中心となる装置は押出機です。オイルは洗浄と調整後に押出機に入ります。押出機の内部にはスクリューとバレルがあります。スクリューの回転とバレルの加熱により、オイルが絞られて加熱され、圧力は 3-5MPa に達し、温度は 100-130 度に達することがあります。押出機の出口から油を搾り出すと、瞬時に体積が膨張して押出材が形成されます。押出された材料は緩い構造、高い気孔率を持ち、油含有量はプレプレスケーキと同等ですが、油の分布はより均一です。
• 抽出段階: この装置はプレプレス抽出用の抽出装置と似ていますが、押出された材料の特性により、抽出プロセスの方が効率的である場合があります。押出された材料が抽出装置に入った後、溶剤が浸透しやすくなり、混合油の品質が向上する可能性があります。その後の溶媒回収と原油抽出プロセスは、プレス前の抽出と同様です。
3. 油収量と油品質
• 石油収量
• プレス前の抽出: プレス前の段階で、最初にオイルの一部を抽出できます。一般に、予備圧搾油の収率は約70%-80%であり、その後、残りの油が抽出によって抽出されます。全体的な油収量は高くなりますが、プレプレスケーキの油含有量が適切に制御されていない場合、浸出プロセスの油収量効率に影響を与える可能性があります。たとえば、プレプレスケーキの油分が多すぎる場合、浸出中に不均一な溶媒の浸透が発生する可能性があります。油含有量が低すぎると、プレプレスプロセス中に多量の油が失われる可能性があります。
• 押出浸出: 押出プロセスでは油セルを完全に破壊し、油をより完全に放出できるため、浸出プロセス中に溶剤がより効果的に油を抽出できます。一般に、押出浸出の油収率は約 95% - 98% に達する可能性があり、特に大豆など、油分が多く細胞構造を破壊しにくい一部の油の場合、プレプレス浸出に比べて一定の利点があります。石油収量の改善はより明らかです。
• オイルの品質
• プレプレス浸出：プレプレス原油の品質は比較的悪く、リン脂質や遊離脂肪酸などの不純物が多く含まれています。これは、プレプレスプロセスが主に機械的プレスであり、これらを効果的に除去できないためです。不純物。浸出後も原油中の不純物含有量は依然として高く、高品質の原油を得るにはより複雑な精製プロセスが必要です。ただし、プレプレス原油に含まれる一部の天然抗酸化剤は比較的よく保存されており、これは油の酸化安定性に有益です。
・押出抽出：押出抽出により得られる原油は比較的良質である。押出プロセスではリン脂質などの不純物がある程度変性されるため、抽出時に油から分離しやすくなります。さらに、押出された材料の構造が均一であるため、抽出された原油中の不純物の分布も比較的均一であり、精製プロセスでの取り扱いが容易になります。得られる精製油は色が薄く、風味が良く、リン脂質や遊離脂肪酸などの不純物の含有量が比較的少ないものです。
4. ケーキの品質
• プリプレス溶媒抽出
• 機械的にプレスするため、プレプレスケーキの質感は比較的コンパクトです。タンパク質の変性度は比較的低いため、飼料として使用した場合、タンパク質の消化性に多少の影響を与える場合があります。ただし、プレプレスケーキの形状は比較的完成しているため、保管や輸送の際に便利です。たとえば、大豆粕を製造する場合、プレプレスされた大豆粕の粒子はより大きく、飼料配合で必要に応じて粉砕および加工することができます。
• 押出溶媒の浸出
• 押出浸出後のケーキは押出成形の生成物であり、緩い構造と高い多孔性を持っています。この構造により、ケーキ内のタンパク質が高度に変性され、動物の消化と吸収がより促進されます。飼料産業では、押出ケーキは栄養価が高く、構造が緩いため、飼料加工中に他の原材料とよりよく混合できます。ただし、押出ケーキの密度は比較的低く、保管および輸送の際により多くのスペースを必要とします。
5. エネルギー消費量と生産コスト
• エネルギー消費量
• プリプレスリーチング: プリプレスリンクは、プレスのためにスクリュープレスを駆動するために一定量の機械エネルギーを消費する必要があり、エネルギー消費は主に圧力を提供するために使用されます。浸出リンクでは溶媒と混合油を加熱する必要があり、蒸発とストリッピングのプロセスでも多くの蒸気エネルギーが消費されます。一般に、プレプレス浸出のエネルギー消費は、特にプレプレスと浸出リンクの間の接続プロセスで比較的高くなります。適切に扱わないと、エネルギーの浪費につながる可能性があります。
• 押出浸出: 押出機内でオイルが高温高圧状態に達する必要があるため、押出リンクはより多くの電気エネルギーと熱エネルギーを消費する必要があります。ただし、膨らませた材料は浸出プロセス中に溶媒が浸透しやすいため、プレプレス浸出と比較して浸出時間が短縮され、浸出プロセスのエネルギー消費量が削減される可能性があります。プロセス全体から見ると、パフィングリーチングの総エネルギー消費量はプレプレスリーチングと同等か若干少ないです。
• 製造コスト
• プレプレス浸出: 設備コストの観点から、スクリュープレスと浸出装置への投資は比較的多額です。運営コストには、人件費、設備メンテナンス費用、エネルギー費用などが含まれます。プレプレス浸出のプロセスは比較的複雑であり、多くの設備があるため、人件費と設備メンテナンス費用が高くなる可能性があります。
• パフィングリーチング: パフィングマシンの価格が比較的高いため、設備投資コストが増加します。しかし、長期操業の観点からは、エネルギー消費量の削減と油収量の増加による経済的メリット、および飼料市場における高品質ケーキの利点により、生産コストのバランスが取れます。ある程度は効果があり、大規模な生産ではコスト面でより有利になる可能性があります。
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