地沟油中盐分的检测及脱除方法探讨*

嵇岳明，俞倩瑶，白　雪，刘炳华，吴飞跃

(1 中国石化集团淮安清江石化有限责任公司，江苏　淮安　223300；2 江苏省低维材料化学重点建设实验室，淮阴师范学院，江苏　淮安　223300)



地沟油中盐分的检测及脱除方法探讨*

嵇岳明1，俞倩瑶2，白雪2，刘炳华2，吴飞跃2

(1 中国石化集团淮安清江石化有限责任公司，江苏淮安223300；2 江苏省低维材料化学重点建设实验室，淮阴师范学院，江苏淮安223300)

采用ICP-MS方法对地沟油试样进行了检测，结果表明，其中铬、铅、铁、铜、钠等金属含量均远高于食用油正常标准范围。还采用活性炭、凹凸棒土作为吸附剂，炼油企业的原油脱盐剂对地沟油中的金属元素的脱除进行了探讨研究，实验结果表明，这三种物质均能达到理想的脱盐效果，但若选择性脱除地沟油中的金属含量时需优化操作温度及试剂用量比以取得更好的效果。

地沟油；盐分；检测；脱除

所谓地沟油，泛指在生活中存在的各类劣质油，如回收的食用油、反复使用的炸油等。近年来，新闻媒体屡屡曝光的“地沟油”事件引起了社会对地沟油的高度重视，地沟油问题已成为当前社会的热点问题之一。据报道，中国食用油的年消费量为1300万吨，每年约产生可达450万吨的废油脂，而废弃油脂是地沟油的最主要来源。在地沟油中，其主要成分是长碳链的甘油三酯，其中还包括油脂在高温下被氧化产生的游离脂肪酸，环化物及过氧化物等对人体有害物质。地沟油若处理不当会带来以下问题，首先是污染较重的油脂直接倾倒或排入水中，会产生对水资源、土壤和大气等环境的污染；其次，若不法商贩对地沟油经简单加工后而将其流回餐桌，则会对食品安全和人民的健康造成很大危害。同时，也应注意到地沟油是一种可回收利用的资源，对它进行化学和物理转化物理精制后可以变废为宝，产生可观的经济效益和社会效益。目前，地沟油的资源化利用已成为其有效合法利用的主要途径。

本文针对地沟油在形成过程中可能引入的盐分进行了检测

及脱除方法的探讨，对地沟油实现精制为深加工转化成可利用资源进行必要的前提准备，同时也可为地沟油的鉴别技术发展提供有益的借鉴。

1　盐分的检测

在原油加工过程中油品盐含量一般是指将其中的无机氯化物全部折合成由氯化钠的量来表示。其盐含量测定的标准方法主要有电位滴定法、电量法和电导法。在地沟油在形成和加工过程中，金属(重金属)元素常会进入其中并导致含量超标，从而地沟油中的(重)金属可能是其特征化学成分。考虑到地沟油中(重)金属元素引入过程的特殊性，对其含量的检测思路是：先将样品进行消解或灰化，当样品中的有机物完全破坏后，再采用电感耦合等离子体发射光谱仪、原子吸收光谱仪、电感耦合等离子体质谱仪等仪器进行测定。本文采用ICP-MS方法分别对典型地沟油来源如泔水油、动物油脂及煎炸油中的金属含量进行了检测分析，其结果如表1所示。

表1　典型地沟油中的金属含量Table 1　Salinity content in typical waste oil

在GB2716-2005食用植物油卫生标准[1]中对食用油中的有害元素如铅、砷做出了严格的规定，其中铅和砷的限量均为0.1 μg/g。由表1可见，所测地沟油样品中铅、铬、铜、钠等金属元素均远超出食用油正常限量标准。同时，注意到地沟油中这些(重)金属元素往往难以通过如过滤及加碱、还原剂等常规措施予有效脱除。

2　盐分的脱除

2.1活性炭吸附法

活性炭的比表面积在500～1700 m2/g间，从而具有很强的吸附性能。本文对地沟油中的煎炸烧烤油进行了不同剂油比(活性炭/地沟油样品)、温度下的金属元素的活性炭脱除探讨。

(1)实验药品及仪器：恒温水浴加热槽、烧杯、煎炸烧烤油、活性炭、浓硝酸、活性炭

(2)取一定质量的油品试样若干，分别加入50 mL烧杯中，再将称取一定质量的活性炭按照比例要求分别加入油品试样烧杯中，加热恒温至相应温度后搅拌2 h，静置5 h，采集油样，用浓硝酸消解处理，稀释、定容后进行ICP-MS检测分析。

(3)实验结果如表2所示。

表2　活性炭吸附效果一览表Table 2　Adsorption effect of activated carbon

经活性炭吸附处理后，地沟油中的钙含量由明显下降，其脱除率超过20%以上；铜含量由6 mg/L下降至4 mg/L左右，其脱除率达到30%以上；铁含量的脱除可达50%，而钠元素的脱除最为明显，均在90%以上。同时，温度的变化对活性炭脱除金属元素的效果影响不大，但剂油比的影响较为显著，对不同的金属元素有不同的适宜范围。实验结果说明，采用活性炭吸附法可将地沟油中金属元素有效脱除。

2.2凹凸棒土吸附法

凹凸棒土是一种粘土矿物，由于其具有阳离子可交换性和较大的比表面，所以经处理后可作为良好的吸附脱色剂。

(1)实验药品及仪器：恒温水浴加热器、烧杯、针筒、煎炸烧烤油、凹凸棒土(精制)、浓硝酸。

(2)取一定质量的油品试样若干，分别加入50 mL烧杯中，再将称取一定质量的凹凸棒土按照比例要求分别加入油品试样烧杯中，加热恒温至相应温度后搅拌2 h，静置5 h，采集油样，用浓硝酸消解处理，稀释、定容后进行ICP-MS检测分析。

(3)实验结果如表3所示。

表3　凹凸棒土静态吸附法结果数据表Table 3　Static adsorption effect of concave and convex clay

由表3可知，经凹凸棒土吸附处理后，地沟油中的钙、铜、铁、钠等含量均明显下降，其脱除效果与采用活性灰进行吸附相似。在相同条件下，随温度的升高，各金属元素的脱除效果略有下降，说明温度凹凸棒土吸附地沟油中的金属元素影响不明显。随着剂油比增加，各金属元素的脱除效果均呈下降趋势，说明提高剂油比有利于提高地沟油中金属元素的脱除效果。

2.3原油脱盐剂

脱盐剂是炼油过程中原油脱盐加工处理时使用的一种试剂，其原理是将原油中的有机金属化合物转化成能溶于水或分散到水中的物质。在水与原油经混合器充分混合而分散成很小的水滴。在油水界面，溶于水的脱金属剂与原油中的有机金属化合物作用，使金属离子电离或形成沉淀物、螯合物，从而溶解或分散到水中。再通过油、水分离的方法脱除水分，实现脱除油品中盐分的目的。

(1)实验药品及仪器：脱盐剂来源于中石化集团淮安清江石化有限公司。恒温水浴加热仪、烧杯、针筒、煎炸烧烤油、浓硝酸。

(2)取定量的原料油品试样若干，分别加入50 mL烧杯中，再将称取一定质量的脱盐剂按照比例要求分别加入油品试样烧杯中，加热恒温至相应温度后搅拌2 h，静置5 h，采集油样，用浓硝酸消解处理，稀释、定容后进行ICP-MS检测分析。

(3)实验结果如表4所示。

表4　脱盐剂脱盐效果一览表Table 4　Desalination effect of crude oil desalting agent

由表4可知，地沟油试样经脱盐剂脱盐处理后，钙、铜、铁、钠等金属含量明显下降，得到了有效脱除。在相同条件下，随温度的升高，钙、铁元素含量总体呈下降趋势，铜、钠元素含量影响不显著，说明温度的升高有利于地沟油中的钙、铁元素与原油脱盐剂发生化合作用形成沉淀物、螯合物，而利于从油品中分离。各金属元素的脱除效果略有下降，说明温度凹凸棒土吸附地沟油中的金属元素影响不明显。随着单位地沟油试样中脱盐剂用量的增加，铜、铁元素的脱除效率提高，钙元素没有明显影响，钠元素的脱除效果反而呈下降趋势。说明，提高温度、剂油比有利于提高地沟油中铜、铁元素的脱除效果。

3　结　论

地沟油由于来源多样、成分复杂，以及在储存运输过程中的不稳定性，使得其(重)金属含量较高，本文采用ICP-MS方法对其进行了检测，结果表明，不同来源的地沟油中的金属含量均远高于食用油标准范围。本文还分别采用活性炭、凹凸棒土作为吸附剂对地沟油中的金属元素吸附脱除探讨研究，实验结果表明，两种吸附剂的脱除金属效果相当，均可作为良好的吸附剂，在选择性脱除地沟油中的金属含量时需优化环境温度及剂油比以取得更好的效果。此外，还从炼油企业采集脱盐剂，对地沟油中的金属盐分进行脱除研究，也取得良好的效果。在相近的脱盐效果下，由于凹凸棒土价格成本较低，建议优先选择使用。

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Study on Detection and Desalination Method in Waste Oil Salinity*

JIYue-ming1,YUQian-yao2,BAIXue2,LIUBing-hua2,WUFei-yue2

(1 Sinopec Qingjiang Huaian Petrochemical Co., Ltd., Jiangsu Huaian 223300;2 Jiangsu Key Laboratory for Chemistry of Low-dimensional materials, Huaiyin Normal University,Jiangsu Huai’an 223300, China)

The waste oil samples were detected by ICP-MS method. The result showed that the metal content of Cr, Pb, Fe, Cu, and Na, were much higher than those in edible oil. It took the activated carbon, concave and convex clay, and the crude oil desalting agent as the desalination absorbent to remove the metal. If the temperature and dose had been optimized, it would make the selective removal of some metal.

waste oils; salt; detect; remove

江苏省淮安市科技支撑计划(工业)基金项目(No：HAG2013075)；江苏省低维材料化学重点建设实验室开放课题(No：JSKC13135)；江苏省大学生实践创新训练计划项目(No：201510323044X)。

嵇岳明(1969-)，中石化集团淮安清江石化有限责任公司副总经理，主要从事生产管理和科研开发。

吴飞跃，主要从事化工工艺开发和研究。

TE624

A

1001-9677(2016)08-0083-03