CS258925B1 - Lehké isoalkanické rozpouštědlo pro extrakci rostlinných olejů a způsob jeho výroby - Google Patents

Abstract

Lehké isoalkanické rozpouštědlo pro extrakci olejů z rostlinných materiálů se skládá převážně z Cg-alkanů, v nichž převažují 2-metyl- a 3-metylpentan a zbytek je n-hexan, dále jsou přítomny Cg-nasycené uhlovodíky, zejména metylcyklopentan a cyklohexan a je znečištěno nejvýše 0,1 % hmot aromátů, 0,01 % hmot. olefinů a obsah síry a dusíku do 1 ppm. Způsob výroby vychází z nízkotepelného isomerizátu lehkého ropného benzinu obsahujícího Cg-Cg uhlovodíky na platinovém katalyzátoru a rozpouštědlo se z produktu isomerizace isoluje jedno nebo dvoustupňovou redestilací.

Description

Vynález se týká složení lehkého isoalkanického rozpouštědla pro extrakci rostlinných olejů a způsobu jeho výroby z produktu isomerizace C_g až C_g uhlovodíkové frakce z ropného benzinu.

Hlavním postupem získávání rostlinných olejů zvláště potřebných pro potravinářské i kosmetické účely je vedle lisování extrakce rozpouštědly. Požadavky na rozpouštědlo se trvale zvyšují s ohledem na hygienické působení i z hlediska bezpečnosti při dosažení vysoké extrakční schopnosti i vhodného destilačního rozmezí, potřebného k úplnému oddělení od výrobku. Rozpouštědla dosud užívaná jsou obvykle n-alkanické koncentráty, zvláště koncentráty n-hexanu, a jejich výroba i čištění jsou velmi složité a energeticky náročné. V poslední době se zjistilo navíc, že n-hexan způsobuje poruchu periferního nervového systému a jeho limitní koncentrace pro nezávadnou práci se desetkrát snížily proti isohexanům. Navíc obsahují rozpouštědla vyšší koncentrace C_g-cyklanů, které jsou méně těkavé a zůstávají v extraktu, čímž se zvyšují ztráty rozpouštědla při extrakci, získaný olej obsahuje měřitelné koncentrace uhlovodíků a má nižší body vzplanutí./

Vynález definuje složení nového lehkého isoalkanického rozpouštědla a popisuje způsob jeho výroby z lehkého ropného benzinu. Rozpouštědlo se skládá z 80 až 99 % hmot. C_g-alkanů, v nichž převažují 2-metyl- a 3-metylpentan a obsah n-hexanu je 5 až 35 % hmot., dále z 0,9 až 20 % hmot. Cg-nasycených cyklických uhlovodíků, v nichž je poměr metyloyklopentanu a cyklohexanu 5:1 až 1:2, a dále obsahuje do 0,1 % hmot. aromátů, do 0,01 % hmot. olefinů a obsahy dusíku a síry jsou pod 1 ppm hmot. Rozpouštědlo podle vynálezu se vyrábí katalytickou isomerizací katalyticky rafinovaného lehkého benzínu na platinovém katalyzátoru a následující reaktifikací přičemž se lehký ropný benzin obsahující C_g a Cg-uhlovodíky katalyticky isomerizuje při teplotě 125 až 190 °C pod tlakem vodíku 3 až 10 MPa na katalyzátoru obsahujícím 0,2 až 0,5 % hmot. platiny na nosiči skládajícím se z čisté gama-aluminy aktivované chloridem hlinitým anebo tetrachlormetanem a produkt isomerizace se dělí rektifikací na předběh I. a lehké isoalkanické rozpouštědlo II., které se případně upravuje redestilací na lehké isoalkanioké rozpouštědlo III. a zbytek IV., přičemž předběh I. a zbytek redestilace IV. se spojuje na vysokooktanový autobenzin. Lehký ropný benzin obsahuje 35 až 70 % Cj-uhlovodíků, až 20 % Cg-alkanů a do 10 % cykloalkanů včetně benzenu.

Z rozboru složeni nového rozpouštědla a způsobu jeho výroby vyplývají hlavní výhody. Rozpouštědlo se především nevyrábí z izolovaného proudu v rafinerii ropy, ale získává se z produktu isomerizace lehkých uhlovodíků. Isomerizace se běžně provádí v rafinerii ke zvýšení oktanových čísel autobenzinů a hlavními vysokooktanovými složkami jsou pentany, a 2,2-dimetylbutan a Cg-cyklany. 2-metyl a 3-metylpentan spolu s n-hexanem jsou frakcí, která má nejnižší oktanové číslo isomerizátu. Přitom jejich obsah může být až 30 % isomerizátu. Při jejich isolaci se získá kvalitnější zbylý isomerizát až o 3 jednotky oktanového čísla výzkumnou metodou. Výhoda je dále, že isomerizát je prakticky úplně zbaven aromát, zvi. benzenu a olefinů. Volbou isomerizační teploty i řezu benzinu lze jednostupňově získat zbytek, který je výborným extrakčnlm rozpouštědlem. Zvýšenou teplotou dochází k rozštěpení části cyklanů a snížením koncentrace Cg-uhlovodíků v surovině se zase omezí cyklany v isomerizátu.

V níže uvedeném příkladu je popsána výroba rozpouštědla podle vynálezu a jeho složení.

Příklad

Z ropné suroviny se získal destilací benzin vroucí mezi 30 až 180 °C. Po jeho hydrogenační rafinaci při 290 °C na Co-Ni-Mo-katalyzátoru pod tlakem 3,0 MPa se z produktu izoloval lehký benzin, jehož analýza je v tab. 1. Benzin se vedl do isomerizační jednotky, kde se zpracoval při 125 a při 170 °C, pod tlakem 7,0 MPa na katalyzátoru obsahujícím 0,37 % hmot. platiny na gama alumině s 5 % chloridu hlinitého. Získané produkty 1 a 2 jsou též uvedeny v tab, 1. Je patrno, že zvýšením teploty se odstranilo přes 50 % Cg-cyklanů. Produkty se rozdestilovaly na 3 resp. 2 frakce a získala se isohexanová rozpouštědla A a B podle vynálezu, jejichž analýzy jsou uvedeny v tab. 2. Předběhy z 1. produktu a 2. produktu měly oktanové hodnoty lepší než původní produkty, jak je patrno v tab. 3. Takové zbytky z 2. destilace produktu 1 měly vysoké oktanové číslo.

Isohexanová rozpouštědla se porovnala pro extrakci řepkového oleje s dosavadním n-hexanovým rozpouštědlem získaným jiným způsobem, jehož rozbor je též v tab. 2. Při extrakcích standardním postupem se dosáhlo rozpouštědly podle vynálezu snížení ztrát rozpouštědla o 30 až 50 % a obsah uhlovodíků v extrahovaném řepkovém oleji klesl z 0,3 na hodnotu menší než 0,1 %.

Výroba isohexanového rozpouštědla byla o 20 % levnější než výroba dřívějšího rozpouštědla.

Tabulka 1

Surovina a produkty katalytické isomerizace

Vzorek	Surovina	Produkt 1 (125 °C)	Produkt 2 (170 °C)
^20	0,652	0,648	0,645
Cj-uhlovodíky %	59,3	59,8	60,5
Cg-alkany %	30,4	29,5	29,4
z toho 2,2 dimethylbutan	0,1	12,8	10,9
n-hexan	13,8	3,8	4,1
Cg-cyklany %	9,1	9,0	5,2
z toho metylcyklopentan	6,3	4,0	2,9
cyklohexan	2,3	5,0	2,3
benzen	0,5	0	0
Oktanové číslo VM	71	84	83,5
Tabulka 2
	Rozpouštědla pro rostlinné	oleje
Vzorek č.	A	B	c
charakteristika	podle vynálezu	podle vynálezu	jiný postup

chromatografické slož. % hmot.

+4-4- +++ +++

C₆-alkany 94,4⁺⁺⁺ 78,5⁺⁺⁺ 50,0⁺⁺⁺ z toho n-hexan 21,5 17,3 41,5

Cg-cyklany 5,5⁺ 21,9⁺ 50,0⁺⁺

benzen	pod	0,01	pod	0,01	pod 0,01
Br-index mg/100 ml	pod	1	pod	1	pod 5
S ppm	pod	1	pod	1	pod 1
N ppm	pod	1	pod	1	pod 1

poměr metylcyklopentanu k cyklohexanu 1,5:1 poměr McC^cCg 1:1,5 praktický bez 2,2-dimetylbutanu

Tabulka 3

Oktanové charakteristiky frakcí z isomerizátu

Charakteristika Předběh I prod. 1

Oktanové číslo VM 87,1 * označeni podle předmětu vynálezu proti. 2 87,2

Zbytek II. z prod. 1 71

Předběh I

Zbytek IV.

z prod. 1

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Lehké isoalkanické rozpouštědlo pro extrakci rostlinných olejů vyznačující se tím, se skládá z 80 až 99 % hmot. Cg-alkanů, v nichž převažují 2-metyl- a 3-metylpentan, a obsah n-hexanu je 5 až 35 % hmot., dále z 0,9 až 20 % hmot. Cg-nasycených cyklických uhlovodíků, v nichž poměr metylcyklopentanu a cyklohexanu je 5:1 až 1:2, a dále obsahuje do 0,1 % hmot. aromátů, do 0,01 % hmot. olefinů a obsahy síry a dusíku jsou pod 1 ppm hmot.
2. 2. Způsob výroby lehkého isoalkanického rozpouštědla podle bodu 1 katalytickou isomerizací lehkého ropného benzinu na platinovém katalyzátoru po předchozí hydrogenační rafinaci a rektifikaci vyznačený tím, že lehký ropný benzin obsahující Cg a Cg-uhlovodíky se katalyticky isomerizuje při teplotě 125 až 190 °C pod tlakem vodíku 3 až 10 MPa na katalyzátoru obsahujícím 0,2 až 0,5 % hmot. platiny na nosiči skládajícím se z čisté gama-aluminy aktivované chloridem hlinitým nebo tetrachlormetanem a produkt isomerizace se dělí rektifikací na předběh I a lehké isoalkanické rozpouštědlo (II) , které se případně dále upravuje redestilací na lehké isoalkanické rozpouštědlo (III) a zbytek (IV), přičemž předběh I a zbytek redestilace (IV) se spojují na vysokooktanový autobenzin.
3. 3. Způsob podle bodu 2 vyznačený tím, že ropný benzin obsahuje 35 až 70 % Cg-uhlovodíků, 55 až 20 % Cg-alkanů a do 10 % Cg-cyklanú včetně benzenu.