PL161828B1 - Sposób wyodrębniania estrów metylowych kwasów tłuszczowych I gliceryny - Google Patents

Abstract

Sposób wyodrębniania estrów metylowych kwasów tłuszczowych i gliceryny z mieszaniny poreakcyjnej zawierającej metanol, estry kwasów tłuszczowych, glicerynę, katalizator, wodę i olej rzepakowy, znamienny tym, że do mieszaniny poreakcyjnej dodaje się od 5 do 30 procentowy roztwór kwasu mineralnego w ilości stechiometrycznej w stosunku do katalizatora i dalej miesza w temperaturze od 60 do 80°C, w czasie 10-30 minut, po czym wydziela powstałą sól kwasu mineralnego i rozdziela rozwarstwione fazy estrową i glicerynową, przy czym oddzielnie z fazy estrowej i oddzielnie z fazy glicerynowej oddastylowuje się metanol znanymi metodami a pozostałe produkty poddaje się suszeniu w temperaturze 80-100°C pod ciśnieniem 10-30 hPa.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wyodrębniania estrów metylowych kwasów tłuszczowych i gliceryny z mieszaniny poreakcyjnej otrzymywanej w wyniku metanolizy olejów roślinnych.

M.Zhou, B.Gilot, S.Domenech (Entropie, t.20, z. 120, 3-10, 1984) opisują dwustopniową metanolizę oleju kokosowego. Po wstępnej metanolizie w obecności kwasu p-toluenosulfonowego i rozdzieleniu produktów ostateczną metanolizę prowadzi się w obecności metanolanu sodowego.

Znana jest także z opisu patentowego francuskiego nr 1 402 133 metanoliza tłuszczów o liczbie kwasowej 0,3 w środowisku bezwodnego alkoholu metylowego z dodatkiem K0H, NaOH lub ZnO jako katalizatorów. Po zakończeniu reakcji i oddestylowaniu nadmiaru alkoholu metylowego glicerynę oddziela się od estrów przez rozwarstwienie. Do rozwarstwionej fazy estrowej wprowadza się ponownie alkohol metylowy i prowadzi dalej proces estryfikacji, po czym oddziela się fazę estrową od fazy glicerynowej i fazę glicerynową oczyszcza od pozostałości katalizatora a także oddestylowuje alkohol metylowy i oddziela kwasy tłuszczowe.

Wadą tej metody jest duża llośó operacji wynikająca z dwukrotnej metanolizy tłuszczy w procesie.

Znana jest także metanoliza oleju rzepakowego opracowana przez M.Mittelbacha, M.Woergettera, J.Pernkopfa i j.junka ^Energy Agnc, t.2, z. 2 ., 369-384 , ( 1983) J. Metoda polega na transestryfikacji oleju rzepakowego w środowisku bezwodnego alkoholu metylowego wobec KOH lub NaOH w temperaturze 50 - 60*C przez 5 godzin, po czym oddziałano warstwę glicerynową od estrowej, warstwę estrową zadawano wodą i mieszano w temperaturze 50’C, następnie oddzielano warstwę wodną, a warstwę estrową suszono bezwodnym siarczanem sodowym, który następnie oddzielono od suszonych estrów metylowych przez filtrację. Nadmiar alkoholu metylowego oddzielano metodami destylacyjnymi. Glicerynę otrzymaną w procesie oczyszczano metodami destylacyjnymi.

Wadą podanej metody jest zaniżenie wydajności estrów kwasów tłuszczowych. Obniżenie wydajności jest wynikiem okludacji na siarczanie sodowym osuszanych estrów. W siarczanie sodowym pozostaje do 30¾ estrów w przeliczeniu na użyty siarczan sodowy.

Celem wynalazku jest uniknięcie wad podanych metod oraz uproszczenie procesu wyodrębniania estrów metylowych kwasów tłuszczowych i gliceryny z mieszaniny poreakcyjnej.

161 828

Sposób według wynalazku polega na tym, te do mieszaniny poreakcyjnej otrzymanej z transestryfikacji trójglicerydów z alkoholem metylowym w obecności katalizatorów alkalicznych dodaje się od 5 do 30 procentowy roztwór kwasu mineralnego w ilości stechiometrycznej w stosunku do ilości katalizatora transestryfikacji. Po wprowadzeniu kwasu mineralnego do mieszaniny poreakcyjnej podnosi się temperaturę mieszaniny od 60 do 80*C i utrzymuje temperaturę w czasie 10 do 30 min. W mieszaninie wydziela się sól kwasu mineralnego i rozdziela rozwarstwione fazy estrową i glicerynową. Oalej w procesie oddzielnie z fazy estrowej i oddzielnie z fazy glicerynowej oddestylowuje się metanol znanymi metodami a otrzymane produkty poddaje suszeniu w temperaturze 80 - 100*C pod ciśnieniem 10 do 30 hPa.

Korzystnie fazę estrową ekstrahuje się wodą w ilości 10 do 40 procent wagowych w stosunku do fazy estrowej, po czym z ekstraktu oddestylowuje się alkohol metylowy i włącza do obiegu w procesie. Korzystnie fazę estrową ekstrahuje się powtórnie wodą w ilości 10 do 40 procent wagowych w stosunku do fazy estrowej, po czym otrzymany ekstrakt stosuje się jako ekstrahent w pierwszej fazie ekstrakcji.

Sposób jest objaśniony w poniższym przykładzie.

Przykład. Oo reaktora wprowadzano 900 g oleju rzepakowego niskoerukowego, 390 g alkoholu metylowego i 1,6 g NaOH. Zawartość reaktora mieszano w temperaturze 69*C ^{przez 4} godzin^y, a nast^ępnie dodano ⁹ cin 20 procentowe^go roztworu kwasu sl.ar^kowe^go i mieszano przez 30 minut, po czym odsączono powstałą sól a po rozwarstwieniu faz oddzielono warstwę estrową od warstwy glicerynowej.

Otrzymano 969 g warstwy estrowej o składzie:

oraz

estry metylowe gliceryna	- 89,3¾ wagowych - 0,5¾ wagowych
alkohol metylowy	- 8,0¾ wagowych
olej rzepakowy	- 2,1¾ wagowych
woda	- 0,1¾ wagowych
326 g warstwy glicerynowej o składzie:
gliceryna	- 26,6¾ wagowych
estry metylowe	- 1,3¾ wagowych
alkohol metylowy	- 68,0¾ wagowych
olej rzepakowy	- 2,2¾ wagowych
woda	- 1,8¾ wagowych

Z warstwy glicerynowej oddestylowano w temperaturze 100*C pod ciśnieniem atmosferycznym a następnie pod ciśnieniem 10 hPa 221 g alkoholu metylowego i zawrócono do procesu. Otrzymano 98 g surowej gliceryny o składzie:

gliceryna - 88,5¾ wagowych estry metylowe - 4,3¾ wagowych olej rzepakowy - 7,3¾ wagowych

Warstwę estrową wytrząsano dwukrotnie z 242 g wody.

Otrzymano 890 g surowych estrów o składzie, ¾ wag:

estry metylowe - 97,1¾ wagowych olej rzepakowy - 2,3¾ wagowych woda - 0,6¾ wagowych

Z ekstraktu I zawierającego 24¾ wagowych alkoholu metylowego oddestylowano 70 g alkoholu metylowego i zawrócono do procesu. Ekstrakt II zawierający 0,1¾ wagowych gliceryny zawrócono do procesu i zastosowano jako ekstrahent do pierwszej ekstrakcji.

Surowe estry metylowe suszono w temperaturze 100'C pod ciśnieniem 13 hPa przez 4 godziny. Otrzymano 889 g handlowych estrów metylowych o czystości 97,7¾.

161 Β2Β

Zakład Wydawnictw UPRP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wyodrębniania estrów metylowych kwasów tłuszczowych i gliceryny z mieszaniny poreakcyjnej zawierającej metanol, estry kwasów tłuszczowych, glicerynę, katalizator, wodę i olej rzepakowy, znamienny tym, że do mieszaniny poreakcyjnej dodaje się od 5 do 30 procentowy roztwór kwasu mineralnego w ilości stechiometrycznej w stosunku do katalizatora i dalej miesza w temperaturze od 60 do 80*C, w czasie 10 - 30 minut, po czym wydziela powstałą sól kwasu mineralnego i rozdziela rozwarstwione fazy estrową i glicerynową, przy czym oddzielnie z fazy estrowej i oddzielnie z fazy glicerynowej oddestylowuje się metanol znanymi metodami a pozostałe produkty poddaje suszeniu w temperaturze 80 - 100*C pod ciśnieniem 10 - 30 hPa.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwę estrową ekstrahuje się wodą w ilości 10 do 40¾ wagowych w stosunku do fazy estrowej, po czym z ekstraktu oddestylowuje się alkohol metylowy i włącza do obiegu w procesie.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że fazę estrową ekstrahuje się powtórnie wodą w ilości 10 do 40¾ wagowych w stosunku do fazy estrowej, po czym otrzymany ekstrakt stosuje się jako ekstrahent w pierwszej ekstrakcji.