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Aus INFORM, Vol 8, no. 9, 1997 ist bekannt, Olestra-Mltlges, verbrauchtes Bratfett zu verwerten, indem es zu einem Futtermittelzusatz verarbeitet wird, wobei Olestra einer Hydrolyse unterzogen wird, so dass freie Fettsäuren gebildet werden.
Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren zur effizienten und nutzbringenden Behandlung und Verwertung eines Esters, der aus mindestens einer Fettsäure und einem Mono-, 01- oder Trisaccharid gebildet ist, zu schaffen, wobei das Verfahren einfach durchzufuhren sein soll. Insbesondere soll der Ester zu einem Wertstoff, der nicht nur als Futtermittelzusatz geeignet ist, verarbeitet werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss bei einem Verfahren zum Verwerten eines Esters, der aus mindestens einer Fettsäure und einem Mono-, 01- oder Trisaccharid gebildet ist, dadurch gelöst, dass der Ester einer Umesterung durch Umsetzen mit einem einwertigen Alkohol unterzogen wird, wobei ein Ester aus der Fettsäure und dem einwertigen Alkohol gebildet wird
Insbesondere kann nach dem erfindungsgemässen Verfahren ein Ester mit sechs, sieben oder acht Fettsäuren, die gleich oder verschieden sein können, verwertet werden
Umesterungsverfahren sind allgemein, beispielsweise aus der AT-B-399 336,
bekannt
Die AT 397 966 B beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Fettsäureestern aus natürlichen Fettsäureglyceriden und niedrigen einwertigen Alkoholen durch Umesterung bei Umgebungstemperatur und athmosphärischem Druck in Gegenwart eines basischen Katalysators in fester Form. Der Alkohol liegt hierbei in einem Oberschuss von höchstens 1, 6 mol je mol als Glycerid gebundener Fettsäure vor, so dass der überschüssige Alkohol durch Flüssig-flüssigExtraktion mittels eines mit den Fettsäureestern nicht mischbaren Mediums aus den Fettsäureestern entfernbar ist
In der AT 397 510 B ist ein ähnliches Verfahren beschrieben, bei dem neben kurzkettigen einwertigen Alkoholen auch monoalkylierte Diole zur Umesterung eingesetzt werden.
Die Umesterung erfolgt in zwei oder mehreren Stufen, wobei der Alkohol in einem Überschuss von 1, 1 bis 3 mol je mol an Glycerin ohne oder in Gegenwart von Wasser vorliegt und mindestens ein Zehntel des in der ersten Stufe gewonnenen Glycerins dem Fettsäureester in der zweiten Stufe zugesetzt wird. Nach Abtrennen der Glycerinphase und Entfernen des uberschüssigen Alkohols wird der Fettsäureester zur Entfernung eines basischen Katalysator-Rests mit einer Säure gerührt und abgetrennt.
Gemäss der AT 394 571 B erfolgt die Umesterung eines Fettsäureglycerids, z B natürlicher und synthetischer Fette und Oie, aber auch von Abfallprodukten, wie gebrauchten Frittieröls, entweder mit einem wasserfreien oder wasserhältigen Alkohol und der wässrigen Lösung eines basischen Katalysators oder mit der Lösung eines wasserfreien oder auch wasserhältigen basischen Katalysators in einem wasserhaltigen niedrigen Alkohol. Im Anschluss an die Umesterung wird Wasser oder Säure zur Entfernung des überschüssigen basischen Katalysators zugesetzt und beides mit der schwereren Phase abgetrennt.
Bei einem aus der AT 394 374 B bekannten Verfahren zur Herstellung von Fettsäureestern niederer einwertiger Alkohole werden je 100 g Fettsäureglycerid mindestens 0, 025 mol einer basischen Alkali- oder Erdalkalimetallverbindung zuzüglich derjenigen Menge dieser Verbindung, die den freien Fettsäuren des Glycerids äquivalent ist, als Umesterungskatalysator bei einem Alkoholüberschuss von 1, 1 bis 1,
8 mol je mol veresterter Fettsäure eingesetzt und nach der Umesterung Wasser oder eine verdünnte Säure oder eine Salzlösung zur Entfernung überschüssigen Katalysators hinzugefügt und gemeinsam mit der schweren Phase abgetrennt
Die AT 388 743 B beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Dieselkraftstoff bzw Brennstoff aus tierischen und/oder pflanzlichen Abfallfetten und -ölen. Diese hauptsächlich aus Triglyceriden bestehenden Fette und/oder Öle werden stöchiometrisch mit einem niederen aliphatischen Alkohol und einem basischen Katalysator in einer Menge von 1, 3 bis 1, 7 Masse%, bezogen auf die Glyceridphase, umgeestert und die Esterphase mittels eines wasserfreien Kationenaustauschers von Katalysatorspuren gereinigt
Ester aus einer Fettsäure und einem einwertigen Alkohol,
insbesondere Methylester, sind wichtige Zwischenprodukte in der Oleochemie. Allein in Europa werden jährlich 200. 000 Tonnen Pflanzenölmethylester als Rohstoffe vor allem für Tenside hergestellt. Daneben gewinnt der Fettsäuremethylester als Dieselersatzkraftstoff immer mehr an Bedeutung.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird ein Ester, der aus mindestens einer Fettsäure
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und einem Mono-, Di- oder Tnsaccharid gebildet ist, nutzbringend zu einem Ester aus der Fettsäure und einem einwertigen Alkohol umgesetzt und somit den ublichen Einsatzgebieten des letzteren Esters zugänglich gemacht
Vorzugsweise wird beim erfindungsgemässen Verfahren als zu verwertender Ester ein Ester aus mindestens einer Fettsäure und einem Glucose enthaltenden Disaccharid eingesetzt
Insbesondere bevorzugt wird ein Ester aus mindestens einer Fettsäure und Saccharose eingesetzt
Das Verfahren wird vorteilhaft in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt.
Als Katalysatoren für die Umesterung können basische Katalysatoren (Alkalihydroxide, -alkoholate, -oxide, - carbonate, Anionenaustauscher), saure Katalysatoren (Mineralsäuren, p-Toluolsulfonsäure, Bortrifluorid, Kationenaustauscher) und Enzyme (pasen) verwendet werden. Bevorzugt werden beim erfindungsgemässen Verfahren basische Katalysatoren eingesetzt.
Weiters wird als Katalysator bevorzugt ein homogener Katalysator eingesetzt Dieser gewährleistet schnelle Umsatzraten und milde Reaktionsbedingungen. Die heute am häufigsten verwendeten homogenen Katalysatoren sind Natrium- und Kaliumhydroxid sowie Natriummethylat, welche in Alkohol gelöst dem zu verwertenden Ester zugemischt werden. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der AT- 386 222 B bekannt
Vorzugsweise wird erfindungsgemäss die Umesterung mit einem einwertigen Alkohol mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen, insbesondere bevorzugt mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, durchgeführt.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird vorteilhaft so durchgeführt, dass ein bei der Umesterung freigesetztes Mono-, Di- oder Trisaccharid und eine gegebenenfalls gebildete Seife von einer bei der Umesterung entstehenden, den Ester aus der Fettsäure und dem einwertigen Alkohol enthaltenden Esterphase abgetrennt werden, die Seife vom Saccharid getrennt wird und wiederum einer Umesterungs-Reaktionsmischung zur Umsetzung mit einem einwertigen Alkohol zugeführt wird. Hierdurch gelingt eine Verbesserung der Ausbeute an Ester aus Fettsäure und einwertigem Alkohol, wodurch die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens erhöht wird.
Nach einer weiters bevorzugten Ausführungsform wird eine bei der Umesterung entstehende, den Ester aus der Fettsäure und dem einwertigen Alkohol enthaltende Esterphase abgetrennt und anschliessend einer weiteren Umsetzung mit einem einwertigen Alkohol unterzogen. Durch diese zweistufige Verfahrensführung wird ein höherer Umsatz erzielt, wodurch die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens ebenfalls erhöht wird.
Die vorliegende Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert.
500 g Olestra wurden nach dem erfindungsgemässen Verfahren mit Methanol umgesetzt Hierbei wurde in einer ersten Umesterungsstufe der zu verwertende Ester mit einer Lösung aus 5, 4 g Kaliumhydroxid in 80 g Methanol versetzt. Die Reaktionsmischung wurde 20 min bei 500C heftig geruhrt. Anschliessend wurde die Reaktionsmischung für 20 min bei 3500 Ulmin zentrifugiert, wobei 340, 9 g Esterphase erhalten wurden.
330g der in der ersten Umesterungsstufe erhaltenen Esterphase wurden in einer zweiten Umesterungsstufe mit einer Lösung von 0, 35 g Kaliumhydroxid in 36 g Methanol versetzt und für 20 Minuten bei 500C heftig gerührt. Die Reaktionsmischung wurde für 20 min bei 3500 U/min zentrifugiert, wobei 260, 0 g Esterphase erhalten wurden.
Aus der Esterphase wurde Methanol mittels eines Rotationsverdampfers abgedampft und die Esterphase wurde zweimal mit Wasser gewaschen. Eine Phasentrennung wurde durch wiederholtes Abzentrifugieren erreicht. Die Ausbeute betrug 175,2 9 Fettsäuremethylester.
Die Eigenschaften des erhaltenen Methylesters sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst :
EMI2.1
<tb>
<tb> Dichte <SEP> [20oC] <SEP> 0, <SEP> 871 <SEP> g/cm3 <SEP>
<tb> Viskosität <SEP> [40 C] <SEP> 5, <SEP> 1 <SEP> cSt <SEP>
<tb> Neutralisationszahl <SEP> 0, <SEP> 25 <SEP> mg <SEP> KOH/g
<tb> Seifen <SEP> nicht <SEP> nachweisbar
<tb> Sulfatasche <SEP> 0, <SEP> 016 <SEP> % <SEP> m/m
<tb> Conradson-Rückstand <SEP> 0, <SEP> 004% <SEP>
<tb>