BR112016003249B1 - Método para recuperar óleo de produção de etanol a partir de grão - Google Patents

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Abstract

método para recuperar óleo de produção de etanol a partir de grão. a invenção refere-se a um método para o uso de um sistema de aditivo de processo a fim de aprimorar a separação de óleo de um fluxo de processo (vinhaça de destilação, vinhaça fina ou xarope) gerado como um subproduto na produção de etanol a partir de grão.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
[001] Esta invenção refere-se à recuperação de óleo em produção de etanol a partir de grão.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[002] Há dois tipos de processamento de etanol a partir de grão, moagem úmida e moagem a seco. A diferença central entre os dois processos é o modo como inicialmente trata-se o grão. Na moagem úmida, o grão é imerso na água e, em seguida, separado para processamento na primeira etapa. A moagem a seco, a mais comum, requer um processo diferente.
[003] O processo de moagem a seco de milho, também denominado como processo de trituração a seco nesse documento, utilizado na produção de etanol, é bem conhecido. Por exemplo, consulte Kelly S. Davis, "Corn Milling, Processing and Generation of Co-Products", Minnesotuma Nutrition Conference, Technical Symposium, 11 de setembro de 2001. Tipicamente, as usinas de etanol tratam vinhaça de destilação da coluna de cerveja através de centrifugação para produzir torta úmida e vinhaça fina e, depois, tratam adicionalmente o fluxo de vinhaça fina submetendo-o a evaporação de múltiplos efeitos para produzir aumento dos sólidos e recuperar o destilado a fim de reapro- veitá-lo no processo (Figura 1). Conforme os sólidos aumentam, a vi- nhaça fina é tipicamente denominada como xarope (consulte a Figura 1). O xarope pode ser vendido como um produto, mas é mais tipica-mente combinado com torta úmida ou grãos secos de destilação e vendido como alimento para animais. Esses processos são bem conhecidos na indústria e, geralmente, são empregados em modelo de instalação na indústria.
[004] Em uma tentativa de aproveitar fluxos de coproduto, várias instalações adotaram processos de remoção de óleo, em que a vinha- ça fina ou o xarope é submetido a processos, como centrifugação ou extração, para remover óleo de milho do xarope. Esse óleo de milho também é conhecido como óleo de milho de destilação (DCO). Por exemplo, a aplicação de centrífugas na separação de óleo do xarope é amplamente usada na indústria de etanol e combustível. Embora o rendimento teórico de óleo por 0,035 m3(1 bushel americano) de milho processado seja de 725 gramas (1,6 libra) por 0,035 m3 (1 bushel americano), várias dentre as instalações comerciais estão longe de alcançar isso. O aumento da produção de óleo de milho de uma instalaçãoem 0,37 litro (0,1 galão) por minuto se equipara a 181 kg (400.000 libras) adicionais por ano de produção de óleo adicional. Isso representa uma fonte significativa de lucro adicional para a instalação.
[005] Recentemente, houve uma tentativa voltada para o aumento do modelo de valor do processamento de etanol a partir de milho extraindo-se o óleo do subproduto de vinhaça fina. A Patente US número 7.602.858 B2 descreve um método mecânico de separar o óleo da vinhaça fina concentrada, denominado como o "xarope", com uso de uma centrífuga de pilha de disco. A Publicação de Pedido de Patente US número 2008/0176298 A1 descreve o uso de um solvente de acetato de alquila para extração de óleo de milho em um processo de produção de etanol.
[006] As tecnologias que não exigem a adoção de gastos de capital para implantar uma nova solução mecânica e/ou alteração de processo significativa são de grande interesse, como o uso de um solvente de extração que exige reciclagem. O Pedido de Patente U.S número 2012/0245370 A1 descreve um método para aprimorar o processo de extração de óleo. Quando os métodos conhecidos são usados,há ainda um pouco de óleo que não é recuperado a partir do xa- rope. Há a oportunidade para aprimorar mais o processo de recuperação de óleo.
[007] As tecnologias que empregam aditivos de processo que têm estabilidade duradoura e são facilmente bombeados e manuseadostambém são de grande interesse.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[008] A presente invenção revela um método para aprimorar a separação de óleo de fluxos de processo (vinhaça de destilação e/ou vinhaça fina e/ou xarope) gerados como um subproduto da produção de etanol a partir de grão, como milho ou trigo. O método consiste em adicionar um sistema de aditivo de processo que compreende pelo menos um aditivo químico e pelo menos uma sílica hidrofóbica ao fluxo de processo de etanol a partir de grão, como milho ou trigo. O método envolve tratar qualquer um dos fluxos de processo a jusante na operação de destilação em produção de etanol a partir de grão com um sistema de aditivo de processo que acentua a separação mecânica de óleo dos ditos fluxos.
[009] Preferencialmente, o sistema de aditivo de processo compreende materiais que são reconhecidos como seguros, de modo a não comprometer o uso final potencial dos grãos secos de destilaria com solúveis (DDGS) ou grãos úmidos de destilaria com solúveis (WDGS) resultantes como uma matéria-prima.
[0010] Em alguns casos, a invenção pode apresentar os seguintes benefícios: 1) aumentar as produções de óleo além daquelas obtidas com os métodos anteriores e /ou 2) produzir óleo mais limpo (alta qualidade) minimizando o teor de sólidos suspensos e/ou de água do óleo resultante; e/ou 3) reduzir a manutenção de centrífuga a respeito de materiais depositados reduzidos, reduzindo a necessidade de interrupções e limpezas, bem como permitindo a extensão de tempo entre purgas de fluxo inverso, o que leva a uma produção aumentada e a menos tempo ocioso, o que também fornece o benefício de uma limpeza mais simples e fácil da centrífuga em interrupções e/ou 4) reduzir a manutenção dos evaporadores quanto a materiais depositados reduzidos, o que diminui a frequência e complexidade de limpezas, diminuindo o tempo ocioso e reduzindo custos.
BREVE DESCRIÇÃO DA FIGURA
[0011] Figura 1: Visão panorâmica genérica parcial representativa de produção de etanol a partir de milho indicando alguns pontos de adição para o aditivo químico: ponto 1 - para a vinhaça de destilação antes da separação em torta úmida e vinhaça fina, na ou próxima à entrada para centrífuga 1; ponto 2 - na ou próxima à entrada do evapo- rador; ponto 3- diretamente no(s) evaporador(es); ponto 4 - em um ponto antes de ou na entrada da centrífuga de óleo, centrífuga 2.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[0012] A presente invenção revela um método para aprimorar a separação de óleo dos fluxos de processo (vinhaça de destilação e/ou vinhaça fina e/ou xarope) gerado como um subproduto em produção de etanol a partir de grão. O milho é o grão mais comum usado, mas outros grãos como trigo, sorgo (milo) e cevada também podem ser usados. O método consiste em adicionar um sistema de aditivo de processo que compreende pelo menos um aditivo químico e pelo menos uma sílica hidrofóbica a um grão, preferencialmente milho, a fluxo de processo de etanol. O método envolve tratar qualquer um dos fluxos de processo a jusante da operação de destilação em grão, prefe-rencialmente milho, para produção de etanol, em que um sistema de aditivo de processo acentua a separação mecânica de óleo dos ditos fluxos.
[0013] A presente invenção revela um método para aprimorar a separação de óleo da vinhaça de destilação, em que a operação de processamento de vinhaça fina ou xarope em grão, preferencialmente milho, para produção de etanol, emprega preferencialmente um processo de moagem a seco para fornecer um aumento no rendimento de óleo.
[0014] A presente invenção descreve um método para recuperar óleo a partir de grão, preferencialmente milho, para produção de eta- nol, em que o método consiste na adição de um sistema de aditivo de processo que compreende pelo menos um aditivo químico e pelo menos uma sílica hidrofóbica com um tamanho de partícula superior a 0,01 μm ou superior a 0,1 μm ou superior a 0,5 μm ou superior a 1 μm presente e a sílica em uma quantidade a partir de 3% a 50% por peso com base no peso total do sistema de aditivo de processo. O aditivo químico está em uma quantidade de pelo menos 20% do sistema de aditivo de processo e pode compor até 97% do sistema de aditivo de processo. Os modificadores que podem ser benéficos são aqueles adicionados para modificar a estabilidade de sedimentação, as propri-edadesreológicas como viscosidade e tixotropia e/ou propriedades elásticas do sistema de aditivo de processo.
[0015] Em um aspecto da invenção, o método compreende a aplicação do sistema de aditivo de processo ao fluxo de processo de vi- nhaça fina e/ou concentrado de xarope antes da etapa de separação de óleo. Preferencialmente, a separação de óleo do xarope concentradoé alcançada por uma operação mecânica como uma membrana ou centrífuga. A separação pode ser alcançada por uma centrífuga como uma centrífuga de pilha de disco ou tricanter horizontal. Outros separadoresmecânicos também podem ser usados na presente invenção incluindo, porém sem limitação, limpadores centrífugos inversos.
[0016] Em outro aspecto da invenção, o método compreende a aplicação do sistema de aditivo de processo à vinhaça de destilação antes da separação em vinhaça fina e torta úmida.
[0017] Em outra modalidade, o sistema de aditivo de processo po- de ser adicionado aos fluxos de processo de etanol a partir de grão através de mais de um ponto de adição. Os sistemas de aditivo de processo adicionados em cada ponto não precisam ter a mesma composição ou serem adicionados na mesma dosagem, desde que as quantidades totais de cada componente e a dosagem total de todos os pontos de adição combinados se encontrem dentro da faixa especifi-cada para o sistema de aditivo de processo.
[0018] A Figura 1 é uma visão panorâmica genérica parcial representativa de produção de etanol a partir de milho. Em um processo típico de milho para etanol, após várias etapas diferentes de amassa- mento e fermentação, o milho é convertido em material denominado como "cerveja". A cerveja é processada através de um processo de destilação para separar o etanol bruto, deixando um subproduto de vinhaça conhecido como vinhaça de destilação. A vinhaça de destilação é submetida a um processo de centrifugação para separação de sólido a fim de render grão úmido de destilação e vinhaça fina. A vi- nhaça fina é tipicamente processada através de várias unidades de evaporador a fim de render o xarope concentrado. Esse xarope também pode ser processado, por exemplo, por centrifugação para separação de óleo, a fim de separar o óleo do xarope. O xarope restante é tipicamente combinado com o grão úmido de destilação e secado a fim de render grãos secos de destilação com solúveis (DDGS). O sistema de aditivo de processo da presente invenção é tipicamente adicionado ao fluxo de processo em pontos diferentes no processo de separação. Alguns pontos de adição preferenciais são mostrados na Figura 1. As áreas no processo nas quais o sistema de aditivo de processo é tipicamente carregado são designadas pela área entre chaves ("{...}") no diagrama.
[0019] O sistema de aditivo de processo pode ser adicionado em pontos diferentes no sistema de separação. Os pontos de adição para o sistema de aditivo de processo incluem, porém não se limitam, ao fluxo de processo de vinhaça de destilação antes da separação em torta úmida e vinhaça fina, em que o fluxo de processo está na ou próximoà entrada de centrífuga ou após a centrífuga de separação de sólido. O sistema de aditivo de processo pode ser adicionado antes ou na entrada e/ou saída de um ou mais dos evaporadores de vinhaça fina, nos evaporadores, ao xarope logo antes da centrífuga para separação de sólido e/ou na entrada dos reservatórios de calor de retenção ou pré-mistura, e em um ponto após o reservatório de alimentação de xarope e antes da centrífuga.
[0020] Os sistemas de aditivo de processo úteis na presente invenção são aqueles que fornecem um aumento na produção de óleo. A aplicação dos sistemas de aditivo de processo poderia compreender um ou mais pontos de adição dentro da operação de unidade de processamento de vinhaça fina. Os sistemas de aditivo de processo podem ser aplicados ao xarope resultante da concentração da vinhaça fina em um evaporador. Os sistemas de aditivo de processo úteis na presente invenção compreendem pelo menos dois componentes, um aditivo químico e uma sílica hidrofóbica e, opcionalmente, modificadores.
[0021] Os aditivos químicos são um componente do sistema de aditivo de processo. Tais aditivos úteis na presente invenção são poli- ois funcionalizados derivados de um sorbitol, uma sorbitana, isosorbe- to, sacarose ou glicerol, incluindo 1,4-sorbitana. Os aditivos químicos preferenciais são polióis funcionalizados que compreendem monoal- quilatos de sorbitana alcoxilado, dialquilatos de sorbitana alcoxilado, trialquilatos de sorbitana alcoxilado e misturas dos mesmos. Os alqui- latos alcoxilados de sorbitana têm um comprimento de cadeia de alquila a partir de cerca de 6 a cerca de 24 carbonos ou de cerca de 8 a cerca de 18 carbonos, preferencialmente, os alquilatos de sorbitana alcoxilados são ésteres alcoxilados de sorbitana. O alquilato alcoxilado de sorbitana é preferencialmente alcoxilado com cerca de 5 a cerca de 100 moles de óxido de alquila, ou de 5 a 60 moles ou de cerca de 10 a cerca de 30 moles, ou de cerca de 12 a cerca de 30, ou de cerca de 12 moles a cerca de 25 moles. Preferencialmente, os alquilatos de sorbitana alcoxilados são ésteres alcoxilados de sorbitana. Os óxidos de alquila preferenciais são óxido de etileno e óxido de propileno ou uma combinação dos mesmos. Os alquilatos alcoxilados preferenciais de sorbitana são monolaurato de sorbitana, monooleato de sorbitana, monopalmitato de sorbitana ou monoestearato de sorbitana que foi alcoxilado com menos de 50 moles ou menos de 30 moles de óxido de etileno ou óxido de propileno ou uma combinação dos mesmos. Os alquilatos alcoxilados de sorbitana mais preferenciais são monolaurato de sorbitana, monooleato de sorbitana, monopalmitato de sorbitana ou monoestearato de sorbitana que foram etoxilados com cerca de 10 moles a cerca de 30 moles de óxido de etileno ou óxido de propileno ou uma combinação dos mesmos, preferencialmente, os alquilatos de sorbitana alcoxilados são ésteres alcoxilados de sorbitana. Os alquila- tos alcoxilados de sorbitana mais preferenciais são monolaurato de sorbitana, mono-oleato de sorbitana, monopalmitato de sorbitana ou monoestearato de sorbitana que foram alcoxilados com cerca de 12 moles a cerca de 25 moles de óxido de etileno ou óxido de propileno ou uma combinação dos mesmos, preferencialmente, os alquilatos de sorbitana alcoxilados são ésteres alcoxilados de sorbitana. As compo- sições/classificações dessa classe de materiais que são ou poderiam ser classificadas como seguras, de modo a não comprometerem o uso final potencial do grão seco de destilação resultante como uma matéria-prima,são preferenciais para a invenção.
[0022] As classes adicionais de aditivos químicos que podem ser úteis no presente pedido são ésteres alcoxilados de sorbitana, álcoois graxos alcoxilados, ácidos graxos alcoxilados, alcoxilatos sulfonados, compostos de amônio quaternário de alquila, compostos de alquilami- na, etoxilatos de alquil fenol e misturas dos mesmos. As classes adicionais de aditivos que podem ser úteis para a invenção incluem sais de ácido graxo (sódio, amônio ou potássio) e tensoativos de silicone de baixo peso molecular. A porção de alcoxilato das classes antecedentes de compostos químicos pode ser qualquer mistura de óxido de eti- leno e óxido de propileno adicionada em bloco ou de modo aleatório à molécula-base. Os mais preferenciais são os ésteres alcoxilados de sorbitana que são alcoxilados com cerca de 5 a cerca de 100 moles de óxido de alquila, ou de 5 a 60 moles, ou de cerca de 10 a cerca de 30 moles, ou de cerca de 12 a cerca de 30, ou de cerca de 12 moles a cerca de 25 moles.
[0023] As sílicas são o segundo componente do sistema de aditivo de processo. As sílicas úteis na presente invenção são sílicas hidrofó- bicas produzidas a partir de sílicas precipitadas, sílicas vaporizados, sílicas coloidais, sílicas térmicas ou géis de sílica. Essas sílicas sintéticassão amorfas. Preferencialmente, as sílicas hidrofóbicas compreendemsílicas precipitadas hidrofóbicas, sílicas hidrofóbicas vaporizadas e misturas das mesmas. Os exemplos de sílicas hidrofóbicas precipitadas comercialmente disponíveis incluem as linhas de produto Si- pernat® D-series (Evonik Corporation, Parsippany, NJ), Perform-O-Sil (Performance Process, Inc., Mundelein, IL), e Dumacil (Hi-Mar Specialty Chemicals, LLC, Milwaukee, Wl). Os exemplos de sílicas hidrofóbi- cas vaporizadas comercialmente disponíveis incluem as linhas de produto Aerosil® R-series (Evonik Corporation, Parsippany, NJ), Profusil (Performance Process, Inc., Mundelein, IL), Cab-O-Sil® TS-series (Cabot Corporation, Billerica, MA), e HDK® H-series (Wacker Chemical Corporation, Adrian, Ml).
[0024] O tamanho de partícula das sílicas citadas nessa invenção indica o diâmetro de partícula mediano (d50), conforme determinado por difração de laser.
[0025] É bem conhecido por aqueles versados na técnica que há sílicas hidrofóbicas, conforme produzido, muitas vezes existem como aglomerados compostos de agregados e subunidades primárias. Os agregados são definidos como subunidades primárias unidas cujas superfícies são fixadas uma à outra, as quais geralmente não podem ser separadas por um processo de dispersão. Os aglomerados são definidos como agrupamentos isolados de subunidades primárias e/ou agregados que podem ser separados por dispersão (DIN 53206). Devido à natureza do processo de fabricação de sílicas sintéticas, há uma distribuição de tamanhos de partícula para um determinado produto de sílica. Um determinado produto de sílica hidrofóbica pode consistir em uma mistura de aglomerados, agregados não aglomerados e/ou subunidades primárias não aglomeradas. As medições de tamanho de partícula, conforme citado acima, medem a maior forma na qual a sílica está presente. Por exemplo, se três agregados não foram aglomerados, as medições de tamanho de partícula irão indicar a presença de três partículas correspondentes ao tamanho de cada um dos agregados. No entanto, caso os três agregados estejam presentes como uma partícula aglomerada, as medições de tamanho de partícula irão indicar a presença de uma partícula correspondente ao tamanho de partícula aglomerada. Embora as partículas de sílica vaporizada sejam geralmente menores que as sílicas precipitadas, esse nem sempre é o caso, visto que as mesmas podem formar aglomerados muito acima de 10 μm. As sílicas de área de superfície aumentada geralmente têm capacidade de espessamento aumentada. É bem conhecido por aqueles versados na técnica que os processos de fabricação para produzir sílicas precipitadas e vaporizadas podem ser ajustados a fim de produzir sílicas com variações no tamanho de partícula, na área de superfície específica e em outras propriedades. Também é bem conhecido por aqueles versados na técnica que vários processos podem ser usados para aglomerar esses aglomerados e/ou agregados de partícula agregada a fim de obter um tamanho de partícula e/ou uma distribuição de tamanho de partícula desejados. Uma das principaisdiferenças entre sílicas vaporizadas e sílicas precipitadas é a presença de uma densidade maior de grupos silanol na superfície de sílicas precipitadas.
[0026] Vários tamanhos de partícula da sílica são úteis nessa invenção. Os tamanhos de partícula de sílica hidrofóbica úteis incluem de cerca de 0,01 μm a cerca de 200 μm, de cerca de 0,01 μm a cerca de 100 μm, de cerca de 0,01 μm a cerca de 60 μm, de cerca de 0,1 μm a cerca de 200 μm, de cerca de 0,1 μm a cerca de 100 μm, de cerca de 0,1 μm a cerca de 60 μm, de cerca de 0,5 μm a cerca de 200 μm, de cerca de 0,5 μm a cerca de 100 μm, de cerca de 0,5 μm a cerca de 60 μm, de cerca de 1 μm a cerca de 200 μm, de cerca de 1 μm a cerca de 100 μm, de cerca de 1 μm a cerca de 60 μm.
[0027] As sílicas hidrofóbicas podem ser uma mistura de várias sílicas com tamanhos de partículas diferentes. Uma pessoa poderia misturar vários tamanhos para criar um sistema de aditivo de processo contendo partículas tão pequenas quanto 0,01 μm e tão grandes quanto 200 μm, tão pequenas quanto 0,05 μm e tão grandes quanto 200 μm, tão pequenas quanto 0,1 μm e tão grandes quanto 100 μm, tão pequenas quanto 0,5 μm e tão grandes quanto 100 μm. Por exemplo, uma sílica com um tamanho de partícula pequeno pode ser misturada com uma sílica de tamanho de partícula grande para obter uma mistura de sílica com um tamanho de partícula global desejado.
[0028] Adicionalmente, pode ser desejável ajustar a estabilidade de sedimentação, as propriedades reológicas como viscosidade e tixo- tropia e/ou as propriedades elásticas do sistema de aditivo de proces- so. As substâncias que podem ser úteis tanto para essa quanto para outras finalidades incluem sílica hidrofóbica ou hidrofílica de tamanho de partícula menor e/ou modificadores como ésteres de alquila de ácido graxo, monoglicerídeos, diglicerídeos, triglicerídeos, óleos minerais e álcoois.
[0029] A sílica com menor tamanho de partícula pode apresentar benefícios adicionais para o sistema de aditivo de processo. Geralmente, essa sílica com menor tamanho de partícula tem de 0,01 a 20 mícrons. Essas sílicas podem ajudar a controlar a estabilidade de sedimentação, as propriedades reológicas e/ou as propriedades elásticas do sistema de aditivo de processo. Essa sílica pode ser vaporizada, precipitada, coloidal, térmica ou géis e misturas dos mesmos. Preferencialmente, as sílicas hidrofóbicas compreendem sílicas hidrofóbicas precipitadas, sílicas hidrofóbicas vaporizadas e misturas das mesmas. Os tamanhos de partícula de sílicas úteis para controlar essas propriedades nessa invenção podem ser de cerca de 0,01 μm a cerca de 20 μm, de cerca de 0,01 μm a cerca de 10 μm, de cerca de 0,01 μm a cerca de 5 μm, de cerca de 0,05 μm a cerca de 20 μm, de cerca de 0,05 μm a cerca de 10 μm, de cerca de 0,05 μm a cerca de 5 μm. Geralmente, as partículas são inferiores a 10 μm, ou inferiores a 5 μm ou inferiores a 3 μm. Geralmente, as partículas são superiores a 0,01 μm superiores a 0,05 μm. As sílicas desse tamanho podem apresentar o benefício de aumentar a estabilidade de sedimentação do sistema de aditivo de processo e modificar suas propriedades reológicas e/ou elásticas. As sílicas hidrofílicas também podem ser usadas, no entanto, deve-se observar que o uso dessas sílicas em altas concentrações pode resultar em viscosidades muito altas do sistema de aditivo de processo.
[0030] Uma classe de modificadores útil no ajuste da estabilidade de sedimentação, das propriedades reológicas e/ou propriedades elás- ticas do sistema de aditivo de processo inclui uma ampla variedade de mono-, di- e triglicerídeos (óleos e gorduras) disponíveis a partir de fontes animais e vegetais são conhecidas nas indústrias alimentícia, química e outras. Essas incluem, porém não se limitam a milho, canola, palma, palmeira, coco, amendoim, soja, girassol, e óleos de rícino bem como banha de porco e sebo. Adicionalmente, mono-, di- e trigli- cerídeos semelhantes podem ser produzidos com uso de métodos sintéticos. Outra classe de modificadores útil no ajuste dessas propriedadesé ésteres de alquila de ácido graxo, os quais são ésteres de alquila dos triglicerídeos e/ou ácidos graxos semelhantes anteriormente mencionados. Os exemplos incluem ésteres de metila de soja, ésteres de metila de canola e ésteres de etila de soja. Adicionalmente, os mo-dificadoresúteis incluem óleos minerais e álcoois. Esses modificadores podem de maneira geral ser adicionados para diminuir a viscosidade do sistema de aditivo de processo ou para aprimorar sua compatibilidade com a mídia na qual está sendo adicionado.
[0031] Em geral, a quantidade de aditivo químico no sistema de aditivo de processo é de 20 a 97% do sistema de aditivo de processo total, ou de 20 a menos de 95% do sistema de aditivo de processo total ou de 40 a menos de 95% do sistema de aditivo de processo total.
[0032] Em geral, é vantajoso ter uma concentração de sílica total no sistema de aditivo de processo a partir de 3% a 50% por peso com base no sistema de aditivo de processo total, de 3% a 40% por peso com base no sistema de aditivo de processo total, de 3% a 30% por peso com base no sistema de aditivo de processo total em que o teor de sílica inclui todas as sílicas adicionadas ao sistema de aditivo de processo. A concentração de sílica total pode ser de mais de 5% até 50% por peso com base no peso do sistema de aditivo de processo total, de mais de 5% até 40% por peso, com base no sistema de aditivo de processo total de mais de 5% até 30% por peso com base no sistema de aditivo de processo total em que o teor de sílica inclui todas as sílicas adicionadas ao sistema de aditivo de processo.
[0033] Se uma sílica de tamanho de partícula menor for usada para ajustar a estabilidade de sedimentação, as propriedades reológicas e/ou propriedades elásticas do sistema de aditivo de processo para o uso final ao qual se destina, a mesma poderá ser usada em uma quantidade de cerca de 0,1 % a cerca de 80% por peso da quantidade total de sílica no sistema de aditivo de processo, de cerca de 1% a cerca de 80% por peso da quantidade total de sílica no sistema de aditivo de processo, de cerca de 5% a cerca de 50% por peso da quantidade total de sílica no sistema de aditivo de processo.
[0034] Caso modificadores como ésteres de alquila de ácido gra- xo, monoglicerídeos, diglicerídeos, triglicerídeos, óleos minerais, e/ou álcoois sejam usados para ajustar a estabilidade de sedimentação, as propriedades reológicas e/ou propriedades elásticas do sistema de aditivo de processo para o uso final ao qual se destina, os mesmos poderão estar em uma quantidade de cerca de 0,1% a cerca de 30% por peso com base no sistema de aditivo de processo total, de cerca de 0,1% a cerca de 25% por peso com base no sistema de aditivo de processo total, de cerca de 1% a cerca de 25% por peso com base no sistema de aditivo de processo total.
[0035] O sistema de aditivo de processo pode ser adicionado ao grão, preferencialmente milho, para fluxo de processo de etanol (vi- nhaça de destilação, vinhaça fina ou xarope) em uma quantidade de cerca de 20 a cerca de 10.000 ppm com base no peso do fluxo de processo, de cerca de 20 a cerca de 4.000 ppm, de cerca de 20 a cerca de 2.000 ppm, de cerca de 20 a cerca de 1.500 ppm, de cerca de 50 a cerca de 10.000 ppm com base no peso do fluxo de processo, de cerca de 50 a cerca de 4.000 ppm, de cerca de 50 a cerca de 2.000 ppm, de cerca de 50 a cerca de 1.500 ppm, de cerca de 100 a cerca de 10.000 ppm com base no peso do fluxo de processo, de cerca de 100 a cerca de 4.000 ppm, de cerca de 100 a cerca de 2.000 ppm, de cerca de 100 a cerca de 1.500 ppm.
[0036] Uma modalidade da invenção compreende adicionar ao processo de etanol a partir de grão uma composição que compreende de 20 a 97% de aditivo químico, de 3 a 50% de sílica hidrofóbica e, opcionalmente, 0 a 30% de modificadores, em que o aditivo químico é um alquilato de sorbitana alcoxilado, adicionado ao grão para fluxo de processo de etanol em uma quantidade de 20 a 10.000 ppm com base no peso do fluxo de processo.
[0037] O sistema de aditivo de processo pode ser aquecido e aplicado ao fluxo de processo (vinhaça de destilação, vinhaça fina ou xarope) em uma faixa de temperatura de 18°C a 100°C, de 25°C a 85°C, de 30°C a 80°C.
[0038] Um impacto negativo no processamento do xarope em altas temperaturas para aprimorar o rendimento de óleo, por exemplo, em temperaturas superiores a 90°C (195°F) ou 96°C (205 °F) dependendo do processo, é que ocorre a descoloração do xarope, o que confere uma aparência negativa aos DDGS e reduz o valor desse material. As temperaturas de processamento mais altas podem originar mais cor do próprio óleo. Como tal, um benefício adicional da invenção é a capacidade de aumentar o rendimento de óleo em temperaturas de processamento inferiores e mitigar o potencial do xarope processado de impactar negativamente a aparência e o valor do DDGS e do óleo. A redução de temperaturas de processamento também conduz à economia de energia global.
EXEMPLOS MATÉRIAS-PRIMAS
[0039] As matérias-primas usadas nos exemplos compreendem o seguinte. Polissorbato 80, também conhecido como POE (20) monoo- leato de sorbitana. Polissorbato 40, também conhecido como POE (20) monopalmitato de sorbitana. Polissorbato 20, também conhecido como POE (20) monolaurato de sorbitana. A sílica hidrofóbica A é uma misturahidrofóbica de cerca de 25% por peso de sílica precipitada com tamanho de partícula mediano de 9 μm e 75% por peso de sílica precipitada com tamanho de partícula mediano de cerca de 35 μm. A sílica hidrofóbica B é sílica hidrofóbica precipitada com tamanho de partícula mediano de 11 a 13 μm. A sílica hidrofóbica C é AEROSIL® R 812, uma sílica hidrofóbica vaporizada com área de superfície de BET de 260 ± 30 m2/g. Tanto o "xarope" quanto o "xarope de milho" se refere à vinhaça fina concentrada a partir de produtores de etanol a partir de milho de moagem a seco.
EXEMPLO 1
[0040] Polissorbato 80 e mesclas de Polissorbato 80 com sílica hidrofóbica A e ésteres de metila de ácido graxo de soja foram adicionados em uma dosagem de 537 ppm na linha de alimentação de xarope no lado de entrada da bomba que alimenta duas centrífugas de pilha de disco em um processo de etanol a partir de milho. A produção de óleo de milho resultante é mostrada na Tabela 1. O aumento na produção de óleo é comparado a dados básicos obtidos a partir de Po- lissorbato 80.TABELA 1
Figure img0001
[0041] Conforme mostrado na Tabela 1, a adição de sílica hidrofó- bica ao Polissorbato 80 resultou em um aumento na produção de óleo. O aumento na concentração de sílica hidrofóbica de 5% por peso a 9% por peso resultou em produção de óleo adicional.
EXEMPLO 2
[0042] Vários Polisorbatos foram adicionados em uma dosagem de 537 ppm na linha de alimentação de xarope no lado de entrada da bomba que alimenta duas centrífugas de pilha de disco em um processo de etanol a partir de milho. A produção de óleo de milho resultante é mostrada na Tabela 2.TABELA 2
Figure img0002
[0043] Conforme mostrado na Tabela 2, Polissorbato 80 e Polis- sorbato 40 funcionaram de forma semelhante.
EXEMPLO 3
[0044] O Polissorbato 80 e mesclas de Polissorbato 80 com sílica hidrofóbica e ésteres de metila de ácido graxo foram adicionados em uma dosagem de 271 ppm na linha de alimentação de xarope no lado de entrada da bomba que alimenta duas centrífugas de pilha de disco em um processo de etanol a partir de milho. A produção de óleo de milho resultante é mostrada na Tabela 3. O aumento na produção de óleo é comparado a dados básicos obtidos a partir de Polissorbato 80. TABELA 3
Figure img0003
[0045] Conforme mostrado na Tabela 3, a adição de sílica hidrofóbica resultou em produção de óleo adicional comparada à linha de base.
EXEMPLO 4
[0046] O Polissorbato 80 (Aditivo 1) e uma mescla de 85% em peso de Polissorbato 80 com 10% em peso de sílica hidrofóbica e 5% em peso de ésteres de metila de ácido graxo de soja (Aditivo 2) foram adicionados na linha de alimentação de xarope no lado de entrada da bomba que alimenta uma centrífuga de pilha de disco em um processo de etanol a partir de milho. A produção de óleo de milho resultante é mostrada na Tabela 4. A mudança na dosagem de processo aditivo e a mudança na produção de óleo são comparadas a dados básicos obtidos a partir de Polissorbato 80.TABELA 4
Figure img0004
[0047] Conforme mostrado na Tabela 4, a adição de sílica hidrofó- bica ao Polissorbato 80 resultou em uma quantidade maior de óleo produzido por quantidade de aditivo usado quando comparado a Polis- sorbato 80 isoladamente.
EXEMPLO 5
[0048] O Polissorbato 80 e mesclas de Polissorbato 80 com ésteres de metila de ácido graxo de soja foram adicionados em uma dosagem de 626 ppm na linha de alimentação de xarope no lado de entrada da bomba que alimenta duas centrífugas de pilha de disco em um processo de etanol a partir de milho. A produção de óleo de milho resultante é mostrada na Tabela 5. TABELA 5
Figure img0005
[0049] Conforme mostrado na Tabela 5, a adição de ésteres de metila de ácido graxo ao Polissorbato 80 não causou uma diminuição significativa na produção de óleo. Os ésteres de metila de ácido graxo podem ser usados para modificar a viscosidade do sistema de aditivo de processo.
EXEMPLO 6
[0050] O efeito de teor de sílica hidrofóbica na eficácia do sistema de aditivo de processo foi avaliado. Os sistemas de aditivo de processo foram testados mediante adição de uma dose de 700 ppm a 35 ml de xarope de milho a 90°C seguida por 0,5 minuto de mistura. 10 ml de cada amostra foram transferidos para um tubo de centrífuga e foram centrifugados durante 10 minutos em 3.000 rpm. A quantidade de óleo foi determinada medindo-se a altura da camada de óleo em um tubo de centrífuga. Um controle sem aditivo foi testado para comparação.TABELA 6
Figure img0006
[0051] Como pode ser visto na Tabela 6, a adição de sílica hidro- fóbica ao Polissorbato 80 resultou em liberação de óleo significativa- mente aumentada quando comparada a Polissorbato 80 isoladamente.
EXEMPLO 7
[0052] O efeito de teor de sílica hidrofóbica na eficácia do sistema de aditivo de processo foi avaliado. Os sistemas de aditivo de processo foram testados pela adição de uma dose de 300 ppm a 80 ml de xarope de milho a 90 °C e, em seguida, foram brevem ente misturados. 65 ml de cada amostra foram transferidos para um tubo de centrífuga e foram centrifugados durante 2 minutos em 1.700 rpm. A quantidade de óleo foi determinada medindo-se a altura da camada de óleo em um tubo de centrífuga.TABELA 7
Figure img0007
[0053] Como pode ser visto na Tabela 7, a adição de uma concentração mínima de sílica hidrofóbica ao Polissorbato 80 resultou em liberação de óleo significativamente aumentada quando comparada ao Polissorbato 80 isoladamente.
EXEMPLO 8
[0054] O efeito de teor de sílica hidrofóbica B na eficácia do sistema de aditivo de processo foi avaliado. Os sistemas de aditivo de processo foram testados pela adição de uma dose de 300 ppm a 80 ml de xarope de milho a 90 °C e, em seguida, foram brevem ente misturados. 65 ml de cada amostra foram transferidos para um tubo de centrífuga e foram centrifugados durante 2 minutos em 1.700 rpm. A quantidade de óleo foi determinada medindo-se a altura da camada de óleo em um tubo de centrífuga. TABELA 8
Figure img0008
[0055] Como pode ser visto na Tabela 8, a adição de sílica hidro- fóbica ao Polissorbato 20 resultou em liberação de óleo significativamente aumentada quando comparada a Polissorbato 20 isoladamente.
EXEMPLO 9
[0056] O efeito de teor de sílica hidrofóbica B na eficácia do sistema de aditivo de processo foi avaliado. Os sistemas de aditivo de processo foram testados pela adição de uma dose de 600 ppm a 80 ml de xarope de milho a 90 °C e, em seguida, foram brevem ente misturados. 65 ml de cada amostra foram transferidos para um tubo de centrífuga e foram centrifugados durante 2 minutos em 1.700 rpm. A quantidade de óleo foi determinada medindo-se a altura da camada de óleo em um tubo de centrífuga.TABELA 9
Figure img0009
[0057] Como pode ser visto na Tabela 9, a adição de sílica hidro- fóbica resultou em liberação de óleo significativamente aumentada quando comparada a Polissorbato 20 isoladamente.
EXEMPLO 10
[0058] O efeito do tamanho de partícula de sílica hidrofóbica na eficácia do sistema de aditivo de processo foi avaliado. Os sistemas de aditivo de processo foram testados pela adição de uma dose de 300 ppm a 80 ml de xarope de milho a 90°C e, em seguida , foram breve- mente misturados. 65 ml de cada amostra foram transferidos para um tubo de centrífuga e foram centrifugados durante 15 minutos em 2.000 rpm. A quantidade de óleo foi determinada medindo-se a altura da camada de óleo em um tubo de centrífuga. O tamanho de partícula mediano foi determinado com uso de um analisador de distribuição de tamanho de partícula de difusão de laser Horiba LA-950 (versão de software 3.29, versão de firmware 3.50 11/28) e adaptado com uso de uma distribuição baseada no volume. As amostras foram dissolvidas em álcool isopropílico e analisadas com uso de um índice refratário de 1.460 para sílica hidrofóbica e 1.376 para álcool isopropílico.TABELA 10
Figure img0010
[0059] Como pode ser visto na Tabela 20, a adição de sílicas hi- drofóbicas de vários tamanhos de partícula ao Polissorbato 80 resultou na liberação de óleo significativamente aumentada quando comparada a Polissorbato 80 isoladamente.
EXEMPLO 11
[0060] O efeito do tamanho de partícula de sílica hidrofóbica na eficácia do sistema de aditivo de processo foi avaliado. Os sistemas de aditivo de processo foram testados mediante adição de uma dose de 700 ppm a 35 ml de xarope de milho a 90 °C seguida por 0,5 minutos de mistura. Em seguida, 10 ml de xarope tratado foram transferidos para um tubo de centrífuga e centrifugados durante 10 minutos em 3.000 rpm. A quantidade de óleo foi determinada medindo-se a altura da camada de óleo em um tubo de centrífuga.TABELA 11
Figure img0011
[0061] Como pode ser visto na Tabela 11, a adição tanto da sílica hidrofóbica A quanto da B ao Polissorbato 80 resultou na liberação de óleo significativamente aumentada quando comparada ao Polissorbato 80 isoladamente.
EXEMPLO 12
[0062] O efeito de sílica hidrofóbica sem Polissorbato 80 adicionado (P80) na eficácia do sistema de aditivo de processo foi avaliado. As sílicas foram primeiramente dispersas em óleo de milho para auxiliar na adição de sistema de aditivo de processo ao xarope de milho. Os sistemas de aditivo de processo foram testados mediante adição da dosagem especificada a 35 ml de xarope de milho a 90 °C seguida por 0,5 minuto de mistura. Em seguida, 10 ml de xarope tratado foram transferidos para um tubo de centrífuga e centrifugados durante 10 minutos em 3.000 rpm. A quantidade de óleo foi determinada medindo-se a altura da camada de óleo em um tubo de centrífuga. Todas as sílicas foram dispersas em óleo de milho (20% por peso de sílica e 80% por peso de óleo de milho) antes da adição ao xarope na dosagem especificada.TABELA 12
Figure img0012
[0063] Como pode ser visto na Tabela 12, a adição das sílicas hi- drofóbicas isoladamente não produziu um aumento significativo na liberação de óleo. P80 representa Polissorbato 80.
EXEMPLO 13
[0064] O efeito da adição de éster de metila de ácido graxo (Éster de Metila de Ácido Graxo de Soja) na eficácia do sistema de aditivo de processo foi avaliado. Os sistemas de aditivo de processo foram testados mediante adição de uma dose de 700 ppm a 35 ml de xarope de milho a 90 °C seguida por 0,5 minuto de mistura. Em seguida, 10 ml de xarope tratado foram transferidos para um tubo de centrífuga e centrifugados durante 10 minutos em 3.000 rpm. A quantidade de óleo foi determinada medindo-se a altura da camada de óleo em um tubo de centrífuga.TABELA 13
Figure img0013
[0065] Como pode ser visto na Tabela 13, a adição de éster de metila de ácido graxo não teve um efeito adverso significativo no desempenho dos sistemas de aditivo de processo contendo sílica.
EXEMPLO 14
[0066] O efeito do tipo de éster de metila de ácido graxo adicionado (ésteres de metila de soja e canola) na eficácia do sistema de aditivo de processo foi avaliado. Os sistemas de aditivo de processo foram testados mediante adição de uma dose de 700 ppm a 35 ml de xarope de milho a 90°C seguida por 0,5 minuto de mistura. Em seguida, 10 ml de xarope tratado foram transferidos para um tubo de centrífuga e centrifugados durante 10 minutos em 3.000 rpm. A quantidade de óleo foi determinada medindo-se a altura da camada de óleo em um tubo de centrífuga. TABELA 14
Figure img0014
[0067] Como pode ser visto na Tabela 14, o tipo de éster de metila de ácido graxo não teve um efeito significativo no desempenho das mesclas contendo sílica hidrofóbica.
EXEMPLO 15
[0068] O efeito da concentração de sílica hidrofóbica precipitada A e a presença e concentração de uma sílica hidrofóbica vaporizada (sílica hidrofóbica C) na sedimentação de sistema de aditivo de processo foi avaliado. As misturas foram testadas misturando-se vigorosamente uma solução contendo 20 g dos componentes especificados na Tabela 15 e, em seguida, permitindo-as descansar, sem perturbação, por 5 semanas. Após esse tempo, o volume de sedimentação foi medido, dividido pelo volume total e relatado como separação. Os valores maiores indicam mais separação do sistema de aditivo de processo. TABELA 15
Figure img0015
[0069] Como pode ser visto na Tabela 15, o aumento na concentração da sílica hidrofóbica precipitada aumentou a estabilidade de sedimentação do sistema de aditivo de processo. A adição de sílica hi- drofóbica vaporizada aumentou a estabilidade do sistema de aditivo de processo com concentrações mais altas rendendo sistemas de aditivo de processo mais estáveis.
EXEMPLO 16
[0070] O efeito da concentração de sílica hidrofóbica na viscosidade do sistema de aditivo de processo foi avaliado. A viscosidade foi testada com uso de um Viscosímetro Brookfield DV-II Pro com carretel #6 RV à temperatura ambiente (~24 °C) em 50 RPM.TABELA 16
Figure img0016
[0071] Como pode ser visto na Tabela 16, a variação da concentração de sílica hidrofóbica pode ser usada para modificar a viscosidade do sistema de aditivo de processo.
EXEMPLO 17
[0072] O efeito do tamanho de partícula de Sílica Hidrofóbica na viscosidade do sistema de aditivo de processo foi avaliado. A viscosidade foi testada com uso de um Viscosímetro Brookfield DV-II Pro com carretel #6 RV à temperatura ambiente (~24 °C) em 5 0 RPM.TABELA 17
Figure img0017
[0073] Como pode ser visto na Tabela 17, sílicas hidrofóbicas com tamanhos de partícula diferentes podem ser usadas para modificar a viscosidade do sistema de aditivo de processo.
EXEMPLO 18
[0074] O efeito da adição de tamanho de partícula de sílica hidro- fóbica vaporizada na viscosidade do sistema de aditivo de processo foi avaliado. A viscosidade foi testada com uso de um Viscosímetro Brookfield DV-II Pro com carretel #6 RV à temperatura ambiente (~24 °C) em 50 RPM.TABELA 18
Figure img0018
[0075] Como pode ser visto na Tabela 18, a adição de sílicas hi- drofóbicas vaporizadas pode ser usada para modificar a viscosidade do sistema de aditivo de processo.
EXEMPLO 19
[0076] O efeito de adição de éster de metila de ácido graxo na viscosidade do sistema de aditivo de processo foi avaliado. A viscosidade foi testada com uso de um Viscosímetro Brookfield DV-II Pro com carretel #6 RV a temperatura ambiente (~24 °C) em 50 R PM. TABELA 19
Figure img0019
[0077] Como pode ser visto na Tabela 19, a adição de ésteres de metila de ácido graxo pode ser usada para modificar a viscosidade do sistema de aditivo de processo.
EXEMPLO 20
[0078] O efeito de sílica hidrofílica na viscosidade do sistema de aditivo de processo foi avaliado. Uma mistura contendo cerca de 13% por peso de sílica hidrofílica com tamanho de partícula de 9 μm, cerca de 1% por peso de éster de metila de ácido graxo de feijão soja, e 86% por peso de Polissorbato 80 formou um gel e não fluiu após a inversão da amostra. Isso demonstra a capacidade da sílica hidrofílica de modificar a viscosidade do sistema de aditivo de processo.

Claims (20)

1. Método para recuperar óleo de produção de etanol a partir de grão, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de adição de um sistema de aditivo de processo a um fluxo de processo, sendo que o sistema de aditivo de processo compreende pelo menos um aditivo químico e pelo menos uma sílica hidrofóbica com tamanho de partícula de pelo menos 0,01 μm,sendo que o teor de sílica total do sistema de aditivo de processo está em uma quantidade a partir de 3% a 50% por peso com base no peso do sistema de aditivo de processo, esendo que o aditivo químico compreende pelo menos um poliol funcionalizado derivado de um sorbitol, uma sorbitana, isosorbeto, sacarose ou glicerol.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o poliol funcionalizado compreende pelo menos um alquilato de sorbitana alcoxilado.
3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o comprimento de cadeia do alquilato é de 6 a 24 carbonos.
4. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o alquilato de sorbitana alcoxilado foi alcoxilado com 5 a 60 moles de óxido de alquila.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o óxido de alquila é selecionado a partir de óxido de etileno, óxido de propileno e misturas dos mesmos.
6. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o alquilato de sorbitana alcoxilado é selecionado a partir do grupo que consiste em um monolaurato de sorbitana alcoxilado, monooleato de sorbitana alcoxilado, monopalmitato de sorbitana alcoxilado, monoestearato de sorbitana alcoxilado e combinações dos mesmos.
7. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o alquilato de sorbitana alcoxilado compreende um monolaurato de sorbitana alcoxilado.
8. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o alquilato de sorbitana alcoxilado compreende um monooleato de sorbitana alcoxilado.
9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tamanho de partícula mediano de sílica é de 0,01 a 200 μm.
10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende, adicionalmente, um ou mais modificadores para ajustar a estabilidade de sedimentação, propriedades reológicas e/ou propriedades elásticas do sistema de aditivo de processo.
11. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o teor de sílica total é de 3% a 30% por peso com base no peso do sistema de aditivo de processo.
12. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o teor de sílica total é superior a 5% até 50% por peso com base no peso do sistema de aditivo de processo.
13. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que os modificadores são selecionados a partir do grupo que consiste em ésteres de alquila de ácido graxo, monoglicerídeos, diglicerídeos, triglicerídeos, óleos minerais, álcoois e combinações dos mesmos.
14. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que os modificadores compreendem triglicerídeos e/ou ésteres de alquila de ácido graxo.
15. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que os modificadores são de 0,1 % a 30% por peso com base no peso do sistema de aditivo de processo
16. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a quantidade de sistema de aditivo de processo adicionada é de 20 ppm a 10.000 ppm com base no peso do fluxo de processo.
17. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de aditivo de processo é aquecido de 18°C até 100°C.
18. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um ponto de adição do sistema de aditivo de processo no fluxo de processo é selecionado a partir do fluxo de processo de vinhaça de destilação antes da separação em torta úmida e vinhaça fina, o fluxo de processo na ou próximo à entrada da centrífuga ou após a centrífuga de separação de sólido, antes ou na entrada e/ou saída de um ou mais dentre os evaporadores de vinhaça fina, nos evaporadores, para o xarope logo antes da centrífuga de separação de sólido, na entrada dos tanques de calor de retenção ou pré-mistura, um ponto após o reservatório de alimentação de xarope e antes da centrífuga e qualquer combinação dos mesmos.
19. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de aditivo de processo é adicionado em mais de um ponto de adição do fluxo de processo.
20. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o grão é milho.
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WO (1) WO2015030852A1 (pt)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2833025C (en) 2011-04-18 2021-01-12 Poet Research, Inc. Systems and methods for stillage fractionation
US9255239B1 (en) 2014-12-30 2016-02-09 Ivanhoe Industries, Inc. Formulation for corn oil recovery and method of use thereof
US9399750B1 (en) 2015-06-22 2016-07-26 Ivanhoe Industries, Inc. Formulation for corn oil recovery and method of use thereof
WO2016114982A2 (en) 2015-01-16 2016-07-21 Croda, Inc. Method of separating oil
CA2992720A1 (en) 2015-07-18 2017-01-26 Ecolab Usa Inc. Chemical additives to improve oil separation in stillage process operations
AU2016296875A1 (en) * 2015-07-20 2018-02-15 Buckman Laboratories International, Inc. Applying measurement, control and automation to a dry corn milling ethanol production process to maximize the recovery of ethanol and co-products
US11718863B2 (en) 2015-11-25 2023-08-08 Poet Grain (Octane), Llc Processes for recovering products from a slurry
CA3006293A1 (en) 2015-11-25 2017-06-01 Flint Hills Resources, Lp Processes for recovering products from a corn fermentation mash
US10059966B2 (en) 2015-11-25 2018-08-28 Flint Hills Resources, Lp Processes for recovering products from a corn fermentation mash
US9738850B1 (en) 2016-04-11 2017-08-22 Ivanhoe Industries Use of alkoxylyated mono- and diglycerides for corn oil recovery
BR112019014569B1 (pt) 2017-01-17 2023-10-24 Solenis Technologies, L.P Auxiliares para extração de óleo na produção de bioprodutos
US10745283B1 (en) * 2018-05-11 2020-08-18 Applied Material Solutions, Inc. Demulsification compound and method for oil separation from waste streams
CA3096981A1 (en) 2018-06-13 2019-12-19 Bl Technologies, Inc. Polyglycerol fatty acid esters (pge) for corn oil extraction
CA3120492A1 (en) 2018-11-29 2020-06-04 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Production of ethanol and enhanced co-products using co-products as feedstock
US10443017B1 (en) * 2019-01-21 2019-10-15 Trucent, Inc. Process and method for the recovery of oil from the processing of grains into biofuels and other chemicals
US10981087B2 (en) * 2019-01-21 2021-04-20 Trucent, Inc. Process and method for the recovery of oil from the processing of grains into biofuels and other chemicals
US11730172B2 (en) 2020-07-15 2023-08-22 Poet Research, Inc. Methods and systems for concentrating a solids stream recovered from a process stream in a biorefinery

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8525116D0 (en) 1985-10-11 1985-11-13 Pentlands Scotch Whisky Resear Extracting carbohydrate
US6266379B1 (en) 1997-06-20 2001-07-24 Massachusetts Institute Of Technology Digital transmitter with equalization
US8257951B2 (en) 2002-10-28 2012-09-04 Little Sioux Corn Processors, LLC. Ethanol production process
US7704420B2 (en) 2003-12-23 2010-04-27 Yara International Asa Spraying device and method for fluidised bed granulation
US7497955B2 (en) 2004-07-09 2009-03-03 Nalco Company Method of dewatering thin stillage processing streams
US20060006116A1 (en) 2004-07-09 2006-01-12 Scheimann David W Method of dewatering thin stillage processing streams
BRPI0707942A2 (pt) 2006-02-16 2011-05-17 Gs Ind Design Inc método e sistema para recuperar óleo de resìduos de destilação
US20100331580A1 (en) 2006-11-15 2010-12-30 Growmark, Inc. Oil recovery and syngas production from biomass-based processes
US20080176298A1 (en) 2006-11-15 2008-07-24 Randhava Sarabjit S Oil recovery from dry corn milling ethanol production processes
CN101880596A (zh) * 2010-07-13 2010-11-10 中国农业科学院油料作物研究所 一种油脂低温制取的方法
CA2799409C (en) 2010-08-06 2013-07-02 Icm, Inc. Bio-oil recovery systems and methods
CA2830489C (en) 2011-03-21 2015-11-24 Hercules Incorporated Chemical additives and use thereof in stillage processing operations
US8962059B1 (en) 2011-05-27 2015-02-24 Superior Oil Company, Inc. Bio-based oil composition and method for producing the same
US9045977B2 (en) * 2011-09-16 2015-06-02 Sabatino Nacson Method of oil extraction
ES2650394T3 (es) * 2012-12-19 2018-01-18 Buckman Laboratories International, Inc Métodos y sistemas para recuperación de bioaceite y adyuvantes de separación para los mismos
US9090851B2 (en) 2013-03-13 2015-07-28 Hydrite Chemical Co. Oil extraction method and composition for use in the method
CN103333738B (zh) * 2013-06-14 2014-10-08 中国农业科学院油料作物研究所 一种制取植物油的物理方法
US9857472B2 (en) 2013-07-02 2018-01-02 Electronics And Telecommunications Research Institute Laser radar system for obtaining a 3D image

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