DD231065A1 - Verfahren zur gewinnung von glyzerin hoher reinheit aus hochdruckspaltprodukten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Glyzerin hoher Reinheit aus Hochdruckspaltprodukten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf den Vorreinigungs-, Abscheidungs-, Eindampfungs-, Destillations- und Ionenaustauschprozess so einzuwirken, dass bei stark reduziertem Material-, Energie-, Chemikalien- und Arbeitskraefteaufwand jedes Spaltgemisch bei max. Ausbeute an Glyzerin aufgearbeitet werden kann und die Abscheidung sowie Vorreinigung ohne Zugabe von Chemikalien erfolgt, so dass keine biologisch nicht oder schwer abbaubaren Abfallprodukte entstehen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe geloest, dass das glyzerinhaltige Spaltwasser thermisch auf 60 bis 50% eingeengt und eine rasche Phasenabscheidung Fettsaeure/Glyzerin ohne Zugabe von Chemikalien bewirkt wird. Zur Vermeidung von Glyzerinverlusten bei der Eindampfung sind in der letzten Eindampfungsstufe die effektiven Dampfgeschwindigkeiten von max. 10 m/s, vorzugsweise 5 m/s, einzuhalten und zur Vermeidung thermischer Schaedigung wird die zweite und dritte Entwaesserungsstufe im Unterdruck bei etwa 19,9 kPa betrieben. Bei der anschliessenden Destillation wird sowohl der Hauptlauf als auch der Nachlauf rektifizierend bei etwa 400 Pa ausgedampft und der Restrueckstand zum groessten Teil dem Prozess nach der Phasenabscheidung wieder zugefuehrt.

Description

Titel der Erfindung

Verfahren zur Gewinnung von Glyzerin hoher Reinheit aus Hochdruckspaltprodukten

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Verfahren, insbesondere zur Gewinnung von hochreinem und pharmazeutischen Glyzerin (Saponifikatglyzerin) aus Fetten pflanzlichen oder tierischen Ursprungs, die einer Hochdruckspaltung unterzogen wurden·

Darüber hinaus kann das Verfahren Anwendung finden, wo Fette durch Laugen gespalten wurden (Unterlaugenglyzerin), soweit vor der erfindungsgemäßen eigentlichen Aufarbeitung z· B, nach einer Voreindampfung die in diesem Rohprodukt vorhandenen Salze (etwa 10 bis 30 %) abgeschieden und restlos entfernt wurden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Durch Spaltung von Fetten pflanzlichen und tierischen Ursprungs mit Wasser wird ein Glyzerinwasser (Saponifikatglyzerinwasser) erhalten, dessen Glyzeringehalt in Abhängigkeit vom Spaltverfahren zwischen 6 und 15 % liegt. Es ist üblich, das Glyzerinwasser einer Vorreinigung zu unterziehen. (Osterroth, D.; Jahrbuch für den Praktiker, Verlag für ehem. Industrie, H. Ziolkowski K.G. Augsburg 1966 s. 32). Bei der hydro-

litischen Spaltung können einmal leichtsiedende Verbindungen wie Aminosäuren entstehen, die weiter zu Aminoalkoholen, Aminen und deren Hydrochloride umgesetzt werden. Zum anderen können im Glyzerinwasser noch Fettsäureanteile sowie andere leicht- und hochsiedende Verunreinigungen vorhanden sein. Aus vorstehenden Gründen werden Glyzerinwässer z. B. unter Verwendung von Barythydrat (Aetzbaryt), schwefelsaurer Tonerde und Aluminiumsulfat behandelt und filtriert. Vor dieser chemischen Behandlung ist es üblich, das Glyzerinwasser mit z. B. Schwefelsäure zu versetzen, um eine rasche !Trennung der Phasen Fettsäure und Glyzerinwasser zu ermöglichen. Die weitere Aufarbeitung erfolgt durch thermische- oder Ionenaustauschverfahren·

Wird das Glyzerin destillativ gewonnen, so ist dieser Anlage eine Eindampfungsanlage vorgeschaltet, erfolgt die Reinigung über Ionenaustausch, so wird dieser Verfahrensstufe eine Sindampfungsanlage nachgeschaltet, Für diesen Prozeß der Eindampfung kommen meistens dreistufige hintereinandergeschaltete Kolonnen mit NaturumlaufVerdampfern und zur Restverdampfung ein Dünnschichtverdampfer zum Einsatz. Zur destillativen Entfernung der leichtsiedenden Anteile (Amine u.a.) wird eine Rektifikationskolonne, die mit Rücklauf bei etwa 1333 Pa betrieben wird, eingesetzt. Durch die chemische Vorbehandlung der Rohglyzerinwässer scheiden sich die Fettsäuren als undestillierbare Alkalisalze im Sumpf ab. Das vom Vorlauf befreite Gemisch wird nun in einer Abtriebskolonne einer Hauptdestillation bei et\?a 700 Pa unterzogen, wobei hier 80 bis 85 % des im eingedickten Rohprodukt enthaltenem Glyzerins anfallen. In einer nachgeschalteten Abtriebskolonne wird bei etwa gleichem Druck das Glyzerin bis auf ein Glyzerinpech auf etwa >, 10 % abdestilliert. Dieses zweite Destillat wird nochmals einem zweiten Durchgang in der

ersten Hauptverdampfung unterzogen· (Stage, H. DE 1 079 257, 1960)

Bei der Destillation ist die Zugabe von Natronlauge sowie von Wasserdampf vorgesehen und zur Verbesserung der Farbzahlen eine Filtration mit Kohle nachgeschaltet· Mit diesem Verfahren soll ein Endprodukt, zumindest die Hauptlaufmenge mit etwa 85 %, als Arzneimittelglyzerin (DAB VI Ware) erhalten werden.

Sine weitere Möglichkeit, das Glyzerinwasser aufzuarbeiten, ist durch Ionenaustauschverfahren gegeben· (J. Amer. Oil Chemists Soc. 29, 1952 S. 318 - 320). Die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens wird bei der Verarbeitung von Glyzerinwasser aus Raffinationsfetten sowie aus Rückständen der Destillation aus schlechten Tierkörperfetten z. B. Schmalzmaterial, infolge der dann zu hohen Belastung der Ionenaustauscher, in Frage gestellt (Gianozza, A.; La Rivista Italiana delle Substanz brasse Vol. X L IV, 1967 S. 471 - 474). Die großen Mengen an Abwasser, die beim Waschen und Regenerieren der Ionenaustauscher anfallen, besonders beim Entfärbungsaustauseher, der wegen seiner niedrigen Sorptionskapazität häufig regeneriert werden muß, beschränken beim Einsatz vorstehender schlechter Rohmaterialien die Anwendungsmöglichkeit des Ionenaustauschverfahrens. (Terelak, u. a. Chem. Technik 33, 1981 H. 6 S. 315 -316).

Bei den Ionenaustauschverfahren wird das Glyzerinwasser nach erfolgter, eingangs erwähnter. Phasenabscheidung, einer zweistufigen Filteranlage (z. B. Wofatit EA 60) zugeführt· Zur Animpfung wird eine bestimmte Menge Schwefelsäure zugegeben. In dieser Stufe wird zunächst desodoriert und entfärbt. Danach gelangt das Glyzerinwasser durch einen Wärmeaustauscher in eine Heißfällrührmaschine. Hier wird bei etwa 100° G eine Hachfällung mit etwas Kalk vorgenommen, um so eine zu starke Belastung des Entsalzungsfilters zu vermeiden· Die Trübe kühlt man mittels Wärmetausch

auf etwa 7O⁰O ab. Ss erfolgt die Förderung auf einen Zentrifugalscheibendruckfilter und danach wird das Filtrat mittels Wärmetausch, auf etwa 30⁰G abgekühlt und anschließend einer zweistufigen Grobentsalzung (z. B. Wofatit KFS, AD 41) und danach einer zweistufigen Feinentsalzung (z. B. Wofatit KPS, SPK) unterzogen. Danach erfolgt die eingangs beschriebene mehrstufige Eindampfung in Kolonnen mit Haturumlaufverdampfern und die Resteindampfung in einem Dünnschichtverdampfer· Bei dem Ionenaustauschverfahren werden an Regenerierungsmitteln .pro !Tonne reines Glyzerin benötigt (Terelak, K. u. a. Ohem. Technik 33» 1981 H. 6 S. 315 -316): Natronlauge 169 -184 kg; Salzsäure 32 -35 kg; Kochsalz 123 -134 kg; enteiseniertes Wasser 12 -13 nr⁵; Salzsäure zur Abwasserneutralisation 122 -133 kg. An Abwasser fallen an : 14 - 15 nr mit einer Kochsalzmenge von etwa 240 - 270 kg sowie Filterschlamm von etwa 1 %.

Bei allen diesen Verfahren sind Glyzerinverluste, die bei der Eindampfung, der Rektifikation und Destillation sowie bei der Vorreinigung und dem Prozeß des Ionenaustausches durch ehem. Behandlung und Filtration entstehen, nicht bekannt. Der Energiebedarf für eine Tonne Reinglyzerin aus einer 10 %igen Glyzerinwasserlösung beträgt für die Eindampfung etwa 5 · 10 W und für den gesamten Prozeß des Ionenaustauschverfahrens etwa 0,04 · 10⁶ W.

Die nach der Spaltung notwendige Phasenabscheidung in Fettsäure und Glyzerinwasser ist infolge einer notwendigen sehr hohen Verweilzeit des Spaltproduktes in der Industrie aufgrund des enormen erforderlichen Tankvolumens nicht ohne weiteres durchzuführen. Zur raschen Emulsionsbildung werden deshalb Chemikalien zugesetzt, z. B. Aluminiumsulfat oder Schwefelsäure. Mit Aluminiumsulfat wird in der Kälte eine rasche Abscheidung erreicht. Mit Schwefelsäure kann in der

Wärme eine nasche Abscheidung und Klärung erfolgen· Die Zugabe der Chemikalien ist in einer Menge von 0,5 - 1 % bezogen auf das Glyzerinrohwasser erforderlich. Derartige Chemikalien können bei der Destillation eine Polymerisation bewirken; überschüssige Säure bewirkt eine Dehydratisierung des Glyzerins unter Bildung von Acrolein· Durch die Zugabe der Chemikalien zur Vorreinigung wird insgesamt die Destillationsausbeute gemindert.

Der Ausbeutegrad durch Verkrustungserscheinungen an den Heizflächen wird infolge der vorhandenen Feststoffe stark eingeengt·

Die Konzentrierung des Glyzerinwassers stellt zunächst wegen der großen Siedepunktdifferenzen zwischen Wasser und Glyzerin einen reinen Verdampfungsprozeß dar; wird aber nach eigenen eingehenden Untersuchungen ab einer Konzentration > 80 % insofern problematisch, weil dann Glyzerinverluste auftreten, die bei der Blasen-Kolonnenverdampfung ^ 2 %, bezogen auf den Glyzerinanteil im Ausgangsgemisch, liegen.

Die bei den bekannten Verfahren erfolgte Vorlaufabtrennung bei höherem Druck als bei der Hauptlauf-Nachlauf abtrennung bewirkt, daß leichtsiedende Verunreinigungen infolge der Drucksenkung mit in das Hauptdestillat gelangen und die Bndqualität wiederum mindern. Mit den bekannten thermischen Trennverfahren sind die gestiegenen Qualitätsforderungen nicht mehr zu erreichen; auch dann nicht, wenn die Ausbeute zu Gunsten der Qualität verringert wird.

Die thermische Gewinnung von Dynamitglyzerin ist möglich, soweit die zur Spaltung kommenden Fette vor dem Spaltprozeß gereinigt wurden, oder als Prischfette, d. h. nicht überlagert zum Einsatz kommen.

Die Ionenaustauschverfahren, soweit diese durch den Ausgangsstoff zum Einsatz kommen können, benötigen einen hohen apparativen Aufwand. Bine vollkommene Automatisierung ist kaum möglich; der Arbeitskräfte-

einsatz ist hoch. Wenn überhaupt durch den Rohstoff anwendbar, dürfte die Wirtschaftlichkeit dieser Verfahrensstufe erst bei Durchsaätzen von 10 bis 15 t/h Glyaerinwasser liegen· Die hohen Mengen teilweise giftiger Chemikalien bewirken außerdem eine hohe Menge umweltbelastender Abfallstoffe.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Ausbeute und Qualität des Endproduktes auch beim Einsatz minderwertiger Einsatzprodukte zu erhöhen, den Chemikalienbedarf und somit auch chemische Verunreinigungen sowie Bückstände zu vermeiden bzw. stark zu verringern und den energetischen Aufwand zu erniedrigen·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein thermisches Trennverfahren zur Gewinnung hochreinen Glyzerins zu schaffen, in dem das Spaltprodukt Glyzerinwasser ohne chemische Vorbehandlung solchen Bedingungen unterworfen wird, daß eine annähernd vollständige Stofftrennung ohne ITebenreaktionen erfolgt und eine Feinreinigung durch Ionenaustausch uneingeschränkt möglich ist.

Bei Untersuchungen und Versuchen zur Phasentrennung von Spaltprodukten der Fettspaltung tierischen und pflanzlichen Ursprungs mit Wasser wurde überraschend gefunden, daß durch thermische Einengung des Glyzerinwassers bis auf eine bestimmte Menge und nachfolgende Absenkung der Temperatur auf einen bestimmten Wert, eine rasche und annähernd vollständige Phasentrennung Fettsäure - Glyzerinwasser eintritt.

Erfindungsgemäß wird daher die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Spaltprodukt, wie es in der üblichen Konzentration des Glyzerins von 6 bis 15 %, der Fett-

säure im Lösungsbereich, oder darüber und der leichtsiedenden Säuren in geringen Mengen anfällt, im FaIlfilm-Gegenstromverdampfer bei Normaldruck auf 45 bis 60 %, vorzugsweise 50 bis 55 % Glyzerinkonzentration eingeengt und das ablaufende Produkt nach Kühlung auf etwa 80⁰C bei einer Yerweilzeit von nur etwa 15 Minuten einer Phasentrennung in Fettsäure und Glyzerinwasser unterzogen wird« Die leichtsiedenden sauren Bestandteile werden vom Wasserdampf mit aus dem Fallfilmverdampfer abgeführt.

Die Fettsäure wird ausgeschleust und das fettsäurefreie Glyzerinwasser wird nach Filtration bis auf eine Glyzerinkonzentration von ^. 99 % in zwei Stufen eingedampft, wobei die Dampfgeschwindigkeit in der zweiten Stufe 10 m/s nicht überschreiten sollte_o Das entwässerte Glyzerin wird nun einer an sich bekannten Rektifikation mit Abtrieb derart unterzogen, daß unter einem Druck von etwa 400 Pa eine Haupt- und Restverdampfung gemeinsam erfolgt, wobei die hochsiedenden Anteile rektifizierend als Restrückstand, der teilweise gekreist wird, ablaufen, und aus dem Glyzerindampf unter einem Druck von etwa 133 Pa die leichtflüchtigen Bestandteile rektifizierend abgetrennt werden. Das gesamte vorlauf- und restrückstandfreie Destillat wird nun mit enteiseniertem Wasser auf eine Glyzerinkonzentration von etwa 50 % verdünnt und nacheinander im Kationen- und Anionenaustauscher von restlichen Verunreinigungen befreit. Aus den gereinigten Glyzerinwasser wird nachfolgend bei einer Dampfgeschwindigkeit von maximal 10 m/s und einem Destillationsdruck von 19 »9 kPa das Wasser bis auf die gewünschte Glyzerinkonzentration ausgedampft. Das hochreine Destillat (Arzneimittelglyzerin) wird gekühlt und ausgeschleust.

Soll aus minderwertigen oder überlagerten Produkten, welche eine sehr hohe Säure- und Jodfarbzahl aufweisen ein Glyzerin hoher Qualität hergestellt werden,

kann bei der Destillation der Vorlaufanteil erhöht i?erden und/oder es wird das Produkt nach, der Rektifikation mit der fünffachen Menge enteiseniertem Wasser verdünnt, filtriert und das greinigte Glyzerinv/asser unter den gleichen Parametern wie das Arzneimittelglyzerin auf eine Konzentration > 99»9 % eingedampft.

Die erfindungsgemäße Arbeitsweise besteht darin, daß das Spaltprodukt Fettsäure - Glyzerinwassergemisch in einem Fallfilm-Gegenstromverdampfer auf etwa 55 bis 50 % eingeengt wird und hier unter Rektifikationsbedingungen geringe Mengen an leichtsiedenden sauren Bestandteilen mit dem Spaltwasserdampf abgeführt werden. Das ablaufende Produkt wird in einem Kühler auf etwa 80° G gekühlt und. einem Fettsäureabscheidebehälter zugeführt, worin die kontinuierliche Abscheidung der Fettsäure als leichte Phase bei einer Verweilzeit von etwa 15 Minuten erfolgt. Die Fettsäure läuft oben ab. Das Glyzerinwasser wird unten abgezogen und in einem Kohlefilter filtriert und anschließend in zwei hintereinandergeschalteten Fallfilm-Gegenstromverdampfern die Sestentwässerung vorgenommen. Der Grad der Glyzerinverluste bei der Verdampfung ergibt sich durch die Dampfgeschwindigkeit in der letzten Eindampfungsstufe, diese darf 10 m/s, vorzugsweise 5 m/s effektive Dampfgeschwindigkeit nicht überschreiten. Unter diesen Bedingungen beträgt der aus dieser letzten Stufe mit dem Spaltwasserdampf übergehende Glyzerinanteil ^ 1 %. Bezogen auf den Glyzerinanteil im Ausgangsgemisch έ 0,2 ^.

Das auf ^ 99 % konzentrierte Rohglyzerin wird einer an sich bekannten Rektifikation mit Abtriebsteil derart unterzogen, daß eine Haupt- und Restverdampfung bei etwa 400 Pa in untereinander angeordneten Verdampferapparaten gemeinsam erfolgt. Die hochsiedenden Anteile gelangen dabei rektifizierend in den Restrückstand. Der Glyzerindampf wird der Rekti-

fizierkolonne zugeführt, in welcher die leichtflüchtigen Anteile unter einem Druck von etwa rektifiziert und separat ausgeschleust werden.

Das gesamte ablaufende vorlauf- und restruckstandfreie Destillat kann bei der Spaltverarbeitung ungereinigter und/oder überlagerter Fette zu hohe Säurezahlen und Jodfarbzahlen aufweisen. In diesem Fall kann während der Destillation der Yorlaufanteil erhöht werden und/oder es wird das Endprodukt mit der 5-iachen Menge enteiseniertem Wasser im Rührwerk vermischt, über Kohle filtriert und zur Resteindampfung auf einen Fallfilm-Gegenstromverdampfer gegeben»

Bei der Aufarbeitung als Arzneimittelglyzerin wird das Destillat aus der Rektifizierkolonne mit enteiseniertem Wasser im Rührbehälter auf etwa 50 % verdünnt, danach auf einen Kationenaustauscher und folgend auf einen Anionenaustauscher aufgegeben und danach einer letzten Entwässerungsstufe in einem Fallfilm-Gegenstromverdampfer zugeführt, die höchstens mit einer Dampfgeschwindigkeit von 10 m/s und unter einem Destillationsdruck von 19,9 kPa betrieben wird. Die Ionenaustauscher werden mit geringen Mengen Natronlauge- und Salzsäure regeneriert.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Beispielen näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung des erfind ungs gemäß en Verfahrens zur Herstellung von hochreinem oder Arzneimittelglyzerin. Beispiel 1

Aus einem Glyzerinwasser mit einem Glyzeringehalt von 8,4 % und den chemischen Parametern pH-Wert 4,06, Säurezahl 0,27 und Jodfarbzahl 6, wie es in der Hochdruckspaltung von Rüböl-Raffinationsrückstand anfällt, soll ein Glyzerin in Arzneimittel-

qualität.und in einer Konzentration von 88 % gewonnen werden.

Das Spaltwasser F1 wird mit 10O⁰G auf den Fallfilm-Gegenstromverdampfer 1, der mit Wasserdampf W1 vorzugsweise 0,61 MPa, beheizt wird, aufgegeben. Aus dem Gemisch verdampfen bei Normaldruck 84 % Spaltwasser Da1 bei 10O⁰G.

Das unterhalb des Verdampfers 1 eingeengte Gemisch F2 wird im Kühler 2 auf 8O⁰O abgekühlt und gelangt weiter zum PhasentrenngefäJß 3· Hier erfolgt unter einer Verweilzeit des Produktgemisches von etwa 15 Minuten die kontinuierliche Abscheidung der Fettsäuren F3 als obere Phase x1 und die des Glyzerinwassers als untere Phase β Das Glyzerinwasser x1 mit den Kennwerten:

pH-Wert 4,2, Jodfarbzahl 166, Säurezahl 2,04, Esterzahl 5,3 wird durch den Filter 4 und weiter zur Eindampfung auf den Fallfilm-Gegenstromverdampfer 6 gegeben. Hier erfolgt die Ausdampfung bei etwa 19»9 kPa. In dieser Stufe 6 werden weitere 10 % Spaltwasser Da2 bei 60⁰G abdestilliert und der nicht verdampfte Anteil gelangt mit etwa 125°0 zur zweiten Eindampfungsstufe 7· Diese Fallfilmgegenstromverdampfung wird gleichfalls bei 19,9 kPa betrieben. Hier erfolgt die Hesteindampfung bei einer effektiven Dampfgeschwindigkeit von etwa 5 m/s. Es fallen annähernd 6 % Spaltwasser Da2 an und das unten ablaufende konzentrierte Rohglyzerin wird nun einer Destillation/Rektifikation unterzogen. Das Sohglyzerin mit einer Temperatur von 100⁰G gelangt zur Fallfilmgegenstromverdampfung 9, welche mit Wasserdampf der Druckstufe 1,2 !IPa betrieben wird. Der nicht verdampfte Anteil wird zur Hachver-' dampfung dem Uaturumlaufverdampfer 10 zugeführt. Der hier anfallende Rückstand E1 wird mit einer Menge

von etwa 4 % in den Prozeß vor der Eiltration 4 rückgeführt und in einer Menge von etwa 1 % als Sestrückstand. S2 ausgeschleust.

Der Glyzerindampf wird der Destillations-/Rektifi- - kationskolonne 11 unten zugeführt, welcher am Kopf aus dem Dampfgemisch Da4 eine Vorlaufmenge V1 von 0,5 % abgenommen wird· Das aus der Kolonne 11 ablaufende Sumpfprodukt x5 mit einer Temperatur von etwa 130⁰O wird dem Rührbehälter I5 zugeführt.

Nach Zugabe gleicher Anteile enteiseniertem Wasser wird das wasserhaltige Glyzeringemisch zur Feinreinigung einem Kationenaustausch 17 und anschliessend einem Anionenaustausch 18 unterzogen. Danach wird das gereinigte Glyzerinwasser im Fallfilm-Gegenstronrverdampfer 16 bei einer effektiven Dampfgeschwindigkeit von 5 ei/s auf 88 % auf konzentriert. Der austretende Dampf Da5 mit einem Druck von 1919 kPa und 60° 0 gelangt mit dem Spaltwasserdampf Da2 und Da3 durch die Leitung L1 zum Kondensator 19, dem der Eezipient nachgeschaltet ist, und wird durch die Leitung L3 als Abwasser ausgeschleust. Das auf 88 % eingeengte Endprodukt x7 wird auf etwa 3O⁰O abgekühlt und ausgeschleust. Als Bndprodukt fällt ein Glyzerinkonzentrat mit den chemischen Kennwerten pH-Wert 6,2, Säurezahl 0,02, Esterzahl 0, Jodfarbzahl £ 1 an. SuIfat-Ghlorid-Schwermetallionen sowie reduzierende Verunreinigungen sind nicht vorhanden. Mir eine Tonne Arzneimittelglyzerin mit einer Ausbeute ä 99 % bezogen auf den Glyzeringehalt im Spaltwasser und bezogen auf eine 8,4 %ige Glyzerinwasserlösung werden benötigt: natronlauge 1 kg, Salzsäure 0,2 kg, enteiseniertes Wasser 1,4 m, an Energie zur Eindampfung 4,9 · 10 W, zur Destillation Rektifikation 0,3 · 10⁶ W und an Ab-

2 . ο

wasser fallen an: 0,5 sr schwach sauer, 9»5 nr mit einer Glyzerinkonzentration von ^- 0,06 %, 9,7 nr der Eindampfung 1 mit einem Säuregehalt ^ 20 ppm.

Beispiel 2

Aus einem Glyzerinwasser mit einem GIy ζ er ing ehalt von 8,4 % und den chemischen Parametern pH-Wert 4,06, Säurezahl 0,27 und Jodfarbzahl 6, wie es in der Hochdruckspaltung von Rüböl-Raffinationsrückstand, welches überlagert war, anfällt, soll ein Glyzerin hoher Reinheit und in einer Konzentration von 99 % gewonnen werden· Die Aufarbeitung bis zum Rührbehälter 15 erfolgt in der gleichen ?/eise wie im Beispiel 1.

Im Rührbehälter 15 wird das Produkt x5 mit der fünffachen Menge enteiseniertem Wasser verdünnt und anschließend im Kohlefilter 20 filtriert. Danach wird das filtrierte Glyzerinwasser im FaIlfilm-Gegenstromverdampfer 16 bei einer effektiven Dampf geschwindigkeit von 5 ni/s auf & 99 % auf konzentriert. Der austretende Dampf Da5 mit einem Druck von 19,9 kPa und 60⁰O gelangt mit dem Spaltwasserdampf Da2 und Da3 durch die Leitung L1 zum Kondensator 19» dem der Rezipient nachgeschaltet ist, und wird durch die Leitung L3 als Abwasser ausgeschleust. Das auf > 99 % eingeengte Endprodukt x7 wird auf etwa 30⁰C abgekühlt und ausgeschleust. Als Endprodukt fällt ein Glyzerinkonzentrat mit den chemischen Kennwerten pH-Wert 6,2, Säurezahl 0,08, Esterzahl 0,6, Jodfarbzahl ί 1,5 an. Sulfat-Chlorid-Schwermetallionen sowie reduzierende Verunreinigungen sind nicht vorhanden. Pur eine Tonne hochreinen Glyzerins mit einer Ausbeute <s. 99 % bezogen auf den Glyzeringehalt im Spaltwasser und bezogen auf eine 8,4 %ige Glyzerinwasserlösung werden benötigt: enteiseniertes Wasser 5»4 m , an Energie zur Eindampfung 6,9 · 10⁶ W, zur Destillation Rektifikation 0,3 · 10⁶ W und an Abwasser fallen an: 13,5 ^- ait einer Glyzerinkonzentration von ^ 0,06 %, 9,7 nr aus der Eindampfung mit einem Säuregehalt * 20 ppm.

Claims (6)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Gewinnung von Glyzerin hoher Reinheit aus Hochdruckspaltprodukten vorwiegend pflanzlicher oder tierischer Fette mit einem üblichen Glyzeringehalt von 6 bis 15 % mittels thermischer Behandlung, Filtration und Ionenaustausch, gekennzeichnet dadurch, daß das glyzerinhaltige Spaltprodukt O?1), ohne chemische Vorbehandlung, durch rektifizierende Gegenstromverdampfung (1) bei fformaldruck auf 50 bis 60 % Glyzerinkonzentration eingeengt und von leichtsiedenden sauren Bestandteilen befreit und anschließend bei einer Temperatur von 70 bis 85⁰O, vorzugsweise 80⁰O und einer Verweilzeit von ca. 15 Minuten einer kontinuierlichen Phasentrennung (3) unterzogen wird, wobei die Fettsäure als leichte Phase (F3) den Prozeß verläßt, und das Glyzerinwasser als schwere Phase (xi) nach Filtration (4) eine Aufkonzentration zu Rohglyzerin (x3) in einer zweistufigen Gegenstromverdampfung (6, 7) erfährt und das Rohglyzerin (x3) in einer zweistufigen rektifizierenden Verdampfung (9, 10) und anschließender rektifizierender Kondensation vom Restruckstand (x4) und Vorlauf anteilen (V1) befreit wird, wobei der Vorlauf (V1) ganz und der Rückstand (x4) teilweise den Prozeß verläßt und ein Teil des Rückstandes (x4) gekreist wird, und nach Lösung des vor- und nachlauffreien Glyzerins in enteiseniertem Wasser, der Kat- und Anionenaustausch mit anschließender Eindampfung (16) auf die Endkonzentration erfolgt oder die Glyzerinlösung einer Filtration (20) und anschließender Eindampfung (16) auf die Endkonzentration unterzogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die zweistufige Gegenstromverdampfung (6, .7) in der ersten Stufe (6) unter einem Druck von
etwa 19»9 kPa und einer Temperatur von 6O⁰G und die zweite Stufe (7) unter einem Druck von etwa 19,9 kPa und einer effektiven Dampfgeschwindigkeit von 5 "bis 10 m/s erfolgt.

3· Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die letzte Entwässerung (16) bei
einem Druck von 19j9 kPa und einer Dampfgeschwindigkeit von 5 "bis 10 m/s erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» gekennzeichnet dadurch, daß die Ereislaufmenge R1 in einer Menge bis zu 4 % vor der Filtration (4) dem Glyzerinwasser (x1) zugegeben wird.

5· Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß der Bückstand (H2) in Höhe von 1 % abgenommen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5» gekennzeichnet dadurch, daß die abgenommene Vorlaufmenge (V1)
0,5 % oder mehr beträgt.

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