DE1470490A1

DE1470490A1 - Verfahren zur Entfernung von geradkettigen Kohlenwasserstoffen aus Erdoelfraktionen

Info

Publication number: DE1470490A1
Application number: DE19631470490
Authority: DE
Inventors: Alfred Champagnat; Mayo Claude De
Original assignee: BP PLC
Current assignee: BP PLC
Priority date: 1962-01-08
Filing date: 1963-01-07
Publication date: 1968-12-19
Also published as: FR1320058A; OA00218A; US3257289A; GB1021698A; GB1021697A

Description

DR.-ING.VON KREISLER DR-ING. SCHÖNWALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLDPSCH

KÖLN T, DEICHMANNHAUS

Exemplar zur Offenlegung

Köln, den 2. September 1968 Kl/Re

The British Petroleum Company, Limited, Britannic Hbis e, Finsbury Circus, London, E.G. 2 (England)

Verfahren zur Entfernung von geradkettigen Kohlenwasserstoffen aus ErdölfraktIonen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur vollständigen oder teilweisen Entfernung von geradkettigen Kohlenwasserstoffen aus Erdölfraktionen, die diese Kohlenwasserstoffe enthalten, insbesondere auf ein kombiniertes Verfahren zur Durchführung dieser Entfernung von Kohlenwasserstoffen aus Erdölfraktionen unter Erzeugung von Hefen.

Gewisse Erdölfraktionen, insbesondere Gasöle, enthalten bekanntlich geradkettige Kohlenwasserstoffe, und zwar hauptsächlich Paraffine, die Wachse darstellen und den Stockpunkt der Fraktion nachteilig beeinflussen; d.h. wenn diese Kohlenwasserstoffe ganz oder teilweise entfernt werden, findet eine Erniedrigung des Stockpunktes der Fraktion statt. Gewöhnlich wird das Wachs durch Ausfällung mit Hilfe von 00

ο Lösungsmitteln entfernt, und das ursprünglich in der Fraktion % anwesende Wsechs wird als solches, d.h. ohne Umwandlung in It wertvollere Produkte, gewonnen.

r* Die unterhJ|Lb der Gasöle siedenden Erdölfraktionen, beispielsweise schwere Naphthas und Kerosine, enthalten eben-

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falls geradkettige Kohlenwasserstoffe, die an sich in andere, wertvolle Produkte umwandelbar sind, aber bisher war im allgemeinen die Ausnutzung dieser Kohlenwasserstoffe durch die Notwendigkeit erschwert, sie aus den Erdölfraktionen, in denen sie enthalten sind, abzutrennen, bevor ihre Umwandlung in andere Produkte möglich ist.

Es ist ferner bekannt, daß Nährhefen, die sich zum Verbrauch durch das Vieh eignen, unter Verwendung von Kohlehydraten, beispielsweise Melasse, Holzhydrolysenzucker und Ablaugen aus der Papierherstellung, als Ausgangsstoffe hergestellt werden.

Aus der Literatur gewinnt man den Eindruck, daß der Ersatz von Kohlehydraten durch Kohlenwasserstoffe für die Erzeugung von Hefe bisher nur theoretisch untersucht wurde, wobei reine Kohlenwasserstoffe oder Gemische von synthetischen Paraffin-^ kohlenwasserstoffen als Ausgangsstoffe in Betracht gezogen wurden. Die Entwicklung eines großtechnischen Verfahrens wurde nicht in Erwägung gezogen. Dies ist nicht überraschend, da man annehmen mußte, daß die Verwendung einer zweiten Flüssigphase, die mit der wäßrigen Phase, in der die Hefe wächst, unmischbar ist, eine starke Beschränkung der Geschwindigkeit bedeuten würde, mit der die Hefe den für ihr normales Wachstum notwendigen Sauerstoff assimilieren kann. Es erschien außerdem schwierig für die Hefe in einem wäßrigen Medium, eine zur Unterhaltung schnellen Wachstums ausreichende Versorgung mit Nährstoffen aus einer nicht mischbaren Phase zu erhalten.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Erzeugung von Hefe aus Kohlenwasserstoffen sowie ferner ein Verfahren _o zur vollständigen oder teilweisen,Entfernung von geradketti- *° gen Kohlenwasserstoffen aus Erdölfraktionen unter Gewinnung

-» eines wertvollen Produkts auf der Grundlage der in.4.gn jgrd-4^ ölfra&ionW eiithaiieneÄ ursprünglichen geradkettigeji ,KQh-. ~* leWw&äsers to f te "sowie" ein 'Verfahren zur Entparaffinierung t* bz#. "ErifeWachourig' von "GasÖlfraktionen aus "Erdöl^unter Erzeugung von Futterhefe. ..._;, _; ?■ **.·■».--...

ORIG4MAL

Das Verfahren gemäß der Erfindimg besteht darin, daß man einen Hefestamm, der auf geradkettigen paraffinischen Kohlenwasserstoffen zu wachsen vermag, in Gegenwart einer teilweise aus geradkettigen Kohlenwasserstoffen bestehenden Erdölfraktion, deren mittleres Molekulargewicht wenigstens 10 C-Atomen im Molekül entspricht, und in Gegenwart eines, wäßrigen Nährmediums sowie in Gegenwart eines freien Sauerstoff enthaltenden Gases züchtet, vom Gemisch kontinuierlich a) eine die Hefe enthaltende Fraktion, b) eine den größeren Teil der wäßrigen Phase enthaltende Fraktion und c) eine Erdölfraktion, die einen verringerten Anteil an geradkettigen Kohlenwasserstoffen enthält oder von diesen frei ist, abtrennt und die Fraktion b) kontinuierlich oder chargenweise als Teil des wäßrigen Nährmediums zurückführt.

Das Verfahren gemäß der 'Erfindung ist von besonderem Wert für die Behandlung von Gasölfraktionen aus Erdöl, die geradkettige Kohlenwasserstoffe in Form von Wachsen enthalten, da durch dieses Verfahren Gasöle von erniedrigtem Stockpunkt erhalten werden, während die Wachse in ein wertvolles Produkt umgewandelt werden.

Die geradkettigen Kohlenwasserstoffe sind in den gemäß der Erfindung verwendeten Ausgangsmaterialien gewöhnlich als Paraffine anwesend, jedoch können auch Olefine anwesend sein.

Es ist ein wichtiges Merkmal der Erfindung, daß bei der Züchtung von Hefen in Gegenwart der vorstehend beschriebenen Ausgangsstoffe unter Bedingungen, die das Wachstum der Hefe auf Kosten der geradkettigen Kohlenwasserstoffe begünstigen, die anderen Kohlenwasserstoffe, z.B. Isoparaffine, Naphthene und Aromaten, nicht oder höchstens zu einem sehr geringen Teil abgebaut bzw. umgewandelt werden. Ferner wird im Gegensatz zu üblichen chemischen, Prozessen, die dem Massenwirkungsgesetz gehorchen, die Menge der geradkettigen Kohlen-Wasserstoffe, die pro Zeiteinheit entfernt wird, mit kleiner werdendem Anteil dieser Kohlenwasserstoffe im Gesamtgemiseh

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der Kohlenwasserstoffe nicht wesentlich geringer (ausgenom- · men natürlich in den allerletzten Stadien der Entfernung). Falls gewünscht, kann also die erreichte prozentuale Umwandlung der geradkettigen Kohlenwasserstoffe bei einem Wert nahe 100 % gehalten werden, ohne daß eine unverhältnismäßig große Verlängerung der Kontaktzelt zur Erzielung kleiner Verbesserungen erforderlich ist. Ferner kann bei einem kontinuierlichen Verfahren diese hohe Umwandlung erreicht werden, ohne zur Anwendung eines langen Reaktionsweges Zuflucht zu nehmen.

Durch Anwendung des Verfahrens unter Bedingungen, bei denen der Abbau bzw. die Umwandlung der geradkettigen Kohlenwas^ serstoffe begrenzt wird, ist es möglieh, unter Entfernung nur eines gewünschten Anteils dieser Kohlenwasserstoffe zu arbeiten.

Als Ausgangsmaterialien für das Verfahren gemäß der Erfin- dung eignen sieh Kerosin, Gasöle und Schmieröle. Biese Ausgangsstoffe brauchen nicht oder nur bis zu einem gewissen Grade raffiniert zu sein, müssen aber geradkettige Kohlenwasserstoffe enthalten, um für die Zwecke der Erfindung brauchbar zu sein. Zweckmäßig enthalten die Erdölfraktionen 5 bis 45 Gew.-% geradkettige Kohlenwasserstoffe.

Die auf dem infrage kommenden Ausgangsmaterial gezüchtete Hefe gehört vorzugsweise zur Familie Cryptococeaceae, insbesondere zur Unterfamilie Cryptococcoidae, Gegebenenfalls können jedoch beispielsweise asoosporogene Hefen der Unterfamilie Saccharomyoeloidae verwendet werden.. Die bevorzugten Gattungen der Unterfamilie Cryptocoocoidae sind übrulopsls (auch als Torula bekannt) und Candida. Die, bevorzugten Stämme von Candida sind Candida tropicalis, Candida utilis und Candida pulcherina und Insbesondere Candida lipolytioa (auch als Myootorula llpolytica bekannt). Weitere geeignete Stämme sind Torulopsis colliculoea, Hansenula anomala und Oidium

■^v. lactis.

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Wenn von einer Reinzuchthefe ausgegangen wird, ist es gewöhnlich erforderlich, die Hefe so anzupassen, daß sie den Kohlenstoff aus Kohlenwasserstoffen assimiliert, und die angepaßte Hefe zum Beimpfen für den Züchtungsprozeß gemäß der Erfindung zu verwenden. Wenn Jedoch diese Hefen auf einem wäßrigen mineralischen Medium gezüchtet werden, das die geeigneten Nährelemente enthält, wachsen sie nur mit Schwierigkeit, da die Erdölfraktionen nicht die Wachstumsfaktoren enthalten, die beispielsweise in Melasse und Holzhydrolysenzucker vorhanden sind.

Das Wachstum der verwendeten Hefe wird begünstigt, wenn zur Würze eine sehr geringe Menge von "Bio"-Paktoren, z.B. eines Hefeextraktes (ein durch Hydrolyse einer Hefe erhaltenes, an Vitaminen der Gruppe B reiches industrielles Produkt) oder, allgemeiner ausgedrückt, von Vitaminen der Gruppe B und/oder Biotin gegeben wird. Diese Menge liegt vorzugsweise in der Größenordnung von 25 Teilen proMillion Teile des wäßrigen Gärmediums, Je nach den für die Züchtung gewählten Bedingungen kann sie höher oder niedriger sein.

Das Wachstum der Hefe erfolgt auf Kosten der Erdölfraktion unter Zwischenbildung von Körpern - hauptsächlich Fettsäuren - mit Säurefunktion, so daß der p„-Wert des wäßrigen mineralischen Mediums progressiv sinkt. Ohne Korrektur kommt das Wachstum ziemlich schnell zum Stillstand, und die Hefekonzentration in der Würze bzw. die Zelldichte nimmt nicht mehr zu, so daß eine sog. stationäre Phase erreicht wird.

Das wäßrige Medium wird daher vorzugsweise durch stufenweise oder kontinuierliche Zugabe eines wäßrigen Mediums von hohem p„-Wert beim gewünschten p_H-Wert gehalten. Gewöhnlich - insbesondere bei Verwendung von Candida lipolytica wird der p_H«Wert der Würze im Bereich von 3 bis 6, vorzugsweise von JJ- bis 5, gehalten. Als alkalische Stoffe für den Zusatz zur Würze eignen sich Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd, Dinatriumhydrogenphosphat und Ammoniak in freier Form oder in wäßriger Lösung.

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Die optimale Temperatur der Würze ist verschieden je nach der Art der verwendeten Hefe und liegt gewöhnlich im Bereich von 25 bis Λθ°. Bei Verwendung von Candida lipolytica wird ein Temperaturbereich von 28 bis 52° bevorzugt.

Die Aufnahme von Sauerstoff ist für das Wachstum der Hefe wesentlich. Der Sauerstoff wird gewöhnlich als Luft zugeführt. Um die Wachstumsgeschwindigkeit hoch zu halten, muß die Luft, die den Sauerstoff liefert, durch Rühren in feine Blasen erteilt werden.

Bei Beendigung des Wachstums erhält man eine Emulsion, die Hefe und nicht abgebaute bzw. umgewandelte Kohlenwasserstoffe in einer geschlossenen wäßrigen Phase enthält.

Zunächst wird der größere Teil der geschlossenen wäßrigen Phase abgetrennt. Dies geschieht vorzugsweise durch Zentrifugieren. Die abgetrennte wäßrige Phase enthält gewöhnlich als Nährstoffe ungeeignete Ionen in höherei? Konzentration, als sie im Kreislaufstrom tolieriert werden kann. In diesem Fall kann nur ein Teil der abgetrennten wäßrigen Phase im Kreislauf geführt werden. Gewöhnlich ist es möglich, etwa 96 Gew.-% der wäßrigen Phase, die im Produkt vorhanden ist, abzutrennen, und hiervon werden - wiederum auf das Produkt bezogen - etwa 20 Gew.-% verworfen. Der Kreislaufstrom wird nach Ergänzung der notwendigen Nährstoffe in das Gärgefäß zurückgeführt. Gegebenenfalls können die zur Ergänzung erforderlichen Stoffe für sich in das Gärgefäß eingeführt werden.

Durch Zentrifugieren des Produkts aus dem Gärgefäß . können drei Fraktionen gewonnen werden, nämlich (in der Reihenfolge steigender Dichte)

I. eine ölphase, die Hefezellen enthält,

II. eine wäßrige Phase, die Spuren von öl und Hefe enthält, III. eine aus Hefe zusammen mit wäßriger Phase bestehende "Hefecreme", an deren Zellen öl haftet.

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Nach der Abtrennung der Fraktion II können die verbleibenden Fraktionen I und III wieder zusammengegeben und mit einer wäßrigen Lösung eines oberflächenaktiven Mittels gemischt werden. Diese Behandlung hat den Zweck, das öl von den Hefezellen abzutrennen. Das öl haftet anscheinend durch Adsorption an den Zellen. Es ist zweckmäßig, ein genießbares oberflächenaktives Mittel, z.B. einen Saccharoseester, zu verwenden, so daß das Ausmaß der anschließenden Wäsche, die zur Entfernung von nicht genießbaren oberflächenaktiven Mitteln von der Hefe erforderlich ist, verringert werden kann.

Die auf diese Weise gebildete Emulsion wird durch Zentrifugieren gebrochen. Hierbei werden drei Fraktionen erhalten:

IV. eine ölphase,
V. eine wäßrige Phase, die das oberflächenaktive Mittel enthält *ind zur Behandlung der Fraktionen I und III

im Kreislauf geführt wird, und VI. eine "Hefecreme", bestehend aus Hefe, die noch mit öl verunreinigt ist, und einer wäßrigen oberflächenaktiven Phase.

Um den Verbrauch an oberflächenaktivem Mittel möglichst stark einzuschränken, wird die wäßrige Wasohlösung, die das Mittel enthält, im Kreislauf geführt.

Die Fraktion VI kann einer aus abwechselndem Waschen mit oberflächenaktivem Mittel und Zentrifugieren bestehenden . Welterbehandlung unterworfen werden, bis der Olgehalt der Hefe einen gewünschten niedrigen Wert erreicht hat. Die nunmehr aus Hefe und wäßrigem oberflächenaktivem Mittel bestehende Hefecreme kann mit Wasser gewaschen und erneut zentrifugiert werden. Gegebenenfalls kann diese Hefecreme zweimal oder noch häufiger gewaschen werden. Eine oder mehrere dieser Wäschen (vorzugsweise Jedoch nicht die letzte) mit Wasser können mit Salzwasser (z.B. Seewasser) erfolgen. SSur letzten Wäsche wird vorzugsweise enthärtetes Wasser verwendet. Um den Bedarf an Welohwasser im verfahren

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möglichst niedrig zu halten, wird das gesamte von der · letzten Wäsche kommende Wasser ausgenutzt: Ein KLl dient als Ergänzungswasser für das Nährmedium, in dem die Gärung stattfindet, ein Teil - falls erforderlich - als Ergänzungswasser für die Lösung des oberflächenaktiven Mittels, und der Rest wird dem zum Waschen verwendeten Salzwasser zugesetzt, um dessen Salzkonzentration zu verringern. Die Hefe wird abschließend unter Bedingungen, die auf die anschließende Verwendung als Futtermittel abgestellt sind, getrocknet.

Wie bereits erwähnt, werden der Würze, vorzugsweise "Biofaktoren" zugesetzt.

Die behandelten Erdölfraktionen sind je nach dem Siedebereich und anderen Eigenschaften für die verschiedensten Zwecke sehr gut geeignet. Beispielsweise können die Kerosine als Düsentreibstoffe für Plugzeuge oder als Treibstoff für ■ Oasturbinen verwendet werden. Die schweren Oasöle eignen sich als schwere Dieselkraftstoffe. Ferner können öle erhalten werden, die sich zur Verwendung in Kältemaschinen oder als Transmissionsöle eignen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Abbildung beschrieben, die ein Fließschema der hier beschriebenen Ausführungs- , form des Verfahrens darstellt. Bei dieser Ausführungsform sind gewisse erschwerende Bedingungen zugrunde gelegt, z.B. ■· teures oder knappes Süßwasser, Jedoch Vorhandensein von Seewasser oder Brackwasser, und Schwierigkeiten bei der Zentrifugalabscheidung der reinen Hefezellen vom nicht abgebauten bzw. nicht umgewandelten öl und dem wäßrigen Nährmedium. Selbstverständlich können die beschriebenen Vorrichtungen vereinfacht oder nur zum Teil verwendet werden, wenn günstigere Verhältnisse vorliegen, z.B. wenn Süßwasser billig und reichlich vorhanden ist.

Die schematisch dargestellte Anlage umfaßt im wesentlichen folgende Teile: ein Oargefaß 1, vier zum Wasohen und Trennen

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dienende Zentrifugalabscheider 2, j5, 4 und 5 und die übliche Trockeneinrichtung 6 sowie die Zwischenlagerung 7 für die Hefe. Nicht eingezeichnet sind die zur Förderung der Flüssigkeiten erforderlichen Pumpen. Außerdem sind die Apparate selbst nicht beschrieben, da sie sämtlich von bekannter Bauart sind.

Zum besseren Verständnis sind zuweilen Zahlen für die Durchflußmengen in den wesentlichen Leitungsnetzen angegeben. Diese Durchflußmengen sind in Vol.-Teilen für die Erzeugung von 1 Gew.-Teil fertiger, trockener Hefe ausgedrückt. Diese ZaKLen sind jedoch nicht bindend und können innerhalb weiter Grenzen schwanken.

Das Gärgefäß 1 kann von beliebiger Konstruktion sein, die sich für die kontinuierliche Züchtung von Hefe auf zuckerhaltigem wäßrigem Substrat eignet. Die Vorrichtungen zum Einblasen und Verteilen der Luft sowie etwaige Kühleinrichtungen oder Einrichtungen zur Regulierung des p_H-Wertes sind nicht eingezeichnet.

Das Gärgefäß 1 enthält ein synthetisches wäßriges Nährmedium. ZweokmäßigViat das Nährmedium (abgesehen von den ¹¹BIofaktoren" folgende Zusammensetzung (in Gew.-Teilen):

Dreibasisohes Calciumphosphat 3,4

Kaliumchlorid 0,6

Magnesiumsulfat 0,3

Ammoniumsulfat 2,5

Süßwasser mit Spurenelementen an 1000 Teilen

fehlende Menge.

Wenn mit der Gärung begonnen wird, gibt man zum Nährmedium zusammen mit der Stellhefe einige Teile Hefeextrakt pro Million Teile Nährmedium, um die "Biofaktoren" einzuführen. Die Erdölfraktion, z.B. paraffinisches Gasöl, wird in der erforderliohen Menge durch die Leitungen 9 und 10 zugeführt. Wenn die Zucht die für kontinuierlichen Betrieb gewünsohte Konzentration an Hefezellen erreioht hat, wird mit der Zu-

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führung von Nährmedium und ölfraktion zum Gärgefäß begonnen. Die Temperatur wird mit geeigneten Vorrichtungen auf die gewünschte Höhe zwischen 25 und 4o° eingestellt. Ebenso wird der p„-Wert des Mediums durch Zusatz einer ammoniakalischen Lösung automatisch auf der gewünschten Höhe gehalten.

In der folgenden Beschreibung sind die Einsatzmengen in Gew.-Teilen pro Zeiteinheit ausgedrückt. 100 Teile des wäßrigen Nährmediums werden durch Leitung 10 in das Gärgefäß 1 eingeführt. Durch Leitung 9 wird die Erdölfraktion in einer Menge zugeführt, die von der Zusammensetzung dieses Öls abhängt, z.B. in einer Menge von 5 Teilen, von denen 1 Teil durch die Hefe abgebaut werden kann. Die Luft wird in einer Menge von 1 bis 2 Raumteilen pro Raumteil des Gärgefäßes pro Minute eingeblasen. Aus dem Gärgefäß 1 tritt durch Leitung 11 eine Emulsion aus, die aus 100 Teilen des wäßrigen Nährmediums, 4 Teilen nicht abgebauten Öls und 1 Teil Hefe besteht (pro 1 Teil abgebaute Kohlenwasserstoffe wurde 1 Teil Hefe neu gebildet).

Das durch Leitung 11 abgezogene wäßrige Nährmedium enthält noch mineralische Nährelemente zusammen mit Vitamin und anderen Wachstumsfaktoren, die aus einer leichten Autolyse der Hefe stammen, die im Gärgefäß unvermeidbar ist (Biofaktoren). Es ist daher zweckmäßig, das Nährmedium zum Eintritt des Gärgefäß#es zurückzuführen. Da es auch als Nährstoffe ungeeignete Ionen enthält, z.B. SO,- und Cl-Ionen (die sich im Nährmedium anreichern und das Wachstum beeinträchtigen würden, wenn man mit 100 #igem Kreislauf arbeiten würde), ist es notwendig, einen Teil abzuzweigen und zu verwerfen. Andererseits ist es notwendig, die durch die Hefe verbrauchten Nährelemente wieder zu ergänzen und Süßwasser als Ersatz für die verworfene Menge des Nährmediums zuzusetzen. Im einzelnen wird wie folgt gearbeitet:

Das aus dem Gärgefäß 1 durch Leitung 11 austretende Gemisch gelangt in einen Zentrifugalabscheider 2, der eine Trennung

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in die folgenden drei Phasen vornimmt (in der Reihenfolge zunehmender Dichte aufgeführt): a) eine durch Leitung 1J> abfließende ölphase, die Hefezellen enthält, b) eine durch Leitung 12 abfließende, aus dem wäßrigen Nährmedium bestehende Phase (die ohne weiteres auch Spuren von öl und Hefe enthalten kann) und c) eine durch Leitung 14 abfließende "Hefecreme". Diese Creme ist eine dünnflüssige Paste, die etwa 1 Teil Hefe, h Teile wäßriges Medium und eine an den Hefezellen haftende gewisse ölmenge enthält.

Die Hauptaufgabe des Abscheiders 2 ist die Rückgewinnung der größtmöglichen Menge an wäßrigem Nährmedium, und zwar gewöhnlich etwa 96 Teile, so daß es in das Gärgefäß 1 zurückgeführt werden kann. Vorher wird jedoch, wie bereits erwähnt, ein gewisser Anteil, z-B. 20 Teile, des wäßrigen Nährmediums i'ber die Leitung 18 verworfen. Der Rest geht in einen kleinen Mischer 8, wo die für das Wachstum erforderlichen Nährsalze zudosiert und aufgelöst werden. Das auf diese Weise wieder in der richtigen Zusammensetzung gebildete Nährmedium wird durch Leitung 15 zum Eintritt des Qärgefäßes 1 geführt. Als Ersatz für die durch Leitung 18 abgezogenen 20 Teile des Mediums werden 20 Teile Süßwasser durch Leitung 16 eingeführt. Dieses Süßwasser kann von außen durch Leitung 17 zugeführt werden. Es ist jedoch vorteilhafter, für diesen Zweck Süßwasser zu verwenden, das bereits für die letzte Waschung der Hefe verwendet worden ist. In diesem Fall wird es durch Leitung 19 zugeführt.

Trotz der Kreislaufführung des wäßrigen Nährmediums reicht im allgemeinen die Menge der darin enthaltenen "Biofaktoren" nicht aus, um zufriedenstellendes Wachstum der Hefe hinsichtlich des Ausbringens und der Qualität sicherzustellen. Demzufolge müssen ergänzende Mengen an Biofaktoren zugeführt werden. Diese Paktoren können nach Belieben auf die nachstehend beschriebene Weise gebildet werden:

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Bine geringe Menge des aus dem Oärgefäß 1 duroh Leitung 11 austretenden Gemisches wird duroh Leitung 20 in einen kleinen» geschlossenen Behälter 21 abgeaeigt, in den Dampf duroh Leitung 22 unmittelbar eingeblasen wird. Die Temperatur in Behälter 21 wird auf diese Weise auf 100° oder darüber erhöht» woduroh vollständige Autolyse der im Medium enthaltenen Hefezellen bewirkt wird. Das duroh Leitung 23 aus dem Behälter 21 austretende Produkt stellt also ein Konzentrat dieser Paktoren dar. Es wled duroh Kühler 24 gekühlt und duroh Leitungen 25 und 10 dem in das Oärgefäß 1 eintretenden Einsätzmaterial zugeführt.

Der gleiohe Zweck kann auoh erreicht werden, wenn nan einen kleinen Teil der bei 14 aus dem Abscheider 2 austretenden Hefepaste abnimmt und duroh die in gestrichelten Linien angedeutete Leitung 14 b in den Behälter 21 einführt, der mit direktem Dampf beheizt wird. Diese Variante ernöglloht eine Verringerung der bei 22 eingeblasenen Dampfmenge.

Die beschriebene Arbeitsweise gewährleistet Kontinuität und Qualität der Hefeerzeugung bei sparsamster Verwendung der von außen zügeführten Stoffet Biofaktoren, Nährealze, Süßwasser. Es 1st nun erforderlioh, diese Hefe in größtmöglicher Reinheit zu gewinnen. Zu diesem Zweok wird aus Leitung 13 das Hefezellen enthaltende Ol duroh Leitung 27 einem Mischer 26 zugeführt. Der Mischer erhält gleichzeitig duroh Leitung 14 die Olpaste, die mit Ol aus dem Nährnedlum verunreinigt 1st. Duroh die Leitungen 28 und 27 wird außerdem eine wäßrige Wasohphase, die ein oberflächenaktives Mittel enthält, in den Behälter 26 eingeführt. Das oberflächenaktive Mittel hat die Aufgabe, die Hefe zellen von Ol su trennen, das anscheinend duroh Adsorption fest an Ihnen-haftet.

Das Gemisch aus den Mischer 26 gelangt duroh Leitung 30 stun Zentrifugalabscheider 3, der von gleioher Konstruktion 1st wie der Abscheider 2. Aus den Absohelder 3 treten (In der Reihenfolge steigender Dlohte) aunt a) eine ülphase, die

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duroh Leitung 3I zur Lagerung 32 gefördert wird; b) eine wäßrige Phase, die das oberflächenaktive Mittel enthält und duroh Leitungen 29 und 27 zum Mischer 26 zurückgeführt wirdj 0) eine Hefepaste, die durch Leitung 33 abgezogen wird und 1 Teil Hefe enthält, die durch das öl noch leicht verunreinigt sein kann. Ferner enthält die Paste 4 Teile der wäßrigen Flüssigkeit, die das oberflächenaktive Mittel enthält. Die das oberflächenaktive Mittel enthaltende wäßrige Waschflüssigkeit wird kontinuierlich gebraucht und durch die Apparateteile bzw. Leitungen 26, 30, 3* 28 und 27 im Kreislauf geführt. l)m bestmögliche Abtrennung des Öls durch den Absoheider 3 sicherzustellen, kann die Durchflußmenge der Waschflüssigkeit nach Belieben beispielsweise auf 20 bis 100 Teile eingestellt und ihre Konzentration an oberflächenaktivem Mittel ebenfalls auf 0,1 bis 1 % reguliert werden.

Diese Kreislaufführung kann jedoch nicht völlig ohne Zusatz von oberflächenaktivem Mittel durchgeführt werden, weil durch Leitung 33 aus dem Kreislauf 4 Teile Waschlösung und demzufolge etwas oberflächenaktives Mittel abgeführt und durch Leitung 14 4 Teile des Mineralsalze enthaltenden wäßrigen Nährmediums zugeführt werden. Es ist daher erforderlich, duroh Leitung 34 eine kleine Menge der Waschflüssigkeit zu verwerfen« um Ihre Anreicherung an Mineralsalzen zu vermelden. Bs let ferner erforderlloh, den Verlust an Waschflüssigkeit und an oberflächenaktivem Mittel wieder auszugleichen, indem duroh Leitung 29 ergänzende Mengen zugesetzt worden«

'* ft

I>le Hefepaete au* Leitung 33 mud nunmehr vom oberflächenaktiven Mittel und von etwa noch In ihr enthaltenen 01-■puren befreit werden.

Salawaeee* t|eiohllQh vorhanden und billig 1st, während 8tyH**cer teue»fit* m*% man vorteilhaft eine Wäeoh· mit j 100 Teilen »aii^ee* duroft, dae duroh Leitung 33 In den 1. Mi««h*r 36 iiB«(ifch*Vwlrd. .$**} aue den Mischer 3$ tend· Oee^eoh ^l #uroh teilung 37 »um

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der 4 geführt, der in der gleichen Weise wie die Abscheider 2 und 3 ausgebildet ist. Aus diesem Abscheider treten die folgenden drei Phasen (in der Reihenfolge zunehmender Dichte) aus» Eine nicht sehr umfangreiche ölphase, die zuweilen feucht 1st, wird durch die Leitungen 39 und 31 zum öltank 32 geführt. Diese Vorlage muß periodisch gespült werden, um durch Leitung 44 etwaiges Wasser, das durch das öl mitgenommen wurde, abzulassen. Eine Salzwasserphase, die das oberflächenaktive Mittel enthält, tritt durch Leitung 38 aus und wird verworfen. Eine Hefepaste, die im wesentlichen frei von oberflächenaktivem Mittel und restlichen ölspuren ist, tritt durch Leitung 4o aus. Diese Phase besteht aus 1 Teil Hefe und 4 Teilen Salzwasser. Sie muß abschließend mit Süßwasser gewaschen werden, um den größten Teil des Balzwassers aus ihr zu entfernen. Diese abschließende Wäsche erflgt im Mischer 4l, dem durch Leitung 42 beispielsweise 50 Teile Süßwasser zugeführt werden. Der Ablauf aus dem Mischer 4l wird duroh Leitung 43 in den Abscheider 5 eingeführt.

Der Zentrifugalabscheider 5 kann einfacher ausgebildet sein als die vorhergehenden Abscheider, da er nur zwei Phasen trenntt 50 Teile des als Wasohmedium dienenden Süßwassers, das eine geringe Salzmenge aus dem Salzwasser der vorherigen. Wäsohe enthält, gehen duroh Leitung 19 ab und eine aus 1: Teil Hefe und wenigstens 4 Teilen leioht salzigem Wassers bestehende Hefepaste duroh Leitung 45. Die Zentrifugierung wird so geregelt, daß diese Hefepaste mtigllohst diok 1st« damit eine möglichst geringe Wassermeng· wahrend der abeohliefiendenaTrooknung abgedampft werden muß. Damit die Past« duroh die Leitung 47 zum Trookner 6 fließen kann, wird sie duroh einen Wärmeaustauscher 46 leioht erwärmt. An dampfbeheizten Wal sen trookner 6 fällt dl· fertig« trookene Hefe mit maximal 10 % Wasser an. Diese Hefe geht über gchneckenförderer und Lagersilo 7 sur Verpackungsabteilung.

pie 50 Teile Waschwasser aus Leitung 19 werde» in der Anlag·

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überall dort verwendet, wo im wesentlichen süßes Wasser erf orderlioh istt Duron Leitung 16 geht Ergänzungswasser zum Nährmedium, und durch Leitung 49 wird ErgHnzungswesser für die das oberflächenaktive Mittel enthaltende Waschflüssigkeit zur Waschvorrichtung geführt. Der ganze Rest dieses Wasohwassers wird durch Leitung 48 in die Leitung 25 eingeführt« so daß er mit dem Salzwasser verwendet werden und so dessen Salzgehalt senken kann.

Die vorstehend beschriebene Anlage kann stark vereinfacht werden. Wenn Süßwasser relohlioh vorhanden und billig ist, kann man den Abscheider 5 weglassen und das Salzwasser im System des Mischers 36 duroh Süßwasser ersetzen. Durch Verwendung eines genießbaren oberflächenaktiven Mittels» z.B. von Saooharosepalmitat, wäjtfre es möglich, den Umfang der Wäsohe im Abscheider 4 minimal zu halten, in ihm anstelle von Salzwasser Süßwasser zu verwenden, auoh wenn es teuer ist, und den Abscheider 5 wegzulassen.

Die im Tank J2 gelagerte Erdölfraktion unterscheidet sich von der mis Ausgangematerial verwendeten Erdölfraktion dadurch, daß die Hefe ihren Gehalt an Pan*ffinen verbraucht hat. Ihr Stookpunkt 1st daher erheblich gesenkt, so daß die vorstehend beschriebene Anlage als Entparaffinierungs- bzw. Entwaohsungttnlage angesehen werden kann, bei der Hefe anstelle von Paraffinen erzeugt wird.

In die Anlage können natürlich als Ausgangsstoffe auoh paraffhieohe Kohlenwasserstoffe eingesetzt werden, die duroh Extraktion von Erdölfraktionen mit Hilfe von Molekularsieben erhalten wurden. Zn diesem Fall können die gesamten Kohlenwasserstoffe abgebaut werden, woduroh die Reinigungsstufen füijdie Hefe vereinfacht werden können.

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Claims

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Patentansprüche

Verfahren zur teilweisen oder vollständigen Entfernung von geradkettlgen Kohlenwasserstoffen aus Erdölfraktionen unter Bildung von Futterhefen, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Hefestamm, der auf geradkettlgen paraffinischen Kohlenwasserstoffen zu wachsen vermag, in einem Gärgefäß in Gegenwart einer geradkettige Kohlenwasserstoffe enthaltenden Erdölfraktion, deren mittleres Molekulargewicht wenigstens 10 C-Atomen im Molekül entspricht, und in Gegenwart eines wäßrigen Nährmediums sowie eines freien Sauerstoff enthaltenden Gases unter vorzugsweise praktisch selektivem Abbau der geradkettigen Kohlenwasserstoffe des Gemisohes züchtet, vom Gemisch kontinuierlich a) eine Hefe enthaltende Fraktion, b) eine den größeren Teil der wäßrigen Phase enthaltende Fraktion und c) eine Erdölfraktion mit verringertem Anteil an geradkettigen Wasserstoffen oder eine von geradkettigen Kohlenwasserstoffen freie Erdölfraktion abtrennt und die Fraktion b) kontinuierlich oder chargenweise als Teil des wäßrigen Nährmediums im Kreislauf führt.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsmaterial Leichtpetroleum, Gasöl oder Schmieröle eingesetzt werden, wobei insbesondere wachshaltige Erdöl-gasölfraktionen gebraucht werden.

5) Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Erdölfraktionen mit einem Gehalt von J5 bis 45 Gew.-Ji geradkettigen paraffinisohen Kohlenwasserstoffen eingesetzt werden.

4) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis j5, dadurch gekennzeichnet, daß Hefestämme der Familie Cryptoooccoaccae, vorzugsweise der Unterfamilie Crypto c/tfo ο ooidae, insbesondere die StSame Torulopsis oder Candida - besonders Candida Llpolytloa -eingesetzt werden.

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5) Verfahren naoh Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hefe in Gegenwart eines Vitamine der B-Gruppe und/ oder Biotin enthaltenden Mediums gezüchtet wird.

6) Verfahren nach Ansprüchen iybis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hefe in einem Nährmedium gezüchtet wird, das einen Hefeextrakt enthält.

7) Verfahren naoh Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der p„-Wert des Nährmediums im Bereich von 4 bis 5 liegt.

8) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der p„-Wert des Nährmediums während der Wachstumsperiode der Hefe bei dem gewünschten Wert durch absatzweise oder kontinuierliche Zugabe eines wäßrigen Materials von hohem p„-Wert, vorzugsweise einer ammoniaJfcalischen Lösung, gehalten wird.

9) Verfahren naoh Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung des aus dem Gärgefäß kommenden Produkts in die Fraktionen a), b) und c) durch Zentrifugieren vorgenommen wird.

10) Verfahren naoh Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fraktionen a) und 0) mischt, die Mischung mit einer wäßrigen Lösung eines oberflächenaktiven Mittels behandelt und zentrifugiert, wobei eine ölphase, eine wäßrige Phase und eine Hefe enthaltende Fraktion erhalten werden.

11) Verfahren naoh Anspruo h 10, dadurch gekennzeichnet, daß die die Hefe enthaltende Fraktion aufeinander-folgenden Behandlungen duroh Wasohen und Zentrifugieren unterworfen wird, wobei die Waschstufen Jeweils mit Hilfe einer wäß- rigen Lösung eines oberflächenaktiven Mittels durchgeführt

' werden und eohließlioh die pastöse Phase mit Wasser gewä» sehen und «entrifugiert wird.

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12) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgemisch mit Luft behandelt wird.

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