DE1645690A1

DE1645690A1 - Verfahren zum Kultivieren von Mikroorganismen und zur Entfernung von geradkettigen Kohlenwasserstoffverbindungen aus ihren Gemischen mit anderen Kohlenwasserstoffen

Info

Publication number: DE1645690A1
Application number: DE1967B0091002
Authority: DE
Inventors: Laine Bernard Maurice
Original assignee: BP PLC
Current assignee: BP PLC
Priority date: 1966-02-03
Filing date: 1967-02-02
Publication date: 1970-12-17
Also published as: BE693611A; NL6701503A; GB1168831A; US3536585A; DE1645690B2; FR1511756A

Description

DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHÖN WALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL.-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLÖPSCH

KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

9. Februar 1970 Kl/Br.

The British Petroleum Company Limited, Britannic House, Moor Lane, London,E.C»2 (England),

Verfahren zum Kultivieren von Mikroorganismen und zur Entfernung von geradkettigen Kohlenwasserstoffverblndimgen aus ihren Gemischen mit anderen Kohlenwasserstoffen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur vollständigen oder teilweisen Entfernung von geradkettigen Kohlenwasserstoffen aus Kohlenwasserstoffgemischen und zur Reinigung einer Kohlenwasserstoff-Produktfraktion. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren der vorstehend genannten Art mit gleichzeitiger Züchtung und Gewinnung von Mikroorganismen.

Beim Verfahren gemäß der Erfindung werden Mikroorganismen, die auf wenigstens einigen geradkettigen Kohlenwasserstoffen zu wachsen vermögen, in Gegenwart eines Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterials, das teilweise aus geradkettigen Kohlenwasserstoffen besteht, eines wäßrigen Nährmediums und in Gegenwart eines freien Sauerstoff enthaltenden Gases kultiviert. Anschliessend trennt man vom Produkt unter Verwendung eines oberflächenaktiven Mittels eine Fraktion ab, die als größeren Bestandteil unverbrauchte Kohlenwasserstoffe zusammen mit einem geringeren Anteil Wasser und einem geringeren Anteil des oberflächenaktiven Mittels enthält, erhitzt die Fraktion, wodurch das oberflächen-• aktive Mittel teilweise oder im wesentlichen wasserunlöslich gemacht wird, trennt eine Kohlenwasserstoffphase, die oberflächen-

Neue Unterlagen ™i^_e3.v.4.aii6iv

BAD

aktives Mittel enthält, von einer wäßrigen Phase ab und hydriert die Kohlenwasserstoffphase unter Bedingungen, bei denen die oberflächenaktive Substanz weniger wirksam oder unwirksam als Emulgator gemacht wird.

Es wurde gefunden, daß bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren ein Kohlenwasserstoffprodukt erhalten wird, das trotz der Verwendung einer oberflächenaktiven Substanz bei seiner Gewinnung im wesentlichen frei von Mitteln ist, die zu Emulgierung oder Schäumen führen wurden, wenn das Kohlen-

ίο Wasserstoffprodukt absichtlich'oder zufällig mit einem wäßrigen Medium gemischt wird. Bei Verwendung einer wasserlöslichen oberflächenaktiven Substanz in der Kohlenwasserstoff-Gewinnungsstufe wird die Abtrennung des größten Teils der wäßrigen Phase von der Kohlenwasserstoffphase stark begUnstigt, jedoch bleibt in diesem Fall das Problem des Brechens einer gleichfalls gewonnenen Emulsion von Kohlenwasserstoff und Wasser bestehen. Es wurde gefunden, daß diese Emulsion wirksam durch Erhitzen gebrochen werden kann. Als Folge hiervon geht jedoch die oberflächenaktive Substanz in die Kohlenwasserstoffphase über. Durch das Gesamtverfahren, das eine Hydrierstufe einschließt, wird die oberflächenaktive Substanz weniger wirksam oder unwirksam gemacht.

Das Verfahren gemäß der Erfindung einschließlich wahlweise durchgeführter Stufen wird nachstehend ausführlicher beschrieben.

Die geradkettigen Kohlenwasserstoffe sind im erfindungsgemäß verwendeten Einsatzmaterial gewöhnlich als Paraffine vorhanden. Sie können jedoch auch als Olefine anwesend sein. Ebenso können Gemische verwendet werden, die geradkettige Paraffine und Olefine enthalten.

009851/1954 BAD ORSQINAL

16Λ5690

-•"3 - ■

Als Einsatzmaterialien für das Verfahren gemäß der Erfindung eignen sich Leuchtpetroleum (Kerosin), Gasöle und Schmieröle. Diese Einsatzmaterialien können unraffiniert oder einer gewissen raffinierenden Behandlung unterworfen worden sein, sie müssen jedoch einen Anteil an geradkettigen Kohlenwasserstoffen enthalten, um für die Zwecke der Erfindung geeignet zu sein. Zweckmäßig enthält die Erdölfraktion J5 bis h$ Gew.-£ geradkettige Kohlenwasserstoffe.

Das" Verfahren gemäß der Erfindung ist von besonderem Wert für die Behandlung von Gasölifrakt ionen aus Erdöl, die geradkettige Kohlenwasserstoffe in Form von Wachsen enthalten, da beim Verfahren gemäß der Erfindung ein Gasöl von verbessertem Stockpunkt erhalten wird, während die Wachse in ein wertvolles Produkt umgewandelt werden.

Unter den hier gebrauchten Begriff "Mikroorganismus" fallen auch Gemische von Mikroorganismen. Vorzugsweise vermag der Mikroorganismus auf wenigstens einigen liormalparaffinen zu wachsen.

Als Mikroorganismen, die auf die hier beschriebene Weise kultiviert werden, kommen Hefen, Pilze und Bakterien in Frage. Die im Rahmen der Erfindung verwendeten Hefen sind nach dem Klassifizierungssystem eingeteilt, das in dem Buch "The Yeasts, a Taxonomic Study" von J. Lodder und N.J.W. Kreger-Van Rij, herausgegeben von North Holland Publishing Co. (Amsterdam 1952), beschrieben ist.

Die in dieser Beschreibung genannten Bakterien sind gemäß 'dem Klassifizierungssystem eingeteilt, das in "Bergey's Manual of Determinative Bacteriology" von R.S. Breed, E.G.D. Murray und H.R. Smith, herausgegeben von Bailiiere, Tindall j5Q and Cox (London 7. Auflage 1957), beschrieben ist.

Bei Verwendung von Hefe gehört diese vorzugsweise zur Fami-009851 Π954

lie Cryptococcaceae, insbesondere zur Unterfamilie Cryptococcoideae. Gegebenenfalls können jedoch beispielsweise ascosporogene Hefen der Unterfamilie Saccharomycoideae verwendet werden. Die bevorzugten Gattungen der Unterfamilie Cryptococcoideae sind Torulopsis (auch ais Torula bekannt) und Candida. Bevorzugte Hefestämme werden nachstehend genannt. Besonders bevorzugt werden die mit den Baarn-Nummern bezeichneten Stämme. Hierbei handelt es sich um CBS-Stämme, die beim Central Bureau vor Schimmelculture, Baarn, Holland, hinterlegt sind, während der mit INRA gekennzeichnete Stamm beim Institut National de la Recherche Agronomique, Paris, Frankreich, hinterlegt ist.

Candida lipolytica

Candida pulcherrima CBS 610

Candida utilis

Candida utilis, Variati major CBS 841

Candida tropicalis CBS 2317

Candida blankii

Turolopsis colliculosa CBS IJ5

Hanzenula anomala CBS 110

Oidium lactis

Neurospora sitophila ., -. - .

Mycoderma cancoillote INRA: STV 11,

Von den vorstehend genannten Stämmen wird Candida lipolytica besonders bevorzugt. ·

Gegebenenfalls können als Mikroorganismen Pilze verwendet werden. Geeignete Pilze sind Penicillium, wobei vorzugsweise Penicillium expansum verwendet wird. Αΐέ weitere Gattung eignet sich Aspergillus.

Gegebenenfalls können als Mikroorganismen Bakterien verwendet werden, die zweckmäßig zu den Ordnungen Pseudomonadales, · Eubacteriales und Actinomycetales gehören. Vorzugswelse werden die Familien Corynebacteriaceae, Micrococcaceae, Achromo-

00985 1 /. 1954 ' ^: -

'"■. - ..■■.■■ BAD ORIGINAL. ' -

bacteraceae, Actinomycetaceae, Rhizobiaceae, Bacillaceae und Pseudomonadaceae verwendet. Bevorzugte Spezies sind Bacillus megaterium, Bacillus subtilis und Pseudomonas aeruginosa. Weitere geeignete Stämme sind:

Bacillus amylobacter

Pseudomonas natriegens

Arthrobacter sp.

Micrococcus sp.

Corynebacterium sp.
Pseudomonas syrlngae

Xanthomonas begoniae

Flavobacterium devorans

Aeetobacter sp*

Actinomyces spi
Nocardla opaca .

Die Kultivierung wird gewöhnlich vor der stationären Phase abgebrochen. Gegebenenfalls kann in der Wachstumsphase kontinuierlich gearbeitet werden. Nach der Wachstuifisphase ist es gewöhnlich möglich, den Mikroorganismus, der mit etwas nicht abgebauten Einsatzmaterial und wäßrigem Nährmedium verunreinigt ist, von der Hauptmasse der nicht verwerteten Einsatzfraktion abzutrennen. Vorzugsweise erfolgt die Abtrennung durch Dekantieren. Zusätzlich oder als Alternative kann eine Zentrifugierung angewendet werderi. Die Fraktion, die den Mikroorganismus enthält, wird nun einer Behandlung mit einem wäßrigen Behandlungsmedium unterworfen, das Wasser, ein Metallsalz und ein oberflächenaktives Mittel enthält, das aus einem nichtionogenen Betergens besteht oder dieses enthält. Die Behandlung wird vorzugsweise unter Anwendung einer oder mehrerer der nachstehend beschriebenen Verfahrensbedingungen durchgeführt.

Das aus dem Fermenter gewonnene Produkt wird dekantiert, wobei eine Fraktion, die; bezogen auf das Volumen, zu etwa

OQ98S1/1

.■;■■■.■ / . - 6 - . · ^: .,■■'

zwei Dritteln aus dem Produkt und hauptsächlich dem ausgebrauchten Nährmedium besteht, von einer Produktfraktion abgetrennt wird, die Im wesentlichen den gesamten, als Produkt gewünschten Mikroorganismus und den restlichen Kohlenwasserstoff zusammen mit einer gewissen Menge des ausgebräüchten Nährmediums enthält. Zur Produktfraktion wird ein Gemisch aus gleichen Raumteilen Seewasser und Frischwasser gegeben. Dieses Gemisch wird in einer solchen Menge zugesetzt, daß ein Gemisch erhalten wird, das pro Liter etwa 10 g Mineralsalze enthält. Zu diesem Gemisch wird, ein nichtionogenes oberflächenaktives Mittel gegeben, und das erhaltene Gemisch wird zentrifugiert, zweckmäßig in einer Zentrifuge "Sharpies DG2". Vorzugsweise wird das Gemisch bei 25° bis 35⁰C, beispielsweise bei etwa 30⁰C zentrifugiert.

Das nichtionogene Detergens enthält im Molekül vorzugsweise eine Kette von Äthylenoxydgruppen. Es hat vorzugsweise die Formel A-(CHgCH₂O)_nH, worin A ein Alkoholrest oder Säurerest ist, wobei die Verbindung H-A aus den folgenden Alkoholen und Säuren ausgewählt ist und der Wert von η im nachstehend genannten Bereich liegt, der je nach der gewählten Verbindung H-A verschieden ist.=

H-A Bereich des durchschnitt

lichen Wertes vonη

Laurinalkohol (Laurylalkohol) Myristinalkohol ' (Myristylalkohol) 25 Oleinalkohol (Öleylalkohol) Palrnitinsäure
Oleinsäure
Stearinsäure

Anstelle der vorstehend genannten bevorzugten Detergentien kann auch ein Detergens verwendet werden, das durch Konden« sation von Äthylenoxyd mit einem Gemisch von Laurinalkohol und Myristinalkohol erhalten wird, wobei ein Produkt gebil*

0098B1/19S4 '

BAD OBlGlNAL

7	5	- 10
7,		- 11
13		-15
IK	5	- 17
8,	5	- 11
15,	- 19

det wird, das eine Äthylenoxydkette von durchschnittlich bis 10 Äthylenoxydgruppen pro endständige Gruppe enthält. Besonders bevorzugt aus diesem Bereich wird ein Wert von 8,5.

Die den Mikroorganismus enthaltende Fraktion wird aus der Zentrifuge als Paste oder Creme erhalten. Diese Fraktion wird mit Frischwasser gewaschen und erneut zentrifugiert. Die so erhaltene, den Mikroorganismus enthaltende Fraktion kann nach einer der beiden folgenden Methoden aufgearbeitet werden:

a) Trocknung, zweckmäßig Sprühtrocknung oder Trocknung mit Hilfe einer Trommel," und anschließende Extraktion mit einem azeotropen Gemisch von Hexan und Alkohol oder

b) Extraktion mit einem Gemisch von Hexan und Alkohol und anschließende Trocknung, zweckmäßig Sprühtrocknung oder Trocknung mit Hilfe einer Trockentrommel.

Bevorzugte Methoden zur Anwendung bei der Züchtung der Mikroorganismen und zur Produktgewinnung sind in der französischen Patentschrift 1 393 517 beschrieben¹. Falls angebracht, können die dort beschriebenen Methoden oder Verfahrensbedingungen im Rahmen der Erfindung angewendet werden.

Durch Zentrifugieren des aus dem Fermenter kommenden Produkts (vorzugsweise nach Dekantierung) wird gleichzeitig eine ölphase erhalten, die als Emulsion etwas Wasser und oberfiächenaktive Substanz enthält. Diese ölphase wird erhitzt, wodurch das oberflächenaktive Mittel aus der Wasserphase in die ölphase überführt und die Emulsion gebrochen wird. Vorzugsweise wird die ölphase auf eine Temperatur über dem Trübüngspunkt der oberflächenaktiven Substanz in Wasser er-. hitzt. Vorzugsweise wird eine Temperatur im Bereich von 70° bis 100⁰C angewendet. Ohne wesentliche Abkühlung des so erhaltenen Produkts (wodurch eine Rückbildung der Emulsion*

009851/1954

164569G

stattfinden würde) wird das Produkt der Phasentrennung unterworfen.

Die gewonnene ölphase enthält eine gewisse Menge der oberflächenaktiven Substanz, die, wenn sie im öl belassen würde, sich nachteilig auf dessen Eigenschaften auswirken würde, da das öl in Gegenwart von Wasser (das absichtlich oder zufällig* eingeführt werden könnte) schäumen würde. Die ölphase wird einer Hydrierung unter solchen Bedingungen unterfe worfen, daß die oberflächenaktive Substanz weniger wirksam oder unwirksam als Emulgator gemacht wird.

Als Katalysatoren für die Hydrierung eignen sich Verbindungen von Kobalt und Molybdän mit oder ohne Eisen, Nickelmetall, Nickel/Wolframsulfid oder andere übliche Hydrier- oder Entschwefelungskatalysatoren, Die Hydrierung wird vorzugsweise unter folgenden Bedingungen durchgeführt: Die Temperatur kann je nach dem Katalysator im Bereich von 100° bis 500⁰C liegen und beträgt gewöhnlich 300° bis 5Ö0°C. Der Druck beträgt 10 bis 70 kg/cm , die Raumströmungsgeschwindigkeit 1 bis 10 V/V/Std. und das Wasserstoff/Kohlenwasserstoff«- Verhältnis 0,1:1 bis 5:1. Die Hydrierung kanni©;der-Flüs- ψ sigphase, Gasphase oder gemischten Phase durchgeführt werden. ;

Bevorzugte Verfahren, die bei der Kultivierung der Mikroorganismen und bei der Gewinnung des Produkts angewendet werden können, sind in der britischen Patentschrift 914 567 sowie in den folgenden Patentanmeldungen beschrieben:

Deutsche Patentanmeldungen:

B 74 851 IVa/6a B 85 073 IVd/23b

B 78 776 IVa/6a B 85 075 IVa/6a

B 79 321 IVa/6b B 8.7 713 IVa/6a ·

B 85 070 IVa/6a B 89 462 IVd/23b ⁼ . B 85 072 IVb/23b

00985 1/1954

. ■ φ-, .■

1645680

Britische Patentanmeldungen:

44 606/62 19 271/63

46 906/62 21 253/63

49 049/62 25 210/63

49 050/62 - 45 005/63

49 060/62 4763/66

49 063/62 4765/66

2234/63 ■ 5640/66

Beispiel 1

In einen Fermenter aus nichtrostendem Stahl mit einem effektiven Passungsvermögen von 60 1 vmrden 40 1 eines wäßrigen Nährmediums der nachstehend genannten Zusammensetzung eingeführt. Um die Temperatur im Fermenter konstant bei 30°C zu halten, wurde Wasser in einem Ringraum zwischen zwei konzentrischen Zylindern umgewälzt, von denen der kleinere den Fermenter selbst bildete. Das wäßrige Nährmedium hatte folgende Zusammensetzung:

Diammoniumhydrogenphosphat

Kaliumchlorid
20 Magnesiumsulfatheptähydrat Zinksulfat

Mangansulfatmonohydrat Eisen(II)sulfatheptähydrat

Hefeextrakt
25 Leitungswasser

Destilliertes Wasser (zur Auffüllung auf 1000 ml).

Als Impfmaterial wurden 20 1 einer 24 Stunden-Kultur von Candida troplcalis auf gemischten C-.Q-CpQ-Normalkohlenwasserstoffen zugesetzt, so daß die Zelldichte etwa Ig Trockensubstanz/Liter betrug. Dann wurden I030 1 schweres Gasöl entsprechend 15 g/l zugesetzt» Diese Menge genügte, um die Zelldichte auf 2 g/l zu bringen. Die Temperatur der Kultur wurde bei 30 £ 1°C ^unä _n^J^^^wP^EtQ|ei 4 gehalten. Durch Belüftung

"■ '■ BAD

2	g
1,15	g
0,65	g
0,17	g
0,045	g
0,068	g
0,025	g
200	g

16k56 9 O

. . , - ίο -■■..■

unter Rühren wurden 5 mMol 0_?/1 Medium/Min, zugesetzt. Durch einen automatischen p. -Regler wurde Ammoniaklösunr; zugeführt. ' Nachdem die zugeführte Ammoniakmenge 20 ml erreicht hatte, wurde mit der Zugabe von Gasöl begonnen, wobei eine auf GaK-öl bezogene Ausbeute von 10 Gew.-^ berechnet nach der Gleichung ₌

gebildete Trockenhefe Gas ö 1 e i η ε a t ζ,

und eine Zellteilungszeit von 3 Std. zugrunde gelegt wurde. Diese Zugabe wurde stündlich vorgenommen, bis 200 g/l, d.h. 13,8 1 zugegeben waren.

Ausgehend von einer Zelldichte von 2 g/l betrug die Zelldichte nach 25 Std. (am Ende der Exponentialphase des Wachstums) 15 g/l· Der Fermenter wurde dann kontinuierlich bei einer Verdünnung von 0,2 V/V/Std. betrieben. Die Zelldichte blieb während des gesamten Versuchs konstant bei 15 g/l. Die am Austritt des Fermenters anfallende Gärbrühe wurde kontinuierlich vom Fermenter abgezogen und der Dekantferung unterworfen. Hierbei wurden 65 % ausgebrauchtes Medium abgezogen und durch 65 % Leitungswasser ersetzt. Der oberen Phase wurden 0,5 g/l eines nichtionogenen Detergens zugesetzt (Handelsbezeichnung "¹NI 29"). Nach dem Zentrifugieren wurden getrennt gewonnen:

Ausgebrauchtes Mineralmedium 839 g/l

Nicht verwertetes Gasöl 112 g/l

Paste des Mikroorganismus 49 g/l.

Das nicht abgebaute Gasöl hatte folgende Kennzahlen:

009851/1954 bad

- li -

Spezifisches Gewicht bei 15,6/15,6⁰C	0,8803
Brechungsindex n~	.1,490
Schwefelgehalt	1,84
Trübungspunkt V " ■	■+i°c
Stockpunkt	-6⁰C
Wasser	Spur
Detergens	Spur

Gew.-<£

Es zeigte sich, daß die Spurenmen^e des Detergens zu einer Verschlechterung der Eir.ulgierbarkeit des Gasöls geführt hatte. Dienes Gasöl wurde auf seine Emulgierbarkeit nach der Testmethode ASTM B.1400.01 56t geprüft. Bei diesem Test werden 40 ml Wasser, 8 ml Leuchtpetroleum (als Verdünnungsmittel) und 32 ml des zu prüfenden Gasöls verwendet. Die Ergebnisse sind in der forget.den. Tabelle 1 genannt.

Das zurückgewonnene Gasöl, das Spurenmengen von Wasser und Detergens enthielt, wurde auf 90°C erhitzt, wodurch das Deter- * gens in der ölphase aufgelöst wurde, und zur Entfernung des Wassers in einer Sharples-Röhrenzentrifuge bei 90⁰C und 14.000 g zentrifugiert. Das auf diese Weise erhaltene restliehe Gasöl wurde in Gegenwart eines Katalysa.tors auf Basis von Kobaltmolybdat hydriert. Dieser Katalysator enthielt 12,6 Gew.- % MoO, und 2,45 Gew.-% CoO.. Dieser Katalysator wurde in einer Menge von 2"OO ml und in Form von zylindriechem Granulat von 2,5 mm χ 2,5 mm bei folgenden Hydrierbedingungen verwendet:

Temperatur 395°C

Druck - 40 kg/cm² -

Der Durchsatz an Wasserstoff und Gasöl ist in der folgenden Tabelle angegeben. Die Untersuchung des behandelten Gasöls auf Emulgierbarkeit hatte die in der folgenden Tabelle genannten Ergebnisse.

09851/195

Tabelle

Versuch

Hydrierbedinn;ungen

Gasöldurchsatz, VA/Std.

Wasserstoffdurchsatζ, Liter/Std.

50

Emulglertest

Einsatz zurUckgewon-

nene-s Gasöl

+ Hydriertes Gasöl

Trenndauer	30 Sek.	mehr als 60	13	70	74
		Minuten	Sek.	Sek.	Sek.
öl, ml	41	1	39	41	40
Wasser, ml	38	27	40	38	38
Emulsion, ml	1	52	2	2	2

mit Leuchtpetroleum verdünnt.

Beispiel

In einen Fermenter aus nichtrostendem Stahl, der ein effektivesFassungsvermögen von 60 1 hatte, wurden 40=l eines wäßrigen Mediums der nachstehenden Zusammensetzung eingeführt:

Diammoniumhydrogenphosphat Kaliumchlorid Magnesiumsulphatheptahydrat Zinksulfatheptahydrat Mangansulfattetrahydrat Eisen(II)sulfatheptahydrat Hefeextrakt

Leitungswasser (Zur Auffüllung auf 1000 ml)

2	g
1,15	g
0,65	g
o,3i	g
0,068	g
0,125	g
0,030	g

Um die Temperatur im Fermenter konstant bei 30 C zu halten, wurde V/asser.in einem Ringraum zwischen zwei konzentrischen Zylindern, von denen der kleinere den Fermenter selbst dar-30 stellte, umgev.'älzt. Als Impfmaterial wurden in den Ferfnenter 14 1 einer 24 Stunden-Kultur von Candida utilis gegeben, die

009851/1954 _ßAD

ο,	8669	59 Gew.
ι, ι 1	484	Gew.
+11°C
ι,
16

auf 'gemischten C,Q-CgQ-Kohlenwasserstoffen, die Normalparaffine enthielten, gezüchtet worden war. Die Zelldichte im Fermenter betrug somit etwa 1 g Candida-Hefe (gerechnet als Trockengewicht) pro Liter.

In den Fermenter wurden 100 g/l (des wäßrigen Mediums im Fermenter) eines schweren Gasöls mit folgenden Kennzahlen eingeführt:

Spezifisches Gewicht bei . 15,6/15,6°C

10 Brechungsindex n²⁰D Trübungspunkt Stockpunkt - \

Schwefel _t . ' ' n-Paraffine ' . '

Nach einer 6 Std. dauernden Anfangsperiode langsamen Wachstums betrug die Zelldichte 2 g/l. Anschließend stieg die Wachsturnsgeschwindigkeit. Die Temperatur der Kultur wurde bei

30 + 1°C und der p„-Wert bei 4 gehalten. Die Belüftung unter ~ ti

Rühren wurde so eingestellt,¹ daß 3 mMol Op/Liter Medium/Min, zugeführt wurden. Durch einen automatischen p_H-Regler wurde eine Ammoniaklösung zugeführt.

Nachdem eine Zelldichte von 4 g/l erreicht war, wurde der Fermenter kontinuierlich mit einer Verdünnung von 0,1 V/V/Std. betrieben. Inzwischen wurde die Menge des schweren Gasöls im Fermenter auf 120 g/l erhöht. Die Gärbrühe wurde kontinuierlich vom Fermenter abgezogen und der Dekantierung unterworfen. Hierbei wurden 65 % des ausgebrauchten Mediums abgezogen und durch 65 % Leitungswasser ersetzt.

Der oberen Phase wurden 0,5 g/l eines nichtiDnogenen Waschmittels (Handelsbezeichnung "ΜΓ 19") zugesetzt. Nach der .Zetttrifugierung wurden getrennt gewonnen«

009851 /1-9S4

1645B90,

Ausgebrauchtes Mineralmedium 839 g/i

Nicht abgebautes Gasöl 112 g/l

Paste des Mikroorganismus 49 g/l

Das nicht verbrauchte Gasöl hätte folgende Kennzahlen:

Spezifisches Gewicht bei

15,6/15,6°C 0,8803

20
Brechungsindex n_ß 1,490

Schwefel · 1,84 Gew.-^

TrUbungspunkt +1⁰C

Stockpunkt * -6⁰C Wasser Spur

Detergens Spur

Es wurde festgestellt, daß die Spurenmenge des Detergens zu einer Verschlechterung der Emulgierharkeit des Gasöls geführt hatte. Dieses Gasöl wurde nach der im Beispiel 1 beschriebenen Testmethode auf seine Emulgierbarkeit geprüft» Die Er- _;. gebnisse sind in Tabelle 2 genannt. ■

Das zurückgetvonnene Gasöl, das Wasser und Detergens in Spurenmengen enthielt, wurde auf 90⁰C erhitzt, wodurch das Detergens in der ölphase gelöst wurde, und zur Entfernung des Wassers bei 90⁰C in einer Sharples-Röhrenzentrifuge bei 14*000 g zentrifugiert. Das bei dieser Zentrifugierung zurückgewonnene Gasöl, das Spurenmengen des oberflächenaktiven Mittels mthielt, wurde über einem Kobaltmolybdatkatalysatpr hydriert, der 12,6 Gew.-# MoO, und 2,45 Gew.-^ CoO enthielt. Der Katalysator wurde in einer Menge von 200 ml und in Form von zylindrischem Granulat von 2,5 mm χ 2,5 mm unter folgenden Hydrierbedingungen eingesetzt:

Temperatur 395°C Druck 4o kg

GaaSläurehsätz 5 V/V/Sfeö.

Wa^erstofrdurchsfttz 50 1/Std. 1

0 0 9 8 51/1954

- 15 -

Die Hydrierbehandlung veränderte nicht den Stockpunkt des Gasöls, der bei -6⁰C blieb. Die Emulsionseigenschaften sind in Tabelle 2 genannt. .

Tabelle 2

Emulsionstest	Einsatz	Zurückgewonnenes Gasöl	Hydriertes Gasöl
Trenndauer öl, ml Wasser» ml Emulsions, ml	30 Sek. 41 38 1	mehr als 60 Min. 1 27 52	-15 Sek. 59 ^: 40 1
B e i s ρ i e	1 3

Ein Mikroorganismus wurde auf schwerem Gasöl kultiviert. Die Bedingungen der Kultivierung und Gewinnung waren die gleichen wie in Beispiel 2 mit der Ausnahme, daß als Mikroorganismus der Stamm Hansenula suaveolens anstelle von Candida utilis (in Beispiel 2 verwendet) verwendet wurde und das wäßrige Nährmedium 0,300 g Hefeextrakt/Liter enthielt.

Das aus der Gärbrühe zurückgewonnene, nicht verbrauchte Gasöl hatte folgende Kennzahlenj

Spezifisches Gewicht bei 15,6/15,60c Brechungsindex n^ Schwefel Trübungspunkt Stockpunkt Wasser Detergens

0,8820 1,492 1,84 Gew. -%

-20°C Spur Spur

Dieses Gasöl wurde unter den in Beispiel 2 genannten Bedingungen heiß zentrifugiert und hydriert.

009851/1954

BAD

1645ο90

Die Emulsionseigenschaften des Einsatzmaterials, des ersten gewonnenen Gasöls und des hydrierten GasÖls wurden nach der in Beispiel 2 beschriebenen Methode ermittelt. Die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle 3 ,genannt. Der Stockpunkt blieb konstant bei -20⁰C. .

Emulsionstest

Tabelle 3

Zurückgewonnenes

Gasöl- Gasöl

Einsatz (nach der Fermentierung)

Hydrierten Gasöl

10 Trenndauer Gasöl, ml Wasser, ml Emulsion, ml

30 Sek. mehr als 60 Min. 15 Sek.

4l 4 4o

38 24 39

1 52 1

Das nichtionogene Detergena, das unter der Bezeichnung "NI 29" im Handel ist, ist das Produkt, das durch Kondensation eines Gemisches von Laurinalkohol und Myristinalkohol mit Äthylenoxyd erhalten wird und eine Äthylenoxydkette von durchschnittlich 8,5 Einheiten pro endständige Gruppe enthält. .

009851/1954

Claims

Patentansprüche

I.) Verfahren zum Kultivieren von Mikroorganismen auf geradkettige Kohlenwasserstoffe enthaltenden Kohlenwasserstoffgemischen, dadurch gekennzeichnet, daß man Mikroorganismen, die auf wenigstens einigen geradkettigen Kohlenwasserstoffen zu wachsen vermögen, in Gegenwart eines Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterials, das teilweise aus geradkettigen Kohlenwasserstoffen besteht, eines wäßrigen Nährmediums und in Gegenwart eines freien Sauerstoff enthaltenden Gases kultiviert, anschließend vom Produkt unter Verwendung eines oberfläctienaktiven Mittels eine Fraktion abtrennt, die als größeren Bestandteil unverbrauchte Kohlenwasserstoffe zusammen mit einem geringeren Anteil Wasser und einem geringeren Anteil des oberflächenaktiven Mittels enthält, die Fraktion erhitzt, wodurch das oberflächenaktive Mittel teilweise oder im wesentlichen wasserunlöslich gemacht wird, eine Kohlenwasserstoffphase, die oberflächenaktives Mittel enthält, von einer wäßrigen Phase abtrennt und die Kohlenwasserstoffphase unter Bedingungen hydriert, . bei denen die oberflächenaktive Substanz weniger wirksam oder unwirksam als Emulgator gemacht wird. .

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man

als Ausgangsmaterial eine Erdölfraktion verwendet, insbe-. sondere ein Gasöl oder ein Leuchtpetroieum (Kerosin).

3.) Verfahren nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche 1 und 2_S dadurch gekennzeichnet, daß man als Mikroorganismus eine Hefe einsetzt „ ..· ■ ■ . . .

■ 4*) Verfahren-rmefo irganöeinera der. vox'öfeeteenile

r^^^ ver«

Umm Unterlagen (Art ι § ι äs. 2 «r.
ί 51/ IS

brauchende Hefe verwendet, wobei solche der Familie Cryptococcaceae, vorzugsweise der Unterfamilie Cryptococcoi- .· deae, bevorzugt sind, wobei das Arbeiten mit Hefen der Gen! Torulopsis oder Candida, insbesondere Candida lipolytica bzw. Candida tropicalis, besonders zweckmäßig sein kann.

5.) Verfahren nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Mikroorganismus; fc ein Bakterium verwendet.

6.) Verfahren nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß man als oberflächenaktives Mittel ein nichtionogenes Detergens verwendet. -

7.) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als nichtionogenes Detergens ein solches verwendet, das in dem Molekül eine Kette von Äthylenoxydgruppen enthält,

8.) Verfahren nach Anspruch 7, dadurchgekennzeichnet, daß man als Detergens ein solches der allgemeinen Formel A-(CHpCHpO)H verwendet, worin A einen Alkohol- oder Säure- * rest darstellt und η eine ganze Zahl bedeutet.

9·) Verfahren nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fraktion, die unverbrauchte Kohlenwasserstoffe zusammen mit einem geringen Anteil an Wasser und einem geringen Anteil an ober flächenaktiven Mittel enthält, bei einer Temperatur zwischen 70° und 10»
nung unterwirft.

sehen 70° und 100⁰C erhitzt und das Produkt der Phasentren-

10.) Verfahren nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeiclm»fc* φΐ| "|ie^ Köitlenwass#*stöfiphase, die das oberfläohenaictiwi["f&ttÄl'Enthält* iibeje ei» riem Kobalt und Molybdän enthaltenden' Katalysator hydriert

009851/1954

BAD ORIGINAL