DE2361644A1 - Verfahren zum herstellen von freien fettsaeuren und anderen wertvollen materialen und chemikalien aus einer oelsubstanz - Google Patents

Description

11. Dezember 1973

PATENTANWÄLTE " r-a·/^/ \

KIRSCHNER-DR. DOST ^{L 46}5 (.Hi/D/al/dJ

8 MÜNCHEN 2, Bavarlaring 38

Verfahren zum Herstellen von freien Fettsaeuren und anderen wertvollen Materialen und Chemikalien aus einer OeIsubstanz

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von freien Fettsaeuren und anderen wertvollen Materialen und Chemikalien aus einer Oelsubstanz, die einen wesentlichen Gehalt an Fett, OeI, Fettsaeure und/oder Seife aufweist. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf die Wiedergewinnung von Fettsaeuren aus einer Seifenmenge, bzw. auf einen Wiedergewinnungsprozess, mit Hilfe dessen als wirtschaftlich wertvolle Nebenprodukte Pigmente, Tocopherole (tocopherols), Hochprotein-Pflanzenmaterie, Glyzerin uid in relativ reiner Form anorganisches Salz gewonnen werden kann. '

Bei dem allgemein ueblichen Raffinierverfahren fuer Pflanzenoel wird das Rohoel mit genuegend kaustischer Sodaloesung behandelt, um unter Bildung von Seife die freien Fettsaeuren zu neutralisieren und um es mit Harz, mit Farbe tragenden Teilchen und anderen, im OeI vorhandenen Unreinheiten- reagieren zu lassen. In diesem Prozess laesst man

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bei geeigneter Temperatur die Seife., die niedergeschlagenen Unreinheiten und die einige geloeste Unreinheiten enthaltende, emulgierte uebersc hiessige kaustische Sodaloesung gerinnen/ um die Trennung von dem raffinierten OeI zu ermoeglichen. Wegen der Emulgierkraft der Kombination wird ein erheblicher Anteil des neutralen Oeles mit der Seife, der Ueberschusslauge und den Unreinheiten emulgiert. Die Kombination von Seife, Ueberschusslauge, Unreinheiten und emuIgiertem OeI wird im allgemeinen in der Industrie als Vorratsseife bzw. Rohseife oder als Seifenstock oder Soapstock bezeichnet.

Die auf diese Weise hergestellte Vorratsseife wird von dem Hauptteil des raffinierten Oeles entweder mit Hilfe von Schwerkraft oder einer Zentrifuge getrennt und kann fuer die Seifenherstellung verkauft werden. Normalerweise jedoch wird sie gesaeuert, um das emulgierte OeI und die vorhandenen Fettsaeuren wieder zu gewinnen. In der Industrie wird diese Saeuerung im allgemeinen im Rahmen einer .Massenbehandlung durchgefuehrt, bei der der Vorratsseife eine Menge an Schwefelsaeure zugefuehrt wird, die erheblich ueber der Menge liegt, die notwendig ist, um die vorhandene Seife zu zersetzen und bei der die Vorratsseife anschliessend gekocht wird. Die durch diese Behandlung erhaltene, gesaeuerte Vorratsseife enthaelt einen wesentlichen Prozentsatz der in der Rohvorratsseife enthaltenen Unreinheiten und Farbteilchen und wird im allgemeinen in Hinsicht auf die Qualitaet als minderwertig angesehen. Das in der Vorratsseife enthaltene neutrale OeI ist auch in dieser gesäuerten

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Vorratsseife vorhanden. Es wird normalerweise durch Twitchellisieren (twitchellizing) ödeir Hydrblisieren weiterbehandelt, um das neutrale OeI zu Fettsaeuren umzuwandeln¹. Nach dieser Behandlung wird die hydrolisierte oder twitchellisierte Mischung gewoehnlich destilliert, um Fettsaeüren mit einer brauchbaren Qualitaet zu "erhalten. ^: -·'."■■

Das Hauptproblem der bekannten Saeuerungstechniken ist in den damit verbundenen Verschmutzuhgsproblemen zu sehen. Nachdem die Vorratsseife gesaeuert ist und die OeIe und Fettsaeüren entfernt sind, bleibt eine grosse Menge von schlecht riechendem, saurem Wasser und Schlamm zurueck, die nur aeusserst schwierig und kostspielig zu entfernen sind. Solches Material besitzt bezeichnenderweise einen hohen biologischen Sauerstoffbedarf (BOD) und eine grosse Menge von schwebenden Feststoffteilchen, die beide schaedlich fuer die Umwelt sind. Derzeit werden Versuche gemacht, diesen Abfall in Lagunen zu deponieren, wo der Abfall dann mit Luft in Beruehrung gebrachtwird, um das Bakterienwachstum und die darauffolgende Geruchsbelaestigungen zu verhindern. Dieses Verfahrenwar jedoch weniger als erfolgreich, vor allem in Hinsicht auf die relativ grossen Mengen, die waehrend einer typischen Produktion anfallen.

Bei anderen Versuchen fuehrte man das saure Wasser und den Schlamm den gemeindlichen Abwaesserreinigungsanstalten zu. Die. Gemeinden jedoch werden in zunehmendem Masse sich der -

durch die Industrieabfaelle entstehenden Verschmutzungsprobleme bewusst. Sie erlassen einerseits Verbote und verlangen andererseits fuer die Behandlung eines solchen Abfalls zusaetzliche Gebuehren. Die Folge davon ist, dass die Behandlung dieses Abfalls den gemeindlichen Abflussreinigungsanstalten in zunehmendem Masse wirtschaftlich unmoeglich wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit Hilfe dessen es moeglich ist, unter Vermeidung eines verschmutzenden Abfalls wirtschaftlich wertvolle Nebenprodukte zu gewinnen.

Dies wird erfindungsgemaess dadurch erreicht, dass die OeI-substanz verseift wird, um eine wasserloesliche Fluessigkeit mit einem hoeheren Seifen- und freien Glyzeringehalt als in der Oelsubstanz zu erhalten, worauf die Fluessigkeit gesaeuert wird, um die darin enthaltene Seife zu freien Fettsaeuren umzuwandeln, wobei die Fettsaeuren in der einen Phase der entstehenden zwei Phasen enthalten sind und dass die Phasen getrennt und die die freien Fettsaeuren enthaltende Phase aufgefangen wird.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Verbesserung gegenueber den bekannten Fettsaeure-Wiedergewinnungsprozessen dar. Durch die Einfuehrung zusaetzlicher physikalischer und chemischer Schritte erhaelt man mehr wirtschaftlich wertvolle

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Nebenprodukte als es bisher moeglich war. Weiterhin ist bei der vorliegenden Erfindung am Schluss kein Abfall vorhanden, der Verschmutzungsprobleme hervorrufen koennte. Anders ausgedrueckt ist es mit Hilfe der Erfindung moeglich, unter Vermeidung von verschmutzendem Abfall nur wirtschaftlich wertvolle Nebenprodukte und Chemikalien herzustellen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dann, wenn zu der verseiften Fluessigkeit ein Loesungsmittel dazugegeben wird um zwei Phasen zu erhalten, wobei das nicht verseifbare Material in der Loesungsmittelphase enthalten ist, waehrend die wasserloesliche Fluessigkeit die andere .Phase bildet, dass die Phasen voneinander getrennt werden und die Loesungsmittelphase aufgefangen wird, worauf das Loesungsmittel der Loesungsmittelphase entzogen und das unverseifbare Material aufgefangen wird.

Weiterhin von Vorteil ist, wenn als Oelsubstanz Vorratsseife verwendet wird und das unverseifbare Material natuerliche Pigmente und Tocopherol einschliesst.

Durch Verseifung der Roh-Vorratsseife wird das neutrale OeI in der Vorratsseife zu Seife und Glyzerin umgewandelt. Mit Hilfe von Loesungsmittelextraktion werden wertvolle Pigmente und Tocopherole entzogen und gleichzeitig der Wert der Fettsaeuren dadurch erhoeht, indem ihre Farbe, ihre Klarheit

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und Reinheit bedeutend verbessert wird. Bei einer nachfolgenden Saeuerung werden diese Seifen zu freien Fettsaeuren, zu Glyzerin und anorganischen Salzen umgewandelt. Durch eine Filterung wird das Saatmehl entfernt. Die nachfolgende Behandlung trennt diese chemischen Komponenten und bereitet sie in relativ reine, Verkaufsfertige Form auf.

Gewisse Pigmente, wie z.B. die Xantophylle, sind ein wesentlicher Bestandteil in dem heutzutage verwendeten Huehnerfutter. Sie stellen die notwendige Menge an Gelb in der Haut und in den Eiern sicher, eine Forderung, die vom Verbraucher erhoben wird. Zahlreiche, kuenstlich hergestellte Pigmentprodukte werden derzeit fuer diesen speziellen Zweck an die Huehnerindustrie vertrieben.

Tocopherole sind sowohl fuer die tierische als auch menschliche Ernaehrung besonders wertvolle Stoffe; sie bilden die natuerliche Quelle fuer Vitamin E in der tierischen und menschlichen Vitaminversorgung.

In vergangenen Jahren wurden dem normalen Huehner- und anderem Tierfutter tierische und pflanzliche Fette zugefuegt, um ein schnelles und wirksames Wachstum zu beguenstigen. Normales Huehnerfutter besteht z.B. aus verschiedenartigen Kombinationen von Koernern mit gewissen Additiven. Durch intensive Forschung wurde herausgefunden, dass die Zugabe von tierischem.

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und pflanzlichem Fett als Hochenergie-Futtersupplement bei den Huehnern innerhalb einer kuerzeren Zeitperiode bei geringerer Futteraufnahme eine Gewichtszunahme bewirkt, und somit die Herstellerkosten pro Pfund Fleisch senkt.

Die vorliegende Erfindung beruecksichtigt diese Ernaehrungstatsache und ist besonders darauf ausgerichtet, Fettsaeuren als Futterergaenzung zu erzeugen. Darueber hinaus wird der bei den bekannten Fettsaeure-Rueckgewinnungsverfahren hergestellte Schlamm speziell aufbereitet, um eine hochproteinhaltige Pflanzenmaterie zu ergeben, die ebenfalls als Futterergaenzung dienen kann. Die zwei zurueckbleibenden Nebenprodukte sind Glyzerin und anorganisches Salz. Diese Nebenprodukte werden in relativ reiner Form hergestellt und koennen ♦ direkt in der chemischen Industrie verwendet werden.

Es ist ersichtlich, dass mit Hilfe der -vorliegenden Erfindung die Rueckgewinnung der Fettsaeuren aus der Vorratsseife in einer Weise moeglich ist, die fruehere Verschmutzungsprobleme vermeidet. Zusaetzlich wird eine groessere Menge von wirtschaftlich wertvollen Nebenprodukten erzeugt, so dass das Gesamtverfahren aeusserst gewinntraechtig durchgefuehrt werden kann.

Bei der vorliegenden Erfindung wird die Rohvorratsseife zu einer vollstaendig wasserloeslichen Form verseift, die eine genuegende Trennung der Pigmente und Tocopherole ermoeglicht

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und den Fettsaeureertrag steigert. Die verseifte Loesung wird einer Loesungsmittelext-raktion unterzogen, um wasserloesliche Pigmente und Tocopherole zu entfernen. Die zurueckbleibende waessrige Loesung wird anschliessend gesaeuert, um die Seife zu wasserunloeslichen freien Fettsaeuren umzuwandeln. Durch Zentrifugierung werden die gereinigten, wirtschaftlich aeusserst wertvollen Fettsaeuren gewonnen. Die zurueckbleibende waessrige Loesung enthaelt Glyzerine, Salz und schwebende Saatmehl-Teilchen. Das Saatmehl wird ausgefaellt und aus der Loesung herausgefiltert und aufgefangen. Es ist ein wertvolles Nebenprodukt. Mit Hilfe eines End-Verdampfungsschrittes werden die Komponenten der waessrigen Loesung in konzentrierte Glyzerine und ausgefaellte anorganische Salze getrennt. Beide sind wirtschaftlich wertvoll.

Ein Ausfuehrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist anhand einer Zeichnung dargestellt. Die einzige Figur zeigt ein Flussdiagramm, in der die verschiedenen, in dem Verfahren der Erfindung notwendigen Schritte dargelegt sind.

Obwohl · die Diskussion des Standes der Technik auf Verarbeitungsverfahren fuer von der Pflanzenoelraffinierung abstammende Rohvorratsseife bezogen ist, ist die vorliegende Erfindung gleichennassen auf Nebenprodukte anderer Arten von Oelraffinierung, wie z.B. auf die Nebenprodukte der Maische- und Papierproduktion, der Schmiermittel aus der stahl- und

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metallherstellenden Industrie und die Fette und OeIe aus der chemischen Industrie anwendbar. Auf diese Weise ist es moeglich, Talloel, Talloelfettsaeuren, Talloelrueckstaende, wie z.B. Pech, tierische Fette und Fettsaeuren und fettige Destillatrueckstaende zu verwenden. Zusaetzlich kann jedes Schmiermittel, Abfalloel oder Abfalloelschlamm auf Kohlenwasserstoffbasis benutzt werden, solange das Kriterium eines ausreichenden Seifengehaltes erfuellt ist. Das schliesst Walzenmuehlenoel, Schneidoel und wasserloesliche OeIe aller Arten ein. Das urspruengliehe Material enthaelt ungesaettigte Fette, die waehrend des Verfahrens nicht gesaettigt werden. Als Folge davon ergeben sich als Endprodukt ungesaettigte Fettsaeuren.

Benutzt man als Ausgangsmaterial Rohvorratsseife, so setzt sich diese ungefaehr aus 8-30% Seife, 6-20% OeI (Esther), 1-2% Glyzerin, einem Bruchteil eines Prozentes Pflanzenmaterie und Wasser als Rest zusammen. Die Rohvorratsseife wird in das Verfahren bei 10 eingefuehrt, wo sie mit einer anorganischen Base, wie z.B. Natriumhydroxyd reagiert,um den ersten Verfahrensschritt,, naemlich die Verseifung bei 14 durchzufuehren. Der Zweck der Verseifung ist darin zu sehen, das OeI in der Vorratsseife zu Seife und wasserloeslichem Glyzerin zu zersetzen. Als Folge davon weisen die Seifen- und Glyzerinanteile in der urspruenglichen waessrigen Loesung nun die folgenden typischen Komponentenanteile auf: 14~50% Seife, 2"4% Glyzerin, ein Bruchteil eines Prozentes Pflanzenmaterie und der Rest Wasser. Die Steigerung

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des Seifengehaltes ist auf die Reaktion des Oeles mit der anorganischen Base waehrend der Verseifung zurueckzufuehren. Die Verseifung steigert ebenfalls den Glyzeringehalt und die nachfolgende Ausbeute. Dies geschieht durch Zersetzung der Estherbindung⁷, die Glyzerin und die Fettsaeurenftiteinander verbindet.

Das Ergebnis des Verseifungsschrittes ist bei 16 gezeigt. In der waessrigen Loesung sind Seife, Glyzerin , unverseifbare Teile und Pflanzenmaterie enthalten. In Wirklichkeit weisen die unverseifbaren Teile solch wirtschaftlich wertvollen Nebenprodukte, wie natuerliche Pigmente und Tocopherole auf.

Um die unverseifbaren Pigmente und Tocopherole zu gewinnen, wird die waessrige Loesung bei 16 einer lösungsmittelextraktion bei 18 unterzogen. Dabei wird ein organisches Loesungsmittel, wie z.B. Hexan, Diaethylaether, Petroleumaether oder Mischungen daraus oder ein anderes geeignetes organisches Loesungsmittel bei 20 mit der waessrigen Loesung von 16 vermischt. Es entsteht eine Zweiphasen-Fluessigkeit. Die unverseifbaren Teile sind in dem Loesungsmittel geloest, das die obere Phase bildet, waehrend die verbleibenden Komponenten die untere Phase bilden. Die untere Phase schliesst Wasser, Seife, Glyzerin und Saatmehl ein. Die Zweiphasen-Fluessigkeit wird bei 24 zentrifugiert, wodurch das die unverseifbaren Pigmente und Tocopherole enthaltend

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ORIGINAL INSPECTED

Loesungsmittel bei 26 von der zurueckbleibenden waessrigen Loesung bei 32 getrennt wird, die Seife, Glyzerin .und Pflanzenmaterie enthaelt. Das die unverseifbaren Teile enthaltende Loesungsmittel wird ueberwacht und in Hinsicht auf seinen pH-Wert mit Hilfe eines spaeter noch zu erlaeuternden Geraetes eingestellt. Die Einstellung des pH-Wertes ist insofern notwendig, als das Loesungsmittel vorher mit einem alkalischen Mittel vermischt wurde, das einen pH-Wert aufweist, der groesser ist als sieben. Demgemaess muss Saeure hinzugefuegt werden, um den pH-Wert zu neutralisieren. Dies geschieht automatisch mit Hilfe des spaeter noch zu erlaeuternden Geraetes. Ein Destillationsschritt bei_28_trejravt dasl^ Loesungsmittel von den unverseifbaren Teilen, so dass die unverseifbaren Pigmente und Tocopherole bei 30 gewonnen werden koennen.

Die natuerlichen Pigmente und Tocopherole bei 30 habeneinen wesentlichen wirtschaftlichen Wert fuer die Futterindustrie. Die Pigmente stellen einen wesentlichen biologischen Farbfaktor fuer Huehner und Eier dar, waehrend die Tocopherole als Vitamin E-Ergaenzung fuer das Futter dienen. Die Pigmente koertnen von den Tocopherolen durch weitere molekulare Destillation oder nicht gezeigte Massenchromatographie bei 30 getrennt werden. Da die Pigmente und Tocopherole nach der Gewinnung aus dem Loesungsmittel besonders empfaenglich sind fuer Oxydation,ist es ratsam, ein die Oxydation verhinderndes Mittel zuzufuegen, um vor der Loesungsmittelverdampfung die . Pigmente und Tocopherole zu konservieren und zu erhalten.

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Ein empfohlenes Antioxydationsmittel ist BHT ( butylated hydroxy toluene ). Weiterhin sollte ein gereinigtes Schutztraegeroel/ wie z.B. eine mit Hilfe des vorliegenden erfindungsmaessen Verfahrens hergestellte freie Fettsaeure hinzugefuegt werden, um die Pigmente und Tocopherole waehrend der Behandlung zu schuetzen. Diese zusaetzlichen Vorsichtsmassnahmen verhindern die Oxydation und/oder die Zersetzung der natuerlichen Pigmente und Tocopherole.

An dieser Stelle ist es wichtig, zu erwaehnen, dass in dem Fall, wo mehr Schmiermittel oder Talloel an der Stelle von Vorratsseife verwendet wird, jede anorganische Base, wie z.B. Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd usw. verwendet werden kann und die unverseifbaren Teile dann nicht aus natuerlichen Pigmenten und Tocopherolen bestehen. Wenn Schmieroele ver-

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wendet werden, werdenIwasserstoffoele gewonnen. Wenn Talloel verwendet wird, dann sind Harzsaeuren und andere Terpene ableitbar. Ein solches Material wuerde ebenfalls einen relativ hohen Grad an Reinheit aufweisen und einen bedeutenden wirtschaftlichen Wert darstellen.

An dieser Stelle ist es ebenfalls wichtig, zu erwaehnen, dass Schmiermittel, Talloele, tierische Fette oder andere Stoffe,

Kohlen die moeglicherweise toxische chloriert;e Wasserstoffe, wie z.B. polychlorinierte Biphenyle (polychlorinated biphenyls), polychlorinierte Terphenyle (polychlorinated terphenyls), polychlorinierte Dibenzodioxane (polychlorinated dibenzodioxans)

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oder chlorinierte Pestizide (chlorinated pesticides),wie z.B. DDT, enthalten unverseifbare Stoffe darstellen und folglich von den Fettsaeuren waehrend der Loesungsmittelextraktion entfernt werden. Dieser Schritt ist ein wichtiger Verfahrensschritt, indem diese schaedlichen chloriertaiStoffe den Fettsaeuren entzogen werden, die anschliessend in die £rnaehrungskette eingefuehrt werden koennen.

Die waessrige Loesung, die nach der Zentrifugierung entsteht, ist mit dem Bezugszeichen 32 bezeichnet und weist als Hauptbestandteile Seife, Glyzerin und Pflanzenmaterie auf.' Es ist nun wuenschenswert, die Seife zu Fettsaeuren umzuwandeln. Dies geschieht durch einen Saeuerungsschritt 34, gemaess dem anorganische Saeure 36 der waessrigen Loesung 32 zugefuegt wird. Dies ergibt eine Mischung aus freien Fettsaeuren, die im Wasser unloeslich ist und sich insofern vom Wasser trennt. Auf diese Weise bildet sich ι eine Zweiphasen-Fluessigkeit aus, deren obere Phase die Fettsaeuren enthaelt, waehrend die untere Phase Glyzerin , anorganische Salze und Pflanzenmaterie beinhaltet. Diese Komponenten verbleiben in der waessrigen Loesung und koennen insofern von der oberen, die Fettsaeuren enthaltende Phase mit Hilfe der Zentrifugierung bei 40 getrennt werden. Die Salze sind anorganische Salze und koennen durch Anwendung einer komplementaeren anorganischen Saeure bei 36 voraussortiert werden. Man gibt deshalb Schwefelsaeure hinzu, wenn man Sulphatsalz haben will. Wuenscht man andererseits ein Phosphat, so gibt man Phosphorsaeure zu.

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Aus diesem.Grunde ist es moeglich, jede anorganische Saeure fuer den Saeuerungsschritt zu verwenden und das entsprechende Salz zu erhalten.

Die waessrige Loesung ist in Hinsicht auf ihren pH-Wert mit Hilfe des eingangs schon erwaehnten und spaeter zu erlaeuternden Geraetes kontinuierlich ueberwacht. Die Einstellung des pH-Wertes ist insofern notwendig, als das waessrige System einen genuegenden Wasserstoffionengehalt aufweisen sollte, um die ganze Seife zu Fettsaeuren umzuwandeln. Es .sollte jedoch kein Ueberschuss vorhanden seih, um diesen Schritt nicht zu kostspielig und die nachfolgenden Reinigungsschritte nicht zu schwierig zu machen.

Da eine Zweiphasen-Fluessigkeit vorhanden ist, kann mit Hilfe der Zentrifugierung bei 40 die gereinigten Fettsaeure: bei 42 leicht von den in der unteren Phase enthaltenden, in der waessrigen Loesung befindlichen Komponenten bei 44 getrennt werden. Die gereinigten Fettsaeuren bilden das Hauptprodukt des Verfahrens und sind von hoechster wirtschaftlicher Wichtigkeit. Auf Wunsch koennen die Fettsaeuren anscnliesserid einem weiteren Verfahren unterzogen werden. Um die fettsaeuren z.B. vollkommen farblos zu machen, wird ein Bleichverfahren durchgefuehrt, bei dem die gereinigten Fettsaeuren mit Diatomit bzw. Bleicherde vermischt werden. Ist es nachher notwendig, von den Fettsaeuren Feuchtigkeitsspuren zu entfernen, so kann dies

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mit Hilfe ueblicher Schnellerwaermungsverfahren geschehen. Diese gereinigten Fettsaeuren erfuellen bzw. uebertreffendie Anforderungen, die von der chemischen Industrie f üer aehnliche Materialien gestellt werden. Sie koennen nachfolgend mit Hilfe einer Destillation in verschiedene Fettsaeurekomponenten fraktioniert werden. Werden die Fettsaeuren jedoch fuer tierisches Futter verwendet, so sind die nachfolgenden Behandlungen, v/ie Bleichen, Trocknen oder Fraktionierdestillation unnoetig.

Die zurueckbleibende waessrige Loesung bei 44 wird einer Filterpresse 46 zugefuehrt, wo die feinschwebende Pflanzenmaterie entfernt und fuer den Verkauf in der Futterindustrie aufgefangen wird. Die Pflanzenmaterie hat den ganzen Prozess als feinschwebendes proteinhaltiges Material mitgemacht. Durch das Einfuehren von Alaun bei 48 in die waessrige Loesung von 44 erreicht man einen Niederschlag, der das Abfiltern ermoeglicht. Die Pflanzenmaterie wird bei 50 entfernt. Das Mehl wird anschliessend in einem Trommel- oder Rollentrockner getrocknet und in eine Form gebracht, in der es als wertvolles Futterergaenzungsmittel (Protein) verwendet werden kann.

Die sich ergebende waessrige Loesung bei 52 enthaelt Wasser, Glyzerine" und anorganisches Salz. Wenn man diese Loesung einem Verdampfungsschritt bei 54 unterzieht, dann werden drei Endprodukte getrennt und fuer die Weiterleitung an die

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chemische Industrie aufgefangen. Diese Komponenten sind destilliertes Wasser 56, konzentriertes Glyzerin 58,mit.eilaem Standardqualitaetsgrad und ausgefaellte anorganische Salze 60. Die anorganischen Salze werden nachfolgend getrocknet, um freies oder gebundenes Wasser, je nach Anwendung, zu entfernen. Es sollte erwaehnt werden, dass das konzentrierte Glyzerin sofort mit .einem Reinheitsgrad von 88% hergestellt werden kann, was ueber der Anforderung fuer technisches Standardqualitaetsglyzerin liegt. Dieses Standardqualitaetsglyzerin kann anschliessend destilliert werden, um U.S.P. Qualitaetsglyzerin mit einer groesseren Reinheit als 99% herzustellen. Anhand der eben erfolgten Beschreibung der Erfindung ist leicht einzusehen, dass die verschiedenen Schritte die Wiedergewinnung von wertvollen Nebenprodukten aus Rohvorratsseife .oder anderen Oelen mit einem wesentlichen Seifengehalt ermoeglichen.

Bei der vorhergehenden Diskussion des erfindungsgemaessen Verfahrens fehlte eine detaillierte Erklaerung der dazu verwendeten Vorrichtung. Im folgenden werden verschiedene Vorrichtungen zum Durchfuehren der verschiedenen Verfahrensschritte erlaeutert. Der Verseifungsschritt 14 kann in einer Verseifungseinrichtung durch gefuehrt werden, die im Handel unter dem Namen Sharpies ITPS Reactor Model RC-I bekannt ist. Diese Einrichtung kann von Sharpies Division, Pennwalt Corporation, Warminster, Pennsylvania bezogen werden. Der Loesungsmittelextraktionsschritt 18 kann mit Hilfe einer

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Fluessigkeit-Fluessigkeit-Loesungsmittelextrahiereinrichtung durchgefuehrt werden, die als Baker Perkins, Podbielniak *-..··

Centrifugal Contactor Model D-IO bekannt ist. Diese Einrichtung kann von Podbielniak, Inc., Bensenville, Illinois bezogen werden. Der Zentrifugierschritt bei 24 kann mit Hilfe eines Geraetes durchgefuehrt werden, das im Handelals Wurster & Sanger Desolventizer bekannt ist. Dieses Geraet ist beziehbar von Wurster & Sanger, Chicago, Illinois. Der Destillationsschritt bei 28 ist mit Hilfe des Wurster & Sanger Rising Film Evaporator und Disc und Donut Stripper durchfuehrbar. Diese Vorrichtung kann von Wurster & Sanger, Chicago, Illinois gekauft werden. Fuer die Durchfuehrung des Saeurungsschrittes bei 34 kann der Sharpies Nozljector Separator ■· Centrifuge Model BH-3 verwendet werden. Die Herstellerfirma ist Sharpies Division, PennwaIt Corporation, Warminster, Pennsylvania. ■ ■ ,

Wie schon vorher erwaehnt wurde, muss das nach der Destillation bei 28 wiedergewonnene Loesungsmittel und die waessrige Loesung nach der Saeuerung bei 38 in ihrem pH-Wert eingestellt werden. Das Geraet zum Ueberwachen und Einstellen des pH-Wertes wird von Leeds & Northrup Company, Philadelphia, Pennsylvania hergestellt. Das Geraet ist im Handel unter der Bezeichnung Leeds & Northrup Industrial pH Monitor Model 7070 bekannt. Wie eingangs bereits erwaehnt wurde, koennen die Fettsaeuren bei 42 einem Bleichprozess unterzogen werden, um sie farblos zu machen. Fuer diesen Prozess steht von Wurster & Sanger ein

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Wurster & Sanger Continuous Fatty Acid Bleaching System zur Verfuegung. Die fuer das Entfernen der Pflanzenmaterie bei 46 verwendete Filterpresse wird bei D.R. Speery Company · Batavia_f Illinois, hergestellt. Sie wird mit -HR Plate and Frame Filter bezeichnet. Der Verdampfungsschritt bei 54 wird mit Hilfeeiner Kombination von Geraeten erreicht. Die konzentrierten Glyzerine werden bei 58 gewonnen, nachdem die waessrige Loesung bei 52 mit einem Wurster & Sanger Sweet Water Glycerine Evaporator (US-Patent 1 791 296 und 1 508 130) behandelt wurde.

Die ausgefaellten anorganischen Salze bei 60 werden mit Hilfe eines Sharpies Continuous Super-D-Cantor Model No. P-2000 hergestellt. Es soll betont werden, dass nur die wichtigsten Geraete zur Durchfuehrung der Grundschritte des Verfahrens aufgezaehlt wurden. Diese Schrittekoennen auch mit anderen Vorrichtungen ausgefuehrt werden.

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Claims (14)

1. Patentansprueche . '

   ^) Verfahren zum Herstellen^vön freienTFettsäeuren und anderen wertvollen Materialien und Chemikalien aus einet . Oelsubstanz, die einen- wesentlichen Gehält an Fett, OeI/ Fettsaeure und/oder Seife aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Oelsubstanz verseift wird, um eine wasserloesliche Fluessigkeit mit einem· hoeheren Seifen- und freien Glyzeringehalt als die Oelsubstanz zu erhalten, worauf die Fluessigkeit gesaeuert wird, um die darin enthaltene Seife zu freien Fettsaeuren umzuwandeln, wobei die Fettsaeuren in der einen Phase der entstehenden zwei Phasen enthalten sind, und dass die Phasen getrennt und die die freien Fettsaeuren enthaltende Phase auf- , gefangen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu der verseiften Fluessigkeit ein Loesungsmittel dazugegeben wird, um zwei Phasen zu erhalten, wobei das verseifbare Material in der Loesungsmittelphase enthalten ist, waehrend die wasserloesliche Fluessigkeit die andere Phase bildet, dass die Phasen voneinander getrennt werden und die Loesungsmittelphase aufgefangen wird, worauf das Loesungsmittel der Loesungsmittelphase entzogen und das verseifbare Material aufgefangen wird.

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3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Oelsubstanz Vorratsseife verwendet wird und das unversei'fbare Material natuerliche Pigmente und Tocopherol einschliesst.
4. 4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprueche 1 bis 3,

   Kohlen dadurch gekennzeichnet, dass die OelsubstanzYwasserstoff-

   Bestandteile einschliesst und das unverseifbare Material

   Kohleil

   aus Wisserstoffderivaten besteht.
5. 5. Verfahren^nach wenigstens einem der Ansprueche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oelsubstanz aus Talloel, Talloel-Fettsaeuren oder Talloelrueckstaenden besteht und das unverseifbare Material aus Kolophonium und anderen Terpenen besteht.
6. 6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprueche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oelstubstanz aus einer Vorratsseife besteht und dass die zurueckbleibende gesaeuerte, waessrige Phase gefiltert wird, um feine Schwebeteilchen zu extrahieren.
7. 7. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprueche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass aus der zurueckbleibenden Phase Wasser verdampft wird, um als Nebenprodukt destilliertes Wasser zu erhalten, wodurch eine trennbare

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   Mischung von Glyzerin und anorganischen Salzen zurueckbleibt.
8. 8. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprueche 1 bis 7, wobei die Oelsubstanz moeglicherweise toxisches, unverseifbares Material enthaelt, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe einer Loesungsmitteltrennung das moeglicherweise toxische Material den gesammelten freien Fettsaeuren entzogen wird.
9. 9. Verfahren zum Extrahieren von wertvollen Nebenprodukten aus einer Seife und Glyzerin enthaltenden Rohvorratsseife, dadurch gekennzeichnet, dass die· Vorratsseife verseift wird, um eine wasserloesliche Fluessigkeit mit einem im Vergleich zur Vorratsseife hoeheren Seifen- und Glyzeringehalt zu erhalten und der verseiften Fluessigkeit ein Loesungsmittel zugesetzt wird, um zwei Phasen zu erhalten, wobei die nicht verseifbaren Teile in der Loesungsmittelphase der"Zweiphasenfluessigkeit enthalten sind, waehrend die zweite Phase von der wasserloeslichen Fluessigkeit gebildet wird, dass die Phasen voneinander getrennt werden und nach Auffangen der Loesungsmittelphase dieser das Loesungsmittel entzogen wird, worauf die natuerlichen Pigmente und Tocopherole enthaltenden nicht verseifbaren Teile aufgefangen werden und die waessrige Seife und Glyzerin enthaltende Loesungsmittelfluessigkeit gesaeuert wird, um so die Seife zu freien

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   Fettsaeüren umzuwandeln und anorganisches Salz zu gewinnen, dass die freien Fettsaeüren von der gesaeuerten Fluessigkeit getrennt und aufgefangen werden, wodurch eine waessrige Loesung von Glyzerin und anorganischem Salz zurueckbleibt und dass das Glyzerin von dem anorganischen Salz getrennt und beide getrennt aufgefangen werden.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die waessrige Loesung gefiltert wird, um feine Schwebeteilchen aufzufangen und zu extrahieren.
11. 11. Vorrichtung zur Maximierung der Wiedergewinnung der freien Fettsaeüren aus Seife gekennzeichnet: durch eine Verseifungseinrichtung zum Verseifen der Seife, um eine Fluessigkeit mit erhoehtem Glyzerin- und Seifengehalt zu bilden, durch eine mit der Verseifungseinrichtung verbundene Zuführeinrichtung vom Zufuehren von Loesungsmittel zu der verseiften Fluessigkeit, um eine Zweiphasen-Fluessigkeit zu bilden, wobei in der einen Phase die unverseifbaren Teile geloest sind und in cfer zweiten Phase Seife und Glyzerin enthalten sind, durch eine Zentrifuge zum Trennen der Phasen der Zweiphasen-Fluessigkeit, durch eine mit der Zentrifuge verbundene Wiedergewinnungseinrichtung zum Wiedergewinnen des unverseifbaren Teils aus dem Loesungsmittel, durch eine ebenfalls mit der Zentrifuge verbundene Saeuerungsexnrxchtung zum Saeuern der zweiten Phase und zum Umwandeln der darin enthaltenen Seife zu

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    freien Fettsaeuren und durch mit der Saeuerungseinrichtung ' verbundene Extrahiereinrichtung, zum Extrahieren der freien Fettsaeuren von der gesaeuerten Fluessigkeit und zum Auffangen der Fettsaeure, wobei in der zurueckbleibenden'Phase Glyzerin und anorganisches Salz zurueckbleibt.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine mit der Extrahiereinrichtung verbundene Verdämpfeinrichtung zum Verdampfen von Wasser aus der zurueckbleibenden Phase zum Zwecke der Herstellung einer trennbaren Mischung aus Glyzerin und anorganischem Salz.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet

    durch eine mit der Extra^hiervorrichtung verbundene Trenn- , vorrichtung zum Entfernen von feinen Schwebeteilchen aus der zurueckbleibenden Phase.
14. 14. Vorrichtung zur Maximierung der Reinheit von aus Seife wiedergewonnenen freien Fettsaeuren, gekennzeichnet durch eine Verseifungseinrichtung zum Verseifen der Seife, um eine Fluessigkeit mit erheoehtem Glyzerin- und Seifengehalt zu bilden, durch eine mit der Verseifungseinrichtung verbundene Zufuehreinrichtung zum Zufuehren von Loesungsmittel zu der verseiften Fluessigkeit, um eine Zweiphasen-Fluessigkeit zu bilden, wobei in der einen Phase die unverseifbaren Teile (Pigmente und Tocopherole) geloest sind, waehrend in der zweiten Phase Seife und Glyzerin enthalten

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    sind, durch eine Zentrifuge zum Trennen der Phasen der Zweiphasenfluessigkeit, durch eine mit der Zentrifuge verbundene Wiedergewinnungseinrichtung zum Wiedergewinnen der unverseifbaren Teile (Pigmente und Tocopherole) aus dem Loesungsmittel, durch eine ebenfalls mit der Zentrifuge verbundene Saeuerungsexnrxchtung zum Saeuern der zweiten Phase und zum Umwandeln der darin enthaltenen Seife zu freien Fettsaeuren, und durch mit der Saeuerungsexnrxchtung verbundene Extrahiereinrichtung zum Extrahieren der freien, einen extrem niedrigen Pigmentgehalt aufweisenden Fettsaeuren von der gesaeuerten Fluessigkeit und zum Auffangen der Fettsaeuren, wobei in der zurueckbleibenden Phase Glyzerin, anorganisches Salz,und Saatmehl zurueckbleibt.

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