DE69920317T2

DE69920317T2 - Hocheffizientes Verfahren zur Gewinnung einer unverseifbaren Fraktion aus Schwarzlauge oder rohem Tallöl

Info

Publication number: DE69920317T2
Application number: DE1999620317
Authority: DE
Inventors: Miguel Angel Fuenzalida Diaz; Alejandro Markovits Rojas; Roberto Leiva Hinojosa; Endre Markovits Schersl
Original assignee: CABBY BUSINESS Inc; CABBY BUSINESS Inc ROAD TOWN
Current assignee: CABBY BUSINESS Inc; CABBY BUSINESS Inc ROAD TOWN
Priority date: 1998-04-22
Filing date: 1999-04-22
Publication date: 2005-02-17
Anticipated expiration: 2019-04-23
Also published as: ATE277153T1; EP0952208B1; ES2227972T3; US6297353B1; JP4058191B2; EP0952208A3; JP2000219891A; EP0952208A2; DE69920317D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein hocheffizientes Verfahren zur Gewinnung neutraler Verbindungen aus Schwarzlauge oder rohem Tallöl (CTO) oder irgend einer Fraktion, die aus der Destillation rohen Tallöls erhalten wird, welche als Rohmaterial zur Herstellung pharmazeutischer und Nahrungsmittelprodukte verwendbar sind.
1. – Stand der Technik.
1.1 Herkunft, Zusammensetzung und Verwendungen von Schwarzlaugen und Tallöl.
Schwarzlaugen sind Nebenprodukte des Kraft'schen Holzaufschlusses von Kiefern und anderen Hölzern. Typischerweise werden während des Kraft-Verfahrens Holzschnitzel zwei Stunden lang bei 170°C in wässriger Lösung digeriert oder gekocht, welche Natriumhydroxid und Natriumsulfit enthält. Das Digerieren delignifiziert die Holzschnitzel und führt zur Produktion einer Zellulosepulpe, Natriumharzseifen, Natriumfettseifen, Abbauprodukten des Lignins und einer Reihe anderer, im Holz vorhandener Chemikalien. Unter diesen Umständen ist die Zellulose stabil und bleibt in der Schwarzlauge in Suspension. Am Ende des Holzaufschlussverfahrens wird die Zellulosepulpe von der Schwarzlauge getrennt und gewaschen. Die gewaschene Pulpe kann dann als solche verwendet oder weiterverarbeitet werden.
Die Kochflüssigkeit, welche auch als Schwarzlauge bekannt ist, muss sowohl aus wirtschaftlichen als auch aus Gründen des Umweltschutzes wiedergewonnen werden. Zu diesem Zweck wird die Schwarzlauge typischerweise durch Abdampfen auf einen Feststoffgehalt zwischen 23 und 32 Gew.-% konzentriert, was zur Trennung der Fettsäureseifen, der Harzseifen und anderer hydrophober, in den Seifen gelösten Verbindungen führt, welche auf der Oberseite des Gefäßes schwimmen, wo sie dann entfernt oder abgestrichen werden. Da diese als Abstrich bezeichnet werden, wird dieser Ausdruck synonym für Schwarzlauge oder Schwarzlaugenlösung im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet, da der Abstrich eine konzentrierte wässrige Lösung ist, welche ferner eine kleine Menge filtrierbarer Feststoffe enthält.
Der Abstrich enthält üblicherweise zwischen 30 und 50 % Wasser. Die Feststoffe des Abstriches sind eine komplexe Mischung von Natriumfettsäuren und Natriumharzsäuren und eine Reihe hydrophober Verbindungen, wie beispielsweise Ester, Styrole, Stanole, Fettalkohole, Wachse, Terpene und kleine Mengen anorganischer Salze, wie beispielsweise Natriumsulfat und Reste der Schwarzlauge. Diese hydrophoben Verbindungen des Abstriches oder der Schwarzlaugefeststoffe sind als unverseifbare Fraktion oder Unsäfte (unsaps) bekannt. In manchen Fällen bilden diese Unsäfte bis zu 30% und mehr der Abstrichfeststoffe.
Der Abstrich kann als Heizöl verwendet werden; sein Brennwert ist niedriger als die Hälfte des Brennwertes von Heizöl. Er kann durch Umwandlung in Tallöl verbessert werden. Dies erfolgt dadurch, dass Schwefelsäure hinzugefügt wird und die ölige Phase aus der wässrigen Phase gewonnen wird. Dieses Öl ist als rohes Tallöl (CTO) bekannt. Danach wird CTO einer Reihe von Vakuumdestillationen unterzogen, welche eine leichte Fraktion erzeugen, die HEADS genannt wird und die reich an nicht verseifbaren und Fett-Säuren ist; Fettsäuren, TOFA oder Tallöl-Fettsäuren, (dies ist das wertvollste Produkt, welches aus CTO gewonnen werden kann); Harzsäuren oder TORA (Tallöl-Harzsäuren); DTO oder destilliertes Tallöl, welches viele industrielle Verwendungen aufweist und PITCH (Pech), welches das Unterende des Destillation ist und welches als Brennstoff oder als Bestandteil zur Herstellung von Asphaltemulsionen verwendet wird. Tallöldestillationsprozesse sind im Stand der Technik allgemein bekannt.
Die Anwesenheit von Unsäften (unsaps) in dem Abstrich verringert erheblich die Qualität des CTO und seiner Nebenprodukte (TORA und TOFA) und weist eine Rückwirkung auf die endgültige Reinheit der Tallölprodukte auf, welche normalerweise durch eine niedrige Säurezahl des CTO erfasst werden kann. Ein CTO mit einem hohen Gehalt an Unsäften kann nicht wirtschaftlich mittels der Vakuumdestillation raffiniert werden, und zwar aufgrund der Bildung eines hohen Anteils (bis zu 50%) eines Peches niedrigen Wertes. Unsaftbestandteile mit einer funktionalen Alkoholgruppe, wie beispielsweise Sterole, Stanole, Fettalkohole und andere, können während des Ansäuerns von Seifen zur Bildung von Estern mit Fettsäuren kombiniert werden und dies während der Wasch-, Trocknungs- und Speicherungsprozesse des CTO. Die meisten Ester weisen eine niedrige Flüchtigkeit auf, was zur Bildung eines hohen Pechanteils während der Destillation führt, was wiederum einen Verlust der wertvollen Fettsäuren in der TOFA-Fraktion hervorruft. Unveresterter Unsaft weist normalerweise eine hohe Flüchtigkeit auf und wird mit den Fettsäuren abdestilliert, wodurch die Säurezahl des TOFA reduziert und folglich dessen Wert verringert wird. Folglich, um den Wert des CTO und seiner Nebenprodukte zu erhöhen, ist es erforderlich, den Abstrich zu raffinieren, um die Unsäfte zu entfernen oder abzutrennen.
Zu diesem Zweck wurde eine große Anzahl von Raffinierungstechniken entwickelt, deren Hauptzweck darin liegt, raffinierte Seifen zu erhalten, welche die wirksame Wiedergewinnung neutraler Bestandteile von Qualität und Menge verschlechtern. Neue Verwendungen und Anwendungen verschiedener Bestandteile von neutralen Verbindungen haben sich in letzter Zeit jedoch ergeben, insbesondere für Sterole, Stanole und bestimmte Typen von Fettalkoholen, wie Docosanol und Tetracosanol, welche in bedeutsamen Anteilen in den Unsäften gefunden werden können (Tabelle I). Sterole, entweder frei oder verestert, haben sich als bedeutsame antitumor-ähnliche Mittel gezeigt und ihre Verwendung zu diesem Zweck wird in dem US-Patent Nr. 5,270,041 beschrieben. Die reduzierte Form von Stanolen weist eine bedeutsame Anwendung bei der Formulierung von Diäten zur Reduktion der plasmatischen Werte von Cholesterol auf. Die Verwendung freier Stanole für diesen Zweck ergibt sich aus dem US-Patent Nr. 5,244,887 und die Verwendung von Stanolestern zum gleichen Zweck ergibt sich aus dem US-Patent Nr. 5,502,887.
Tabelle 1 Durchschnittliche Zusammensetzung der Unsäfte
Es besteht ein zunehmendes Interesse an Fettalkoholen, insbesondere Docosanol und Tetracosanol, aufgrund ihrer herausragenden pharmakologischen Eigenschaften als entzündungshemmen de und antivirale Mittel. Die Verwendung dieser Typen von Alkohol mit pharmakologischen Zwecken ist in vielen US-Patenten (US Nr. 4,874,794; 3,031,376; 5,534,554; 5,071,879; und 5,166,219) beschrieben. Folglich kann angenommen werden, dass in naher Zukunft die Unsäfte als primär interessante Produkte an Stelle als Nebenprodukte der Raffinierung von Schwarzlauge oder CTO (rohes Tallöl) aufgefasst werden. Trotzdem, wegen der Bedeutung der Raffinierungsverfahren auf die Seifenqualität, haben diese bereits bekannten Verfahren viele Nachteile hinsichtlich der effizienten Wiedergewinnung von Unverseifbaren hoher Qualität.
Vor 1978 wurde eine Reihe von Schwarzlauge-Raffinierungsmethoden entwickelt, welche überwiegend auf der Extraktion von Unsäften durch organische Lösungsmittel beruhten. Lediglich das US-Patent Nr. 2,866,739 beschreibt ein unterschiedliches Verfahren, welches darin besteht, Sterole und Fettalkohole durch Dampf aus dem Pech oder Teer der Tallöldestillation bei Temperaturen zwischen 190 und 280°C mitzureissen, woran sich eine Rektifizierung durch Vakuum anschloss. Dieses Verfahren weist viele Nachteile auf, wie beispielsweise die thermische und oxidative Verschlechterung von wertvollen Verbindungen aufgrund der Verwendung von Dampf bei hoher Temperatur, jedoch abgesehen davon vermag dieses Verfahren die Trennung wichtiger Mengen von Sterolestern, die in dem Raffinat zurückbleiben, nicht durchzuführen.
Bezüglich der Extraktionsverfahren mit Lösungsmitteln wird es technisch immer schwieriger, die zunehmenden Umweltbeschränkungen hinsichtlich der Lösungsmittelgehalte zu erfüllen. Folglich verstärkt das Einhalten zulässiger Grenzen an Emissionen und Lösungsmittelgehalte den Wert dieser Extraktionsverfahren des Unsaftes.
Als ein alternatives Verfahren zur Extraktion des Unsaftes mit flüssigen Lösungsmitteln beschreibt das US-Patent Nr. 4,422,966 ein Extraktionsverfahren der Unsäfte von Tallöl durch überkritische Kohlenwasserstoffe, hauptsächlich Äthylen. Dieses Verfahren weist ebenfalls Schwierigkeiten auf, welche mit der Verwendung von Lösungsmitteln und hohem Druck zusammenhängen, und welche ebenfalls noch stärker den wert der Aufrechterhaltung der Niveaus an Äthylenemission in die Atmosphäre innerhalb der Grenzen der Umweltschutzbedingungen verstärken.
Das US-Patent Nr. 4,076,700 beschreibt ein Raffinationsverfahren von Abstrichen und Tallölseifen. Dieses Verfahren besteht darin, dass diese Abstriche oder Tallölseifen in einen Dünnschichtverdampfer bei Temperaturen zwischen 230 und 310°C und Drücken höher als 1 mmHg eingespeist werden. Als erster Schritt wird Wasser und eine nicht identifizierte leichte Fraktion von Unsäften (möglicherweise Sterole und freie Fettalkohole) abdestilliert. Danach werden dehydrierte und teilweise raffinierte Seifen einer umfassenden Verseifung ausgesetzt, welche die Hydrolyse der Sterolester und Fettalkohole herbeiführt. Der Grund für die umfassende Verseifung von Rohmaterialien ist durch die Unfähigkeit des beschriebenen Verfahrens zum Trennen veresterter Verbindungen durch Destillation bedingt. Durch das unten beschriebene erfindungsgemäße Verfahren ist es jedoch möglich, veresterte Verbindungen durch Destillation ohne Verseifung der Mischung abzutrennen.
Als nächstes wird die resultierende Mischung angesäuert und nochmals in einer Dünnschichtkolonne destilliert und Fettsäuren und isomerisierte Harzsäuren werden erhalten. Bei einer Variante dieses Verfahrens werden die Abstriche und Tallölseifen zunächst umfassend verseift, um die Sterolester zu hydrolisieren und danach werden sie in dem beschriebenen Verfahren weiter verarbeitet. Eine der hauptsächlichen Nachteile des beschriebenen Verfahrens liegt in dessen Unfähigkeit, Sterolester durch Destillation abzutrennen; aus diesem Grund verwendet es die umfassende Verseifung bei hoher Temperatur und hohem Druck. Die Destillation von Wasser und Unsäften weist viele Probleme auf. Zunächst stellt sie eine enorme Belastung des Vakuumsystems dar, welches im ernsten Maße dessen Fähigkeit, Hochvakuum zu erreichen, begrenzt. Zusätzlich ruft die gleichzeitige Destillation von Unsäften und Wasserfraktionen die Verfestigung der ersteren in dem Kondensator hervor, wodurch deren spätere Gewinnung erheblich behindert wird. Wenn die Verseifung in alkoholischen Lösungen auftritt, wird die Bildung von Emulsionen, die schwierig zu trennen sind, in dem Kondensator erzeugt, und es ist notwendig, anschließende Reinigungsstufen zu verwenden, um derartige Unsäfte zu erhalten. Zusätzlich behindert ein hoher Wasseranteil in dem Destillat die Erhöhung der Temperatur über die Seifenverschmelzungstemperatur und aus diesem Grunde haften die Seifen an den Wandungen der Kolonne. Um dieses Problem zu lösen, weist die Kolonne einen Schaber mit einem Toleranzniveau von praktisch 0 auf, welcher sich mit etwa 1000 Umdrehungen/Min. dreht, womit sämtliche mechanischen Probleme und ein erheblicher Energieverbrauch verbunden sind.
Das US-Patent Nr. 4,151,160 beschreibt ein Trennverfahren von Unsäften des Tallöls. Dieses Verfahren besteht aus der Bildung von metallischen Kationseifen, wie beispielsweise Zink und Blei, woran sich die übliche Vakkumdestillation bei Temperaturen um etwa 250°C bei Drücken über 0,5 mmHg anschließt. Dieses Verfahren erlaubt nicht das Abtrennen der Sterolester und die Anwesenheit des resultierenden Wassers der gleichzeitigen Neutralisation und der Destillation von Wasser und Unsäften erzeugt die gleichen Probleme beim Betrieb des Vakuumsystems und hinsichtlich der Produkte, wie sie oben beschrieben wurden. Die Trennverfahren für Unsäfte, wie sie in der vorliegenden Erfindung beschrieben werden, korrigieren sämtliche Probleme, die den nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren innewohnen und sie schafft ein hocheffizientes Verfahren zum Erhalten dieser Unsäfte.
2. – Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens
Die erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur effizienten Trennung von Unsäften aus Schwarzlauge oder Abstrichen einschließlich der Sterolester und Fettalkohole zu schaffen. Dieses Verfahren umfasst (1) das Dehydrieren oder Trocknen des Abstriches auf ein Niveau der Feuchte nicht höher als 10 Gewichts-%, (2) Destillieren des trocknen Abstrichs in einer Destillationskolonne mit kurzen Weg. Zu diesem Zweck wird der trockne Abstrich, welcher bei Raumtemperatur fest ist, bei zwischen 150 und 300°C geschmolzen und in diesem Zustand in eine Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist. Dort wird der trockene und geschmolzene Abstrich auf Temperaturen zwischen 150 und 400°C erhitzt. Der Kondensator dieser Kolonne ist bei Temperaturen zwischen 50 und 200°C und die Kolonne ist bei Drücken nicht höher als 0,5 mbar befindlich. (3) Zum Einsammeln eines im wesentlichen seifenfreien Destillats und (4) Einsammeln eines im wesentlichen neutralen verbindungsfreien Rückstands.
Die zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Verfahren zur effizienten Trennung von Unsäften von CTO oder von einigen dessen Nebenprodukten vorzuschlagen, welche durch traditionelle Raffinierungsverfahren eines derartigen CTO's erhalten wurden, beispielsweise die übliche Vakuumdestillation von CTO mit den Fraktionen TORA, TOFA, DTO, HEADS und PITCH werden erhalten. Dieses Verfahren umfasst (1) das Neutralisieren des CTO oder einiger von dessen Nebenprodukten mit Natrium- oder Kaliumhydroxid oder einer Mischung aus diesen; (2) das Dehydrieren oder Trocknen des CTO oder einiger seiner neutralisierten Nebenprodukte auf ein Feuchtigkeitsniveau nicht höher als 10 Gewichts-%; (3) das Destillieren des CTO oder einiger seiner neutralisierten oder trocknen Nebenprodukte in einer Destillationskolonne kurzen Weges. Zu diesem Zweck wird das CTO oder einige seiner neutralisierten und trocknen Nebenprodukte, welche bei Raumtemperatur fest sind, bei zwischen 150 und 300°C geschmolzen und in diesem Zustand werden sie in eine Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist. Hier wird das eingespeiste Produkt auf Temperaturen zwischen 150 und 400°C erhitzt. Der Kondensator dieser Kolonne liegt bei Temperaturen zwischen 50 und 200°C und die Kolonne ist bei Drücken nicht höher als 05 mbar befindlich. (4) Einsammeln eines im wesentlichen seifenfreien Destillats und (5) Einsammeln eines wesentlichen neutralen, verbindungsfreien Rückstands.
Es ist von Bedeutung, den Unterschied zwischen Verseifung und Neutralisation anzugeben. Verseifung ist das Aufbrechen von Esterbindungen bei gleichzeitiger Bildung von Fettsäure oder Harzsäuresalzen aus den Estern sowie Fettsäuren oder Harzsäuren, welche vor ihrer Verseifung in der Mischung frei vorliegen. Neutralisation jedoch ist die Bildung von Fettsäuren oder Harzsäuresalzen, welche frei in der Mischung vor Neutralisation der Mischung vorliegen.
Die Dehydrierung des Abstrichs oder neutralisierten Tallöls vor der Destillation vermeidet sämtliche Probleme, die die gleichzeitige Destillation von Wasser und Unsäften mit sich bringt. Das Einspeisen dieser dehydrierten Materialien in ein molekulares Destillationssystem oder Destillationssystem kurzen Weges ermöglicht die Gewinnung von Sterolestern und Fettalkoholen. Dies kann nicht durch die nach dem Stand der Technik bekannten Destillationsverfahren erreicht werden.
Trocknungsprozesse, die allgemein im Stand der Technik bekannt sind, können die Dehydrierung von Abstrichen oder neutralisierter CTO durchführen. Sprühtrocknung oder Trocknung durch einen dünnen oder feinen Filmverdampfer bei atmosphärischem oder reduziertem Druck sind insbesondere als Techniken der Wasserentfernung zweckdienlich, wie dies weiter unten in den verschiedenen Beispielen näher erläutert wird.
Wie oben beschrieben, besteht einer der Nachteile des Trocknens bei gleichzeitiger Entfernung neutraler Stoffe in der Verfestigung der Seife, wenn deren Wassergehalt verringert wird und zwar aufgrund der Zunahme der Schmelztemperatur der Mischung.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde gefunden, dass die Zugabe von unverseifbaren Bestandteilen zur Seife oder neutralisiertem Tallöl vor der Trocknung derselben in einem abwärts gerichteten Filmverdampfer merklich eine Verringerung der notwendigen Temperatur zulässt, welche die Mischung in einem Zustand ausreichender Flüssigkeit während des Trocknungsprozesses und bei überraschend niedrigen Temperaturen hält. Folglich erlaubt die Zugabe von etwa 10% der neutralen Verbindungen eine Verringerung der Verdampfungstemperatur um bis zu 130°C bei atmosphärischem Druck.
Geeignete unverseifbare Verbindungen, welche eine Fließfähigkeit von Seifen bei moderaten Temperaturen erlauben, können aus neutralen oder inerten Stoffen zusammengesetzt sein, welche durch das in der vorliegenden Erfindung beschriebene Verfahren erhalten werden. Die Wachsfraktion dieser neutralen Stoffe kann in einer zweckdienlicheren Weise verwendet werden. Die chilenische Patentanmeldung Nr. 85/1998 beschreibt das Herstellen dieser Wachse.
Gleichermaßen kann das Entfernen eines Teils des Wassergehaltes aus den Rohmaterialien durch Zentrifugieren derselben zweckdienlich sein. So können beispielsweise vor der Entwässerung der Schwarzlauge oder neutralisierten Tallöllösung oder neutralisierten Tallöl-Nebenprodukte durch Wärme diese entweder allein oder gemischt mit nicht verseifbaren Verbindungen zentrifugiert werden, um einen Teil ihres Wassergehaltes zu entfernen. Eine Rohr- oder Scheibenzentrifuge kann dieses Zentrifugierverfahren durchführen.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Erhalten eines Sterolkonzentrats aus Schwarzlaugelösungen oder neutralisiertem Tallöl oder neutralisierten Tallöl-Nebenprodukten vorzuschlagen. Zu diesem Zweck können die erhaltenen, nicht verseifbaren Stoffe erfindungsgemäß in einer molekularen Destillationskolonne oder einer Destillationskolonne mit kurzem Weg destilliert werden. Dieser Vorgang kann wiederholt werden, bis ein Strom von Sterolen der gewünschten Reinheit erhalten wird. Das Erhalten eines Sterolkonzentrats mit einem Reinheitsgrad von 66% bis 96% ist in den Beispielen 9 und 10 beschrieben. Dieses Ziel kann ebenfalls durch Vakuumfraktionierung in konventionellen Destillationskolonnen erhalten werden, wie dies in Beispiel 11 gezeigt ist.
Wie bereits erwähnt, besteht einer der Vorteile der vorliegenden Erfindung darin, dass sie es ermöglicht, alle neutralen oder nicht verseifbaren Verbindungen einschließlich der Sterolester und Fettalkohole durch Destillation zu isolieren. Vor der vorliegenden Erfindung war dies unmöglich durch ein Destillationsverfahren zu erreichen, wie dies im Stand der Technik beschrieben ist. Andererseits ist es, falls man wünscht, freie Fettalkohole und Sterole aus ihren Estern zu erhalten, zweckdienlich mit Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid oder einer Mischung aus diesen, neutralen oder nicht verseifbaren Substanzen, welche durch das in der Erfindung beschriebene Verfahren erhalten wurden, zu hydrolisieren.
Die Hydrolyse der durch Destillation erhaltenen neutralen Fraktion ist sehr viel effizienter als das Hydrolyseverfahren bei Schwarzlaugen, da die Reagenzien auf der angereichterten Fraktion mit etwa 15 Gewichts-% Estern im Vergleich mit 1 Gewichts-% Ester, wie sie in der Schwarzlauge vorliegen, konzentriert sind. Typischerweise weisen die aus Schwarzlauge erhaltenen, nicht verseifbaren Stoffe etwa zwischen 5 und 20% Ester auf und aufgrund der vorliegenden Erfindung können diese in einer molekularen Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges abdestilliert werden. Dieser Vorgang kann wiederholt werden, bis ein Esterstrom mit einer Konzentration bis zu etwa 95% Gewichts-% erhalten wird, d.h. die Esterkonzentration in dem Strom, der hydrolisiert werden soll, ist nahezu 100 Mal größer als die Esterkonzentration in den Schwarzlaugen. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Bedingungen, die zur Hydrolisierung der in den Rohmaterialien vorhandenen Estern sehr genau sind; folglich, wenn die ursprünglichen Seifenester hydrolisiert werden, werden wertvolle Fettsäuren degradiert. Bei der vorliegenden Erfindung werden jedoch die Ester abdestilliert, wobei jedoch die Schwarzlaugeseifen keiner erschöpfenden Hydrolyse ausgesetzt werden.
Eine im wesentlichen neutrale freie Seifenfraktion wird ebenfalls als Nebenprodukt des beschriebenen Verfahrens erhalten.
Falls gewünscht, können diese Seifen angesäuert werden, um sie in Tallöl hoher Qualität umzuwandeln.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck "im wesentlichen seifenfreie neutrale Verbindungen" eine neutrale Verbindung oder eine Mischung neutraler Verbindungen, welche aus Schwarzlauge oder Tallölseifen aufgrund der Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung abgeleitet und erhalten wurden. Sie erhalten weniger als 1 Gewichts-% Fettsäure oder Harzsäureseifen.
Der Ausdruck "im wesentlichen neutrale freie Seifen" bedeutet eine Mischung, welche Fettsäure und Harzsäureseifen enthält, die aus Schwarzlauge oder Tallölseifen aufgrund der Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wurden. Ihr Gehalt an neutralen Verbindungen ist kleiner als 20% des Gehaltes der ursprünglichen Schwarzlauge oder Tallölseife an neutralen Verbindungen.
Neutrale Verbindung oder unverseifbare Fraktion von Schwarzlauge oder Tallölseifen bedeutet die Relativmasse der Verbindung, welche aus diesen Seifen gemäß des folgenden Verfahrens erhalten wurde: Wie weiter unten beschrieben, wird eine neutralisierte Schwarzlaugen- oder Tallölseifenprobe bis zu einem Feuchtigkeitsgrad nicht größer als 8% dehydriert. Anschließend wird die dehydrierte Probe in einem Soxhlet-Extraktor mit Hexan analytischer Reinheit 48 Stunden lang extrahiert. Der Hexanextrakt wird vom Lösungsmittel befreit und die lösungsmittelfreie Masse entspricht 100% von neutralen Verbindungen in der dehydrierten Probe.
Die Tallölneutralisation wird gemäß dem folgenden Verfahren durchgeführt: Eine Tallölprobe wird mit einem entsprechenden Volumen einer wässrigen NaOH- oder KOH-Lösung bei 20% gemischt. Die Mischung wird 5 Stunden lang im Kreislauf geführt. Die resultierende Mischung ist ein neutralisiertes Tallöl.
3.- Beschreibung der Zeichnung
Für ihre Zwecke benutzt die Erfindung eine Destillationskolonne kurzen Wegs oder eine Molekulardestillationskolonne. Bei Betriebsbedingungen gemäß der vorliegenden Erfindung trennt diese effizient alle neutralen Verbindungen aus Schwarzlaugeseifen oder Tallölseifen oder aus Tallöl abgeleiteten Seifen ab. In einer Vakuumdestillationskolonne einschließlich Vakuumfilmevaporatoren ist die Entfernung zur Kondensationsoberfläche sehr viel größer als der mittlere freie Weg der Moleküle bei Betriebsdruck. Dies beeinflusst die Effizienz nachteilig und stellt gleichzeitig eine enorme Belastung des das Vakuum erzeugenden Systems dar; dies ist der Grund, warum der Betriebsdruck dieser Vorrichtungen normalerweise höher ist als 1 mbar. Somit muss, um die Verbindungen niedriger Flüchtigkeit abzutrennen, die Temperatur erhöht werden, jedoch ist dies in vielen Fällen nicht möglich, da hier die Qualität des Destillats einem Risiko ausgesetzt wird.
In einer Molekulardestillationskolonne jedoch ist der Weg des Vakuums zum Kondensator nicht behindert, da eine kurze Distanz oder eine Distanz, welche geringfügig länger ist als der mittlere freie Weg der Destillationsmoleküle, den Kondensator von dem Verdampfer trennt. Normalerweise beträgt der mittlere freie Weg der Moleküle in einem Molekulardestillateur wenige Zentimeter. Trotzdem ist die Entfernung zwischen der Verdampferoberfläche und der Kondensatoroberfläche geringfügig länger als die Entfernung des mittleren freien Weges, um größere Destillationsmengen zu erreichen. In einer molekularen Destillationskolonne industrieller Größe erreichen die Betriebsdrücke sogar Werte von 0,001 mbar. Destillationskolonnen mit kurzen Weg (die Verdampfer- und Kondensatoroberflächen liegen nahe beieinander) sind für die Zwecke vorliegender Erfindung ausreichend. Wenn gesagt wird, dass solche Oberflächen nahe aneinander liegen, bedeutet dieses, dass die Entfernung zwischen diesen Oberflächen weniger als 100 Zentimeter beträgt (es wird bevorzugt zwischen 3 und 50 Zentimetern). Das Betriebssystem einer Destillationskolonne kurzen Weges ist in vieler Hinsicht ähnlich dem Betriebssystem eines Molekulardestillateurs.
Destillationskolonnen kurzen Weges mit fallender Schicht mit oder ohne Schaber, flach, drehbar oder andere, Destillationskolonnenzentrifugen kurzen Weges, mehrstufige Destillationskolonnen kurzen Weges und andere sind zweckdienliche Typen von Kolonnen für die Zwecke der vorliegenden Erfindung. Es ist von Bedeutung, darauf hinzuweisen, dass, wenn eine mehrstufige molekulare Destillationskolonne verwendet wird, um die Neutralstoffe abzutrennen, es möglich ist, mehr als einen neutralen Destillatstrom unterschiedlicher Zusammensetzungen zu erhalten.
1 zeigt eine Destillationskolonne kurzen Weges, die mit einem Schaber-Verteiler versehen ist und die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird (erhältlich bei UIC Inc.). Andere Destillationskolonnen kurzen Weges können ebenfalls verwendet werden.
1 zeigt eine Destillationskolonne kurzen Weges 1 mit einer Verdampferoberfläche 2, die nahe einem hohlen inneren Kondensator 3 angeordnet ist, in welchem ein Thermomedium fließt. Die Quelle dieses Wärmeübertragungsmediums ist nicht gezeigt. Das Rohmaterial 5 wird von der Oberseite in eine doppelwandige, mit Gradeinteilung versehene Aufgabeeinrichtung 6 eingespeist, welche die Rezirkulation eines Wärmeübertragungsmediums ermöglicht, das das Rohmaterial in flüssigem Zustand hält. Die Quelle des Heizmediums ist nicht dargestellt. Das Rohmaterial 5 fließt von der Aufgabeeinrichtung 6 zur Kolonne 1 durch die durch die Rezirkulation eines Thermomediums (nicht dargestellt) beheizte Leitung 37 und fließt nach unten zur Verdampferoberfläche 2 und einem sich drehenden Schaber-Verteiler 7, welcher das Rohmaterial 5 auf der Oberfläche 2 verteilt. Ein Motor 8, der mit einer Geschwindigkeitssteuereinrichtung versehen ist, die nahe der Oberseite des Verdampfers 1 angeordnet ist, bringt die Achse und den sich drehenden Schaber-Verteiler 11 zum Drehen. Die kombinierte Wirkung von Schwerkraft und dem drehenden Schaber-Verteiler 7 ermöglicht es, dass eine dünne gleichmäßige Schicht die Verdampferoberfläche 2 bedeckt. Die dünne Schicht wird durch Zirkulation eines Wärmeübertragungsmediums durch das Gehäuse 1 der Kolonne auf der Verdampferoberfläche erhitzt. Das Wärmeübertragungsmedium wird in der Quelle 12 erhitzt und tritt über eine Leitung 13 ein und verlässt das Kolonnengehäuse 1 durch eine Leitung 14. Die Temperatur des Wärmeübertragungsmediums in dem Kolonnengehäuse 1 liegt allgemein um 50°C höher als die Temperatur des Wärmeübertragungsmediums in dem inneren Kondensator 3 der Kolonne 1. Ein geeignetes Wärmeübertragungsmedium könnte Wasser, Wasser unter Druck, Dampf, Äthylenglykol, Öl oder spezielle oder ähnliche Thermomedien sein.
Der Raum 15 zwischen der Verdampferoberfläche 2 und dem inneren Kondensator 3 wird durch eine Vakuumleitung 16 evakuiert, welche an eine doppelwandige Kältefalle 21 angeschlossen ist. Innerhalb dieser ist ein Kühlmedium (flüssige Luft oder Trockeneis mit Isopropanol als Beispiel) vorgesehen. Die Kombination von Vakuum und Wärme ermöglicht es, dass flüchtige Bestandteile aus der dünnen Schicht entweichen, durch den Raum 15 wandern und sich am inneren Kondensator 13 kondensieren. Weitere flüchtige Komponenten werden in der Kältefalle gehalten. Das Destillat, welches nicht gezeigt ist, fließt an der Verdampferoberfläche 2 als dünne Schicht nach unten und gelangt in die Flasche 19 über eine Leitung 35, welche durch die Rezirkulation eines Thermomediums beheizt ist, was in der Figur nicht dargestellt ist. Das Destillat fließt nach unten durch die Außenoberfläche des inneren Kondensators 3 und gelangt in die Flasche 20 über eine Leitung 36, welche über ein Thermomedium durch Rezirkulation beheizt ist, was in der Figur nicht dargestellt ist. Eine Drehflügelvakuumpumpe (nicht dargestellt), die mit einem Auspuffgasfilter versehen ist und an die Kältefalle 21 am Ausgang 4 angeschlossen ist, erzeugt ein Vakuum in dem Raum 15. Ein Drucksensor 26 schickt ein elektrisches Signal zu einem Druckmessgerät, welches den Druck in dem Raum 15 anzeigt. Ein Mikrometerventil 34, welches am Eingang der Vakuumpumpe angeordnet ist, ermöglicht die Regelung des Drucks durch den kontrollierten Zugang von Luft, Inertgas oder Stickstoff. Die Kolonne 1 und ihre Zubehörteile sind über eine Basis an einem metallischen Lager befestigt. Ein elektrisches Schaltpaneel (nicht dargestellt) enthält die Anschlüsse für den Drucksensor, den Motor, die Diffusionspumpe, die drehende Vakuumpumpe und die Bäder der Wärmeübertragungsmedien.
4. – Beispiele
Beispiel 1
Trocknen der Schwarzlauge in einem Sprühtrockner
590 kg Schwarzlauge mit einem Wassergehalt von 33,7 Gewichts-% und 12,4 Gewichts-% unverseifbaren oder neutralen Stoffen wurden mit 276 kg weichem Wasser in einem Einspeisebehälter eines NIRO-Sprühtrockners gemischt. Anschließend wurde die Mischung homogenisiert und auf 50°C erwärmt.
Die Temperatur des Brenngasstroms am Eingang wurde auf 200-220°C eingestellt und die Schwarzlaugelösung wurde mit einer Durchschnittsströmungsmenge von 192 kg/h eingespeist. Die Temperatur des Ausgangsgases und der Dampfmischung fluktuierte zwischen 107 und 114°C und führte zu einem Strom von 87 kg/h an getrockneter Schwarzlauge mit einer durchschnittlichen Feuchtigkeit von 1,0% auf trockner Basis und einem Anteil unverseifbarer Stoffe von 18,7% auf trockener Seifenbasis. Der Trocknungsvorgang wurde bei atmosphärischem Druck durchgeführt.
Beispiel 2
Zentrifugieren und Trocknen von Schwarzlauge in einem Dünnfilmverdampfer
100 kg Schwarzlauge mit einem Wassergehalt von 33,2 Gewichts-% wurden gewogen und bei 10000 Umdrehungen/Min. 30 Minuten lang zentrifugiert. Die leichte Phase, welche etwa 27,3 Ge wichts-% Wasser enthielt, wurde erhalten und wurde mit 7 kg/h in einem Dünnschichtverdampfer mit einer Wärmeübertragungsfläche von 0,15 m² eingespeist. Dieser Verdampfer ist mit Schabmessern versehen, welche sich getrennt von der Innenwandung des Dünnschichtverdampfers in einer Entfernung von 0,5 mm mit 1000 Umdrehungen/Min. drehen. Schwarzlauge wurde bei 50°C eingespeist und gerät in Berührung mit der Dünnschichtverdampferoberfläche, die bei einer Temperatur von 210°C befindlich ist, wobei die Kolonne einen Druck von 500 mbar aufwies. Schwarzlauge, die den Dünnschichtverdampfer verlässt, wies eine durchschnittliche Feuchtigkeit von 1,0 Gewichts-% auf.
Beispiel 3
Trocknen von Schwarzlaugeseife gemischt mit unverseifbaren Stoffen in einem Dünnschichtverdampfer
100 kg Schwarzlauge mit einem Wassergehalt von 33,2 Gewichts-% wurden gewogen und mit 10 kg unverseifbaren Stoffen vermischt, die, wie in Beispiel 5, erhalten wurden. Danach wurden diese mit 5 kg/h in einen Dünnschichtverdampfer mit einer Wärmeübertragungsoberfläche von 0,15 m² eingespeist, welcher mit Schabmessern versehen ist, die sich getrennt von der Innenwandung des Dünnschichtverdampfers in einer Entfernung von 0,5 mm mit 1000 Umdrehungen/Min. drehen. Die Mischung von Schwarzlauge und unverseifbaren Stoffen wurde bei 50°C eingespeist und gerät in Berührung mit der Dünnschichtverdampferoberfläche, welche eine Temperatur von 150°C aufweist, wobei die Kolonne bei einem Druck von 200 mbar befindlich ist. Die dehydrierte Mischung flog von dem Dünnschichtverdampfer mit einem durchschnittlichen Feuchteniveau von 1 Gewichts-% ab.
Beispiel 4
Neutralisation von Tallöl mit Natriumhydroxid
100 g geschmolzenes CTO bei 75°C mit einem Gehalt von 170 Gewichts-% unverseifbaren Stoffen wurden allmählich in eine 250 ml-Flasche gegossen, die mit einer Rühreinrichtung und einem Refluxkondensator versehen war. Diese enthielt 60 g einer wässrigen Lösung von Natriumhydroxid mit 25 Gewichts-% bei 90°C. Die resultierende Mischung wurde 5 Stunden lang im Kreislauf geführt.
25 g der Mischung wurden entnommen und vier Mal mit 60 ml Hexan extrahiert. Der Hexanextrakt wurde bei 4000 Umdrehungen/Min. zentrifugiert und wurde in einem Drehevaporator bei verringertem Druck vom Lösungsmittel befreit. 1 g des Restes wurde gewogen und dessen Säurezahl betrug 1,5.
Beispiel 5
Destillation von Schwarzlauge in einer Destillationskolonne kurzen Weges
10 g von Schwarzlauge wurden in einem 100 ml-Kochbecher gewogen und sie wurden in einem Ofen bei 125°C 5 Stunden lang getrocknet, wobei ein Feuchtegehalt von 33,7 % festgestellt wurde. Danach wurden 25 g der trocknen Schwarzlauge 48 Stunden lang in einem Soxhlet-Extraktor mit 200 ml Hexan extrahiert. Der Hexanextrakt wurde vom Lösungsmittel befreit und 4,7 g unverseifbarer Masse wurden erhalten.
In gleicher Weise wurden 10 g Schwarzlauge gewogen und wurden dann mit 50 g Wasser gemischt. Diese wurden mit 2 ml konzentrierter Schwefelsäure angesäuert. Das Zentrifugieren der Mischung bei 4000 Umdrehungen/Min. trennte die ölige Phase, die gebildet wurde, ab. Die organische Phase wies nach einmaliger Waschung eine Säurezahl von 152 auf.
500 kg Schwarzlauge wurden, wie in Beispiel 1, auf einen Feuchtegehalt von 1,0 Gewichts-% getrocknet. 500 g getrockneter Schwarzlauge wurden bei 200°C geschmolzen und dann am Eingang 5 der Aufgabeeinrichtung 6 (1) eingeladen. Die Temperatur der Aufgabeeinrichtung wurde durch Thermoölzirkulation bei 210°C gehalten. Die Temperatur des Kondensators 3 blieb bei 80°C über ein HAAKE-thermostatgesteuertes Bad. Die Temperatur des Destillationskolonnengehäuses wurde auf 300°C durch Thermoölzirkulation aufgeheizt, welches von dem Heizbad 12 (1) geliefert wurde. Castrol HT-5 wurde als Thermoöl verwendet.
Der Druck der Destillationskolonne wurde bei 0,009 mbar über eine Leybold Heraeus-Vakuumpumpe, Modell Trivac, Typ D2A/WS, versehen mit einer Diffusionspumpe gehalten. Die Walzen rotierten mit 150 Umdrehungen/Min. und die durchschnittliche Einspeisung betrug 1.5 ml/min.
Nach Verarbeitung der Rohmaterialien wurden 411 g Reststoffe und 83,3 g Destillat erhalten. Der Anteil an unverseifbaren Stoffen der raffinierten Schwarzlauge oder Reststoffe betrug etwa 2,2 Gewichts-%. Gleichzeitig wurden 10 g der Reststoffe gewogen und mit 50 g Wasser gemischt und mit 2 ml konzentrierter Schwefelsäure angesäuert. Das Zentrifugieren der Mischung bei 4000 Umdrehungen/Min. trennte die gebildete Ölphase. Die organische Phase wurde gewaschen und ihre Säurezahl war 182.
25 g des Destillats wurden gewogen, mit 250 g Hexan aufgelöst und drei Mal mit 30 g einer wässrigen Lösung von Äthanol mit 50 Gewichts-% bei pH 7 neutralisiert. Der wässrige Extrakt wurde mit Schwefelsäuren 0,01 N in einem automatischen Titrator titriert. Die freie Alkalinität lag bei 0,4 mg Schwefelsäure pro Gramm Destillat.
Das Destillat wurde chromatografisch analysiert, wie weiter unten beschrieben. Die Tabelle 2 zeigt die relative Zusammensetzung der Komponenten des Destillats.
Tabelle 2 Zusammensetzung des Destillats von Beispiel 5
Beispiel 6
Hydrolyse von unverseifbaren Stoffen
10 g des Destillats aus Beispiel 5 wurden gewogen und mit 40 g einer wässrigen Lösung von KOH mit 15% und 40 g Toluen gemischt. Dann wurden sie in einem PARR-Druckreaktor, Modell 4522, geladen. Hier reagierten sie unter Rühren bei 254°C und 59 bar 3 Stunden lang. Nachdem der Reaktorinhalt abgekühlt war, wurde die Mischung in einen Separator gegossen und die organische Phase gewonnen. Diese Phase wurde mit 25 mm einer wässrigen Äthanollösung 1:1 im Volumen gewaschen. Dieser Vorgang wurde wiederholt, bis die resultierende wässrige Lösung der organischen gewaschenen Phase einen neutralen pH-Wert aufwies. Die abgetrennte organische Phase wurde vom Lösungsmittel befreit. Die erhaltenen Feststoffe wogen 9,3 g und die Analyse ihrer Zusammensetzung zeigte 42% freier Styrole und 14,6% freien Fettalkohols; dies bedeutet einen Anstieg der Sterole von nahezu 20% und der Fettalkohole von 25%.
Beispiel 7
Destillation neutralisierten Tallöls in einer Destillationskolonne kurzen Weges
10 g neutralisierten Tallöls (ursprüngliche Säurezahl 141), welches wie im Beispiel 4 erhalten wurde, wurden in einem 100 ml-Kochbecher gewogen und in einem Ofen bei 125°C 5 Stunden lang getrocknet, wobei ein Feuchtegehalt von 30,1 Gewichts-% bestimmt wurde. Danach wurden 25 g des neutralisierten trocknen Tallöls 48 Stunden lang in einem Soxhlet-Extraktor mit 200 ml Hexan extrahiert. Der Hexanextrakt wurde vom Lösungsmittel befreit und 4,9 g der unverseifbaren Masse erhalten.
500 kg neutralisierten Tallöls, welches zuvor analysiert war, wurden, wie in Beispiel 2 beschrieben, auf eine Feuchte von 1,0 Gewichts-% getrocknet.
500 g des neutralisierten trocknen Tallöls wurden bei 220°C geschmolzen und sie wurden dann in den Eingang 5 der in 1 veranschaulichten Aufgabeeinrichtung 6 geladen. Die Temperatur der Aufgabeeinrichtung wurde durch Zirkulation eines Thermoöls bei 230°C gehalten. Die Temperatur des Kondensators 3 blieb bei 80°C über einen HAAKE-thermostatgesteuertes Bad. Die Gehäusetemperatur der Destillationskolonne wurde durch Zirkulation eines Thermoöls auf 320°C aufgeheizt, welches von dem Heizbad 12 in 1 geliefert wurde. Castol HT-5 wurde als Thermoöl verwendet.
Der Druck der Anlage wurde durch eine Leybold Heraeus-Vakuumpumpe, Modell Trivac, Typ D2A/WS, versehen mit einer Diffusionspumpe bei 0,07 mbar gehalten. Die Walzen rotierten mit 150 Umdrehungen/Min. und die durchschnittliche Einspeisung betrug 1,5 ml/min.
Nach Verarbeitung der gesamten Charge wurden 385.4 g der Reststoffe erhalten und ein Anteil von 1,8 Gewichts-% unverseifbarer Stoffe wurde durch Extraktion mit Soxhlet bestimmt. In der gleichen Weise wurden 10 g des Reststoffs gewogen, mit 50 g Wasser gemischt und mit 2 ml konzentrierter Schwefelsäure angesäuert. Das Zentrifugieren der Mischung bei 4000 Umdrehungen/Min. trennte die gebildete ölige Phase. Die organische Phase wurde gewaschen und ihre Säurezahl betrug 174.
89,2 g des Destillats wurden erhalten, aus welchem 25 g abgewogen, mit 250 g Hexan gelöst und drei Mal mit 30 g einer 50 Gewichts-%igen Äthanollösung, die bei pH 7 neutralisiert war, extrahiert. Der wässrige Extrakt wurde mit Schwefelsäure 0,01N in einem automatischen Titrator titriert. Die freie Alkalinität betrug 0,3 mg Schwefelsäure pro Gramm Destillat. Die Tabelle 3 zeigt die relative Zusammensetzung der Verbindungen.
Tabelle 3 Destillatzusammensetzung in Beispiel 7
Beispiel 8
Destillation von Tallölpech
150 g geschmolzenes Tallölpech mit einer Säurezahl von 108,1 wurden allmählich bei 155°C in eine 250 ml-Flasche gegossen, die mit einer Rühreinrichtung und einem Refluxkondensator ausgestattet war und 55 g wässriger Lösung von Natriumhydroxid mit 25 Gewichts-% enthielt, welches bei 90°C gehalten wurde. Die resultierende Mischung wurde bei Rückströmung fünf Stunden lang gehalten.
50 g der Mischung wurden vier Mal mit 80 ml Hexan extrahiert. Der Hexan-Extrakt wurde bei 4000 Umdrehungen/Min. zentrifugiert und in einem Drehevaporator bei verringertem Druck vom Lösungsmittel befreit. 1,0 g des Restes wurden gewogen und dessen Säurezahl betrug 1,8.
10 g neutralisierten Tallölpechs wurden in einen 100 ml-Kochbecher gewogen und wurden in einem Ofen bei 125°C 5 Stunden lang getrocknet, wobei ein Feuchtegehalt von 22,1 Gewichts-% bestimmt wurde. Danach wurden 25 g des neutralisierten trockenen Tallölpechs 48 Stunden lang in einem Soxhlet-Extraktor mit 200 ml Hexan extrahiert. Der Hexanextrakt wurde vom Lösungsmittel befreit und 10,4 g unverseifbarer Masse wurden erhalten.
500 kg des analysierten Tallölpechs wurden auf eine Feuchte von 1,0 Gewichts-% entsprechend der im Beispiel 2 beschriebenen Prozedur getrocknet.
500 g neutralisierten trocknen Tallöls wurden bei 220°C geschmolzen und sie wurden in den Eingang 5 der in 1 gezeigten Aufgabevorrichtung 6 geladen. Die Temperatur der Aufgabeeinrichtung wurde durch Zirkulation eines Thermoöls bei 230°C gehalten. Die Temperatur des Kondensators 3 blieb durch ein HAAKE-thermostatgesteuertes Bad bei 80°C. Die Temperatur des Gehäuses der Destillationskolonne wurde durch Zirkulation eines Thermoöls auf 320°C aufgeheizt, welches von dem Heizbad 12 in 1 geliefert wurde. Castrol HT-5 wurde als Thermoöl verwendet.
Die Temperatur der Anlage wurde durch eine Leybold Heraeus-Vakuumpumpe, Modell Trivac, Typ D2A/WS, versehen mit einer Diffusionspumpe bei 0,07 mbar gehalten. Die Walzen drehten mit 150 Umdrehungen/Min. und die durchschnittliche Einspeisung betrug 1,5 ml/min.
Nach Verarbeitung der Rohmaterialien wurden 305,6 g Reststoffe erhalten und ein unverseifbarer Anteil von 4,7 Gewichts-% wurde durch Extraktion mit Soxhlet bestimmt. In gleicher Weise wurden 10 g der Reststoffe gewogen, mit 50 g Wasser gemischt und mit 2 ml konzentrierter Schwefelsäure angesäuert. Das Zentrifugieren der Mischung mit 4000 Umdrehungen/Min. trennte die ölige Phase. Die organische Phase wurde gewaschen und ihre Säurezahl betrug 175,8.
194,3 g des Destillats wurden erhalten, aus denen 25 g gewogen wurden, mit 250 g Hexan gelöst und drei Mal mit 30 g einer wässrigen Lösung mit 50 Gewichts-%, die bei pH 7 neutralisiert war, extrahiert. Der wässrige Extrakt wurde mit Schwefelsäure 0,01N in einem automatischen Titrator titriert. Die freie Alkalinität betrug 0,2 mg Schwefelsäure pro Gramm Destillat.
Beispiel 9
Unverseifbare Fraktionierung in Destillationskolonnen kurzen Weges
500 g des gemäß Beispiel 7 erzeugten Destillats wurden gewogen, bei 100°C geschmolzen und in die Aufgabeeinrichtung der in 1 gezeigten Destillationseinrichtung mit kurzem Weg eingespeist. Die Temperatur der Aufgabeeinrichtung wurde durch Zirkulation von Thermoöl bei 100°C gehalten. Die Temperatur des Kondensators 3 blieb durch ein HAAKE-Thermostatbad bei 70°C. Die Temperatur des Gehäuses der Destillationskolonne wurde durch Zirkulation eines Thermoöls auf 140°C geheizt, welches von dem Heizbad 12 in 1 geliefert wurde. Castrol HT-5 wurde als Thermoöl verwendet.
Der Druck der Anlage wurde durch eine Leybold Heraeus-Vakuumpumpe, Modell Trivac, Typ D2A/WS, versehen mit einer Diffusionspumpe bei 0,05 mbar gehalten. Die Walzen drehten mit 150 Umdrehungen/Min. und die durchschnittliche Zufuhr betrug 3,0 ml/min.
215,5 g des Destillats, welches hauptsächlich aus Fettalkoholen bestand, wurden erhalten. Der Sterolanteil in dem Destillatstrom betrug 3,9 Gewichts-%. Tabelle 4 zeigt die relative Zusammensetzung der Fettalkoholtypen in dem Kondensat:
Tabelle 4 Relative Reinheit Fett-Alkohole
Der Bodensatz der Destillation wurde genommen und wieder in die Aufgabeeinrichtung der Destillationskolonne kurzen Weges geladen. Die Temperatur der Aufgabeeinrichtung wurde durch Zirkulation eines Thermoöls bei 140°C gehalten. Die Temperatur des Kondensators 3 blieb über ein HAAKE-Thermostatbad bei 130°C. Die Temperatur des Gehäuses der Destillationskolonne wurde durch Zirkulation eines Thermoöls auf 230°C aufgeheizt, welches von dem Heizbad 12 in 1 geliefert wurde. Castrol HT-5 wurde als Thermoöl verwendet.
Die Anlagentemperatur wurde über eine Leybold Heraeus-Vakuumpumpe, Model Trivac, Typ D2A/WS, versehen mit einer Diffusionspumpe, bei 0,05 mb gehalten. Die Walzen drehten mit 150 Umdrehungen/Min. und die durchschnittliche Einspeisung betrug 3,0 ml/min.
203,2 g des Destillats mit einem Sterolgehalt von 66,1 Gewichts-% wurden erhalten. Tabelle 5 zeigt die relative Zusammensetzung an Sterolen:
Tabelle 5 Relative Reinheit der Sterole
Beispiel 10
Erzielen eines Sterolkonzentrats hoher Reinheit
100 g des gemäß Beispiel 9 erzeugten Destillats, welches 66,1 Gewichts-% Sterole enthielt, wurden gewogen, bei 120°C geschmolzen und in die Aufgabeeinrichtung der in 1 gezeigten Destillationsanlage kurzen Weges geladen. Die Temperatur der Aufgabeeinrichtung wurde durch Zirkulation eines Thermoöls bei 120°C gehalten. Die Temperatur des Kondensators 3 blieb über ein HAAKE-Thermostatbad bei 50°C. Die Temperatur des Gehäuses der Destillationskolonne wurde durch Zirkulation eines Thermoöls auf 120°C aufgeheizt, welches von dem Heizbad 12 in 1 geliefert wurde. Castrol HT-5 wurde als Thermoöl verwendet.
Der Anlagendruck wurde durch eine Leybold Heraeus-Vakuumpumpe, Model Trivac, Typ D2A/WS, versehen mit einer Diffusionspumpe, bei 0,1 mbar gehalten. Die Walzen drehten mit 150 Umdrehungen/Min. und die durchschnittliche Zufuhr betrug 3,0 ml/min.
66,0 g des Restes mit einem Sterolgehalt von 90,2 Gewichts-% wurden erhalten und wieder in die Aufgabeeinrichtung der Destillationskolonne kurzen Weges geladen. Die Temperatur der Aufgabeeinrichtung wurde durch Zirkulation eines Thermoöls bei 150°C gehalten. Die Temperatur des Kondensators 3 blieb durch ein HAAKE-Thermostatbad bei 130°C. Die Temperatur des Gehäuses der Destillationskolonne wurde durch Zirkulation eines Thermoöls auf 245°C aufgeheizt, welches von dem Heizbad 12 in 1 geliefert wurde. Castrol HT-5 wurde als Thermoöl verwendet.
Der Anlagendruck wurde durch eine Leybold Heraeus-Vakuumpumpe, Modell Trivac, Typ D2A/WS, versehen mit einer Diffusionspumpe, bei 0,05 mbar gehalten. Die Walzen rotierten mit 150 Umdrehungen/Min. und die durchschnittliche Einspeisung betrug 3,0 ml/min.
57,4 g des Destillats mit einem Sterolgehalt von 96,1 Gewichts-% wurden erhalten. Tabelle 6 zeigt die relative Zusammensetzung der Sterole:
Tabelle 6 Relative Reinheit der Sterole
Beispiel 11
Fraktionierung der unverseifbaren Stoffe in einen Vigreux-Kolonne
331,6 g des gemäß Beispiel 7 erzeugten Destillats wurden in eine 500 ml-Flasche gewogen, die mit einem Thermometerhalter versehen war, welcher die Bodentemperatur steuert, angeschlossen an eine Vigreux-Kolonne, Claisen-Kolben, Kondensator, Ellbogen und Kollektor, die an eine Leybold Heraeus-Vakuumpumpe, Modell Trivac, Typ D2A/WS, versehen mit einer Diffusionspumpe, angeschlossen sind.
Die Destillation wurde bei einem konstanten Druck von 0,1 mbar durchgeführt. Tabelle 7 zeigt die Destillate bei verschiedenden Temperaturen:
Tabelle 7 Fraktionen des Destillats von Versuch 11
5. – Beschreibung der Analyse
Chromatografische Analyse der unverseifbaren Substanz
Die Identifikation der unverseifbaren Substanzkomponenten und der unverseifbaren Substanzfraktionen, die nach dem Verfahren gemäß vorliegender Erfindung erhalten wurden, wurde durch eine Gas-Kapillarchromatografie durchgeführt. Die verwendete chromatografische Methode ist das Resultat einer Forschung über die zweckdienlichen Konditionen und Techniken zur Bestimmung der unterschiedlichen Komponenten in der unverseibaren Substanz und ihren destillierten Fraktionen.
a) Chromatografische Arbeitsparameter
Hewlett Packard Chromatograf, Modell HP 5890, Series 2, Kapillarkolonne HP-5, 30 m lang, 0,32 mm Durchmesser, 0,25 mm Film

Ofentemperatur 300°C (isotherm)

Injektortemperatur 320°C

Detektortemperatur 320°C

Trägerströmung (He) 0,92 ml/min.

Spalt 60:1

Programm 15 min.

Injektion 0,5 μl
b) Probenvorbereitung

– Genaues Wiegen 0,1 mg, 100 mg der Probe
– Lösen in 25 ml Tetrahydrofuran (THF)
– Zugabe 500 μl dieser Lösung in eine Silanisationsviale
– Gleichzeitig genaues Wiegen 0,1 mg, 50 mg an 5β-colestan -3α-ol
– Auflösen in 100 ml n-propanol
– Zugabe in dem Rohr μl der 5β-colestan-3α-ol-Lösung
– Trocknen unter Stickstoffatmosphäre
– Zugabe 300 μl an Bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamida (BSTFA)
– Zugabe 300 μl Pyridin
– Halten der Lösung bei 70°C 10 Minuten lang
– Trocknen unter inerter Atmosphäre
– Lösen mit 500 μl an THF
Bemerkung: Die Reagenzien müssen analytische Reinheit aufweisen.

c) Berechnungen

– Aufzeichnen des Bereichs der interessanten Verbindung
– Aufzeichnen der Fläche an 5β-colestan-3α-ol
– Berechnen der Gewichtsprozent der interessanten Verbindung auf Basis der folgenden Formel:
Wobei x : Gewichtsprozent der interessanten Verbindung
A_x : chromatografische Fläche der interessanten Verbindung
M_p : dem Muster zugeführte Masse (5β-colestan-3α-ol)
A_p : Muster chromatografische Fläche (5β-colestan-3α-ol)
M_m : zugeführte Masse der Probe.

Claims

Verfahren zum Erhalten neutraler Verbindungen aus Schwarzlaugen, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte. a) Dehydrieren einer Schwarzlaugelösung b) Einspeisen der dehydrierten Lauge in eine molekulare Destillationskolonne oder eine Destillationskolonne kurzen Weges, wobei die Entfernung zwischen der Verdampferoberfläche und der Kondensationsoberfläche weniger als 100 cm beträgt c) Destillieren der dehydrierten Lauge in der molekularen Destillationskolonne oder der Destillationskolonne kurzen Weges d) Sammeln des Destillatstroms e) Sammeln des Reststoffstroms.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehydrierung der Schwarzlauge des Einspeisen der Lösung in einen Sprühtrockner umfasst, dass die gesprühte Lösung mit einem Gasstrom bei Temperaturen zwischen 150 und 250°C in Berührung gebracht wird, und dass ein dehydrierter Laugenstrom gesammelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehydrierung der Schwarzlaugenlösung das Einspeisen der Lösung in einen Verdampfer mit fallender Schicht und das Sammeln des dehydrierten Laugenstroms einschließt. Die Temperatur der Verdampferoberfläche des Verdampfers liegt zwischen 100 und 250°C und der Druck des Verdampfers liegt zwischen 100 und 1000 mbar.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehydrierung der Schwarzlaugenlösung die folgenden Schritte umfasst: a) Zentrifugieren der Lösung b) Sammeln der leichten, aus dem Zentrifugieren resultierenden Phase c) Einspeisen der leichten Phase in einen Sprühtrockner, wobei die versprühte leichte Phase in Berührung mit einem heissen Gasstrom bei Temperaturen zwischen 150 und 250°C gelangt d) Sammeln eines dehydrierten Laugenstroms.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehydrierung der Schwarzlaugenlösung die folgenden Schritte umfasst: a) Zentrifugieren der Lösung b) Sammeln der leichten, aus dem Zentrifugieren resultierenden Phase c) Einspeisen der leichten Phase in einen Verdampfer mit fallender Schicht, wobei die Temperatur der Verdampferoberfläche des Verdampfers zwischen 100 und 250°C liegt und der Verdampfer bei Drücken zwischen 100 und 1000 mbar liegt d) Sammeln eines dehydrierten Laugenstroms.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehydrierung der Schwarzlaugenlösung die folgenden Schritte umfasst: a) Mischen der Lösung mit ein oder mehreren unverseifbaren Verbindungen b) Zentrifugieren der Mischung c) Sammeln der leichten Phase der Zentrifugierung d) Einspeisen der leichten Phase in einen Verdampfer mit fallender Schicht, bei dem die Verdampferoberfläche des Verdampfers bei Temperaturen zwischen 100 und 250°C und der Verdampfer bei Drücken zwischen 100 und 1000 mbar liegt e) Sammeln des dehydrierten Mischungsstroms.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehydrierung der Schwarzlaugenlösung die folgenden Schritte umfasst: a) Zentrifugieren der Lösung b) Sammeln der leichten Phase der Zentrifugierung c) Mischen der leichten Phase mit einer oder mehreren unverseifbaren Verbindungen d) Einspeisen der leichten Phase in einen Verdampfer mit fallender Schicht, wobei die Temperatur der Verdampferoberfläche des Verdampfers zwischen 100 und 250°C und der Verdampfer bei Drücken zwischen 100 und 1000 mbar liegt e) Sammeln eines dehydrierten Mischungsstroms.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehydrierung der Schwarzlaugenlösung die folgenden Schritte umfasst: a) Mischen der Schwarzlaugenlösung mit einer oder mehreren unverseifbaren Verbindungen b) Einspeisen der Mischung in einen Verdampfer mit fallender Schicht, wobei die Temperatur der Verdampferoberfläche des Verdampfers zwischen 100 und 250°C und der Verdampfer bei Drücken zwischen 100 und 1000 mbar liegt c) Sammeln eines dehydrierten Mischungsstroms.
Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die dehydrierten Laugen oder die dehydrierte Mischung in eine molekulare Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist wird. Die Kolonne ist mit einer vertikalen Oberfläche beheizter Ver dampfung, einem drehenden Schaber und einem inneren Kondensator versehen, welcher weniger als 100 cm von der Oberfläche liegt. Hier wird das eingespeiste Material auf die Verdampferoberfläche geleitet und auf der Oberfläche als dünne Schicht unter Beheizung ausgebreitet. Das Destillat wird an einem inneren Kondensator gesammelt und der Rest wird vom Boden gesammelt, da die geheizte Verdampferoberfläche auf Temperaturen zwischen 150 und 400°C aufgeheizt ist und der Druck nicht höher ist als 0,5 mbar.
Verfahren zum Erhalten neutraler Verbindungen aus einem Tallöl oder seinen Nebenprodukten, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Neutralisieren des Tallöls oder seiner Nebenprodukte mit einer wässrigen Lösung von Natrium- oder Kaliumhydroxid oder einer Mischung dieser Lösungen b) Dehydrieren des neutralisierten Tallöls oder seiner neutralisierten Nebenprodukte c) Einspeisen des neutralisierten Tallöls oder seiner neutralisierten Nebenprodukte in eine molekulare Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges, wobei die Entfernung zwischen der Verdampferoberfläche und der Kondensationsoberfläche weniger als 100 cm beträgt d) Destillieren des neutralisierten und dehydrierten Tallöls oder seiner neutralisierten und dehydrierten Nebenprodukte in einer molekularen Destillationskolonne oder einer Destillationskolonne kurzen Weges e) Sammeln eines Destillatstroms f) Sammeln eines Reststoffstroms.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehydrierung des neutralisierten Tallöls oder seiner neutralisierten Nebenprodukte das Einspeisen dieses neutralisierten Tallöls oder seiner neutralisierten Nebenprodukte in einen Verdampfer mit fallender Schicht umfasst und das neutralisierte und dehydrierte Tallöl oder seine neutralisierten und dehydrierten Nebenprodukte gesammelt werden. Die Tempera tur der Verdampferoberfläche des Verdampfers liegt zwischen 100 und 250°C und der Verdampfer weist Drücke zwischen 100 und 1000 mbar auf.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehydrierung des neutralisierten Tallöls oder seiner neutralisierten Nebenprodukte das Einspeisen der Lösung in einen Sprühtrockner umfasst, dass die gesprühte Lösung einem Heissgasstrom bei Temperaturen zwischen 150 und 250°C ausgesetzt wird, und dass ein neutralisierter und dehydrierter Tallölstrom oder ein Strom dessen neutralisierten und dehydrierten Nebenprodukte gesammelt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehydrierung des neutralisierten Tallöls oder seiner neutralisierten Nebenprodukte die folgenden Schritte umfasst: a) Zentrifugieren des neutralisierten Tallöls oder seiner neutralisierten Nebenprodukte b) Sammeln der leichten Phase der Zentrifugierung c) Einspeisen der leichten Phase in einen Sprühtrockner, in Berührung bringen der gesprühten leichten Phase mit einem Heissgasstrom bei Temperaturen zwischen 150 und 250°C d) Sammeln eines neutralisierten und dehydrierten Tallölstroms oder seiner neutralisierten und dehydrierten Nebenprodukte.
Verfahren nach Anspruch 10, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass die Dehydrierung des neutralisierten Tallöls oder seiner neutralisierten Nebenprodukte die folgenden Schritte umfasst: a) Zentrifugieren des neutralisierten Tallöls oder seiner neutralisierten Nebenprodukte b) Sammeln der aus der Zentrifugierung resultierenden leichten Phase c) Einspeisen der leichten Phase in einen Verdampfer mit fallender Schicht, bei dem die Verdampferoberfläche des Verdampfers bei Temperaturen zwischen 100 und 250°C liegt und der Verdampfer Drücke zwischen 100 und 1000 mbar aufweist d) Sammeln eines neutralisierten und dehydrierten Tallölstroms oder seiner neutralisierten und dehydrierten Nebenprodukte.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehydrierung des neutralisierten Tallöls oder seiner neutralisierten Nebenprodukte die folgenden Schritte umfasst: a) Mischen des neutralisierten Tallöls oder seiner neutralisierten Nebenprodukte mit ein oder mehreren unverseifbaren Verbindungen b) Zentrifugieren der Mischung c) Sammeln der leichten Phase der Zentrifugierung d) Einspeisen der leichten Phase in einen Verdampfer mit fallender Schicht, wobei die Temperatur der Verdampferoberfläche des Verdampfers zwischen 100 und 250°C liegt und der Verdampfer Drücke zwischen 100 und 1000 mbar aufweist e) Sammeln eines dehydrierten Stroms der Mischung.
Verfahren nach Anspruch 10, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass die Dehydrierung des neutralisierten Tallöls oder seiner neutralisierten Nebenprodukte die folgenden Schritte umfasst: a) Zentrifugieren des neutralisierten Tallöls oder seiner neutralisierten Nebenprodukte b) Sammeln der leichten Phase der Zentrifugierung c) Mischen der leichten Phase mit ein oder mehreren unverseifbaren Verbindungen d) Einspeisen der Mischung in einen Verdampfer mit fallender Schicht, wobei die Temperatur der Verdampferoberfläche des Verdampfers zwischen 100 und 250°C liegt und der Verdampfer Drücke zwischen 100 und 1000 mbar aufweist, und Sammeln eines dehydrierten Stroms der Mischung.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehydrierung des neutralisierten Tallöls oder seiner neutralisierten Nebenprodukte die folgenden Stufen umfasst: a) Mischen des neutralisierten Tallöls mit ein oder mehreren unverseifbaren Verbindungen b) Einspeisen der Mischung in einen Verdampfer mit fallendem Film, wobei die Temperatur der Verdampferoberfläche des Verdampfers zwischen 100 und 250°C liegt und der Verdampfer Drücke zwischen 100 und 1000 mbar aufweist c) Sammeln eines Stroms der dehydrierten Mischung.
Verfahren nach Ansprüchen 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das neutralisierte und dehydrierte Tallöl oder seine neutralisierten und dehydrierten Nebenprodukte oder die dehydrierte Mischung in eine molekulare Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist werden. Die Kolonne ist mit einer vertikalen Oberfläche beheizter Verdampfung, einem drehenden Schaber und einem inneren Kondensator versehen, welcher weniger als 100 cm von der Oberfläche entfernt ist. Hier wird das eingespeiste Material auf die Verdampferoberfläche geleitet und auf der Oberfläche als dünne Schicht unter Beheizung ausgebreitet. Das Destillat wird von einem inneren Kondensator gesammelt und die Reststoffe werden vom Boden gesammelt, da die beheizte Verdampferoberfläche auf Temperaturen zwischen 150 und 400°C aufgeheizt ist und ein Druck nicht höher als etwa 0, 5 mbar vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Destillatstrom mit einer wässrigen Lösung von Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid gemischt und auf Temperaturen zwischen 100 und 300°C mindestens 15 Minuten lang aufgeheizt wird, wodurch eine nicht wässrige Phase abgetrennt wird, und dass diese Phase gesammelt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Destillatstrom mit einer wässrigen Lösung von Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid gemischt und auf Temperaturen zwischen 100 und 300°C mindestens 15 Minuten lang aufgeheizt wird, wodurch eine nicht wässrige Phase abgetrennt wird, und dass diese Phase gesammelt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Destillatstrom mit einer wässigen Lösung von Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid gemischt und auf Temperaturen zwischen 100 und 300°C mindestens 15 Minuten lang aufgeheizt wird, wodurch eine nicht wässrige Phase abgetrennt wird, und dass diese Phase gesammelt wird.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Destillatstrom mit einer wässrigen Lösung von Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid gemischt und auf Temperaturen zwischen 100 und 300°C mindestens 15 Minuten lang aufgeheizt wird, wodurch eine nicht wässrige Phase abgetrennt wird, und dass diese Phase gesammelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Destillatstrom in eine molekulare Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist wird. Die Kolonne ist mit einer vertikalen Oberfläche beheizter Verdampfung, einem drehenden Schaber und einem inneren Kondensator versehen, welcher weniger als 100 cm von der Oberfläche entfernt ist. Hier wird das eingespeiste Material auf die Verdampferoberfläche geleitet und auf der Oberfläche als dünne Schicht ausgebreitet, während sie beheizt wird. Das Destillat wird von einem inneren Kondensator gesammelt und die Reststoffe werden vom Boden gesammelt, da die beheizte Verdampferoberfläche auf Temperaturen zwischen 50 und 200°C erhitzt ist und der Druck nicht höher als etwa 0,5 mbar liegt.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Destillatstrom in eine molekulare Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist wird. Die Kolonne ist mit einer vertikalen Oberfläche beheizter Verdampfung, einem drehenden Schaber und einem inneren Kondensator versehen, welcher weniger als 100 cm von der Oberfläche entfernt liegt. Hier wird das eingespeiste Material auf die Verdampferoberfläche geleitet und auf der Oberfläche als dünne Schicht unter Beheizung ausgebreitet. Das Destillat wird von einem inneren Kondensator gesammelt und der Reststoff wird vom Boden gesammelt, da die beheizte Verdampferoberfläche auf Temperaturen zwischen 50 und 200°C beheizt ist und ein Druck nicht höher als etwa 0,5 mbar herrscht.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Destillatstrom in eine molekulare Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist wird. Die Kolonne ist mit einer vertikalen Oberfläche beheizter Verdampfung, einem drehenden Schaber und einem inneren Kondensator versehen, welcher weniger als 100 cm von der Oberfläche entfernt liegt. Hier wird das eingespeiste Material auf die Verdampferoberfläche geleitet und auf der Oberfläche als dünne Schicht unter Beheizung ausgebreitet. Das Destillat wird von einem inneren Kondensator gesammelt und der Reststoff wird vom Boden gesammelt, da die beheizte Verdampferoberfläche auf Temperaturen zwischen 50 und 200°C beheizt ist und ein Druck nicht höher als etwa 0,5 mbar herrscht.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Destillatstrom in eine molekulare Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist wird. Die Kolonne ist mit einer vertikalen Oberfläche beheizter Verdampfung, einem drehenden Schaber und einem inneren Kondensator versehen, welcher weniger als 100 cm von der Oberfläche entfernt liegt. Hier wird das eingespeiste Material auf die Verdampferoberfläche geleitet und auf der Oberfläche als dünne Schicht unter Beheizung ausgebreitet. Das Destillat wird von einem inneren Kondensator gesammelt und der Reststoff wird vom Boden gesammelt, da die beheizte Verdampferoberfläche auf Temperaturen zwischen 50 und 200°C beheizt ist und ein Druck nicht höher als etwa 0,5 mbar herrscht.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht wässrige Phase in eine molekulare Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist wird. Die Kolonne ist mit einer vertikalen Oberfläche beheiz ter Verdampfung, einem drehenden Schaber und einem inneren Kondensator versehen, welcher weniger als 100 cm von der Oberfläche entfernt liegt. Hier wird das eingespeiste Material auf die Verdampferoberfläche geleitet und auf der Oberfläche als dünne Schicht unter Beheizung ausgebreitet. Das Destillat wird von einem inneren Kondensator gesammelt und der Reststoff wird vom Boden gesammelt, da die beheizte Verdampferoberfläche auf Temperaturen zwischen 50 und 200°C erhitzt ist und ein Druck nicht höher als etwa 0,5 mbar vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht wässrige Phase in eine molekulare Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist wird. Die Kolonne ist mit einer vertikalen Oberfläche beheizter Verdampfung, einem Schaber und einem inneren Kondensator versehen, welcher weniger als 100 cm von der Oberfläche entfernt angeordnet ist. Hier wird das eingespeiste Material auf die Verdampferoberfläche geleitet und auf der Oberfläche unter Beheizung als dünne Schicht ausgebreitet. Das Destillat wird von einem inneren Kondensator gesammelt und der Reststoff wird vom Boden gesammelt, da die beheizte Verdampferoberfläche auf Temperaturen zwischen 50 und 200°C erhitzt ist und ein Druck nicht höher als etwa 0,5 mbar vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht wässrige Phase in eine molekulare Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist wird. Die Kolonne ist mit einer vertikalen Oberfläche beheizter Verdampfung, einem drehenden Schaber und einem inneren Kondensator versehen, welcher weniger als 100 cm von der Oberfläche entfernt angeordnet ist. Hier wird das eingespeiste Material auf die Verdampferoberfläche geleitet und auf der Oberfläche unter Beheizung als dünne Schicht ausgebreitet. Das Destillat wird von einem inneren Kondensator gesammelt und der Reststoff wird vom Boden gesammelt, da die beheizte Verdampferoberfläche auf Temperaturen zwischen 50 und 200°C erhitzt ist und ein Druck nicht höher als etwa 0,5 mbar vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht wässrige Phase in eine molekulare Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist wird. Die Kolonne ist mit einer vertikalen Oberfläche beheizter Verdampfung, einem drehenden Schaber und einem inneren Kondensator versehen, welcher weniger als 100 cm von der Oberfläche entfernt angeordnet ist. Hier wird das eingespeiste Material auf die Verdampferoberfläche geleitet und auf der Oberfläche unter Beheizung als dünne Schicht ausgebreitet. Das Destillat wird von einem inneren Kondensator gesammelt und der Reststoff wird vom Boden gesammelt, da die beheizte Verdampferoberfläche auf Temperaturen zwischen 50 und 200°C erhitzt ist und ein Druck nicht höher als etwa 0,5 mbar vorliegt.
Verfahren nach Ansprüchen 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom der Reststoffe nicht weniger als 60% der Sterole bezogen auf den Sterolgehalt in dem Einspeisestrom enthält.
Verfahren nach Ansprüchen 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Reststoffstrom in eine molekulare Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist wird. Die Kolonne ist mit einer vertikalen Oberfläche beheizter Verdampfung, einem drehenden Schaber und einem inneren Kondensator versehen, welcher weniger als 100 cm entfernt von der Oberfläche angeordnet ist. Hier wird das eingespeiste Material auf die Verdampferoberfläche geleitet und auf der Oberfläche als dünne Schicht unter Beheizung ausgebreitet. Das Destillat wird von einem inneren Kondensator gesammelt und der Reststoff wird vom Boden gesammelt, da die beheizte Verdampferoberfläche auf Temperaturen zwischen 100 und 250°C erhitzt ist und ein Druck nicht höher als etwa 0,5 mbar vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Destillatstrom nicht weniger als 60 % Sterole im Bezug auf den Sterolgehalt des Einspeisestroms enthält.
Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Destillatstrom in eine molekulare Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist wird. Die Kolonne ist mit einer vertikalen Oberfläche beheizter Verdampfung, einem drehenden Schaber und einem inneren Kondensator versehen, welcher weniger als 100 cm von der Oberfläche entfernt angeordnet ist. Hier wird das eingespeiste Material auf die Verdampferoberfläche geleitet und auf der Oberfläche als dünne Schicht unter Beheizung ausgebreitet. Das Destillat wird von einem inneren Kondensator gesammelt und der Reststoff wird vom Boden gesammelt, da die beheizte Verdampferoberfläche auf Temperaturen zwischen 50 und 200°C erhitzt ist und ein Druck nicht höher als etwa 0,5 mbar vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom der Reststoffe nicht weniger als 60 % Sterole bezogen auf den Sterolgehalt in dem Einspeisestrom enthält.
Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Reststoffstrom in eine molekulare Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist wird. Die Kolonne ist mit einer vertikalen Oberfläche beheizter Verdampfung, einem drehenden Schaber und einem inneren Kondensator versehen, welcher weniger als 100 cm entfernt von der Oberfläche angeordnet ist. Hier wird das eingespeiste Material auf die Verdampferoberfläche geleitet und auf der Oberfläche als dünne Schicht unter Beheizung ausgebreitet. Das Destillat wird von einem inneren Kondensator gesammelt und der Reststoff wird vom Boden gesammelt, da die beheizte Verdampferoberfläche auf Temperaturen zwischen 100 und 250°C erhitzt ist und ein Druck nicht höher als etwa 0,5 mbar vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Destillatstrom nicht weniger als 60 % Sterole bezogen auf den Sterolgehalt des Einspeisestroms enthält.
Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Destillatstrom in eine molekulare Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist wird. Die Kolonne ist mit einer vertikalen Oberfläche beheizter Verdampfung, einem drehenden Schaber und einem inneren Kondensator versehen, welcher weniger als 100 cm von der Oberfläche entfernt angeordnet ist. Hier wird das eingespeiste Material auf die Verdampferoberfläche geleitet und auf der Oberfläche als dünne Schicht unter Beheizung ausgebreitet. Das Destillat wird von einem inneren Kondensator gesammelt und der Reststoff wird vom Boden gesammelt, da die beheizte Verdampferoberfläche auf Temperaturen zwischen 50 und 200°C erhitzt ist und ein Druck nicht höher als etwa 0,5 mbar vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass der Reststoffgehalt nicht weniger als 60% Sterole bezogen auf den Sterolgehalt des Einspeisestroms enthält.
Verfahren nach Ansprüchen 33, 35, 37 oder 39, dadurch gekennzeichnet, dass das Destillat oder der Reststoffstrom nicht weniger als 80 Gew.-% Sterole enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzichnet, dass der Destillatstrom in eine molekulare Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist wird. Die Kolonne ist mit einer vertikalen Oberfläche beheizter Verdampfung, einem drehenden Schaber und einem inneren Kondensator versehen, welcher weniger als 100 cm von der Oberfläche entfernt angeordnet ist. Hier wird das eingespeiste Material auf die Verdampferoberfläche geleitet und auf der Oberfläche als dünne Schicht unter Beheizung ausgebreitet. Das Destillat wird von einem inneren Kondensator gesammelt und der Reststoff wird vom Boden gesammelt, da die beheizte Verdampferoberfläche auf Temperaturen zwischen 50 und 250°C erhitzt ist und ein Druck nicht höher als etwa 0,5 mbar vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzichnet, dass der Destillatstrom in eine molekulare Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist wird. Die Kolonne ist mit einer vertikalen Oberfläche beheizter Verdampfung, einem drehenden Schaber und einem inneren Kondensator versehen, welcher weniger als 100 cm von der Oberfläche entfernt angeordnet ist. Hier wird das eingespeiste Material auf die Verdampferoberfläche geleitet und auf der Oberfläche als dünne Schicht unter Beheizung ausgebreitet. Das Destillat wird von einem inneren Kondensator gesammelt und der Reststoff wird vom Boden gesammelt, da die beheizte Verdampferoberfläche auf Temperaturen zwischen 100 und 250°C erhitzt ist und ein Druck nicht höher als etwa 0,5 mbar vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzichnet, dass der Destillatstrom in eine molekulare Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist wird. Die Kolonne ist mit einer vertikalen Oberfläche beheizter Verdampfung, einem drehenden Schaber und einem inneren Kondensator versehen, welcher weniger als 100 cm von der Oberfläche entfernt angeordnet ist. Hier wird das eingespeiste Material auf die Verdampferoberfläche geleitet und auf der Oberfläche als dünne Schicht unter Beheizung ausgebreitet. Das Destillat wird von einem inneren Kondensator gesammelt und der Reststoff wird vom Boden gesammelt, da die beheizte Verdampferoberfläche auf Temperaturen zwischen 100 und 250°C erhitzt ist und ein Druck nicht höher als etwa 0,5 mbar vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzichnet, dass der Destillatstrom in eine molekulare Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist wird. Die Kolonne ist mit einer vertikalen Oberfläche beheizter Verdampfung, einem drehenden Schaber und einem inneren Kondensator versehen, welcher weniger als 100 cm von der Oberfläche entfernt angeordnet ist. Hier wird das eingespeiste Material auf die Verdampferoberfläche geleitet und auf der Oberfläche als dünne Schicht unter Beheizung ausgebreitet. Das Destillat wird von einem inneren Kondensator gesammelt und der Reststoff wird vom Boden gesammelt, da die beheizte Verdampferoberfläche auf Temperaturen zwischen 100 und 250°C erhitzt ist und ein Druck nicht höher als etwa 0,5 mbar vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzichnet, dass der leichte Strom in eine molekulare Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist wird. Die Kolonne ist mit einer vertikalen Oberfläche beheizter Verdampfung, einem drehenden Schaber und einem inneren Kondensator versehen, welcher weniger als 100 cm von der Oberfläche entfernt angeordnet ist. Hier wird das eingespeiste Material auf die Verdampferoberfläche geleitet und auf der Oberfläche als dünne Schicht unter Beheizung ausgebreitet. Das Destillat wird von einem inneren Kondensator gesammelt und der Reststoff wird vom Boden gesammelt, da die beheizte Verdampferoberfläche auf Temperaturen zwischen 100 und 250°C erhitzt ist und ein Druck nicht höher als etwa 0,5 mbar vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzichnet, dass der leichte Strom in eine molekulare Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist wird. Die Kolonne ist mit einer vertikalen Oberfläche beheizter Verdampfung, einem drehenden Schaber und einem inneren Kondensator versehen, welcher weniger als 100 cm von der Oberfläche entfernt angeordnet ist. Hier wird das eingespeiste Material auf die Verdampferoberfläche geleitet und auf der Oberfläche als dünne Schicht unter Beheizung ausgebreitet. Das Destillat wird von einem inneren Kondensator gesammelt und der Reststoff wird vom Boden gesammelt, da die beheizte Verdampferoberfläche auf Temperaturen zwischen 100 und 250°C erhitzt ist und ein Druck nicht höher als etwa 0,5 mbar vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzichnet, dass der leichte Strom in eine molekulare Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist wird. Die Kolonne ist mit einer vertikalen Oberfläche beheizter Verdampfung, einem drehenden Schaber und einem inneren Kondensator versehen, welcher weniger als 100 cm von der Oberfläche entfernt angeordnet ist. Hier wird das eingespeiste Material auf die Verdampferoberfläche geleitet und auf der Oberfläche als dünne Schicht unter Beheizung ausgebreitet. Das Destillat wird von einem inneren Kondensator gesammelt und der Reststoff wird vom Boden gesammelt, da die beheizte Verdampferoberfläche auf Temperaturen zwischen 100 und 250°C erhitzt ist und ein Druck nicht höher als etwa 0,5 mbar vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzichnet, dass der leichte Strom in eine molekulare Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist wird. Die Kolonne ist mit einer vertikalen Oberfläche beheizter Verdampfung, einem drehenden Schaber und einem inneren Kondensator versehen, welcher weniger als 100 cm von der Oberfläche entfernt angeordnet ist. Hier wird das eingespeiste Material auf die Verdampferoberfläche geleitet und auf der Oberfläche als dünne Schicht unter Beheizung ausgebreitet. Das Destillat wird von einem inneren Kondensator gesammelt und der Reststoff wird vom Boden gesammelt, da die beheizte Verdampferoberfläche auf Temperaturen zwischen 100 und 250°C erhitzt ist und ein Druck nicht höher als etwa 0,5 mbar vorliegt.
Verfahren nach Ansprüchen 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47 oder 48, dadurch gekennzichnet, dass der Destillatstrom nicht weniger als 60 Gew.-% Sterole im Bezug auf den Sterolgehalt des Einspeisestroms enthält.
Verfahren nach Ansprüchen 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47 oder 48, dadurch gekennzichnet, dass der Destillatstrom in eine molekulare Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist wird. Die Kolonne ist mit einer vertikalen Oberfläche beheizter Verdampfung, einem drehenden Schaber und einem inneren Kondensator versehen, welcher weniger als 100 cm von der Oberfläche entfernt angeordnet ist. Hier wird das eingespeiste Material auf die Verdampferoberfläche geleitet und auf der Oberfläche als dünne Schicht unter Beheizung ausgebreitet. Das Destillat wird von einem inneren Kondensator gesammelt und der Reststoff wird vom Boden gesammelt, da die beheizte Verdampferoberfläche auf Temperaturen zwischen 50 und 200°C erhitzt ist und ein Druck nicht höher als etwa 0,5 mbar vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 50, dadurch gekennzichnet, dass der Strom der Reststoffe nicht weniger als 60% Sterole im Bezug auf den Sterolgehalt des Einspeisestroms enthält.
Verfahren nach Anspruch 50, dadurch gekennzichnet, dass der Reststoffstrom in eine molekulare Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist wird. Die Kolonne ist mit einer vertikalen Oberfläche beheizter Verdampfung, einem drehenden Schaber und einem inneren Kondensator versehen, welcher weniger als 100 cm von der Oberfläche entfernt angeordnet ist. Hier wird das eingespeiste Material auf die Verdampferoberfläche geleitet und auf der Oberfläche als dünne Schicht unter Beheizung ausgebreitet. Das Destillat wird von einem inneren Kondensator gesammelt und der Reststoff wird vom Boden gesammelt, da die beheizte Verdampferoberfläche auf Temperaturen zwischen 100 und 250°C erhitzt ist und ein Druck nicht höher als etwa 0,5 mbar vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 52, dadurch gekennzichnet, dass der Destillatstrom nicht weniger als 60% Sterole im Bezug auf den Sterolgehalt des Einspeisestroms enthält.
Verfahren nach Anspruch 52, dadurch gekennzichnet, dass der Destillatstrom in eine molekulare Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist wird. Die Kolonne ist mit einer vertikalen Oberfläche beheizter Verdampfung, einem drehenden Schaber und einem inneren Kondensator versehen, welcher weniger als 100 cm von der Oberfläche entfernt angeordnet ist. Hier wird das eingespeiste Material auf die Verdampferoberfläche geleitet und auf der Oberfläche als dünne Schicht unter Beheizung ausgebreitet. Das Destillat wird von einem inneren Kondensator gesammelt und der Reststoff wird vom Boden gesammelt, da die beheizte Verdampferoberfläche auf Temperaturen zwischen 50 und 200°C erhitzt ist und ein Druck nicht höher als etwa 0,5 mbar vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 54, dadurch gekennzichnet, dass der Reststoffstrom nicht weniger als 60% Sterole im Bezug auf den Sterolgehalt des Einspeisestroms enthält.
Verfahren nach Anspruch 54, dadurch gekennzichnet, dass der Reststoffstrom in eine molekulare Destillationskolonne oder Destillationskolonne kurzen Weges eingespeist wird. Die Kolonne ist mit einer vertikalen Oberfläche beheizter Verdampfung, einem drehenden Schaber und einem inneren Kondensator versehen, welcher weniger als 100 cm von der Oberfläche entfernt angeordnet ist. Hier wird das eingespeiste Material auf die Verdampferoberfläche geleitet und auf der Oberfläche als dünne Schicht unter Beheizung ausgebreitet. Das Destillat wird von einem inneren Kondensator gesammelt und der Reststoff wird vom Boden gesammelt, da die beheizte Verdampferoberfläche auf Temperaturen zwischen 100 und 250°C erhitzt ist und ein Druck nicht höher als etwa 0,5 mbar vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 56, dadurch gekennzichnet, dass der Destillatstrom nicht weniger als 60% Sterole im Bezug auf den Sterolgehalt des Einspeisestroms enthält.
Verfahren nach Ansprüchen 51, 53, 55 oder 57, dadurch gekennzeichnet, dass der Reststoffstrom oder Destillatstrom nicht weniger als 80 Gew.-% Sterole enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzichnet, dass der Destillatstrom in eine Kolonne der Fraktionierung eingeleitet wird, welche mit einem Reboiler und einem Kondensator versehen ist, wobei die Fraktionierungskolonne, der Reboiler und der Kondensator bei einem Druck weniger als 1 mbar betrieben werden, und dass ein oder mehrere Destillatströme gesammelt werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzichnet, dass der Destillatstrom in eine Fraktionierungskolonne eingespeist wird, welche mit einem Reboiler und einem Kondensator versehenn ist, wobei die Fraktionierungskolonne, der Reboiler und der Kondensator bei einem Druck weniger als 1 mbar betrieben werden, und dass ein oder mehrere Destillatströme gesammelt werden.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzichnet, dass der Destillatstrom in eine Fraktionierungskolonne eingespeist wird, welche mit einem Reboiler und einem Kondensator versehen werden, wobei die Fraktionierungskolonne, der Reboiler und der Kondensator bei einem Druck weniger als 1 mbar betrieben werden, und dass ein oder mehrere Destillatströme gesammelt werden.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzichnet, dass der Destillatstrom in eine Fraktionierungskolonne eingespeist wird, welche mit einem Reboiler und einem Kondensator versehen ist, wobei die Fraktionierungskolonne, der Reboiler und der Kondensator bei einem Druck weniger als 1 mbar betrieben werden, und dass ein oder mehrere Destillatströme gesammelt werden.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzichnet, dass der leichte Strom in eine Fraktionierungskolonne eingespeist wird, welche mit einem Reboiler und einem Kondensator versehen ist, wobei die Fraktionierungskolonne, der Reboiler und der Kondensator bei einem Druck weniger als 1 mbar betrieben werden, und dass ein oder mehrere Destillatströme gesammelt werden.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzichnet, dass der leichte Strom in eine Fraktionierungskolonne eingespeist wird, welche mit einem Reboiler und einem Kondensator versehen ist, wobei die Fraktionierungskolonne, der Reboiler und der Kondensator bei einem Druck weniger als 1 mbar betrieben werden, und dass ein oder mehrere Destillatströme gesammelt werden.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzichnet, dass der leichte Strom in eine Fraktionierungskolonne eingespeist wird, welche mit einem Reboiler und einem Kondensator versehen ist, wobei die Fraktionierungskolonne, der Reboiler und der Kondensator bei einem Druck weniger als 1 mbar betrieben werden, und dass ein oder mehrere Destillatströme gesammelt werden.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzichnet, dass der leichte Strom in eine Fraktionierungskolonne eingespeist wird, welche mit einem Reboiler und einem Kondensator verse hen ist, wobei die Fraktionierungskolonne, der Reboiler und der Kondensator bei einem Druck weniger als 1 mbar betrieben werden, und dass ein oder mehrere Destillatströme gesammelt werden.
Verfahren nach Ansprüchen 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65 oder 66, dadurch gekennzichnet, dass der Destillatstrom mindestens 80 Gew.-% Sterole enthält.