DE960686C - Verfahren zur UEberfuehrung von Fetten in Fettsaeureteilester - Google Patents

Verfahren zur UEberfuehrung von Fetten in Fettsaeureteilester

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DE960686C
DE960686C DEE2759A DEE0002759A DE960686C DE 960686 C DE960686 C DE 960686C DE E2759 A DEE2759 A DE E2759A DE E0002759 A DEE0002759 A DE E0002759A DE 960686 C DE960686 C DE 960686C
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DE
Germany
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catalyst
partial ester
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fatty acid
temperature
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DEE2759A
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English (en)
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Noel Hawkins Kuhrt
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Eastman Kodak Co
Original Assignee
Eastman Kodak Co
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11CFATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
    • C11C3/00Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom
    • C11C3/04Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom by esterification of fats or fatty oils
    • C11C3/06Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom by esterification of fats or fatty oils with glycerol

Description

  • Verfahren zur Überführung von Fetten in Fettsäureteilester Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Überführung von Fetten in Fettsäureteilester.
  • Es ist bekannt, Teilester aus Fettsäuren und mehrwertigen Alkoholen durch Erhitzen eines Fettes mit einem Alkohol in Gegenwart eines Umesterungskatalysators herzustellen. Die bekannten Verfahren sind jedoch zum Teil umständlich und im Großbetrieb nicht rationell durchzuführen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur technischen Herstellung von Fettsäureteilesbern, insbesondere Fettsäuremonoestern mehrwertiger Alkohole in einem brauchbaren Reinheitsgrad zu entwickeln. Das zur Umsetzung bestimmte Fett wird dabei im wesentlichen vollständig in den gewünschten Teilester übergeführt. Der Umesterungskatalysator bleibt während des Verfahrens in aktivem Zustand und wird im wesentlichen nicht verbraucht.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß ein Fett und ein mehrwertiger Alkohol. z. B. Glycerin, in Gegenwart eines Umesterungskatalysators miteinander umgesetzt werden und der erhaltene Teilester aus der Reaktionsmischung abgetrennt wird, indem man diese in dünner Schicht im Hochvakuum bei einer Temperatur destilliert, die wesentlich unter der Zersetzungstemperatur des Katalysators liegt, der im Destil lationsrückstand in aktiver Form zurückbleibt, wobei man durch Zusatz von frischem Fett und Alkohol zum Rückstand das Verfahren so oft wiederholt, bis ungefähr die dem eingesetzten Fett äquivalente Menge eines Teilesters erhalten wurde.
  • Zur Erläuterung des Verfahrens sind die einzelnen Verfahrensschritte bei der Überführung eines fetten Öles in einen Monoester durch Glycerin in der Zeichnung zusammengestellt.
  • Das umzusetzende Fett im Sojabohnenöl besteht zum großen Teil aus Fettsäureverbindungen, die in Form von freien Fettsäuren oder Fettsäureestern, insbesondere Triglyceriden, vorliegen. Die Glycerinmenge wird nach der Menge des umzusetzenden Fettes, das als Fettsäure gerechnet werden kann, bemessen. Das Glycerin kann in stöchiometrischen oder auch geringeren Mengen verwendet werden. Es ist jedoch ratsam, mindestens einen doo/aigen Überschuß und in vielen Fällen sogar einen 2ooo/oigen oder noch höheren Überschuß über die stöchiometrische Menge zu verwenden. Der Umesterungskatalysator wird dem Glycerin in einer Menge von o,oi bis. 0,5 Mol je Mol Fettsäure beigemischt. Als UmesteTungskatalysato.ren sind alle bekannten alkalischen oder sauren Umesterungskatalysatoren, die nicht gleichzeitig mit dem erhaltenen Teilester destillieren, geeignet. Bei der Umesterung des Sojabohnenöles oder ähnlicher pflanzlicher Öle werden als Katalysatoren vorzugsweise Metallverbindungen., die mit den in der Reaktionsmischung vorhandenen Fettsäuren unter Salzbildung reagieren, wie Alkali- und Erdalkalioxyde und -hydroxyde, verwendet. Obwohl auch Verbindungen einwertiger Metalle, wie Natriumhydroxyd, Natriummethylat, Natriumearbonat, geeignet sind, werden jedoch im allgemeinen die Verbindungen zweiwertiger Metalle bevorzugt. Von diesen sind die Strontiumverbindungen besonders geeignet, da sie eine große Ausbeute an Teilestern liefern und die bemerkenswerte Fähigkeit besitzen, die Bildung von Farbkörpern während des Verfahrens zu verhindern. Da es sich bei dem Verfahren gemäß der Erfindung um ein Kreisverfahren handelt, in dem sich die Farbkörper anreichern könnten, ist die Ausschaltung derselben von besonderer Wichtigkeit.
  • Die aus Sojabohnenöl, Glycerin und dem Katalysator bestehende Mischung wird je nach dem zu behandelnden Material bei 2o bis ungefähr 300° umgesetzt. Es ist jedoch notwendig, daß die Mindesttemperatur genügend hoch ist, um eine wesentliche Bildung des gewünschten Teilesters zu be--@virken: Im Falle des Sojabohnenöles beginnt eine merkliche Monoglyceridbildung bei ungefähr i8o bis 200°, aber die Hauptreaktion verläuft erst bei einer Temperatur von ungefähr 230 bis 25o°.
  • Nach Beendigung der Reaktion wird das gebildete Monoglycerid aus der Reaktionsmischung abgeschieden, während die Reaktionsmischung den Katalysator in aktiver Form gelöst enthält. Während der Reaktion stellt sich in der Reaktionsmischung ein Gleichgewicht zwischen dem Alkohol, dem umzuwandelnden Fett und dem gebildeten Teilester ein. Das unter den Reaktionsbedingungen erreichte Gleichgewichtssystem ist jedoch ein dynamisches Gleichgewicht. Ein Wechsel in den Mengen der einzelnen Bestandteile der Reaktionsmischung verursacht eine Verschiebung des Gleichgewichts, so daß ein neuer metastabiler Zustand eintritt. Auf diese Weise verursacht z. B. die Entfernung von Alkohol aus der Reaktionsmischung durch Phasentrennung oder andere Mittel eine Rückbildung des vorhandenen Teilesters, wobei zusätzlicher Alkohol frei wird, der den Platz des aus der Reaktionsmischung abgetrennten Alkohols einnimmt. Die Geschwindigkeit der Rückbildung des Teilesters ist abhängig von der Konzentration des Alkohols, der Temperatur der Reaktionsmischung und dem jeweiligen Katalysator. Erhöhte Temperaturen und die Gegenwart von aktiven Katalysatoren beschleunigen im allgemeinen die Rückbildung. Ein Sinken der Temperatur bewirkt jedoch, daß sich Alkohol von der Ölphase abscheidet, wodurch die Zusammensetzung des Systems sich plötzlich stark ändert.
  • Die Zeit, die bei einer Veränderung der Gleichgewichtsbedingungen verstreichen kann, bis ein? bestimmte, merkbare Umsetzung des Teilesters in eine stabilere Esterform auftritt, wird als Rückbildungszeit bezeichnet. Zur Veranschaulichung dieses Begriffes sei ein Beispiel angeführt: Sojabohnenöl und Glycerin reagieren bei einer bestimmten Temperatur in Gegenwart eines aktiven Katalysators miteinander, bis ein Gleichgewichtszustand erreicht ist. Solange dieses statischeGleichgewicht nicht gestört, d. h. die Temperatur und die Konzentration der Bestandteile des Systems aufrechterhalten werden, indem ein Verlust, ein Zerfall oder eine Phasentrennung der Bestandteile verhütet wird, bleibt es unbegrenzte Zeit bestehen.
  • Wenn das System jedoch abgekühlt wird, scheidet sich Glycerin aus der Reaktionsmischung aus, wodurch eine Umsetzung oder Rückbildung des Teilesters eingeleitet wird. Die gesenkte Temperatur verlangsamt diese Rückbildung, so daß, wenn die Mischung rasch abgekühlt wird, z. B. von einer Reaktionstemperatur von 26o auf ioo°, die Rückbildungszeit mehrere Stunden beträgt, z. B. wenn eine Umsetzung von ioo/o des Teilesters zugelassen wird, mehr als 8 Stunden.
  • Wenn jedoch aus dem System entweder Glycerin oder Teilester oder beide abdestilliert werden sollen, wird die Rückbildungszeit durch die erforderliche höhere Temperatur beträchtlich kürzer. Eine Rückbildung von io o/a und mehr tritt z. B. bereits in io Minuten auf, wenn das Mo noglycerid aus einer glycerinarmen Mischung bei 2oo° abdestilliertwird, und bereits in 5 Minuten bei 23o°.
  • Der Teilester wird erfindungsgemäß innerhalb der Rückbildungszeit abgetrennt, damit eine größtmögliche Ausbeute erzielt wird. Die Abtrennung des Alkohols und des Teilesters erfolgt dabei gleichzeitig oder so, daß der Teilester aus einer Mischung, aus der der durch die Reaktion nicht verbrauchte Alkohol bereits im wesentlichen entfernt ist, so rasch abdestilliert wird, daß eine wesentliche Rückbildung verhütet wird. Die Reaktionsmischung mit dem Teilester und dem Katalysator in aktiver Form wird dabei erfindungsgemäß bei einer Temperatur unter der Zerfallstemperatur des Katalysators in einer dünnen Schicht ausgebreitet, aus der der Teilester im Vakuum abdestilliert wird. Wenn im Gegensatz hierzu die Mischung aus einem Gefäß im Vakuum abdestilliert würde, würde die. Rückbildungszeit bereits längst überschritten sein, bevor eine genügende Menge Monoester abgetrennt ist.
  • Ein günstiger Wirkungsgrad ergibt sich, wenn z. B. bei der Veresterung von Sojabohnenöl mit Glycerin in Gegenwart eines Umesterungskatalysators die Reaktionstemperatur der Mischung im wesentlichen aufrechterhalten wird und die Mischung im Vakuum auf einer Oberfläche als dünner Film verteilt wird, wobei der Monoester und das überschüssige Glycerin gleichzeitig und schnell verdampfen. Der Destillationsrückstand, der den Katalysator in aktiver Form enthält, kann wieder verwendet werden. Die Abtrennung des Monoesters erfolgt dabei innerhalb der Rückb-ildungszeit, d. h. bevor sich eine wesentliche Menge des Monoesters zurückgebildet oder umgesetzt hat.
  • Ein bevorzugtes Verfahren, bei dem die Abtrennung des Monoesters ebenfalls innerhalb der Rückhildungszeit erfolgt, besteht jedoch darin, daß die Reaktionsmischung auf ungefähr roo° abgekühlt wird, wobei sich ein wesentlicher Teil des bei der Reaktion nicht verbrauchten Glycerins aus der ,Mischung abscheidet. Das sich absetzende Glycerin wird durch Phasentrennung abgezogen. Der größte Teil des restlichen Glycerins wird anschließend in einer dünnen Schicht im Vakuum unter einem solchen Druck und bei einer solchen Temperatur, bei denen das Monoglycerid noch nicht verdampft, abdestilliert. Anschließend wird dann der glycerinfreie Rückstand wieder in einem dünnen Film, jedoch unter Bedingungen, bei denen der Monoester verdampft, destilliert. Das im wesentlichen aus Monoestern bestehende Destillat wird nach: der Destillation möglichst rasch abgekühlt.
  • Da in der dünnen Schicht im wesentlichen alle Moleküle des Monoglycerids rasch ihren Weg zur Oberfläche finden und dort aus dem erhitzten Film austreten können, kann die Temperatur so gehalten werden, daß an keiner Stelle der Reaktionsmischung eine Überhitzung eintritt. Die Destillationszeit kann im allgemeinen weniger als 5 Minuten betragen.
  • Die Oberfläche, auf der die Schicht ausgebreitet ist, wird vorteilhaft als endlose Oberfläche einer Zentrifuge ausgebildet, wodurch verhältnismäßig große Mengen Monoglycerid in einer verhältnismäßig kurzen Zeit destilliert werden können. Im allgemeinen wird zur Destillation weniger als r Minute, oftmals nur ein paar Sekunden benötigt. Infolge dieser kurzen Zeit kann, obwohl die Mischung den Katalysator in aktiver Form enthält, bei Temperaturen in der Größenordnung von 13o bis 2oo°, jedoch höchstens bei ungefähr 225o destilliert werden, ohne daß eine wesentliche Umsetzung des Monoglycerids dabei eintritt. Der bei der Destillation verwendete Druck muß so niedrig sein, daß je nach der Schichtdicke und der verwendeten Temperatur der gewünschte Teilester im wesentlichen innerhalb der Rückbildungszeit destilliert. Im allgemeinen wird ein Druck von ioo #u oder auch ein Druck in der Größenordnung von i bis 2o [. Quecksilbersäule angewendet. Wenn es erwünscht ist, das Endprodukt frei von Alkohol zu erhalten, wird vorteilhaft der Alkohol in der oben angeführten Art und Weise vor der Abtrennung des Monoglycerids entfernt. Bei dem zuvor angeführten Verfahren erhält man im allgemeinen weniger als i °/o Glycerin im Endprodukt.
  • Der Destillationsrückstand besteht im wesentlichen aus Di- und Triglyceriden. Er kann mit dem nicht in der Reaktion verbrauchten Glycerin, das vorher aus der Reaktionsmischung abgeschieden wurde, wieder vereinigt werden und nach Ergänzung des Fettes und Glycerins demselben Verfahren unterworfen werden. Dies wird so lange wiederholt, bis so viel Monoglycerid als Destillat gewonnen wurde, wie der Menge des umzusetzenden Fettes entspricht. Da der aktive Katalysator mit dem Destillationsrückstand immer wieder in den Kreislauf eingebracht wird, brauchen nur geringfügige Mengen zur Deckung der Verluste, die während des Kreislaufes eintreten können, ergänzt zu werden.
  • So wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung der Ausgangsstoff vollständig in das reine Monoglycerid, das im wesentlichen frei von Katalysator und Glycerin ist, übergeführt, ohne daß der Katalysator verbraucht wird.
  • Jeder durch die Veresterung eines Fettes erhältliche Teilester kann nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt werden. Das umzusetzende Fett kann aus natürlichen oder synthetischen Fettsäureverbindungen einschließlich Fettsäuren oder Fettsäureestern oder Mischungen davon bestehen und fest oder flüssig sein. Die Fettsäureverbindungen sind vorzugsweise solche mit ungefähr 12 bis 2o Kohlenstoffatomen in der Fettsäurekette, obwohl auch solche mit Fettsäureketten von etwa ä bis etwa 26 Kohlenstoffatomen geeignet sind. Die Fettsäureester können Ester eintvertiger oder mehrwertiger Alkohole sein, wie z. B. bei Verwendung von fetten Ölen, die einen wesentlichen Gehalt an Trigly ceriden besitzen.
  • Geeignete Fette sind z. B. Fisch- und Walöle, tierische Fette, wie Talg, Wollfett, hydrierter Talg und verschiedene andere tierische Fette und fette Öle, ferner pflanzliche Öle, wie -Sojabohnenöl, Baumwollsamenöl, Holzöl, Kokosnußö,l, Palmöl, Kornöl, Olivenöl, Castoröl, Erdnußöl u. ä., wie auch hydrierte pflanzliche Öle usw. Für bestimmte Zwecke werden besonders brauchbare Teilester durch Verestern von freien Fettsäuren, wie Starin säure, Ölsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure, Myristinsäure u. ä., hergestellt.
  • Der bei. der Reaktion verwendete Alkohol kann entweder einwertig oder mehrwertig sein. Der einwertige Alkohol, wie Methylalkohol oder Äthylalkohol. wird zusammen mit einem Fettsäureester eines mehrwertigen. Alkohols zur Reaktion gebracht, damit sich ein Teilester bildet. Alkohole, die besonders zur Veresterung geeignet sind, sind aliphatische, auch arylsubstituierte und besonders niedriger molekulare gesättigte mehrwertige Alkohole. Ferner sind geeignet z. B. Polyoxyalkane, wie Glycerin, Sorbit, Mannit u. ä.; Ätheralkohole, wie Diglycerin, Polyglycerin u. ä.; Alkylenglykole, wie Trimethylenglykol, Äthylenglykol, Propylenglykol, Diäthylenglykol, Polyäthylenglykole, Polypropylenglykole u. ä.; ebenso andere Alkohole, wie Pentaerythrit u. ä.
  • Der bei der Reaktion verwendete Katalysator kann jeder Umesterungskatalysator sein, der nicht mit dem gebildeten Teilester abdestilliert. Obgleich Metallverbindungen, wie Verbindungen von Alka Dien und alkalischen Erden, bevorzugt werden, kann man auch andere geeignete Katalysatoren verwenden, z. B. organische und anorganische Säuren, wie Phosphorsäure, Schwefelsäure oder substituierte anorganische Säuren, wie Alkylschwefelsäure; organische Säuren, wie Arylsulfonsäuren u. ä., ebenso andere Stoffe, wie Tetramethylammoniumhydroxyd, Aluminiumchlorid. u. ä. Vorzugsweise werden mit Fettsäuren reagierende Strontiumverbindungen, insbesondere die wasser- und alkohollöslichen Verbindungen, verwendet. Geeignet sind unter anderem Strontiumoxyd, Strontiumhydroxyd., Strontiumchlorid, Strontiumbromid, Strontiumnitrat, Strontiumacetat, Strontiumtetraborat, Strontiumlactat u. ä. Derartige Verbindungen werden vorzugsweise da verwendet, wo auf die Farbe des Endproduktes Wert gelegt wird.
  • Die Veresterung wird bei einer Temperatur ausgeführt, die größer ist als die zur Bildung des gewünschten Teilesters notwendige Minimaltemperatur, zweckmäßig bei einer Temperatur, bei der sich das eine Höchstausbeute an dem gewünschten Teilester gewährleistende Gleichgewicht in einem Zeitraum von 1/z bis d. Stunden ausbildet. Die Reaktion erfolgt gewöhnlich bei Temperaturen von ungefähr 2o bis ungefähr q.00°, je nach dem umzusetzenden Fett und der tragbaren Reaktionszeit. Zum Beispiel wurde die Veresterung von Sojabohnenöl schon bei i8o bis 2oo°, mit besserem Wirkungsgrad bei 25o bis 26o° und am besten bei 285° durchgefiihrt. Dabei wird eine Reaktionszeit von ungefähr 1/2 Stunde benötigt, obgleich man in einigen Fällen auch mit 15 oder weniger Minuten auskommt. W enn die Reaktionsmischung längere Zeit, z. B. 2 Stunden oder länger, erhitzt wird, sollten Maßnahmen getroffen werden, um einen wesentlichen Verlust an Alkohol zu verhüten, der das Reaktionsgleichgewicht verschieben würde.
  • Es ist zu empfehlen, die Reaktionsmischung vorzuwärmen, bevor sie zur Umsetzung gebracht wird, damit die Gesamtreaktionszeit vermindert wird. Die Reaktionsmischung wird während der Umsetzung vorteilhaft gerührt. Das während der Umsetzung gebildete Wasser sollte ständig aus der Reaktionsmischung entfernt werden.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung ist insbesondere zur Herstellung von Monoestern, wie Monoglyceriden, geeignet. Es können jedoch auch andere Fettsäureteilester,wie Diglyceride u. ä., gewonnen werden. Der erhaltene Teilester kann dabei mit dem bei der Umsetzung nicht verbrauchten Alkohol aus der Reaktionsmischung abgetrennt werden. Die Menge des verwendeten Alkohols wird dabei so gewählt, daß sich ein Ester der gewünschten Zusammensetzung ergibt.
  • Vorzugsweise wird jedoch der gewünschte Teilester getrennt vom Alkohol in wesentlich reinerer Form abdestilliert und der bei der Reaktion nicht verbrauchte Alkohol mit dem Destillationsrückstand, der aktiven Katalysator enthält, wiederverwendet. Das nachstehend angeführte Ausführungsbeispiel soll durch Angabe der Mengen und genaueren Bedingungen bei den in der Zeichnung zusammengestellten Verfahrensschritten das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutern.
  • Beispiel Ein fettes Öl, z. B. Sojabohnenöl, wird mit 2,3 Mol Glycerin j e Mol fettes 01 (als Trigly cerid berechnet) und mit o,i Gewichtsprozent Strontiumoxyd, bezogen auf das Gewicht der Reaktionsmischung, gemischt. Das Strontiumoxyd reagiert mit der Fettsäure des Öls zum Strontiumsalz, das als Veresterungskatalysator wirkt. Die erhaltene Mischung wird durch einen Vorerhitzer, in dem ihre Temperatur auf ungefähr 225 bis 23o° gesteigert wird, in ein Reaktionsgefäß geleitet. Dort wird sie 2o Minuten unter Rühren auf 25o bis 26o° gehalten, wobei sich das Monoglycerid bildet. Der "sich dabei entwickelnde Wasserdampf wird aus dem Reaktionsgefäß abgelassen. Die Mischung, die im wesentlichen aus aktivem Katalysator, bei der Reaktion unverbrauchtem Glycerin und Mono-, Di-und Triglyceriden besteht, wird nun durch eine Kühlschlange, in der sie rasch auf ungefähr ioo° abgekühlt wird, gepreßt und 5 Minuten ruhig abgestellt, wobei sich ein wesentlicher Teil des freien Glycerins von der Mischung abscheidet und abgezogen wird..
  • Der Rückstand, der nur noch wenig Glycerin enthält, wird dann kontinuierlich einer Hochvakuumdestillierzentrifuge, die für kontinuierlichen Betrieb eingerichtet ist, zugeführt, in der das aufgegebene Gut gewöhnlich i oder 2 Sekunden oder mindestens weniger als 2 oder 3 Minuten zur Destillation verbleibt. Da die Mischung dabei zu einem dünnen Film ausgebreitet wird, nimmt sie sehr rasch eine andere Temperatur an, wodurch das restliche Glycerin in verhältnismäßig kurzer Zeit und bei verhältnismäßig niedriger Temperatur abdestilliert werden kann, ohne daß sich das Monoglycerid zurückbildet oder umsetzt. Als Druck werden bei der Destillation des Glycerins ungefähr ioo #t und als Rotortemperatur vorzugsweise ungefähr ioo° angewendet, obgleich auch Drücke von io bis 300 #t und Temperaturen von 9o bis 15o° geeignet sind.
  • Zur Steigerung des Reinheitsgrades des später abzutrennenden Monoglycerids wird der Destillationsrückstand der ersten Destillation sofort durch eine weitere Hochvakuumdestillierzentrifuge geleitet, in der bei ungefähr 2o #u Druck und bei einer Rotortemperatur von ungefähr i2o° das restliche freie Glycerin und eine kleine Menge Monoglycerid abd-estilliert werden.
  • Der anfallende, im wesentlichen glycerinfreie Destillationsrückstand, der immer noch den Katalysator in aktiver Form enthält, wird sofort einer dritten Hochvakuumzentrifugaldestillation bei ungefähr 3 #t Druck und bei ungefähr 17o° Rotortemperatur unterworfen, wobei ungefähr 3o Gewichtsprozent der zu destillierenden Mischung als reines Monoglycerid, das im wesentlichen keinen Katalysator und weniger als i °/o Glycerin enthält, abdestilliert und sofort kondensiert werden.
  • Der Destillationsrückstand der dritten Destillation wird danach, vorzugsweise molekular, bei ,einem Druck von ungefähr 3 #t und einer Temperatur von ungefähr 2io° destilliert, wobei das restliche Monoglycerid abgetrennt und wieder in das System gebracht wird, um in der obengenannten dritten Destillation schließlich endgültig abdestillie-rt zu werden. In aufeinanderfolgenden Destillationen wird die ganze Destillationsserie leicht in weniger als 5 Minuten Gesamtdestillationszeit kontinuierlich durchlaufen.
  • Der endgültige Destillationsrückstand, der hauptsächlich aus Diglyceriden, Triglyceriden und aktivem Katalysator besteht, wird dann mit den abgetrennten freien Glycerinanteilen wieder vereinigt, mit entsprechenden' Mengen fetten Öls und Glycerin, bezogen auf die Menge des abgetrennten Monoglycerids, ergänzt und von neuem in den Kreislauf gebracht. Da der Katalysator während des ganzen Prozesses nicht verbraucht wird, braucht er auch nicht ergänzt zu werden. Es ist jedoch zweckmäßig, aus dem Destillationsrückstand kleine Mengen polymerisierten :Materials zu entfernen, das sich sonst anreichern würde.
  • Nach einem dreimaligen Kreislauf wird bereits ebensoviel Monoglycerid durch Destillation gewonnen, wie fettes Öl jeweils dem Destillationsrückstand zur Ergänzung desselben zugegeben werden muß, d. h., das Verfahren arbeitet kontinuierlich, da das gesamte umzusetzende Fett in Form von Monoglycerid jeweils nach einem Kreislauf gewonnen wird.
  • Demgegenüber war es bisher mit den bekannten Verfahren nur möglich, 4o bis 5o % des eingebrachten Fettes in das gewünschte Monoglycerid, Diglycerid oder den anderen Teilester umzusetzen. Weiterhin enthält das gewonnene Monoglycerid weniger als i Gewichtsprozent Glycerin, während das nach den bekannten Verfahren gewonnene Mono-0 a nehr Glycerin enthält. Das ycerid 7'/o oder 1 gewonnene Monoglycerid ist sehr rein und im wesentlichen frei von Fettsäuren, Diglyceriden und Triglyceriden, die bei den bekannten Verfahren dem :@Ionoglycerid in beträchtlichen Mengen beigemischt sind.
  • Der Destillationsrückstand kann sofort wieder in den Kreislauf eingebracht werden, da er keine Stoffe enthält, die den Katalysator inaktiv machen könnten.
  • Die Kosten des Katalysators, die bei den bekannten Verfahren eine erhebliche Rolle spielen, können vollständig vernachlässigt werden, da er nicht verbraucht wird. Es gibt kein Nebenprodukt, da im wesentlichen die gesamte Menge Fett in den gewünschten Teilester übergeführt wird.
  • Eine Rückbildung oder Umsetzung des in der Reaktion gebildeten Monoglycerids wird verhindert, so daß kein unnötiger Kreislauf stattfindet. Das Verfahren ist für die Großherstellung von Monogl:ycerid oder anderen Teilestern von hoher Reinheit sehr gut geeignet.
  • Obwohl das Verfahren in wesentlichen Einzelheiten nur in bezug auf die Herstellung und Abtrennung eines Monogly cerids beschrieben wurde, ist es offensichtlich, daß das Verfahren ebenso zur Herstellung und Abtrennung eines jeden Fettsäureteilesters eines mehrwertigen Alkohols oder einer Mischung davon geeignet ist.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Überführung von Fetten in Fettsäureteilester, bei dem Fett in Gegenwart eines Umesterungskatalysators mit einem mehrwertigen Alkohol, beispielsweise mit Glycerin, umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die den aktiven Katalysator und den erwünschten Teilester enthaltende umgesetzte Reaktionsmischung in Form einer dünnen Schicht bei einer unter der Zersetzungstemperatur des Katalysators liegenden Temperatur unter Hochvakuum so destilliert wird, daß eine übermäßige Rückbildung des Teilesters in andere Teilester oder in seine Ausgangsprodukte infolge der durch die Temperaturerhöhung beim Destillieren erfolgenden Verschiebung des Gleichgewichts des Systems vermieden wird, und daß der den Katalysator in aktiver Form enthaltende Destillationsrückstand j eweils mit einer der abgetrennten Teilestermenge entsprechenden Menge an frischem Fett und Alkohol aufgefüllt wird, die so nach erneutem Umsetzen der Reaktionsmischung eine gleichwertige Menge Teilester liefert.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Umesterungskatalysator eine Verbindung eines z-,veiwertigen Metalls, vorzugsweise ein fettsaures Strontiumsalz, verwendet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Destillation des erhaltenen Teilesters durch Molekulardestillation erfolgt. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 2o6 167, 2 2o6 168; britische Patentschriften Nr. 479 816, 5o8 469; F. W i t tk a : »Neuere Methoden der präparativen organischen Chemie« in Zeitschrift »Angewandte Chemie«, 194o, S. 557ff.
DEE2759A 1949-07-16 1950-10-03 Verfahren zur UEberfuehrung von Fetten in Fettsaeureteilester Expired DE960686C (de)

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