NO128022B

NO128022B -

Info

Publication number: NO128022B
Application number: NO278268A
Authority: NO
Inventors: Groot W De; M Hilder
Original assignee: Unilever Nv
Priority date: 1967-07-14
Filing date: 1968-07-12
Publication date: 1973-09-17
Also published as: AT289143B; LU54108A1; DE1792011B2; ES356091A1; DE1792011A1; CA943942A; FR1584584A; NL6809796A; DE1792011C3; BE718013A; JPS5235684B1; SE362069B; NL157647B; GB1236233A; IT949223B

Description

Fremgangsmåte for interforestring av estere, Process for the interesterification of esters,

særlig spiselige glyceridoljer. especially edible glyceride oils.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for interforestring av estere, særlig spiselige giyceridoljer, i nær- The present invention relates to a method for the interesterification of esters, in particular edible guyceri oils, in close

vær av alkalimetaildispersjoner. be of alkali metal dispersions.

I almindélighet kan interforestring av estere, særlig giyceridoljer, utføres ved hjelp av forskjellige katalytiske reagenser, innbefattet alkalimetalihydroksyder og alkoholater, selv om man ennu ikke helt forstår den egentlige natur av den aktive katalysator i reaksjonen. In general, the interesterification of esters, particularly glyceryl oils, can be carried out using various catalytic reagents, including alkali metal hydroxides and alcoholates, although the true nature of the active catalyst in the reaction is not yet fully understood.

Under de vanlige reaksjonsbetingelser ved interforest- Under the usual reaction conditions at interforest-

ring medfører de nevnte katalytiske reagenser visse ulemper. ring, the aforementioned catalytic reagents entail certain disadvantages.

Alkoholater, som natriummetylat og natriumetylat, fører Alcoholates, such as sodium methylate and sodium ethylate, lead

til dannelse av metyl- og etylestere, hvilket igjen gir økede pro- to the formation of methyl and ethyl esters, which in turn gives increased pro-

dukttap. Videre kan disse métyl- og etylestere som regel ikke fjernes fullstendig under de påfølgende vanlige luktfjernirigspro-sesser. Hydroksyder, som natriumhydroksyd, innføres som regel i form av vandige oppløsninger, menved vanlige reaksjonstemperaturer fører dette til betraktelige tap ved forsåpning av, esterne. duct loss. Furthermore, these methyl and ethyl esters, as a rule, cannot be completely removed during the subsequent normal deodorizing processes. Hydroxides, such as sodium hydroxide, are usually introduced in the form of aqueous solutions, but at normal reaction temperatures this leads to considerable losses due to saponification of the esters.

Man har også foreslått å utføre interforestiringsprosesse- It has also been proposed to carry out interesterification process-

ne i nærvær av et alkalimetali som på forhånd er dispergért i en inert væske,, såsom en mineralolje eller.et aromatisk hydrokarbon som xylen. Kfr. US-patent'nr. 2 442 531. ne in the presence of an alkali metal previously dispersed in an inert liquid, such as a mineral oil or an aromatic hydrocarbon such as xylene. See US patent no. 2,442,531.

I henhold til det foran anførte går fremgangsmåten iføl- According to the above, the procedure follows

ge oppfinnelsen ut på interforestring av spiselige giyceridoljer i nærvær av en alkalimetaildispersjon som katalysator, og fremgangsmåten er karakterisert ved at katalysatoren fremstilles ved at al-'" kalimetallet i fast tilstand ekstruderes gjennom et munnstykke hvorfra det løper direkte ut i den flytende giyceridolje som hol- extend the invention to the interesterification of edible giycer oils in the presence of an alkali metal dispersion as a catalyst, and the method is characterized by the fact that the catalyst is produced by extruding the alkali metal in a solid state through a nozzle from which it flows directly into the liquid giycer oil that holds

des ved en temperatur over alkalimetallets smeltepunkt, hvoretter det smeltede metall fordeles i esterblandingen, og at mengden av det tilførte alkalimetali overstiger konsentrasjonsekvivalenten av den totale mengde av katalysatorgifter i oljeblandingen, dog ikke med større overskudd enn 0,1%. des at a temperature above the melting point of the alkali metal, after which the molten metal is distributed in the ester mixture, and that the amount of added alkali metal exceeds the concentration equivalent of the total amount of catalyst poisons in the oil mixture, however not by a greater excess than 0.1%.

Andre trekk ved fremgangsmåten vil fremgå av den følgen-r. Other features of the procedure will be apparent from the following.

de beskrivelse. they description.

Når alkalimetaller skal fordeles i væsker har man i prinsippet to muligheter til å tilføre dem for ekstrusjon, nemlig indirekte og direkte fordeling. When alkali metals are to be distributed in liquids, there are in principle two options for adding them for extrusion, namely indirect and direct distribution.

Ved indirekte fordeling benytter man' seg av et kar som er In the case of indirect distribution, a vessel is used which is

helt fylt med alkalimetali, og som har et lukket lokk med et væske-innløp på toppen og en fjærbelastet ventil ved bunnen! Alkalimetallet fortrenges så fra karet gjennom den fjærbelastede ventil ved å tilføre én ihert væske med lavere spesifikk vekt enn aikalimetallets, f.eks. mineralolje, gjennom nevnte væskeinnløp i én mengde som er likeverdig"med dén mengde alkalimetali som skal fortrenges gjennom nevnte ventil. Hvis det skål avmåles små mengder alkalimetali, completely filled with alkali metal, and which has a closed lid with a liquid inlet at the top and a spring-loaded valve at the bottom! The alkali metal is then displaced from the vessel through the spring-loaded valve by adding one hardened liquid with a lower specific gravity than that of the alkali metal, e.g. mineral oil, through said liquid inlet in one quantity which is equivalent to the amount of alkali metal to be displaced through said valve. If small amounts of alkali metal are measured out,

opptil 10 kg pr. time, må ventilåpningeri ved et ønsket overtrykk på flere atmosfærer være meget liten, bg man har gjennom mange for- up to 10 kg per hour, the valve opening at a desired overpressure of several atmospheres must be very small, bg one has through many

søk iakttatt at små mengder oksyder eller andre urenheter betyr search observed that small amounts of oxides or other impurities mean

en alvorlig hindring for én nøyaktig åvmåling. På grunn av slipp, a serious obstacle to an accurate measurement. Due to drop,

som fremkommer ved uberegnelig-statisk friksjon og pulseringér i doseringen av mineraloljen som til og med kan føre til resonans i hele doseringssystemet, har man iakttatt standardavvike!ser i meng- which arises from unpredictable static friction and pulsations in the dosing of the mineral oil, which can even lead to resonance in the entire dosing system, standard deviations have been observed in the amount of

den av dosering alkalimetali pr. tidsenhet fra 24 til 65%. Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen tilfører man derfor heller alka-limetallene ved direkte fortrengning ved hjelp av en kraftdrevet mekanisk pressinnretning, f.eks. et stempel. that of dosage of alkali metals per time unit from 24 to 65%. In the method according to the invention, the alkali metals are therefore added by direct displacement using a power-driven mechanical pressing device, e.g. a stamp.

Hvis alkalimetallet ekstruderes i den disperse væske i smeltet tilstand, får dets meget høye overflatespenning det til, If the alkali metal is extruded into the dispersed liquid in the molten state, its very high surface tension causes it to,

å trekke seg sammen, og ved grenseflaten til væsken vil det ha en meget konveks menisk. Følgelig vil den disperse væske, sannsynligvis på grunn av kapillarvirkning, trenge inn i røret og således skadelig påvirke nøyaktigheten i doseringen av alkalimetallet. to contract, and at the interface with the liquid it will have a very convex meniscus. Consequently, the dispersed liquid, probably due to capillary action, will penetrate the tube and thus adversely affect the accuracy of the dosing of the alkali metal.

Ifølge en foretrukket fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen ekstruderes derfor alkalimetallet i den disperse væske i fast tilstand så at det dannes en lukking, mellom væsken og beholderen med alkalimetali, hvoretter alkalimetallet dispergeres i væsken, fortrinnsvis ved skjærkrefter, i smeltet tilstand. According to a preferred method according to the invention, the alkali metal is therefore extruded in the dispersed liquid in a solid state so that a closure is formed between the liquid and the container with alkali metal, after which the alkali metal is dispersed in the liquid, preferably by shear forces, in a molten state.

På grunn av nærvær av fast alkalimetali på grenseflaten mot væsken dannes en naturlig lås mellom væsken og ekstrusjonsen-heten, så at ingen væske kan trenge inn i doseringsrøret som alkalimetallet tilføres gjennom. I doseringsrøret kan alkalimetallet tilføres i flytende form, men fortrinnsvis ved direkte fortrengning i fast form ved hjelp av et stempel som passer nøyaktig i doserings-røret, eller hvis det tilføres i flytende form ved hjelp av en elektromagnetisk eller roterende pumpe, og særlig en tannhjulpumpe. Due to the presence of solid alkali metal at the interface with the liquid, a natural lock is formed between the liquid and the extrusion unit, so that no liquid can penetrate into the dosing tube through which the alkali metal is supplied. In the dosing tube, the alkali metal can be supplied in liquid form, but preferably by direct displacement in solid form using a piston that fits exactly in the dosing tube, or if it is supplied in liquid form by means of an electromagnetic or rotary pump, and in particular a gear pump .

Når flytende alkalimetaller transporteres ved hjelp av When liquid alkali metals are transported by means of

en roterende pumpe er det viktig å velge et pakningsmateriale som ikke reagerer med alkalimetallet, eller å bruke en tannhjulsspin-nende pumpe forsynt med metallpakninger. a rotary pump, it is important to choose a gasket material that does not react with the alkali metal, or to use a gear-spinning pump equipped with metal gaskets.

Uansett på hvilken måte alkalimetallet tilføres til dose-ringsrøret er det viktig i forbindelse med denne foretrukne utform-ning av oppfinnelsen, at på det sted hvor røret går inn i den disperse væske skal alkalimetallet være i fast form. Hvis derfor alkalimetallet tilføres i flytende form bør det derfor avkjøles i det minste på det sted hvor det tømmes ut i væsken, til en temperatur under smeltepunktet ved det foreliggende trykk. Hvis alkalimetallet tilføres i fast form til røret, så må dette være tilstrekkelig var-, meisolert eller forsynt med tilsvarende avkjøling, igjen for å holde alkalimetallet i fast form der hvor det først kommer i kontakt med dispergeringsvæsken.. Regardless of the way in which the alkali metal is supplied to the dosing tube, it is important in connection with this preferred design of the invention that at the point where the tube enters the disperse liquid, the alkali metal must be in solid form. If the alkali metal is therefore supplied in liquid form, it should therefore be cooled at least at the point where it is discharged into the liquid, to a temperature below the melting point at the present pressure. If the alkali metal is supplied in solid form to the pipe, then this must be sufficiently heat-insulated or provided with corresponding cooling, again to keep the alkali metal in solid form where it first comes into contact with the dispersing liquid.

Alkalimetallet bør ekstruderes i den disperse væske gjennom ett eller flere hull i doseringsrøret. The alkali metal should be extruded into the disperse liquid through one or more holes in the dosing tube.

Fortrinnsvis bør ikke den faste stav av alkalimetali som ekstruderes i røret strekke seg over hele røret. Valget av antall og diameter for hullene i doseringsrøret bør derfor bestemmes av diameteren av det rør som alkalimetallet føres inn i, såvel som flytehastigheten for væsken i dette, siden alkalimetali lettere dispergeres fra fine huller enn fra huller med vid boring. Preferably, the solid rod of alkali metal extruded into the tube should not extend over the entire tube. The choice of the number and diameter of the holes in the dosing tube should therefore be determined by the diameter of the tube into which the alkali metal is introduced, as well as the flow rate of the liquid in it, since alkali metal is more easily dispersed from fine holes than from holes with a wide bore.

Hvis alkalimetallet tilføres i fast form, kan røret fylles på forhånd ved å smelte fast alkalimetali i røret, og så før ekstrusjonen, avkjøle røret til en temperatur under alkalimetallets smeltepunkt. If the alkali metal is supplied in solid form, the tube can be filled in advance by melting solid alkali metal in the tube, and then, before extrusion, cool the tube to a temperature below the melting point of the alkali metal.

Ved gjennomføring av helautomatiske prosesser ifølge oppfinnelsen foretrekker man derfor å bruke alternerende to eller flere fordelingsrør, idet alkalimetallet innføres kontinuerlig i den disperse væske fra ett eller flere rør mens det eller de gjen-værende rør fylles eller avkjøles. When carrying out fully automatic processes according to the invention, one therefore prefers to use alternating two or more distribution pipes, the alkali metal being continuously introduced into the disperse liquid from one or more pipes while the remaining pipe(s) are being filled or cooled.

Selv om nærvær av fast alkalimetali i fordelingsrøret på det sted hvor det først kommer i kontakt med væsken hindrer alle slags væsker fra å sive inn til forrådet av alkalimetali, så er oppfinnelsen særlig fordelaktig når man skal fremstille dispersjoner av alkalimetali i esterblandinger til interforestringsformål, siden den naturlige lås av fast alkalimetali også hindrer dannelse av u-ønskede reaksjonsprodukter i røret hvorved dettes effektive innven-dige diameter minskes, hvilket ville føre til påvirkning av doserin-gens nøyaktighet. Although the presence of solid alkali metal in the distribution pipe at the point where it first comes into contact with the liquid prevents all kinds of liquids from seeping into the supply of alkali metal, the invention is particularly advantageous when preparing dispersions of alkali metal in ester mixtures for interesterification purposes, since the natural lock of solid alkali metal also prevents the formation of unwanted reaction products in the tube, whereby its effective internal diameter is reduced, which would lead to an influence on the accuracy of the dosing.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan med fordel brukes til interforestringsreaksjoner mellom en blanding av estere eller en blanding av estere og en eller flere alkoholer. Passende estere kan avledes av høyere alkoholer, såsom glycerol, glykoler som etylenglykol, propylenglykol og glykolpolyalkener, cellulose, sor-bitol, mannitol, pentaerytritol og polyvinylalkohol, eller enverdi-ge alkoholer som metanol, etanol, propanol eller butanol. The method according to the invention can advantageously be used for interesterification reactions between a mixture of esters or a mixture of esters and one or more alcohols. Suitable esters can be derived from higher alcohols, such as glycerol, glycols such as ethylene glycol, propylene glycol and glycol polyalkenes, cellulose, sorbitol, mannitol, pentaerythritol and polyvinyl alcohol, or monohydric alcohols such as methanol, ethanol, propanol or butanol.

Syreradikalene kan stamme fra karboksylsyrer og omfatte både mettede og umettede fettsyrer, med 2 til 26 karbonatomer. The acid radicals can originate from carboxylic acids and include both saturated and unsaturated fatty acids, with 2 to 26 carbon atoms.

Ved å bruke fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er det mulig å interforestre spiselige oljer uten å forsåpe vesentlige mengder glycerider, så at man får interforestrede produkter som er praktisk talt fri for biprodukter. By using the method according to the invention, it is possible to interesterify edible oils without saponifying significant amounts of glycerides, so that interesterified products are obtained which are practically free of by-products.

Med "oljer" menes til oppfinnelsens formål både fettsy-reglycerider som er faste ved omgivelsenes temperatur, almindelig kalt fett, og glycerider som er flytende ved den omgivende tempe- For the purpose of the invention, "oils" mean both fatty acid glycerides that are solid at the ambient temperature, commonly called fat, and glycerides that are liquid at the ambient temperature

råtur. raw ride.

Alkalimetallet settes til den blanding som skal interforestres, i en mengde som er større enn den som konsumeres av katalysatorgiftene, slik at de katalysatorgifter som er tilsted i den blanding som skal interforestres, motvirkes av en ekvivalent mengde alkalimetali, uttrykt i gram-ekvivalenter. Mange stoffer kan være katalysatorgifter, f.eks. vann, fettsyrer og péroksyder, The alkali metal is added to the mixture to be interesterified, in an amount greater than that consumed by the catalyst poisons, so that the catalyst poisons present in the mixture to be interesterified are counteracted by an equivalent amount of alkali metal, expressed in gram equivalents. Many substances can be catalyst poisons, e.g. water, fatty acids and peroxides,

men den egenskap de har felles, er deres tendens til å forene seg med alkalimetallet til et stoff som er katalytisk inert eller bare meget lite virksomt under reaksjonsbetingelsene. Som res- but the property they have in common is their tendency to unite with the alkali metal into a substance which is catalytically inert or only very little active under the conditions of reaction. As res-

ultat av mange forsøk har man funnet at ved interforestring av spiseoljer skal vann ikke betraktes som katalysatorgift hvis det er tilstede i mengder under 0,01%. Videre kan alkalimetallsåper ansees som katalytisk inerte ved en reaksjonstemperatur mindre enn 180°C. After many experiments, it has been found that when interesterifying edible oils, water should not be considered a catalyst poison if it is present in amounts below 0.01%. Furthermore, alkali metal soaps can be considered catalytically inert at a reaction temperature of less than 180°C.

Før den innføres i reaktoren bør blandingen av oljer og alkalimetali underkastes kraftige skjærkrefer for å få en mikro-dispersjon av katalytisk reagens i oljen. Man har iakttatt at når alkalimetallehe blir så kraftig dispergert åt dé ved reak-sjonstemperaturen er fullstendig oppløst innen ett minutt og fortrinnsvis innen 20 sekunder, så kan reaksjonen utføres med optimale mengder katalytiske reagenser. Et særlig egnet dis-persjonsapparat er en kolloidmølle ved navn Williams reactron, Before it is introduced into the reactor, the mixture of oils and alkali metal should be subjected to strong shear forces to obtain a micro-dispersion of catalytic reagent in the oil. It has been observed that when the alkali metal is so strongly dispersed that at the reaction temperature it is completely dissolved within one minute and preferably within 20 seconds, then the reaction can be carried out with optimal amounts of catalytic reagents. A particularly suitable dispersion device is a colloid mill called the Williams reactron,

bl.a. beskrevet i tysk patent 1.152.003. blue. described in German patent 1,152,003.

Interforestringsreaksjonen kan gjennomføres f.eks. i en kaskade av omrørte kar, men fortrinnsvis i en rørformet reaktor. The interesterification reaction can be carried out e.g. in a cascade of stirred vessels, but preferably in a tubular reactor.

Svarende til katalysatorkonsentrasjonen, reaksjonstemp-eraturen og arten av den bladning som skal interforestres, kan interforestringen gjennomføres i løpet av ett til ti minutter. Corresponding to the catalyst concentration, the reaction temperature and the nature of the leaf to be interesterified, the interesterification can be carried out within one to ten minutes.

Etter at det går ut av reaktoren, befries reaksjonsproduktet fra eventuelt dannet hydrogen, og så befries det fra såper og katalysator-bestanddeler ved kraftig rysting med 5-30 volumprosent vann, hvorpå vannfasen skilles fra reaksjonsproduktet. After it leaves the reactor, the reaction product is freed from any hydrogen that may have formed, and then it is freed from soaps and catalyst components by vigorous shaking with 5-30 volume percent water, after which the water phase is separated from the reaction product.

Helt eller delvis interforestrede produkter kan frem- Fully or partially interesterified products can produce

stilles ved å regulere oppholdstiden og den mengde aktiv katalysator som bruke s. is set by regulating the residence time and the amount of active catalyst that use s.

Graden av interforestring i en oljeblanding kan måles, The degree of interesterification in an oil mixture can be measured,

f.eks. ved hjelp av dilatasjonsmålinger. F.eks. er dilatasjbnen ved 20°C, representert ved ®2o' et passende mål for bestemmelse av interforestringsgraden. Dilatasjonen bestemmes som beskrevet e.g. using dilatation measurements. E.g. is the expansion ratio at 20°C, represented by ®2o', a suitable measure for determining the degree of interesterification. The dilatation is determined as described

i "Analysis and the Caracterization of Oils, Fats and Fat Pro- in "Analysis and the Characterization of Oils, Fats and Fat Pro-

ducts", H.A.Boekenogen, 1964, Interscience Publishers, London, ducts", H.A. Boekenogen, 1964, Interscience Publishers, London,

s. 143 og følgende. pp. 143 et seq.

Interforestringen kan gjennomføres ved enhver tempera- The interesterification can be carried out at any temperature

tur hvor katalysatoren dannes in situ med tilstrekkelig aktivitet, trip where the catalyst is formed in situ with sufficient activity,

fra 100-275°C. Den valgte temperatur avhenger av katalysatorens natur og egenskapene hos den blanding som skal interforestres, men ligger over alkalimetallets smeltepunkt. from 100-275°C. The temperature chosen depends on the nature of the catalyst and the properties of the mixture to be interesterified, but is above the melting point of the alkali metal.

Man har oppnådd gode resultater ved bruk av.natrium ved temperaturer på 100-140°C, fortrinnsvis 115-135°C. Good results have been achieved using sodium at temperatures of 100-140°C, preferably 115-135°C.

Ved interforestring av giyceridoljer behandles estere In the inter-esterification of geyceri oils, esters are treated

hvorfra ifølge oppfinnelsen fortrinnsvis mesteparten av nærværen- from which, according to the invention, preferably most of the presence

de katalysatorgifter er fjernet på forhånd, fordi den mengde alkalimetali som trenges til interforestringen er meget avhengig av den mengde katalysatorgifter som finnes i oljen. På den annen side fører bruken av større mengder alkalimetali til kompensasjon for vesentlige mengder katalysatorgifter til overdreven såpedan- the catalyst poisons are removed in advance, because the amount of alkali metal needed for the interesterification is very dependent on the amount of catalyst poisons found in the oil. On the other hand, the use of larger amounts of alkali metals to compensate for significant amounts of catalyst poisons leads to excessive soap production.

nelse. Dette kan igjen bety en uantagelig høy viskositet i blandingen av olje og såpe, tilstopping av filtere med såpegel, såpe-dannelse på innerveggen av reaktoren og en adskillig nedsatt re-aks jonshastighet. Hvis man f.eks. skal interforestre en rå oljeblanding med syretall 2-5, og en vannmengde større enn 0,05%, nelze. This in turn can mean an unacceptably high viscosity in the mixture of oil and soap, clogging of filters with soap scum, soap formation on the inner wall of the reactor and a considerably reduced reaction rate. If you e.g. must interesterify a crude oil mixture with an acid number of 2-5, and a water quantity greater than 0.05%,

trenges det minst 0,3% natrium, og dette fører til disse uønskede resultater. Siden vann og frie syrer er de viktigste katalysatorgifter, foretrekker man omhyggelig å nøytralisere den blanding som skal interforestres og redusere vanninnholdet til et nivå under 0,05%, helst under 0,03%. at least 0.3% sodium is needed, and this leads to these undesirable results. Since water and free acids are the main catalyst poisons, it is preferred to carefully neutralize the mixture to be interesterified and reduce the water content to a level below 0.05%, preferably below 0.03%.

Selv om tørringen kan utføres på flere måter, er en Although the drying can be carried out in several ways, one is

ekstra tørring i regelen ikke nødvendig for oppfinnelsens formål når syrene fjernes ved en distillasjon, slik som vanlig i spise-oljeindustrien. Tørring kan alternativt utføres ved å behandle blandingen ved forhøyet temperatur med en tørr, inert gass. Men tørringen gjennomføres fortrinnsvis i et apparat som holdes ved et redusert trykk på f.eks. 10 til 50 mm Hg og forhøyet tempera- additional drying is generally not necessary for the purposes of the invention when the acids are removed by distillation, as is usual in the edible oil industry. Drying can alternatively be carried out by treating the mixture at an elevated temperature with a dry, inert gas. But the drying is preferably carried out in an apparatus which is kept at a reduced pressure of e.g. 10 to 50 mm Hg and elevated temperature

tur på f.eks. 100 til 140°C, hvor den oppvarmede esterblanding forstøves på toppen av det apparat som står under vakuum, hvor- trip on e.g. 100 to 140°C, where the heated ester mixture is atomized on top of the apparatus which is under vacuum, where-

ved man oppnår hurtig fordampning av det meste av det tilstedevæ- by achieving rapid evaporation of most of the present

rende vann. Prosessen kan om man vil, gjennomføres i to eller flere trinn. Man har funnet at gode resultater oppnås med et to-trinns vakuum-tørreapparat som arbeider ved henholdsvis 45 og 10 mm running water. The process can, if desired, be carried out in two or more steps. It has been found that good results are obtained with a two-stage vacuum dryer operating at 45 and 10 mm respectively

Hg og en innløpstemperatur for oljen på 125-140°C. Hg and an inlet temperature for the oil of 125-140°C.

Temperaturen i det stoff som skal forstøves og vakuumbe-tingelsene velges slik at det produkt som skal interforestres, får det nødvendige vanninnhold på under 0,05 vektprosent. The temperature of the substance to be atomized and the vacuum conditions are chosen so that the product to be interesterified has the required water content of less than 0.05% by weight.

Oljer som skal interforestres, avsyres fortrinnsvis til et syretall mindre enn 0,3. Med "syretall" menes det antall mg kaliumhydroksyd som trenges til å nøytralisere ett gram av den oljeblanding som skal interforestres. Syretallet bestemmes ved en metode som er beskrevet i "Analysis and Characterization of Oils, Fats and Fat Products, bind 1, 1964, Interscience Publishers, London, s.23-24, av H. A. Boekenogen. Siden denne bestemmelse ut-føres ved romtemperatur på kort tid forsåpes ikke estrene , så man får et syretall lik null når frie syrer ikke er tilstede. Den blanding som skal interforestres kan avsyres ved hjelp av en destilla-sjonsprosess i vakuum, men det kan også gjøres ved direkte kontakt med en alkalioppløsning, hvorpå de dannede såper kan skilles fra på grunn av forskjellen i spesifikk vekt mellom oljen og såpen. Slik alkaliavsyring kan gjøres med 0,2 til 8-n natriumhydroksyd-oppløsning. Oils to be interesterified are preferably deacidified to an acid value of less than 0.3. By "acid number" is meant the number of mg of potassium hydroxide needed to neutralize one gram of the oil mixture to be interesterified. The acid value is determined by a method described in "Analysis and Characterization of Oils, Fats and Fat Products, vol. 1, 1964, Interscience Publishers, London, pp. 23-24, by H. A. Boekenogen. Since this determination is carried out at room temperature at for a short time the esters are not saponified, so you get an acid number equal to zero when free acids are not present. The mixture to be interesterified can be deacidified by means of a distillation process in vacuum, but it can also be done by direct contact with an alkali solution, after which the soaps formed can be separated because of the difference in specific gravity between the oil and the soap.Such alkali deacidification can be done with 0.2 to 8-n sodium hydroxide solution.

Avsyringen kan skje kontinuerlig i et sentrifugalapparat som sikrer en kort kontakttid mellom oljen og alkalioppløsningen. Man kan også få til en kontinuerlig avsyring ved å blande produk-tet hurtig med alkalioppløsningen, hvorpå blandingen vaskes i en pakket kolonne. Men man utfører fortrinnsvis avsyringen ved å sen-de den olje som skal avsyres i med- eller motstrøm gjennom en pakket kolonne som er fylt med alkalioppløsningen, om nødvendig ved. øket trykk og en temperatur mellom 80 og 160°C, hvor oljen utgjør den disperse fase. Slike fremgangsmåter til avsyring er beskrevet i de hollandske patenter 6503471 og 6603470. The deacidification can take place continuously in a centrifugal device which ensures a short contact time between the oil and the alkali solution. Continuous deacidification can also be achieved by rapidly mixing the product with the alkali solution, after which the mixture is washed in a packed column. But the deacidification is preferably carried out by sending the oil to be deacidified in co- or counter-flow through a packed column which is filled with the alkali solution, if necessary by increased pressure and a temperature between 80 and 160°C, where the oil constitutes the disperse phase. Such methods for deacidification are described in the Dutch patents 6503471 and 6603470.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen skal nu beskrives med henvisning til de medfølgende tegninger, hvor: fig. 1 viser en fremgangsmåte til fremstilling av dispersjoner av et alkalimetali, hvor alkalimetallet tilføres i flytende stand og bringes over i fast form før det kommer i kontakt med væsken. The method according to the invention will now be described with reference to the accompanying drawings, where: fig. 1 shows a method for producing dispersions of an alkali metal, where the alkali metal is supplied in a liquid state and brought over to a solid form before it comes into contact with the liquid.

Fig. 2 viser en doseringsinnretning for alkalimetali, hvor Fig. 2 shows a dosing device for alkali metals, where

alkalimetallet tilføres i fast form. the alkali metal is supplied in solid form.

Fig. 3 viser et arbeidsdiagram for et kontinuerlig interforest-ringsanlegg med bruk av.den foreliggende oppfinnelse. Fig. 3 shows a working diagram for a continuous interesterification plant using the present invention.

I fig. 1 er vist en lagertank for flytende alkalimetali (1) med en utvendig varmekappe (2). Innholdet i karet varmes over alkalimetallets smeltepunkt med et varmeoverføringsmiddel som fø-res inn ved innløpet (3) og tas ut ved utløp (4). Over det flytende alkalimetali (5) er et lag paraffinolje (6) som hindrer oksy-dasjon av det flytende alkalimetali. Med en tannhjulspumpe (9) føres alkalimetallet gjennom ventilen (8) og røret (7) inn i og gjennom doseringsrøret (12). In fig. 1 shows a storage tank for liquid alkali metal (1) with an external heating jacket (2). The contents of the vessel are heated above the melting point of the alkali metal with a heat transfer agent which is fed in at the inlet (3) and taken out at the outlet (4). Above the liquid alkali metal (5) is a layer of paraffin oil (6) which prevents oxidation of the liquid alkali metal. With a gear pump (9), the alkali metal is fed through the valve (8) and the tube (7) into and through the dosing tube (12).

Strømningshastigheten for det flytende alkalimetali inn-stilles med variatoren 10 som er forbundet både med elektromotoren 11 og tannhjulspumpen 9. The flow rate for the liquid alkali metal is set with the variator 10 which is connected to both the electric motor 11 and the gear pump 9.

Doseringsrøret 12 har en varmeveksler 13 hvorigjennom går et kjølemedium i slik mengde og med slik temperatur fra innløpet 14 til utløpet 15 at alkalimetallet i denne del av doseringsrøret som passerer varmeveksleren 13 stivner. The dosing tube 12 has a heat exchanger 13 through which a cooling medium passes in such quantity and at such a temperature from the inlet 14 to the outlet 15 that the alkali metal in this part of the dosing tube which passes the heat exchanger 13 hardens.

Gjennom munnstykket for enden av doseringsrøret går alkalimetallet inn i røret 16 hvorigjennom forvarmet dispergeringsvæske pumpes fra lagertanken 17 med oppvarmningsutstyr(ikke vist)via ventilen 18 ved hjelp av pumpen 19. Through the nozzle at the end of the dosing tube, the alkali metal enters the tube 16 through which preheated dispersing liquid is pumped from the storage tank 17 with heating equipment (not shown) via the valve 18 with the help of the pump 19.

Blandingen av alkalimetali og dispergeringsvæske holdes ved temperaturer over alkalimetallets smeltepunkt og sendes så gjennom kolloidmøllen 20 hvor alkalimetallet fordeles i dispergeringsvæsken. Den dispersjon som fremkommer kan fra røret 16 fylles i kar, eller den kan kontinuerlig overføres til den prosess hvor den skal brukes. The mixture of alkali metal and dispersing liquid is kept at temperatures above the melting point of the alkali metal and is then sent through the colloid mill 20 where the alkali metal is distributed in the dispersing liquid. The resulting dispersion can be filled from pipe 16 into vessels, or it can be continuously transferred to the process where it is to be used.

Istedenfor å tilføre alkalimetallet i flytende stand Instead of adding the alkali metal in a liquid state

med en roterende pumpe som vist i fig. 1, kan det tilføres i fast form med et apparat som vist i fig. 2. with a rotary pump as shown in fig. 1, it can be supplied in solid form with an apparatus as shown in fig. 2.

Det sylindriske doseringsrør 21 er ved 29 med bolter (ikke vist) og en pakningsring 28 festet til sylinderhodet 22. Do-seringsrøret 21 er forsynt med et mekanisk eller hydraulisk drevet stempel 23. Divmekanismen er ikke vist. The cylindrical dosing tube 21 is at 29 with bolts (not shown) and a sealing ring 28 attached to the cylinder head 22. The dosing tube 21 is provided with a mechanical or hydraulically driven piston 23. The manifold mechanism is not shown.

Sylinderhodet 22 som utgjør en del av doseringsrøret 21 har en åpning 25 hvorigjennom det faste alkalimetali inni røret ved 24 kan ekstruderes ved hjelp av stemplet 2 3 ned i den væske som går gjennom røret 26. Røret 26 har det samme utstyr som f.eks. pumpe og kolloidmølle, som er vist i fig. 1 for røret 16. The cylinder head 22 which forms part of the dosing tube 21 has an opening 25 through which the solid alkali metal inside the tube at 24 can be extruded by means of the piston 2 3 into the liquid that passes through the tube 26. The tube 26 has the same equipment as e.g. pump and colloid mill, which is shown in fig. 1 for tube 16.

Sylinderhodet 22 har også en kjølekappe 27 for å hindre alkalimetallet inne i åpningen 25 fra å smelte. The cylinder head 22 also has a cooling jacket 27 to prevent the alkali metal inside the opening 25 from melting.

En kontinuerlig interforestringsprosess med bruk av den foreliggende oppfinnelses fremgangsmåte skal nu beskrives under A continuous interesterification process using the method of the present invention will now be described below

henvisning til fig. 3. reference to fig. 3.

En blanding som skal interforestres, innføres ved 31 ved pumpen 32 og føres via en varmeveksler 33, hvor den forvarmes til en temperatur mellom 125 og 140°C, til et vakuum-tørreapparat 34 A mixture to be interesterified is introduced at 31 by the pump 32 and fed via a heat exchanger 33, where it is preheated to a temperature between 125 and 140°C, to a vacuum drying apparatus 34

hvor det forstøves med et forstøverhode 35. Vakuum-tørreappara- where it is atomized with an atomizer head 35. Vacuum drying apparatus

tet 34 er ved 36 forbundet med et vakuumånlegg, ikke vist, så at det kan holdes et trykk fra 10 til 50 mm Hg i tørreapparatet. Blandingen, som på denne måte har fått sitt vanninnhold redusert til under 0,05%, etter vekt, bringes av pumpen 37 til reaktoren 41. tet 34 is connected at 36 to a vacuum system, not shown, so that a pressure of 10 to 50 mm Hg can be maintained in the drying apparatus. The mixture, which in this way has had its water content reduced to below 0.05%, by weight, is brought by the pump 37 to the reactor 41.

Før det produkt som skal interforestres går inn i reaktoren til-settes det nødvendige alkalimetali ved 38 og findeles i blandingen med en kolloidmølle 39. Blandingen sendes så inn i en rørformet reaktor 41 med varmeisolasjon og varmespiral 40 som kan holde temperaturen på den nødvendige høyde. Oppholdstiden i reaktoren kan reguleres fra 1 til 10 minutter ved innstilling av væskestrømmen. Before the product to be interesterified enters the reactor, the required alkali metal is added at 38 and ground into the mixture with a colloid mill 39. The mixture is then sent into a tubular reactor 41 with heat insulation and heating coil 40 which can keep the temperature at the required height. The residence time in the reactor can be regulated from 1 to 10 minutes by setting the liquid flow.

Det interforestrede produkt blandes så i blanderen 43 med 5-30 vektprosent vann, som innføres ved 42, for å ekstrahere de dannede så- The interesterified product is then mixed in the mixer 43 with 5-30% by weight of water, which is introduced at 42, to extract the formed so-

per og katalysatorrestene med vasking. I sentrifugeapparatet 44 ekstraheres de uønskede biprodukter ved 45, mens det interforestre- per and the catalyst residues with washing. In the centrifuge 44, the unwanted by-products are extracted at 45, while the interesterification

de produkt forstøves med forstøverhodet 47 i tørreapparatet 46, the product is atomized with the atomizer head 47 in the drying apparatus 46,

som ved 48 er forbundet med et vakuumånlegg. Tørreapparatet 46 which at 48 is connected to a vacuum system. The dryer 46

kan holdes ved et trykk på 45 mm Hg, så at det interforestrede produkt tørres til et vanninnhold på 0,1 vektprosent. Det rensede og tørrede interforestrede produkt ekstraheres så med pumpen 49 fra forstøverkammeret. can be maintained at a pressure of 45 mm Hg so that the interesterified product is dried to a water content of 0.1 percent by weight. The purified and dried interesterified product is then extracted with the pump 49 from the atomizer chamber.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen illustreres videre ved The method according to the invention is further illustrated by

de følgende eksempler. the following examples.

Eksempel 1 Example 1

Dette eksempel viser interforestring av en blanding av palmeolje og kokosolje i vektforhold 60:40 i et anlegg som vist i fig. 3. Før blandingen ble oljene nøytralisert med en vandig opp-løsning av natriumhydroksyd med 0,8-n styrke og så ble de tørret ved sprøyting inn i et vakuumkammer med et trykk på 10 mm Hg ved 125°C.... This example shows the interesterification of a mixture of palm oil and coconut oil in a weight ratio of 60:40 in a plant as shown in fig. 3. Before mixing, the oils were neutralized with an aqueous solution of 0.8-n strength sodium hydroxide and then dried by spraying into a vacuum chamber with a pressure of 10 mm Hg at 125°C....

Oljene ble så blandet. The oils were then mixed.

De interesserende karakteristika av den fremkomne oljeblanding var følgende: The interesting characteristics of the resulting oil mixture were the following:

01jeblåndingen ble pumpet gjennom apparatet méd 390 kg/ time, og natrium ble fordelt i oljeblåndingen med det apparat som er vist i fig. 2 med en hastighet på 0,072 kg/time, dvs. 0,0184 vektprosent. Den tildelte natriummengde overstiger ekvivalentmeng-den av katalysatorgifter med 0,001% i forhold til hele oljemengden. The oil mixture was pumped through the apparatus at 390 kg/hour, and sodium was distributed in the oil mixture with the apparatus shown in fig. 2 at a rate of 0.072 kg/hour, i.e. 0.0184 weight percent. The allocated amount of sodium exceeds the equivalent amount of catalyst poisons by 0.001% in relation to the entire amount of oil.

Natrium ble presset ut av en ekstruder med et stempel på 40 mm diameter gjennom ett hull med diameter 2 mm, med et trykk Sodium was forced out of an extruder with a piston of 40 mm diameter through one hole of diameter 2 mm, with a pressure

o 2 and 2

på ca. 150 kg/cm . of approx. 150 kg/cm.

Ekstruderen var tilstrekkelig isolert til å holde alt The extruder was sufficiently insulated to hold everything

natrium i fast form. sodium in solid form.

Det utpressede natrium ble så fordelt i oljeblandingen med en Williams-Barton Reactron av type TDLK 3/55 med rotorer med diameter 10 cm, satt med en avstand på 2 mm og roterende med en fart på 2910 omdr/min. Etter en gjennomsnittlig oppholdstid på 4 sekunder i denne type av kolloidmølle kunne ingen dispergerte nat-riumpartikler sees med det blotte øye, hvilket sannsynligvis betyr at man fikk en så fin dispersjon at natriumets overflate var øket i en slik grad at den aktive katalysator øyeblikkelig var blitt ferdig. The extruded sodium was then distributed in the oil mixture with a Williams-Barton Reactron of type TDLK 3/55 with rotors of diameter 10 cm, set at a distance of 2 mm and rotating at a speed of 2910 rpm. After an average residence time of 4 seconds in this type of colloid mill, no dispersed sodium particles could be seen with the naked eye, which probably means that such a fine dispersion was obtained that the surface of the sodium was increased to such an extent that the active catalyst was immediately finished.

Den fremstilte blanding ble kontinuerlig ført inn i en The prepared mixture was continuously fed into a

rørreaktor. tube reactor.

Oppholdstiden i reaktoren var 1,15 minutter. Graden av interforestring ble målt ved hjelp av dilatasjonstallet ved 20°C (D20)• Det produkt som gikk ut av reaktoren hadde en D2Q på mere enn 610, hvilket betyr at interforestringen var ferdig. Det interforestrede produkt ble befridd fra katalysatorrester ved en væskebehandling med 10% friskt vann. The residence time in the reactor was 1.15 minutes. The degree of interesterification was measured by means of the dilatation number at 20°C (D20)• The product leaving the reactor had a D2Q of more than 610, which means that the interesterification was complete. The interesterified product was freed from catalyst residues by a liquid treatment with 10% fresh water.

Den såpe som ble dannet ved reaksjonen ble fjernet i en sentrifuge, og det interforestrede produkt ble tørret ved sprøyt-ing inn i et vakuumkammer. The soap formed by the reaction was removed in a centrifuge, and the interesterified product was dried by spraying into a vacuum chamber.

Eksempel 2 Example 2

For å vise at fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen med fordel kan anvendes ved kontinuerlig interforestring av nøytraliser-te oljer, ble det laget to blandinger (a og b) av palmeolje og kokosolje i samme vektforhold som i eksempel 1. To show that the method according to the invention can be advantageously used for continuous interesterification of neutralized oils, two mixtures (a and b) of palm oil and coconut oil were made in the same weight ratio as in example 1.

Begge blandinger ble tørret under de samme betingelser som beskrevet i eksempel 1, men bare blanding (a) ble nøytralisert. Both mixtures were dried under the same conditions as described in example 1, but only mixture (a) was neutralized.

De mest nærliggende karakteristika for oljeblandingene var: The closest characteristics of the oil mixtures were:

Natrium ble kontinuerlig fordelt i hver oljeblanding i fast form med et apparat som vist i fig. 2 og fordelt med en Williams Reactron. Sodium was continuously distributed in each oil mixture in solid form with an apparatus as shown in fig. 2 and distributed with a Williams Reactron.

01jeblandingene ble så ført inn i en rørreaktor som vist The mixtures were then fed into a tubular reactor as shown

i fig. 3. Interforestringsreaksjonene ble gjennomført under følgen- in fig. 3. The interesterification reactions were carried out under the following

Oppholdstiden for begge oljeblandinger i rørreaktoren var 2 minutter. Oljeblanding a) ble interforestret i det anlegg som er vist i fig. The residence time for both oil mixtures in the tubular reactor was 2 minutes. Oil mixture a) was interesterified in the plant shown in fig.

3 uten avbrytelser i 5 dager. 3 without interruptions for 5 days.

på grunn av det høye såpeinnhold i blanding b) ble interforestringen her stanset hver annen dag for å fjerne forurensninger fra reaktor og pumpefiltere. due to the high soap content in mixture b), the interesterification here was stopped every other day to remove contaminants from the reactor and pump filters.

Under gjennomføringen av disse arbeider viste prøvene en dilatasjonsverdi på over 600, hvilket viser at produktene var helt interforestret. During the execution of these works, the samples showed a dilatation value of over 600, which shows that the products were completely interesterified.

01jeblandingene ble så renset som beskrevet i eksempel 1. The mixtures were then purified as described in Example 1.

Claims

1. Process for the interesterification of edible glyceride oils in the presence of an alkali metal dispersion as a catalyst, characterized in that the catalyst is produced by extruding the alkali metal in a solid state through a nozzle from which it flows directly into the liquid glyceride oil which is kept at a temperature above that of the alkali metal melting point, after which the molten metal is distributed in the ester mixture, and that the amount of added alkali metal exceeds the concentration equivalent of the total amount of catalyst poisons in the oil mixture, although not by a greater excess than 0.1%.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that the alkali metal is supplied in solid form by direct displacement from solid metal to which piston pressure is applied to extrude the metal.

3. Method as stated in claim 1, characterized in that castor oils are used whose water content is below 0.03%.

4. Method as stated in claim 1 or 3, characterized in that a glyceride oil is used whose acid number is less than 0.3.