Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania stearyny technicznej polegajacy na uwodornieniu nisko erukowego oleju rzepakowego.Dotychczas podstawowym surowcem przy produkcji stearyn byly tluszcze zwierzece takie jak lój wolowy, lój barani, smalec wieprzowy. Liczbajodowa tych tluszczów, zazwyczaj mieszaniny, w zaleznosci od procentowego udzialu poszczególnych gatunków, waha sie srednio w granicach od 38 do 44 przy lojach, natomiast od 50 do 65 przy tluszczach wieprzowych.W celu otrzymania stearyn wyzej wymienione tluszcze poddaje sie rozszczepieniu hydrolitycznemu, destylacji a nastepnie procesowi krystalizacji i prasowania na zimno i goraco. Proces krystalizacji i prasowa¬ niajest zabiegiem bardzo pracochlonnym, wymaga znacznej przepustowosci urzadzen i aparatury ze wzgledu na duza ilosc zawrotów co jest nieuniknione w przypadku checi uzyskania prawidlowej wydajnosci.Przedmiotem wynalazku jest nowy sposób wytwarzania stearyny technicznej przy zastosowaniu jako surowca oleju rzepakowego niskoerukowego.Olej rzepakowy nieskoerukowy tak zwany olej rzepakowy SE zawiera w swoim skladzie 80% do 90% kwasów tluszczowych o dlugosci lancucha weglowego Cu i Ci s, glównie CS* C3it i CV Przez poddanie oleju rzepakowego niskoerukowego procesowi glebokiego uwodornienia w obecnosci katalizatora nikowego z dodatkiem ziemi krzemionkowej w aparaturze pracujacej pod cisnieniem 200 do 500kPa, mozna uzyskac olej utwardzony charakteryzujacy sie bardzo niska bo wynoszaca ponizej 5 liczbe jodowa, temperatura krzepniecia kwasów tluszczowych ponizej 325 K oraz zawartoscia kwasu stearynowego i palmitynowego siegajaca 90%-94%.Droga tradycyjnego procesu hydrolizy i krystalizacji, uzyskuje sie z takiego oleju produkt bedacy substytem stearyny technicznej, lub znakomicie wzbogacony w podstawowy skladnik, pólfabrykat do otrzymania szlachetniejszych gatunków stearyn poprzez destylacje.Dwuetapowy proces glebokiego uwodornienia oleju rzepakowegoniskoerukowego,prowadzony sposo¬ bem wedlug wynalazku, ma na celu glównie przemiane chemiczna na kwas stearynowy, zawarty w glicery¬ dach wyzej wymienionego oleju kwasów tluszczowych w lancuchu weglowym Clu, C2i§ i C\%, których olej rzepakowy niskoerukowy zawiera lacznie 80%-85%, Zawarte w glicerydach wyjsciowych oleju rzepakowego niskoerukowego kwasy palmitynowy i steary¬ nowy w ilosci 3%-5% w warunkach procesu uwodornienia nie ulega zmianom.1 121171 Miara glebokosci przemian kwasów tluszczowych w lancuchu C\i, C2igi C3i«na kwas stearynowy, jest spadek lic/by jodowej oleju i 100-130 do 5 i nizej po uwodornieniu. Równoczesnie ze spadkiem liczby jodowej nastepuje wzrost temperatury krzepniecia kwasów tluszczowych do co najmniej 323-325 K. Sposo¬ bem wedlug wynalazku pierwszy etap uwodornienia prowadzony jest identycznie jak uwodornienie olejów roslinnych na cele spozywcze, to znaczy olej rzepakowy niskoerukowy wstepnie rafinowany, tak zwany olej bielony, poddawanyjest wodorowaniu w temperaturze 453-473 K w czasie 4-5 godzin w aparaturze pracuja¬ cej pod cisnieniem wodoru wynoszacym 200-300 kPa, w obecnosci katalizatora niklowego z domieszka ziemi krzemionkowej majacej na celu uaktywnienie katalizatora, przy czym ziemie dodaje sie tylko z pierwsza partia katalizatora. Katalizator zawiera 25-55% niklu.Ziemie krzemionkowa dozuje siejednoczesnie z pierwszapartia katalizatora w ilosci 0,5 kg na tone oleju, zuzycie jego w procesie wynosi 0,01% w przeliczeniu na nikiel. Pierwszy etap prowadzi sie do otrzymywania temperatury krzepniecia 303-305 K. Po oddzieleniu katalizatora i ziemi krzemionkowej droga filtracji, otrzymuje sie olej utwardzony niskoerukowy o temperaturze topnienia 303-305 K, o liczbie jodowej 80-85, oraz zawartosci wolnych kwasów tluszczowych w granicach 1-4%.Olej ten poddaje sie procesowi pelnej rafinacji, to znaczy rafinacji alkalicznej, filtracji z ziemia bielaca — krzemionkowa oraz odwanianiu czyli prózniowej destylacji z para wodna jezeli zawartosc wolnych kwasów tluszczowych przekracza 2% lub tylko filtracji i odwanianiu gdy zawartosc wolnych kwasów tluszczowych jest nizsza od 2%.Sam proces rafinacji wstepnej przez pierwsza faza uwodornienia powinien byc prowadzony bardzo dokladnie, nalezy stosowac lug sodowy o stefcniu 25° Be, a nastepnie prowadzic przemywanie woda w temperaturze 363 K równiez dwuetapowo w przeciwnym wypadku wstepna rafinacja nie da pozytywnych wyników a proces uwodornienia przebiegac bedzie bardzo opornie ze wzgledu na zwiekszona zawartosc trucizn dzialajacych na katalizator. Drugi etap rafinacji przed druga faza uwodornienia nie stosowany dotad przezprzemysl, powinien objac obowiazkowa filtracje i odwanianie, prowadzona w identycznych warunkach jak przy rafinowaniu olejów na cele spozywcze. Destylacji z para wodna ulegajawówczas zwiazki i produkty rozkladu nagromadzone dodatkowo podczas pierwszego etapu wodorowania.Przerafinowany w ten sposób olej utwardzony rzepakowy, niskoerukowy z pierwszego etapu poddany jest powtórnemu wodorowaniu. Drugi etap przeprowadzonyjest w tej samej aparaturze pracujacej teraz pod cisnieniem wodoru 200-500 kffe, wobec identycznego jak w pierwszym etapie katalizatora niklowego, którego zuzycie w tym etapie wynosi 0,13% w przeliczeniu na nikiel.Czas wodorowania w temperaturze 435-495 K wynosi 6-8 godzin. Istotnym momentem nowej technolo¬ gii glebokiego uwodornienia oleju rzepakowego niskoerukowego o liczbie jodowej ponizej 5 jest równiez kilkakrotne bo trzykrotne dawkowanie katalizatora, a pierwsze z udzialem ziemi krzemionkowej. W rezulta¬ cie otrzymuje sie produkt prawie nie zawierajacy w skladzie kwasów tluszczowych z grupy Cu i Cu wiazan podwójnych, które to ulega wysyceniu wodorem. Otrzymany produkt moze byc zastosowanyjako substytut stearyny technicznej lub po przedestylowaniu moze sluzyc do otrzymania szlachetniejszych gatunków stearyn.Kontynuowanie pierwszego etapu uwodornienia z pominieciem miedzyetapowej rafinacji nie prowadzi do zamierzonych efektów w glebokosci uwodornienia oleju. Specyficzne dla oleju rzepakowego niskoeruko¬ wego, zawarte w nim substancje nietluszczowe, zwlaszcza zwiazki siarki dwuwartosciowej i fosforu sa silnymi truciznami katalizatora niklowego. Idealne ich usuniecie we wstepnej rafinacji w praktyce jest niemozliwe.Powoduja one calkowite zahamowanie procesu uwodornienia w czasie kiedy liczba jodowa oleju rzepako¬ wego niskoerukowego wynosi jeszcze 15-20. Osiagniecie glebszego stopnia uwodornienia wjednoetapowym procesie nie jest mozliwe,jezeli nie bracpod uwage faktu budzacego watpliwosci, co do oplacalnosci z uwagi na nieporównywalnie wieksze zuzycie katalizatora oraz nieporównywalnie duzy czas trwania procesu.Miedzyetapowa rafinacja usuwa z uwodornionego w pierwszym etapie oleju rzepakowego niskoeruko¬ wego, równiez dodatkowe produkty rozkladu oleju, powstajace w warunkach w jakich proces jest prowa¬ dzony. Koncentracja tych produktów w oleju rzepakowym niskoerukowym wzrasta w miare trwania procesu uwodornienia i ma negatywny wplyw na jego szybkosc, mierzona spadkiem liczby jodowej. Pierwszy etap uwodornienia moze byc prowadzony dluzej i konczyc sie glebszym stopniem uwodornienia — wyzszym punktem topnienia oleju, a nawet moze byc prowadzony do momentu calkowitego zahamowania reakcji.Nalezy jednak uwzglednic, ze szybkosc redukcji po osiagnieciu liczby jodowej okolo 70 gwaltownie maleje i staje sie juz bardzo nieekonomiczne.W przedstawionym rozwiazaniu dobrany zostal optymalny dla calego procesu czas trwania I i II etapu, oraz uwzgledniono strona czysta praktyczna, to znaczy wieksza latwosc prowadzenia operacji technologi¬ cznych zwiazanych z rafincja miedzyetapowa, na oleju rzepakowym niskoerukowym,utwardzonym tylko do temperatur topnienia 303-305 K.121171 3 Przyklad. Pierwszy etap uwodornienia prowadzony jest identycznie jak uwodornienie olejów roslin¬ nych na cele spozywcze, to znaczy olej rzepakowy niskoerukowy wstepnie rafinowany lugiem sodowym o stezeniu 25° Be jest nastepnie przemywany dwukrotnie woda w temperaturze 363 K. Nastepnie olej rzepa¬ kowy niskoerukowy jest poddany procesowi bielenia ziemia krzemionkowa, po którym nastepuje filtracja.Jest to tak zwany olej bielony. Olej bielony poddaje sie uwodornieniu w temperaturze 453-473 K w czasie 4-5 godzin w aparaturze pracujacej pod cisnieniem wodoru wynoszacym 250-300 kfó w obecnosci katalizatora niklowego z domieszka ziemi krzemionkowej majacej na celu uaktywnienie katalizatora. Ziemie krzemion¬ kowa dozuje sie jednoczesnie z katalizatorem w ilosci 0,5 kg na tone oleju, zuzycie jego w procesie wynosi 0,01% w przeliczeniu na nikiel.Po zakonczeniu pierwszego etapu uwodornienia katalizator oraz ziemie krzemionkowa oddziela sie droga filtracji. Otrzymuje sie olej utwardzony niskoerukowy o temperaturze topnienia 303-305 K, o liczbie jodowej 80-85 oraz zawartosci wolnych kwsów tluszczowych w granicach 1*4%. Olej ten poddaje sie procesowi pelnej rafinacji, to znaczy ftfinacji alkalicznej, filtracji z ziemia bielaca oraz odwanianiu czyli prózniowej destylacji z para wodna. Uwodornionym w pierwszym etapie rafinowanym olejeni rzepakowym niskoerukowym zaladowuje sie autoklaw w którym olej w trakcie intensywnego mieszania jest ogrzewany.W pierwszym etapie ogrzewania, obniza sie cisnienie w autoklawie, co sprzyja wysuszeniu oleju i jego odpowietrzeniu. Po osiagnieciu przez ten olej temperatury 443 K podaje sie do autoklawu czesc, okolo 30% katalizatora, który wczesniej rozprowadza sie w niewielkiej ilosci oleju utwardzanego rzepakowego mskot* rukowegp zaczerpnietego z autoklawu, po czym przez otwarcie doplywu wodoru do autoklawu rozpoczyna sie wodorowanic. Cisnienie wodoru w autoklawie utrzymane jest w granicach 350-300kita. Po dwóch godzinach wodorowania do autoklawu podaje sie pozostala czesc katalizatora to jest okolo 70% który równiez wczesniej rozprowadza sie w niewielkiej ilosci oleju utwardzonego rzepakowego niskoemkowego zaczerpnietego z autoklawu. Temperatura procesu, który jest procesem egzotermicznym nie moze przekro¬ czyc 493 K. Kontrola liczby jodowej oleju w trakciewodorowania ijej spadek wartosci ponizej 5informuje o momencie zakonczenia procesu. Potem nastepuje schladzanie zawartosci autoklawu do temperatury okolo 373 K, oraz oddzielenie katalizatora przez filtracje. Otrzymany filtrat jest olejem rzepakowym oiekoeruko- wym uwodornionym do liczby jodowej ponizej 3 otemperaturze krzepniecia kwasów tluszczowych powyzej 325 K i zawierajacy do 90% kwasów tluszczowych o lancuchu C°u i C°n. Jest to stearyna techniczna z której poprzez destylacje otrzymuje sie szlachetniejsze gatunkr stearyn. Katalizator oddzielony przy filtracji moze byc zawrócony do procesu i wykorzystany w pierwszym etapie wodorowania jako mniej aktywny.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania stearyny technicznej, Mmtomy tym, ze wstepnie rafinowany olej rzepakowy niskoerukowy poddaje sie uwodornieniu wobec katalizatora niklowego z dodatkiem ziemi krzemionkowej, wprowadzanym kilkakrotnie, nastepnie po oddzieleniu zuzytego katalizatora, poddaje pelnej rafinacji i powtórnemu uwodornieniu w obecnosci katalizatora takiego jak w pierwszym etapie uwodornienia. 2. Sposób wedlug zastrz. I, mamhmiy tym, ze wstepna rafinacja olejów obejmuje dzialanie lugiem sodowym o stezeniu 25° Be a nastepnie dwukrotnie przemywanie woda w temperaturze 363 K. 3. Sposób wedlug zastrz. I, ammieany tym, ze pelna rafinacja obejmuje rafinacje alkaliczna filtracje z ziemia krzemionkowa wraz z prózniowa destylacja z para wodna, przy czym rafinacjealkaliczna przeprowa¬ dza sie tylko wówczas, gdy zawartosc wolnych kwasów tluszczowych w oleju po pierwszym uwodornieniu przekracza 2%. PL