PL241183B1 - Sposób wytwarzania zmodyfikowanego tłuszczu - Google Patents

Sposób wytwarzania zmodyfikowanego tłuszczu Download PDF

Info

Publication number
PL241183B1
PL241183B1 PL434447A PL43444720A PL241183B1 PL 241183 B1 PL241183 B1 PL 241183B1 PL 434447 A PL434447 A PL 434447A PL 43444720 A PL43444720 A PL 43444720A PL 241183 B1 PL241183 B1 PL 241183B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
solvent
filtrate
temperature
fat
raw material
Prior art date
Application number
PL434447A
Other languages
English (en)
Other versions
PL434447A1 (pl
Inventor
Stefan PTAK
Stefan Ptak
Wojciech KRASODOMSKI
Wojciech Krasodomski
Artur Antosz
Zygmunt Burnus
Wojciech Wilk
Iwona Rycaj
Małgorzata Maślanka
Original Assignee
Inst Nafty I Gazu Panstwowy Inst Badawczy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Nafty I Gazu Panstwowy Inst Badawczy filed Critical Inst Nafty I Gazu Panstwowy Inst Badawczy
Priority to PL434447A priority Critical patent/PL241183B1/pl
Publication of PL434447A1 publication Critical patent/PL434447A1/pl
Publication of PL241183B1 publication Critical patent/PL241183B1/pl

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

Landscapes

  • Fats And Perfumes (AREA)

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania zmodyfikowanego tłuszczu, który to sposób charakteryzuje się tym, że będący surowcem tłuszcz, to jest oleje roślinne, uwodornione oleje roślinne, tłuszcze zwierzęce, oleje posmażalnicze, o temperaturze mętnienia nie niższej niż -11°C, temperaturze płynięcia nie niższej niż -18°C i temperaturze krzepnięcia nie niższej niż -21°C, poddaje się procesowi rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat, będący zmodyfikowanym tłuszczem i osad, którego głównym składnikiem są stałe glicerydy, obejmującemu etap krystalizacji i etap filtracji, przy czym w etapie krystalizacji surowiec poddaje się pierwszemu rozcieńczeniu rozpuszczalnikiem zawierającym 10% - 90% (m/m) metyloetyloketonu i odpowiednio 90% - 10% (m/m) toluenu, uzyskując mieszaninę surowca rozpuszczalnika, którą następnie oziębia się z kontrolowaną prędkością, z równoczesnym doprowadzeniem oziębionego rozpuszczalnika w 1-6 porcjach, przy szybkości schładzania w zakresie 0,20 — 6,0°C/min., aż do osiągnięcia temperatury od -15 do -30°C, przy czym stosunek sumarycznej ilości rozpuszczalnika do surowca zawiera się w przedziale od 1,4:1 do 7,0:1 (m/m), a wielkość rozcieńczeń wyrażona stosunkiem masowym rozpuszczalnika do surowca wynosi od 0,2:1 do 4:1(m/m), po czym w zakresie temperatur od -15 do -30°C, odfiltrowuje się wydzielony osad, który przemywa się zimnym rozpuszczalnikiem o takim samym składzie jak rozpuszczalnik używany w etapie krystalizacji, stosowanym w ilości od 0,1:1 do 2:1 (m/m) wyrażonej stosunkiem masowym rozpuszczalnika do surowca, a następnie z roztworu filtratu oddestylowuje się rozpuszczalnik uzyskując produkt końcowy, filtrat - zmodyfikowany tłuszcz o obniżonych: temperaturze mętnienia o 4 do 32°C, temperaturze płynięcia o 3 do 31°C i temperaturze krzepnięcia od 3 do 29°C, w stosunku do wartości tych temperatur przed poddaniem surowca procesowi rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat i osad.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania zmodyfikowanego tłuszczu.
Zmodyfikowany tłuszcz może służyć do wytwarzania środków smarowych, a także może być surowcem do wytwarzania biopaliwa FAME, które może znaleźć zastosowanie jako samoistne paliwo lub jako komponent paliwa.
Proekologiczne trendy w wielu krajach na świecie powodują wprowadzanie produktów przyjaznych dla środowiska. Stymulatorem zmian jakości i rodzaju wytwarzanych produktów jest postęp techniczny oraz dążenia do redukcji negatywnego wpływu na środowisko i do optymalnego wykorzystania zasobów surowcowych.
Na świecie uzyskuje się z upraw roślin oraz z hodowli zwierząt wiele rodzajów produktów pochodzenia biologicznego. Oleje naturalne i tłuszcze są mieszaninami różnych glicerydów, co wynika z zawartości różnych reszt kwasów tłuszczowych w glicerydach. Czynnikiem decydującym o tym, czy produkty nazywane są tłuszczem czy olejem, jest jedynie jego temperatura topnienia.
Oleje roślinne są to trójglicerydy kwasów tłuszczowych, które na ogół zawierają zarówno nasycone jak i nienasycone reszty kwasów tłuszczowych, w proporcjach charakterystycznych dla określonych gatunków roślin oleistych. Występujące różnice w składzie kwasów tłuszczowych, zależą od warunków uprawy oraz są także związane z określonymi odmianami roślin.
Oleje roślinne stosowane jako oleje bazowe mają wiele zalet, włączając wysoką biodegradowalność, redukcję zanieczyszczenia środowiska, kompatybilność z dodatkami uszlachetniającymi, wysoką temperaturę zapłonu, niską lotność, wysoki wskaźnik lepkości, i bardzo dobre właściwości trybologiczne. Jednak oleje roślinne posiadają również pewne wady, takie jak stabilność termooksydacyjna i hydrolityczna jest ograniczona oraz, w niektórych przypadkach ze względu na wysokie temperatury mętnienia i płynięcia, w niskich temperaturach otoczenia, występuje ograniczenie płynności.
Oleje roślinne i tłuszcze obok głównego spożywczego zastosowania znajdują zastosowanie do wytwarzania biopaliwa do silników wysokoprężnych.
Również odpadowe oleje posmażalnicze są alternatywnym surowcem do produkcji FAME, stosuje się je zamiast jadalnych olejów roślinnych. Oleje posmażalnicze znane są pod nazwą oleju zużytego lub przyjętym z zachodniej Europy skrótem UCO (used coocking oil). Na całym świecie, szczególnie w krajach rozwiniętych dostępne są duże ilości odpadowych olejów kuchennych i tłuszczów zwierzęcych. W podwyższonych temperaturach oleje jadalne zmienią się znacznie z powodu wielu zachodzących reakcji chemicznych i fizycznych, takich jak utlenianie, hydroliza, cyklizacja, izomeryzacja, oligomeryzacja i polimeryzacja.
W oleju podczas smażenia zachodzą zmiany właściwości fizycznych i chemicznych, które są konsekwencją reakcji chemicznych samego oleju i reakcji oleju z wodą i tlenem w podwyższonej temperaturze, co ma wpływ na odmienny skład chemiczny w porównaniu do olejów roślinnych.
Obecnie istnieją przede wszystkim dwie główne drogi produkcji odnawialnego bipaliwa z lipidów. Są to albo transestryfikacja do produkcji biodiesla (estry metylowe kwasów tłuszczowych) lub hydroprzetwarzanie w celu produkcji odnawialnego oleju napędowego (węglowodory).
W wersji normy europejskiej EN 14214:2012 i kolejnej EN 14214:2014 dotyczącej wymagań i metod badań estrów metylowych kwasów tłuszczowych (FAME) podniesiono problem właściwości niskotemperaturowych mieszanin oleju napędowego powiązanych z jakością FAME używanego jako komponent i stwierdzono, że istnieje negatywny wpływ monoacylogliceroli i glukozydów steroli, które występują w FAME, na właściwości niskotemperaturowe paliwa. W związku z tym tymczasowym skutecznym sposobem rozwiązania tego problemu jest wprowadzenie wymagań odnośnie do temperatury zablokowania zimnego filtra (z ang.: CFPP) oraz temperatury mętnienia.
Jak wspomniano wyżej, jednym z istotnych parametrów jakościowych komponentu paliwowego FAME są właściwości niskotemperaturowe.
Znane paliwa estrowe według PL 163001 posiadają pewne ograniczenia i niedoskonałości, m.in. niekorzystne temperatury zablokowania zimnego filtra i temperatury krzepnięcia, co ogranicza zakres stosowania ich w temperaturach ujemnych.
Autorzy Mohanan A, Bouzidi L, Li SJ, Narine SS. w artykule “Mitigating crystallization of saturated fames in biodiesel: 1. Lowering crystallization temperatures via addition of metathesized soybean oil” Energy 2016; 96: s. 335-45, wykazują, że FAME mają wyższe temperatury mętnienia i krzepnięcia od paliwa naftowego, co powoduje ograniczone ich zastosowanie w niskich temperaturach. W związku
PL 241 183 B1 z tym stosowanie biodiesla jest zwykle ograniczone do mieszanek z olejem napędowym pochodzenia naftowego, zawierającym zazwyczaj 20% wagowych biodiesla (B20) lub mniej.
Autorzy Sierra-Cantor JF, Guerrero-Fajardo CA artykułu pt.: “Methods for improving the cold flow properties of biodiesel with high saturated fatty acids content: A review”; Renew Sustain Energy Rev. 2017;72: s. 774-90, podają, że temperatura krzepnięcia różnych FAME zwykle zawiera się między 263 K ( -10eC) a 298 K ( +25eC), i są one wyższe w porównaniu do 246 K (-25°C) do 258 K (-15°C) dla oleju napędowego pochodzącego z ropy naftowej.
Według autorów artykułów: „Biodiesel fuels” Prog. Energy Combust. Sci. 2017;58: s. 36-59 i “Methods for improving the cold flow properties of biodiesel with high saturated fatty acids content: A review”; Renew Sustain Energy Rev. 2017;72: pp. 774-900 oraz “Thermodynamic selection o effective additives to improve the cloud point of biodiesel fuels”; Fuel 2016; 171: s. 94-100, temperatura mętnienia biopaliw (CP) jest często uważana za najważniejszy parametr mający wpływ na jakość biopaliwa w niskich temperaturach.
Według autora Harrow G. artykułu: „E85 and biodiesel deployment”; National Renewable Energy Laboratory; 2007, w temperaturze mętnienia powstają kryształy „wosku stałego”, które mają średnicę co najmniej 0,5 μm, powodując, że roztwór paliwa staje się nieprzejrzysty i mętny. Tak więc, CP to temperatura, w której zaczynają występować problemy z pracą silnika z powodu tworzenia się ciał stałych w biopaliwach.
W artykule autorów Patrick A. Leggieri, Michael Senra, Lindsay Soh „Cloud point and crystallization in fatty acid ethyl ester biodiesel mixtures with and without additives” Fuel 222 (2018); s. 243-249 zawarto stwierdzenie, że biopaliwa, złożone z estrów alkilowych nasyconych kwasów tłuszczowych (FAAE), mają stosunkowo wysokie temperatury mętnienia (CP), które ograniczają ich komercyjne zastosowanie.
Arjun B. Chhetri i inni w artykule „Waste Cooking Oil as an Alternate Feedstock for Biodiesel Production” stwierdzają, że zawartość kwasów tłuszczowych w glicerydach jest głównym wskaźnikiem właściwości biodiesla. Ilość i rodzaj zawartości kwasów tłuszczowych w biodieslu są głównymi czynnikami, które określają lepkość biodiesla. Łańcuchy kwasów tłuszczowych, szczególnie łańcuchy nasyconych kwasów tłuszczowych, odgrywają ważną rolę w określaniu właściwości niskotemperaturowych biodiesela. W artykule Hilber, T.; Mittelbach, M.; Schmidt, E. “Animal fats perform well in biodiesel” opisują związek między zmianą właściwości niskotemperaturowych biodiesla i zawartością nasyconych kwasów tłuszczowych. Wynika, że wraz ze wzrostem zawartości nasyconych kwasów tłuszczowych temperatura zablokowania zimnego filtra (CFPP) biodiesla występuje w wyższej temperaturze. CFPP tłuszczów zwierzęcych występuje w przybliżeniu między 12°C - 1°C.
Jeśli biodiesel pochodzi z oleju rzepakowego, CFPP jest w granicach około od -7°C do -12°C. Podobnie, CFPP odpadowego oleju kuchennego, który ma średnio 10% nasyconych kwasów tłuszczowych, jest zawarta w granicach pomiędzy CFPP, biopaliwa uzyskanego z oleju rzepakowego i tłuszczu zwierzęcego. W wykonanych badaniach zawartość nasyconych kwasów tłuszczowych w odpadowym oleju kuchennym wynosiła około 8%, co odpowiada wartości CFPP wynoszącej około -10°C.
Istnieje szereg wynalazków traktujących o poprawie właściwości niskotemperaturowych olejów roślinnych. Poniżej zostały przedstawione niektóre opisy takich rozwiązań technologicznych.
W opisie zgłoszenia US 2982692 przedstawiono koncepcję procesu polegającego na tym, że stosuje się enzymy zawarte w drożdżach i produktach fermentacji do zmiany niektórych nienasyconych wiązań niższych alkoholi w wosku oleju roślinnego. Taka reakcja może zmienić strukturę krystaliczną składników wosku, a wtedy w związkach o wyższej masie cząsteczkowej kryształy mogą stać się gęstsze i cięższe. Proces odparafinowania oleju zawierającego składniki woskowe, obejmujący dodanie żywych drożdży i węglowodanów jako pożywki, które drożdże zaakceptują jako pokarm, pozwala na fizyczny rozdział co najmniej części woskowej z oleju roślinnego. Sposób fizycznego usuwania wosku obejmuje pozostawienie wytworzonego wosku do czasu opadnięcia na dół, a następnie zdekantowanie znad niego oleju.
Opis zgłoszenia US3943155 ujawnia sposób, według którego surowe oleje roślinne są jednocześnie rafinowane i odparafinowane przez schłodzenie olejów roślinnych do temperatury wystarczającej do krystalizacji wosków roślinnych i oddzielenia ich od pożądanych olejów glicerydowych. Schłodzony olej delikatnie wstrząsa się, a następnie dodaje się wstępnie schłodzony wodny alkaliczny środek rafinujący i miesza się z olejem tworząc emulsję składników hydrofitowych i woskowych; następnie dodaje się roztwór kwasu fosforowego w celu rozbicia tej emulsji na układ dwufazowy, co pozwala na oddzielenie fazy olejowej od fazy wodnej.
PL 241 183 B1
Zgłoszenie US 3994943 opisuje sposób, według którego surowy olej roślinny odparafinowuje się przez zmieszanie z mieszaniną środków powierzchniowo czynnych zawierających wodny roztwór mniej niż 100 ppm estru alkilowego sulfobursztynianu, np. takiego jak sulfobursztynian dioktylu sodu oraz 0,01 do 0,5% siarczanu kwasu tłuszczowego, np. takiego jak laurylosiarczan sodu. W wyniku mieszania dwufazowego układu olejowo-wodnego następuje wytworzenie emulsji, którą następnie odwirowuje się i przemywa w celu oddzielenia fazy wodnej zawierającej wosk od oleju. Olej można jednocześnie odśluzować przez dodanie do obrabianej mieszaniny związku fosforanowego.
Zgłoszenie US 4545940 szeroko opisuje problematykę jakości olejów roślinnych do celów spożywczych. Surowy olej roślinny zawiera wosk, fosfolipidy, wolne kwasy tłuszczowe, pigmenty, wodę i inne śladowe związki. Wosk powoduje zmętnienie oleju i degraduje jego smak; fosfolipidy również zmętniają olej, degradują jego smak i wytwarzają niepożądany zapach; wolne kwasy tłuszczowe degradują smak oleju i wytwarzają niepożądany zapach; pigmenty powodują niepożądany wygląd, a woda przyspiesza utlenianie oleju, co z kolei obniża jego smak i wytwarza niepożądany zapach. Dlatego przy wytwarzaniu jadalnego oleju roślinnego substancje te należy usunąć. Konwencjonalne, metody składają się z wielu etapów i mają wiele wad; dodatkowo najbardziej kłopotliwym etapem jest odparafinowanie oleju roślinnego. Dlatego też wymagane było uproszczenie etapów rafinacji oleju roślinnego. Według tego wynalazku opracowano sposób skutecznego usuwania wosku z oleju roślinnego stosując jako środek filtracyjny porowatą membranę o specyficznych właściwościach powierzchni, w wyniku czego z surowego oleju roślinnego usuwany jest wosk oraz fosfolipidy, wolne kwasy tłuszczowe, woda oraz naturalne zanieczyszczenia, takie jak związki siarki, peptydy, pigmenty, aldehydy i ketony. Dodatkowo środek filtracyjny, porowata membrana o specyficznych właściwościach powierzchni usuwa również większość substancji obcych wprowadzonych na etapie ekstrakcji oleju lub w procesie rafinacji, takich jak alkalia, kwasy, jony metali oraz drobne cząstki nieorganiczne i organiczne.
Wynalazek według zgłoszenia US 4981620 obejmuje połączony technologicznie proces bielenia i odparafinowania olejów roślinnych, który eliminuje etap filtracji, który zasadniczo następuje po operacji bielenia, w którym zużyty placek glinki bielącej jest usuwany. Zasadniczo omawiany wynalazek zapewnia proces rafinacji surowych olejów roślinnych przez wstępne odśluzowanie oleju lub alternatywnie poddanie go rafinacji alkalicznej, i następne bielenie, chłodzenie i utrzymywanie oleju w niskiej temperaturze podczas mieszania, po czym oddzielanie na zimno, np. filtrację zużytej glinki wybielającej, innych zanieczyszczeń oraz składników o wysokiej temperaturze topnienia.
Zgłoszenie patentowe WO 03/049832 A1 obejmuje sposób oczyszczania kompozycji lipidowej zawierającej głównie obojętne składniki lipidowe, która to kompozycja zawiera co najmniej jeden z 10 długołańcuchowych wielonienasyconych kwasów tłuszczowych (LCPUFA) i co najmniej jeden inny związek. Proces obejmuje kontaktowanie kompozycji lipidowej z polarnym rozpuszczalnikiem, a rozpuszczalnik dobiera się tak, aby inny związek był mniej rozpuszczalny w rozpuszczalniku niż LCPUFA. W wynalazku stosowano polarne rozpuszczalniki wybrane spośród acetonu, alkoholu izopropylowego, metanolu, etanolu, octanu etylu i ich mieszanin. Zaletą sposobu według tego wynalazku jest to, że traci się mniej pożądanych LCPUFA niż w dotychczas stosowanych podobnych metodach, np.: wykonanie według omawianego wynalazku (tj. ekstrakcja heksanem, a następnie wymrażanie [winteryzacja] acetonem), powoduje utratę tylko od 7% do około 10% wyjściowego ekstrahowanego lipidu.
Zgłoszenie patentowe WO 2006/004454 A1 dotyczy technologii usuwania wosku z olejów roślinnych przez zamrażanie lub schładzanie. Metoda usuwania wosku z olejów roślinnych, obejmuje schładzanie oleju roślinnego z dodatkiem pomocniczych proszków filtrujących, pomocnicze działanie oleju w niskiej temperaturze, oddzielanie zużytego proszku filtrującego od pozostałości zawierających wosk z rafinowanego oleju roślinnego i regeneracja oddzielonego zużytego proszku filtrującego.
Zużyty proszek filtrujący miesza się z dodatkowo wprowadzonym produktem tłuszczowym do uzyskania konsystencji pasty, wspomnianą pastę ogrzewa się mieszając do temperatury topnienia wszystkich składników woskowych i powstałą mieszaninę oddziela się przez wirowanie, otrzymując zregenerowany suchy proszek filtrujący i produkt tłuszczowy zawierający wosk. Regenerowany proszek filtrujący może być wielokrotnie zawracany jako pomocniczy proszek filtrujący w kolejnych cyklach roboczych obejmujących zimowanie nowych porcji oleju roślinnego, w którym po każdym cyklu roboczym następuje regeneracja zużytego proszku filtrującego.
Zgłoszenie patentowe WO 2006/096872 A2 ujawniona sposób obróbki strumienia oleju surowego zawierającego olej słonecznikowy, wosk słonecznikowy i wodę, obejmujący regulację pH strumienia zasilającego w celu utworzenia fazy lipofilowej i fazy wodnej, które to fazy są rozdzielane z wytworzeniem lipofilowego strumienia i strumienia wodnego. Ujawniono również sposoby obróbki strumienia
PL 241 183 B1 lipofilowego zawierającego wosk słonecznikowy i olej słonecznikowy z wytworzeniem stałego wosku i ekstraktu lub roztworu zawierającego olej polegające na :
- ekstrakcja strumienia lipofilowego rozpuszczalnikiem organicznym;
- dostosowanie zawartości rozpuszczalnika organicznego i wosku krystalizującego i odpowiednia regulacja temperatury strumienia lipofilowego i wosku krystalizującego;
- zastosowanie odparafinowania membranowego;
- rozpuszczalnikiem organicznym może być heksan lub rozpuszczalnik organiczny wybrany z grupy obejmującej etanol i węglowodory 4 do 8 atomów węgla.
Zgłoszenie US 4200509 wskazuje, że naturalne oleje z nasion roślinnych składają się nie tylko ze składników oleistych, ale także, zwykle, występujących w małym procencie naturalnych fosfatydów, wosków roślinnych, pigmentów i wielu innych związków. Składniki olejowe, a mianowicie estry glicerydowe długołańcuchowych kwasów tłuszczowych typu nasyconego i nienasyconego, stanowią największą frakcję olejów roślinnych. Takie materiały w dużej mierze determinują właściwości oleju, w tym jedno z niepożądanych zjawisk, jakim jest mętnienie olejów roślinnych.
Zgłoszenie US 4200509 opisuje sposób odparafinowania rafinowanego oleju roślinnego, polegający na schłodzeniu rafinowanego oleju roślinnego w wystarczająco niskiej temperaturze, aby rozpoczęła się krystalizacja wosków, gdy kryształy wosku będą wystarczająco duże, aby można je było oddzielić elektrostatycznie usuwa się je przez filtrację dielektroforetyczną, a więc przepuszczenie schłodzonego oleju przez elektrofiltr przy odpowiednim natężeniu przepływu wystarczającym do wychwycenia skrystalizowanych wosków w elektrofiltrze, pozwala to na uzyskanie oleju roślinnego o doskonałej przejrzystości w niskiej temperaturze.
Istotą niniejszego wynalazku jest poddanie tłuszczów, którymi są oleje roślinne, uwodornione oleje roślinne, tłuszcze zwierzęce, oleje posmażalnicze, procesowi rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat - zmodyfikowany tłuszcz i osad w oparciu o zasady procesu rozpuszczalnikowego odparafinowania, który to proces jest stosowany standardowo do odparafinowania olejów węglowodorowych i odolejania gaczów - związków węglowodorowych.
Istotnym elementem tego klasycznego procesu dla surowców węglowodorowych jest krótki czas filtracji, wynoszący kilkanaście sekund do około 30 sekund; ponadto krótszy czas filtracji pozwala na osiąganie niższego temperaturowego gradientu odparafinowania, czyli uzyskania lepszej selektywności procesu. Dodatkowo podobne parametry jakościowe tłuszczów i wsadów węglowodorowych takie jak lepkość, gęstość, temperatura zapłonu, zakres destylacji pozwalają wprost, bez potrzeby modernizacji, na przeróbkę tłuszczów w instalacji odparafinowania rozpuszczalnikowego.
Przedmiotowy proces pozwala na uzyskanie jako filtratu, zmodyfikowanego tłuszczu, charakteryzującego się polepszonymi właściwościami niskotemperaturowymi. Rozpuszczalnikami stosowanymi w przypadku rozdzielania rozpuszczalnikowego tłuszczów nie mogą być, jak wykazały badania, związki chlorowcopochodne, takie jak mieszaniny dichloroetanu z chlorkiem metylenu w różnych proporcjach, 1,2-dichloropropanu z chlorkiem metylenu w różnych proporcjach lub sam 1,2-dichloropropan. Nieoczekiwanie stwierdzono, że rozpuszczalniki chlorowcopochodne wykazują niższą selektywność procesu oraz, co jest znamienne, czasy filtracji wynoszą od ponad 3 minut do ponad 5 minut, co dyskwalifikuje praktyczne zastosowanie tych rozpuszczalników w procesach przemysłowych.
Istotą wynalazku jest poddanie procesowi rozpuszczalnikowego rozdzielania na filtrat i osad surowca składającego się głównie z estrów acyl owych glicerolu, zwyczajowo nazywanych glicerydami. Surowce te zawierają związki chemiczne inne niż wsady składające się z różnych grup związków węglowodorowych w klasycznym procesie odparafinowania, oraz wsady będące mieszaninami estrów metylowych kwasów tłuszczowych.
Nieoczekiwanie okazuje się, że zastosowanie procesu rozpuszczalnikowego rozdzielania na filtrat i osad dla tłuszczów, którymi są oleje roślinne, uwodornione oleje roślinne, tłuszcze zwierzęce, oleje posmażalnicze zachowuje selektywność procesu z jednoczesnym uzyskaniem krótkich czasów filtracji, która jest pożądana w procesach przemysłowych i pozwala na obniżenie temperatury mętnienia, temperatury płynięcia i temperatury krzepnięcia, co ma wpływ na poprawienie właściwości niskotemperaturowych uzyskanego produktu, w tym reologicznych w niskich temperaturach.
Sposób wytwarzania zmodyfikowanego tłuszczu, polega według wynalazku na tym, że będący surowcem tłuszcz, którym jest olej roślinny lub uwodorniony olej roślinny lub tłuszcz zwierzęcy lub olej posmażalniczy, o temperaturze mętnienia równej lub wyższej niż -11°C, temperaturze płynięcia równej lub wyższej niż -18°C i temperaturze krzepnięcia równej lub wyższej niż -21°C poddaje się procesowi
PL 241 183 B1 rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat - zmodyfikowany tłuszcz i osad, obejmującemu etap krystalizacji i etap filtracji, przy czym w etapie krystalizacji surowiec poddaje się pierwszemu rozcieńczeniu rozpuszczalnikiem zawierającym 10% - 90% (m/m) metyloetyloketonu i odpowiednio 90% - 10% (m/m) toluenu, uzyskując mieszaninę surowca i rozpuszczalnika, którą następnie oziębia się z kontrolowaną prędkością, z równoczesnym doprowadzeniem oziębionego rozpuszczalnika w 1-6 porcjach - kolejne rozcieńczenia, przy szybkości schładzania w zakresie 0,20-6,0°C/min., aż do osiągnięcia temperatury od -15 do -30°C, przy czym stosunek sumarycznej ilości rozpuszczalnika do surowca zawiera się w przedziale od 1,4:1 do 7,0:1(m/m), a wielkość jednostkowych rozcieńczeń wyrażona stosunkiem masowym rozpuszczalnika do surowca wynosi od 0,2:1 do 3,4:1(m/m), po czym w zakresie temperatur od -15 do -30°C, odfiltrowuje się wydzielony osad, który przemywa się zimnym rozpuszczalnikiem o takim samym składzie jak rozpuszczalnik używany w etapie krystalizacji, stosowanym w ilości od 0,1:1 do 2:1 (m/m), wyrażonej stosunkiem masowym rozpuszczalnika do surowca, a następnie z roztworu filtratu oddestylowuje się rozpuszczalnik uzyskując produkt końcowy, którym jest filtrat - zmodyfikowany tłuszcz o obniżonych: temperaturze mętnienia o 4-32°C, temperaturze płynięcia o 3-31°C i temperaturze krzepnięcia o 3-29°C, w stosunku do wartości tych temperatur przed poddaniem surowca procesowi rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat i osad.
Korzystnie do surowca wprowadza się dodatkowo modyfikator krystalizacji, zawierający jako substancję aktywną polimetakrylany alkilu, w ilości od 50 do 5000 ppm (mg/kg), najko rzystniej 800-1200* ppm.
Glicerydy są substancjami polimorficznymi i dodatkowo mają tendencję do tworzenia znacznie mniejszych kryształów, tworząc przestrzenie pomiędzy kryształami, w których zostaje uwięziony roztwór filtratu, co negatywnie wpływa na proces rozdziału roztworu filtratu od osadu. Wprowadzenie modyfikatorów krystalizacji w znaczący sposób wpływa na poprawę procesów filtracyjnych. W niniejszym wynalazku stwierdzono, że substancje polimerowe podobnego rodzaju jak stosowane w procesie odparafinowania rozpuszczalnikowego, korzystnie wpływają na proces krystalizacji wspomagając tworzenie się dużych regularnych kryształów, pomimo istotnych różnic w charakterze chemicznym pomiędzy glicerydami i węglowodorami. Modyfikatory krystalizacji poprawiają szybkość i efektywność procesu filtracji, wpływając na strukturę tworzącej się warstwy osadu na filtrze. Odpowiednio dobrane i stosowane modyfikatory krystalizacji - specjalnie opracowane do tego celu związki chemiczne wpływają na poprawę wydajności i efektywności całego procesu odparafinowania. Modyfikatory krystalizacji stosowane w procesach rozpuszczalnikowego odparafinowania w dużej mierze oparte są na polimetakrylanach alkilu (PAMA).
Korzystnie rozpuszczalnik stosowany w etapie krystalizacji i w etapie filtracji zawiera 45% - 55% (m/m) metyloetyloketonu i odpowiednio 55% - 45% (m/m) toluenu.
Korzystnie mieszaninę w etapie krystalizacji schładza się z szybkością 0,4-1,4°C/min. do wartości temperatury od -23 do -28°C.
Korzystnie stosunek sumarycznej ilości rozpuszczalnika do surowca zawiera się w przedziale od 2,2:1 do 4,0:1 (m/m).
Korzystnie liczba rozcieńczeń w etapie krystalizacji wynosi od 2 do 3.
Korzystnie wydzielone estry odfiltrowuje się w zakresie temperatur od -23 do -28°C i przemywa się zimnym rozpuszczalnikiem stosowanym w ilości od 0,3:1 do 1:1,0 (m/m).
Korzystnie w etapie krystalizacji temperatura rozpuszczalnika w punkcie dostrzyku do mieszaniny jest równa lub różni się maksymalnie o ± 3°C od temperatury oziębianej mieszaniny. Ma to na celu zapobieżenie zakłóceniu procesu krystalizacji estrów w mieszaninie.
Korzystnie w etapie krystalizacji pierwszą porcję rozpuszczalnika do surowca wprowadza się w temperaturze, w której surowiec jest jednorodną fazą ciekłą nie zawierającą kryształów, najkorzystniej w temperaturze z przedziału 45-60°C.
Zmodyfikowany tłuszcz wytworzony sposobem według wynalazku, charakteryzuje się poprawionymi właściwościami niskotemperaturowymi, to jest obniżoną o 4-32°C temperaturą mętnienia, obniżoną o 3-31°C temperaturą płynięcia i obniżoną o 3-29°C temperaturą krzepnięcia, w stosunku do wartości tych temperatur przed poddaniem tłuszczu procesowi rozdzielania rozpuszczalnikowego. Zmodyfikowany tłuszcz według wynalazku może znaleźć zastosowanie jako biodegradowalny olej bazowy, do wytwarzania środków smarowych, gdy ma obniżoną poniżej -10°C temperaturę mętnienia, poniżej -14°C temperaturę płynięcia i poniżej -16°C temperaturę krzepnięcia, oraz jako surowiec, o obniżonej poniżej -2°C temperaturze mętnienia, poniżej -4°C temperaturze płynięcia i poniżej -5°C temperaturze krzepnięcia, do wytwarzania biopaliwa FAME, które może znaleźć zastosowanie jako samoistne paliwo lub jako komponent paliwa.
PL 241 183 Β1
Sposób według wynalazku, polegający na zastosowaniu procesu rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat i osad dla surowców pochodzenia naturalnego, którymi są oleje roślinne, uwodornione oleje roślinne, tłuszcze zwierzęce, oleje posmażalnicze, daje korzyści polegające na uzyskaniu produktu cechującego się poprawionymi właściwościami niskotemperaturowymi, to jest obniżonymi o kilka do około 32 stopni Celsjusza temperaturami mętnienia, płynięcia i krzepnięcia w porównaniu do temperatur surowca użytego w procesie rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat i osad, co przełoży się na poprawę właściwości niskotemperaturowych, w tym Teologicznych w niskich temperaturach oleju bazowego oraz docelowo wytworzonych w procesie transestryfikacji estrów metylowych kwasów tłuszczowych (FAMĘ).
Przedmiot wynalazku został objaśniony w przedstawionych poniżej przykładach wykonania, nieograniczających zakresu jego ochrony.
Przykład 1
Olej rzepakowy o parametrach jakościowych przedstawionych w tabeli 1 (ozn. TŁUSZCZ 1).
Tabela 1 Wyniki badań oleju rzepakowego (TŁUSZCZ 1)
Lp. Oznaczana właściwość Jednostka TŁUSZCZ 1 Metoda badania
1 Lepkość kinematyczna w temp. 40ϋ mm2/s 35,88 PN-EN ISO 3104
2 Lepkość kinematyczna w temp. 100°C mm2/s 9,09 PN-EN ISO 3104
3 Wskaźnik lepkości 198 PN-ISO 2909:09
4 Temperatura mętnienia ”C -11 PN ISO 3016
5 Temperatura płynięcia C -18 PN ISO 3016
6 Temperatura krzepnięcia °c -21 ASTM D 7346
7 Temperatura zapłonu, w tyglu otwartym Clcvcland °c 324 ISO 2592
8 Liczba kwasowa mg KOH/g 0,13
9 Liczba jodowa gJ/100g 116 PN-EN 14111:2004
10 Gęstość w temperaturze 15UC g/cm3 0,920 PN-EN ISO 12185
11 Zawartość fosforu ppm 12 PN-ISO 10540- 3:2005
Tabela 1.1 Wynik badań profili kwasów tłuszczowych w oleju rzepakowym ozn. TŁUSZCZ 1
Jednostka TŁUSZCZ 1
Składnik:
<C12 niezid %(m/m) -
C12:0 %(m/m) -
C12 niezid %(m/m) -
<C14 niezid %(m/m) -
C14:0 %(m/m) -
Cl 4 niezid C16:0 %(m/m) 4,2
C16:l %(m/m) 0,2
Cl6 niezid 0,3
C18:0 %(m/m) 1,6
C18:l %(m/m) 63,7
C18:2 %(m/m) 19,1
PL 241 183 Β1
Jednostka TŁUSZCZ 1
Składnik:
Cl8 niezid %(m/m) -
C18:3 %(m/m) 8,1
C20:0 %(m/m) 0,5
C20:l %(m/m) 1,3
C20 niezid %(m/m) 0,2
C22:0 %(m/m) 0,3
C22 niezid %(m/m) 0,3
C22:l m/m) -
C24:0 %(m/m) 0,1
C24:l %(m/m) 0,1
Wyższe niezid %(m/m) -
SUMA %(m/m) 100
Próbkę oleju rzepakowego (ozn. TŁUSZCZ 1) w ilości 300 g poddano procesowi rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat i osad, mieszanina rozpuszczalników metyloetyloketonu (MEK) i toluenu (TOL).
Krystalizację węglowodorów w laboratorium przeprowadzono metodą stopniowego oziębiania znajdującej się w krystalizatorze mieszaniny surowca z rozpuszczalnikiem. Krystalizator umieszczony był w łaźni chłodzącej, wyposażonej w programator cyklu chłodzenia, pozwalający na ustalenie końcowej temperatury krystalizacji oraz odpowiedniej szybkości schładzania w kolejnych etapach procesu. Do kriostatu podłączona była nucza filtracyjna wyposażona w płaszcz, w którym krąży czynnik chłodzący.
Proces krystalizacji prowadzony był metodą rozcieńczeń, poprzez dodawanie do schładzanej mieszaniny surowca z rozpuszczalnikiem kolejnych porcji oziębionego rozpuszczalnika, w odpowiednich momentach cyklu schładzania.
W procesie krystalizacji stosowano ciągłe mieszanie zawartości krystalizatora za pomocą mieszadła z końcówką kotwiczną, o szybkości mieszania dostosowanej do zwiększającej się lepkości mieszaniny.
Po osiągnięciu końcowej temperatury krystalizacji na nuczy próżniowej odfiltrowano wydzielony osad, którego głównym składnikiem są stałe glicerydy, zawierający zaokludowany rozpuszczalnik, od roztworu filtratu. Roztwór filtratu gromadził się w odbieralniku. Odfiltrowany osad przemywano porcją zimnego rozpuszczalnika. Zebrany z nuczy osad, a także roztwór filtratu poddano procesowi regeneracji rozpuszczalnika uzyskując produkt końcowy, którym jest filtrat - zmodyfikowany tłuszcz. Operację regeneracji rozpuszczalnika prowadzono metodą destylacji ze strippingiem azotem.
W tabeli 2 przedstawione zostały: parametry technologiczne procesu rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat i osad, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego filtratu - zmodyfikowanego tłuszczu z oleju rzepakowego.
Tabela 2 Parametry technologiczne, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego filtratu zmodyfikowanego tłuszczu z surowca, oleju rzepakowego (TŁUSZCZ 1)
Nr próby PR 01
Parametry technologiczne procesu rozdzielania rozpuszczalnikowego
Rozpuszczalnik MEK-TOL, stosunek mas. 60:40
Temperatura krystalizacji/filtracji, °C -28
Całkowity stosunek rozpuszczalnika do surowca, (m/m) 2,8 : 1
PL 241 183 Β1
Nr próby PR 01
Rozcieńczenie I, temp.60°C, (m/m) 1,4 : 1
Rozcieńczenie II, temp.20°C, (m/m) 0,6: 1
Rozcieńczenie III, temp.4°C, (m/m) -
Rozcieńczenie IV, temp.-l 1°C, (mm) 0,6: 1
Mycie w temperaturze sączenia, (m/m) 0,2: 1
Bilans masowy procesów rozdzielania rozpuszczalnikowego
Wydajność filtratu, %(m/m) 94,7
Wydajność osadu, %{m/m) 3,2
Straty, °/o(m/m) 2,1
Czas sączenia, sekundy 22
Właściwości filtratu
Lepkość kinematyczna w temp. 40°C, mm2/s 35,97
Temperatura mętnienia, °C -16
Temperatura płynięcia, C -22
Temperatura krzepnięcia, °C -24
Przykład 2
Próbkę oleju rzepakowego (ozn. TŁUSZCZ 1) w ilości 300 g poddano procesowi rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat i osad, mieszaniną rozpuszczalników metyloetyloketonu (MEK) i toluenu (TOL) według zasad postępowania opisanych w przykładzie 1, z tą różnicą, że przed krystalizacją do surowca dodano modyfikator krystalizacji w ilości 1000 ppm.
W tabeli 3 przedstawione zostały: parametry technologiczne procesu rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat i osad, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego filtratu - zmodyfikowanego tłuszczu z oleju rzepakowego.
Tabela 3 Parametry technologiczne, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego filtratu zmodyfikowanego tłuszczu z surowca, oleju rzepakowego (TŁUSZCZ 1)
Nr próby PR 02
Modyfikator krystalizacji Viscoplex 9-327
Parametry technologiczne procesu rozdzielania rozpuszczalnikowego
Rozpuszczalnik MEK-TOL, stosunek inas. 60:40
Temperatura krystalizacji/filtracji, °C -28
Całkowity stosunek rozpuszczalnika do surowca, (m/m) 1,8 : 1
Rozcieńczenie 1, temp.60°C, (m/m) 0,8 : 1
Rozcieńczenie II, temp.20°C, (m/m) 0,4: 1
Rozcieńczenie III, temp.4°C, (m/m) -
PL 241 183 Β1
Nr próby PR 02
Rozcieńczenie IV, temp,-ll°C, (m>n) 0,4: 1
Mycie w temperaturze sączenia, (m/m) 0,2: 1
Bilans masowy procesów rozdzielania rozpuszczalnikowego
Wydajność filtratu, 91,8
Wydajność osadu, 4,5
Straty, %(/»';») 3,7
Czas sączenia, sekundy 23
Właściwości filtratu
Lepkość kinematyczna w temp. 40°C, mm2/s 35,95
Temperatura mętnienia, C -15
Temperatura płynięcia, °C -21
Temperatura krzepnięcia °C -24
Tabela 3.1 Wynik badań profili kwasów tłuszczowych w filtracie zmodyfikowanym tłuszczu ozn. (141/ol)
Jednostka Filtrat
Nr ewidencyjny (141/ol)
Składnik:
<C12 niezid %(m'm) -
C12:0 %(m/m) -
Cl 2 niezid %(m/m) -
<C14 niezid %(m/m) -
C14:0 %(m/m) -
Cl 4 niezid %(m/m) -
C16:0 %(m/m) 4,0
C16:1 %(m/m) 0,2
C16 niezid %(m/m) 0,2
C18:0 %(m/m) 1,3
C18:l %(m/m) 64,1
C18:2 %(m/m) 19,3
C18 niezid %(m/m) -
C18:3 %(m/m) 8,3
C20:0 %(m/m) 0,4
C20:l %(m/m) 1,3
C20 niezid %(m/m) OJ
C22:0 %(m/m) 0,3
C22 niezid %(m/m) 0,3
C22:l %(m/m) -
C24:0 %(m/m) 0,1
C24:l %(m/m) 0,1
Wyższe niezid %(m/m) -
SUMA 100
PL 241 183 Β1
Tabela 3.2 Wynik badań profili kwasów tłuszczowych w osadzie ozn. (141/g)
Jednostka Osad
Nr ewidencyjny (141/g)
Składnik:
<C12 niezid %(m/m) -
Cl 2:0 %(m/m) -
Cl2 niezid -
<C14 niezid -
C14:0 -
C14 niezid -
06:0 %(m/m) 4,9
06:1 %(m/m) -
C16 niezid %(m/m) 0,2
08:0 %(m/m) 18,7
C18:l %(m/m) 4,6
08:2 %(m/m) -
C18 niezid %(m/m) 0,1
08:3 0,1
C20:0 %(m/m) 26,4
C20:l -
C20 niezid %(m/m) 1,8
C22:0 %(m/m) 26,0
C22 niezid %(m/m) -
C22:l %(m/m) 2,9
C24:0 4,9
C24:l %(m/m) -
Wyższe niezid %(m/m) 2,0
SUMA 100
P rzy kład 3
Próbkę oleju rzepakowego (ozn. TŁUSZCZ 1) w ilości 300 g poddano procesowi rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat i osad, mieszaniną rozpuszczalników metyloetyloketonu (MEK) i toluenu (TOL) według zasad postępowania opisanych w przykładzie 1.
W tabeli 4 przedstawione zostały: parametry technologiczne procesu rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat i osad, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego filtratu - zmodyfikowanego tłuszczu z oleju rzepakowego.
Tabela 4 Parametry technologiczne, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego filtratu zmodyfikowanego tłuszczu z surowca, oleju rzepakowego (TŁUSZCZ 1)
Nr próby PR 03
Parametry technologiczne procesu rozdzielania rozpuszczalnikowego
Rozpuszczalnik MEK-TOL, stosunek mas. 85 15
Temperatura krystalizacji/filtracji, °C -28
Całkowity stosunek rozpuszczalnika do surowca, (m/m) 5,5:1
PL 241 183 Β1
Nr próby PR 03
Rozcieńczenie I, temp.60°C, (m/m) 1,8 : 1
Rozcieńczenie 11, tcmp.20°C, (m/m) 1,2 : 1
Rozcieńczenie III, temp.4°C, (m/m) 1,0: 1
Rozcieńczenie IV, temp.-l 1 °C, (m/m) 1,0 : 1
Mycie w temperaturze sączenia, (m/m) 0,5 : 1
Bilans masowy procesów rozdzielania rozpuszczalnikowego
Wydajność filtratu, %(m/m) 92,3
Wydajność osadu, %(m/m) 5,4
Straty, %(m/m) 2,3
Czas sączenia, sekundy 28
Właściwości filtratu
Lepkość kinematyczna w temp. 40°C, mm2/s 36,02
Temperatura mętnienia, °C -17
Temperatura płynięcia, °C -23
Temperatura krzepnięcia, °C -25
Przykład 4
Próbkę oleju rzepakowego (ozn. TŁUSZCZ 1) w ilości 300 g poddano procesowi rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat i osad, mieszaniną rozpuszczalników dichloroetanu (Dl) i chlorku metylenu (ME) według zasad postępowania opisanych w przykładzie 1.
W tabeli 5 przedstawione zostały: parametry technologiczne procesu rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat i osad, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego filtratu, zmodyfikowanego tłuszczu z oleju rzepakowego.
Tabela 5 Parametry technologiczne, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego filtratu zmodyfikowanego tłuszczu z surowca, oleju rzepakowego (TŁUSZCZ 1)
Nr próby PR 04
Parametry technologiczne procesu rozdzielania rozpuszczalnikowego
Rozpuszczalnik DI-ME, stosunek mas. 30:70
Temperatura krystalizacji/filtracji, °C -30
Całkowity stosunek rozpuszczalnika do surowca, (m/m) 6,0:1
Rozcieńczenie I, temp.60°C, (m/m) 2,4: 1
Rozcieńczenie II, temp.20°C, (m/m) 1,0 : 1
Rozcieńczenie III, temp.4°C, (m/m) 1,0 : 1
Rozcieńczenie IV, temp.-l 1°C, (m/m) 0,8 : 1
Mycie w temperaturze sączenia, (m/m) 0,8 : 1
PL 241 183 Β1
Nr próby PR 04
Bilans masowy procesów rozdzielania rozpuszczalnikowego
Wydajność filtratu, 93,0
Wydajność osadu, %(m/m) 2,5
Straty, %(m/m) 4,5
Czas sączenia, sekundy 223
Właściwości filtratu
Lepkość kinematy czna w temp. 40°C, mm2/s 36,04
Temperatura mętnienia, C -12
Temperatura płynięcia, °C -20
Temperatura krzepnięcia, °C -21
Przykład 5
Olej słonecznikowy o parametrach jakościowych przedstawionych w tabeli 6 (ozn. TŁUSZCZ 2)
Tabela 6 Wyniki badań oleju słonecznikowego (ozn. TŁUSZCZ 2).
Lp. Oznaczana właściwość Jednostka TŁUSZCZ 2 Metoda badania
1 Lepkość kinematyczna w temp. 40°C mm /s 39,84 PN-EN ISO 3104
2 Lepkość kinematyczna w temp. 100°C mmz/s 8,50 PN-EN ISO 3104
3 Wskaźnik lepkości - 202 PN-ISO 2909:09
4 Temperatura mętnienia DC -4 PN ISO 3016
5 Temperatura płynięcia °c -16 PN ISO 3016
6 Temperatura krzepnięcia °c -18 ASTM D 7346
7 Temperatura zapłonu, w tyglu otwartym Cleyeland °c 39,19 ISO 2592
8 Liczba kwasowa mg KOH/g 0,15
9 Liczba jodowa gJ/lOOg 112 PN-EN 14111:2004
10 Gęstość w temperaturze 15°C g/cm3 0,914 PN-EN ISO 12185
11 Zawartość fosforu ppm - PN-ISO 10540- 3:2005
Próbkę oleju słonecznikowego (ozn. TŁUSZCZ 2) w ilości 300 g poddano procesowi rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat i osad, mieszanina rozpuszczalników metyloetyloketonu (MEK) i toluenu (TOL).
Krystalizację węglowodorów w laboratorium przeprowadzono metodą stopniowego oziębiania znajdującej się w krystalizatorze mieszaniny surowca z rozpuszczalnikiem. Krystalizator umieszczony był w łaźni chłodzącej, wyposażonej w programator cyklu chłodzenia, pozwalający na ustalenie końcowej temperatury krystalizacji oraz odpowiedniej szybkości schładzania w kolejnych etapach procesu. Do kriostatu podłączona była nucza filtracyjna wyposażona w płaszcz, w którym krąży czynnik chłodzący.
PL 241 183 Β1
Proces krystalizacji prowadzony był metodą rozcieńczeń, poprzez dodawanie do schładzanej mieszaniny surowca z rozpuszczalnikiem kolejnych porcji oziębionego rozpuszczalnika, w odpowiednich momentach cyklu schładzania.
W procesie krystalizacji stosowano ciągłe mieszanie zawartości krystalizatora za pomocą mieszadła z końcówką kotwiczną, o szybkości mieszania dostosowanej do zwiększającej się lepkości mieszaniny.
Po osiągnięciu końcowej temperatury krystalizacji na nuczy próżniowej odfiltrowano wydzielony osad, którego głównym składnikiem są stałe glicerydy, zawierający zaokludowany rozpuszczalnik, od roztworu filtratu. Roztwór filtratu gromadził się w odbieralniku. Odfiltrowany osad przemywano porcją zimnego rozpuszczalnika. Zebrany z nuczy osad, a także roztwór filtratu poddano procesowi regeneracji rozpuszczalnika uzyskując produkt końcowy, którym jest filtrat - zmodyfikowany tłuszcz.
Operację regeneracji rozpuszczalnika prowadzono metodą destylacji ze strippingiem azotem.
W tabeli 7 przedstawione zostały: parametry technologiczne procesu rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat i osad, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego filtratu - zmodyfikowanego tłuszczu z oleju rzepakowego.
Tabela 7 Parametry technologiczne, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego filtratu zmodyfikowanego tłuszczu z surowca, oleju słonecznikowego (TŁUSZCZ 2)
Nr próby PR 05
Parametry technologiczne procesu rozdzielania rozpuszczalnikowego
Rozpuszczalnik MEK-TOL, stosunek mas. 30:70
Temperatura krystalizacji/filtracji, °C -28
Całkowity stosunek rozpuszczalnika do surowca (m/m) 6,0:1
Rozcieńczenie I, tcmp.60°C, (m/m) 2,4 : 1
Rozcieńczenie II, temp.20°C, (wm) 1,0: 1
Rozcieńczenie III, tenip.4°C, (m/m) 1,0: 1
Rozcieńczenie W, temp.-l 1°C, (m/m) 0,8 : 1
Mycie w temperaturze sączenia, (m/m) 0,8 : 1
Bilans masowy procesów rozdzielania rozpuszczalnikowego
Wydajność filtratu, %(mZm) 92,3
Wydajność osadu, ^/dm/m) 4,5
Straty, %(m/m) 3,2
Czas sączenia, sekundy 22
Właściwości filtratu
Lepkość kinematyczna w temp. 40°C, mm2/s 40,11
Temperatura mętnienia, °C -13
Temperatura płynięcia, UC -20
Temperatura krzepnięcia °C -24
Przykład 6
Olej roślinny posmażalniczy UCO o parametrach jakościowych przedstawionych w tabeli 8 (ozn. TŁUSZCZ 3).
PL 241 183 Β1
Tabela 8 Wyniki badań oleju posmażalniczego, UCO (ozn. TŁUSZCZ 3 )
Lp. Oznaczana właściwość Jednostka TŁUSZCZ 3 Metoda badania
1 Lepkość kinematyczna w temp. 40°C mm2/s 41,06 PN-EN ISO 3104
2 Temperatura mętnienia °C + 12 PN ISO 3016
3 Temperatura płynięcia °c -6 PN ISO 3016
4 Temperatura krzepnięcia °c -7 ASTM D 7364
Tabela 8.1 Wyniki badań profili kwasów tłuszczowych w oleju posmażalniczym ozn. TŁUSZCZ 3
Jednostka TŁUSZCZ 3
Składnik:
<C12 niezid %(m/m) -
C12:0 %(m/m) 0,1
Cl2 niezid %(m/m) -
<C14 niezid %(m/m) -
C14:0 %(m/m) 0,3
Cl 4 niezid %(m/m) -
C16:0 11,0
C16:l %(m/m) 0,4
C16 niezid 0,3
C18:0 %(m/m) 3,6
C18:l %(m/m) 52,7
C18:2 %(m/m) 26,1
Cl8 niezid %(m/m) 0,1
C18:3 %(m/m) 2,4
C20:0 %(m/m) 0,4
C20:l %(m/m) 0,6
C20 niezid %(m/m) -
C22:0 %(m/m) 0,5
C22 niezid %(m/m) o,l
C22:l 0,2
C24:0 %(m/m) 0,2
C24:l %(m/m) -
Wyższe niezid %(m/m) 1,0
SUMA %(m/m) 100.0
Próbkę oleju posmażalniczego (ozn. TŁUSZCZ 1) w ilości 300 g poddano procesowi rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat i osad, mieszanina rozpuszczalników metyloetyloketonu (MEK) i toluenu (TOL).
Krystalizację węglowodorów w laboratorium przeprowadzono metodą stopniowego oziębiania znajdującej się w krystalizatorze mieszaniny surowca z rozpuszczalnikiem. Krystalizator umieszczony był w łaźni chłodzącej, wyposażonej w programator cyklu chłodzenia, pozwalający na ustalenie końcowej temperatury krystalizacji oraz odpowiedniej szybkości schładzania w kolejnych etapach procesu. Do kriostatu podłączona była nucza filtracyjna wyposażona w płaszcz, w którym krąży czynnik chłodzący.
PL 241 183 Β1
Proces krystalizacji prowadzony był metodą rozcieńczeń, poprzez dodawanie do schładzanej mieszaniny surowca z rozpuszczalnikiem kolejnych porcji oziębionego rozpuszczalnika, w odpowiednich momentach cyklu schładzania.
W procesie krystalizacji stosowano ciągłe mieszanie zawartości krystalizatora za pomocą mieszadła z końcówką kotwiczną, o szybkości mieszania dostosowanej do zwiększającej się lepkości mieszaniny.
Po osiągnięciu końcowej temperatury krystalizacji na nuczy próżniowej odfiltrowano wydzielony osad, którego głównym składnikiem są stałe glicerydy, zawierający zaokludowany rozpuszczalnik, od roztworu filtratu. Roztwór filtratu gromadził się w odbieralniku. Odfiltrowany osad przemywano porcją zimnego rozpuszczalnika. Zebrany z nuczy osad, a także roztwór filtratu poddano procesowi regeneracji rozpuszczalnika uzyskując produkt końcowy, którym jest filtrat - zmodyfikowany tłuszcz. Operację regeneracji rozpuszczalnika prowadzono metodą destylacji ze strippingiem azotem.
W tabeli 9 przedstawione zostały: parametry technologiczne procesu rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat i osad, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego filtratu oleju posmażalniczego zmodyfikowanego tłuszczu z oleju posmażalniczego.
Tabela 9 Parametry technologiczne, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego filtratu zmodyfikowanego tłuszczu z surowca, oleju posmażalniczego (TŁUSZCZ 3)
Nr próby PR 06
Parametry technologiczne procesu rozdzielania rozpuszczalnikowego
Rozpuszczalnik MEK-TOL, stosunek mas. 60:40
Temperatura krystalizacji/filtracji, °C -28
Całkowity stosunek rozpuszczalnika do surowca, (m/m) 2,8: 1
Rozcieńczenie I, temp.60°C, (m/m) 1,4 : 1
Rozcieńczenie II, temp.20°C, (m/m) 0,6 : 1
Rozcieńczenie III, temp.4°C, (m/m) -
Rozcieńczenie IV, tcmp.-l 1°C, (min) 0,6: 1
Mycie w temperaturze sączenia, (m/m) 0,2 : 1
Bilans masowy procesów rozdzielania rozpuszczalnikowego
Wydajność filtratu, %(m/m) 86,5
Wydajność osadu, °/o(m/m) 10,1
Straty, %(m'm) 3,4
Czas sączenia, sekundy 24
Właściwości filtratu
Lepkość kinematyczna w temp. 40°C, mmz/s 41,36
Temperatura mętnienia, °C -8
Temperatura płynięcia, °C -9
Temperatura krzepnięcia, °C -10
PL 241 183 Β1
Tabela 9.1 Wynik badań profili kwasów tłuszczowych w filtracie - zmodyfikowanym tłuszczu ozn.(144/ol)
Jednostka Filtrat
Nr ewidencyjny 144/ ol
Składnik:
<C12 niezid %(m/m) -
C12:0 %(m/m) 0,1
Cl 2 niezid %(m/m) -
<04 niezid %(m/m) -
C14:0 %(m/m) 0,2
C14 niezid %(m/m) -
06:0 %(m/m) 8,7
06:1 %(m/m) 0,4
C16 niezid %(m/m) 0,2
08:0 %(m/m) 2,7
08:1 %(m/m) 55,9
08:2 %(m/m) 27,6
C18 niezid %(m/m) -
08:3 2,6
C20:0 %(m/m) 0,3
C20:l %(m/m) 0,6
C20 niezid %(m/m) -
C22:0 %(m/m) 0,4
C22 niezid %(m/m) 0,1
C22:l %(m/m) 0,1
C24:0 %(m/m) 0,1
C24:l %(m/m) -
Wyższe niezid %(m/m) 1,0
SUMA 100,0
Tabela 9.2 Wyniki badań profili kwasów tłuszczowych w osadzie ozn. (144/g)
Jednostka Osad
Nr ewidencyjny 144/g
Składnik:
<C12 niezid -
C12.0 %(m/m) 0,2
Cl 2 niezid %(m/m) -
<04 niezid %(m/m) -
04:0 %(m/m) 1,1
04 niezid %(m/m) 0,2
06:0 43,4
06:1 %(m/m) 0,4
06 niezid %(m/m) 0,7
08:0 %(m/m) 15,6
PL 241 183 Β1
Jednostka Osad
Nr ewidencyjny 144/g
Składnik:
C18:l %(m/m) 26,1
C18:2 %(m/m) 7,7
Cl8 niezid %(m/m) 0,4
C18:3 %(m/m) 0,8
C20:0 %(m/m) 1,1
C20:l %(m/m) 0,3
C20 niezid %(m/m) -
C22:0 %(m/m) 1,2
C22 niezid %(m/m) -
C22:l %(m/m) 0,2
C24:0 %(m/m) 0,5
C24:l %(m/m) -
Wyższe niezid %(m/m) 1,0
SUMA %(m/m) 100,0
Przykład 7
Próbkę oleju posmażalniczego (ozn. TŁUSZCZ 3) w ilości 300 g poddano procesowi rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat i osad, mieszaniną rozpuszczalników metyloetyloketonu (MEK) i toluenu (TOL) według zasad postępowania opisanych w przykładzie 5 z tą różnicą, że przed krystalizacją do surowca dodano modyfikator krystalizacji w ilości 1000 ppm.
W tabeli 10 przedstawione zostały: parametry technologiczne procesu rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat i osad, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego filtratu, zmodyfikowanego tłuszczu z oleju posmażalniczego.
Tabela 10 Parametry technologiczne, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego filtratu, zmodyfikowanego tłuszczu z surowca, oleju posmażalniczego (TŁUSZCZ 3)
Nr próby PR 07
Modyfikator krystalizacji Viscoplex 9-327
Parametry technologiczne procesu rozdzielania rozpuszczalnikowego
Rozpuszczalnik MEK-TOL, stosunek mas. 50:50
Temperatura krystalizacji/Tiltracji, °C -22
Całkow ity stosunek rozpuszczalnika do surow'ca, (m/m) 5,5:1
Rozcieńczenie I, temp.60°C, (m/m) 2,8: 1
Rozcieńczenie II, temp.20°C, (m/m) 1 : 1
Rozcieńczenie III, tcmp.4°C, (m/m) 1 : 1
Rozcieńczenie W, temp.-l 1°C, (m/m) 0,5 : 1
Mycie w temperaturze sączenia, (m/m) 0,2 : 1
PL 241 183 Β1
Nr próby PR 07
Bilans masowy procesów rozdzielania rozpuszczalnikowego
Wydajność filtratu, %(mzm) 87,4
Wydajność osadu, %(m/m) 9,4
Straty, %(m/m) 3,2
Czas sączenia, sekundy 21
Właściwości filtratu
Lepkość kinematyczna w temp. 40°C, mm2/s 41,45
Temperatura mętnienia, °C -10
Temperatura płynięcia, °C 12
Temperatura krzepnięcia ,°C -13
P rzy kład 8
Próbkę oleju posmażalniczego ( ozn. TŁUSZCZ 3) w ilości 300 g poddano procesowi rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat i osad, mieszaniną rozpuszczalników 1,2-dichloropropanu (PDC) i chlorku metylenu (ME) według zasad postępowania opisanych w przykładzie 5 z tą różnicą, że przed krystalizacją do surowca dodano modyfikator krystalizacji w ilości 1000 ppm.
W tabeli 11 przedstawione zostały: parametry technologiczne procesu rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat i osad, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego filtratu - zmodyfikowanego tłuszczu z oleju posmażalniczego.
Tabela 11 Parametry technologiczne, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego filtratu, zmodyfikowanego tłuszczu z surowca, oleju posmażalniczego (TŁUSZCZ 3)
Nr próby PR 08
Modyfikator krystalizacji Viscoplex 9-327
Parametry technologiczne procesu rozdzielania rozpuszczalnikowego
Rozpuszczalnik PDC-ME, stosunek mas. 40:60
Temperatura krystalizacji/filtracji, °C -22
Całkowity stosunek rozpuszczalnika do surowca (m/m) 2,8 : 1
Rozcieńczenie I, temp.60°C, (m/m) 1,4 : 1
Rozcieńczenie II, temp.20°C, (m/m) 0,6 : 1
Rozcieńczenie III, temp.4°C, (m/m) -
Rozcieńczenie IV, tcmp.-l 1°C, (m/m) 0,6: 1
Mycie w temperaturze sączenia, (m/m) 0,2 : 1
Bilans masowy procesów rozdzielania rozpuszczalnikowego
Wydajność filtratu, %(m/m) 86,6
Wydajność osadu, %(m/m) 7,9
PL 241 183 Β1
Nr próby PROS
Straty, 4,9
Czas sączenia, sekundy 143
Właściwości filtratu
Lepkość kinematyczna w temp. 40°C, mm2/s 41,28
Temperatura mętnienia, °C -7
Temperatura płynięcia, °C -8
Temperatura krzepnięcia ,°C -10
Przykład 9
Tłuszcz zwierzęcy (smalec) o parametrach jakościowych przedstawionych w tabeli 10 (ozn. TŁUSZCZ 4
Tabela 12 Wyniki badań tłuszczu zwierzęcego (ozn. TŁUSZCZ 4)
Lp. Oznaczana właściwość Jednostka Tłuszcz Metoda badania
Nr ewidencyjny - 81/B1 -
1 Lepkość kinematyczna w temp. 40°C mm2/s 38,04 PN-EN ISO 3104
2 Temperatura, mętnienia °C +30 PN ISO 3016
3 Temperatura płynięcia °C +27 PN ISO 3016
4 Temperatura krzepnięcia °c +24 ASTM D 7364
Tabela 12.1 Wyniki badań profili kwasów tłuszczowych w tłuszczu zwierzęcym ozn. TŁUSZCZ 4
Jednostka TŁUSZCZ 4
Składnik:
<C12 niezid %(m/m) 0,1
Cl 2:0 %(m/m) -
Cl2 niezid %(m/m) 0,1
<C14 niezid %(m/m) -
C14:0 %(m/m) 1,5
C14 niezid %(m/m) -
C16:0 %(m/m) 27,8
C16:l %(m/m) 2,4
C16 niezid %(m/m) 0,6
C18:0 %(m/m) 17,2
C18:l %(m/m) 36,5
C18:2 %(m/m) 10,8
C18 niezid %(m/m) 0,6
C18:3 %(m/m) 0,8
PL 241 183 Β1
Jednostka TŁUSZCZ 4
Składnik:
C20:0 %(m/m) 0,2
C20:l %(m/m) 0,6
C20 niezid %(m/m) 0,6
C22:0 %(m/m) -
C22 niezid %(m/m) -
C22:l %(m/m) 0,l
C24:0 %(m/m) oj
C24:l %(m/m) -
Wyższe niezid %(m/m) -
SUMA %(m/m) 100,0
Próbkę tłuszczu zwierzęcego - smalcu, (ozn. TŁUSZCZ 4) w ilości 300 g poddano procesowi rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat i osad, mieszanina metyloetyloketonu (MEK) i toluenu (TOL).
Krystalizację węglowodorów w laboratorium przeprowadzono metodą stopniowego oziębiania znajdującej się w krystalizatorze mieszaniny surowca z rozpuszczalnikiem. Krystalizator umieszczony był w łaźni chłodzącej, wyposażonej w programator cyklu chłodzenia, pozwalający na ustalenie końcowej temperatury krystalizacji oraz odpowiedniej szybkości schładzania w kolejnych etapach procesu. Do kriostatu podłączona była nucza filtracyjna wyposażona w płaszcz, w którym krąży czynnik chłodzący.
Proces krystalizacji prowadzony był metodą rozcieńczeń, poprzez dodawanie do schładzanej mieszaniny surowca z rozpuszczalnikiem kolejnych porcji oziębionego rozpuszczalnika, w odpowiednich momentach cyklu schładzania.
W procesie krystalizacji stosowano ciągłe mieszanie zawartości krystalizatora za pomocą mieszadła z końcówką kotwiczną, o szybkości mieszania dostosowanej do zwiększającej się lepkości mieszaniny.
Po osiągnięciu końcowej temperatury krystalizacji na nuczy próżniowej odfiltrowano wydzielony osad, którego głównym składnikiem są stałe glicerydy, zawierający zaokludowany rozpuszczalnik, od roztworu filtratu. Roztwór filtratu gromadził się w odbieralniku. Odfiltrowany osad przemywano porcją zimnego rozpuszczalnika. Zebrany z nuczy osad, a także roztwór filtratu poddano procesowi regeneracji rozpuszczalnika uzyskując produkt końcowy, którym jest filtrat - zmodyfikowany tłuszcz. Operację regeneracji rozpuszczalnika prowadzono metodą destylacji ze strippingiem azotem.
W tabeli 13 przedstawione zostały: parametry technologiczne procesu rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat i osad, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego filtratu, zmodyfikowanego tłuszczu ze smalcu.
Tabela 13 Parametry technologiczne, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego filtratu zmodyfikowanego tłuszczu z surowca, smalcu (TŁUSZCZ 4)
Nr próby PR 09
Parametry technologiczne procesu rozdzielania rozpuszczalnikowego
Rozpuszczalnik MEK-TOL, stosunek mas. 40:60
Temperatura krystalizacji/filtracji, °C -15
Całkowity stosunek rozpuszczalnika do surowca, (m/m) 3,4: 1
Rozcieńczenie I, temp.60°C, (m/m) 1,4 : 1
Rozcieńczenie II, temp.20°C, (m/m) 1,0: 1
PL 241 183 Β1
Nr próby PR 09
Rozcieńczenie III, temp.4°C, (m/m) -
Rozcieńczenie IV, temp.-l l°C, (m/m) 0,7: 1
Mycie w temperaturze sączenia, (m/m) 0,3 : 1
Bilans masowy procesów rozdzielania rozpuszczalnikowego
Wydajność filtratu, %(m/m) 50,1
Wydajność osadu, °/o(m/m) 46,3
Straty, 3,6
Czas sączenia, sekundy 24
Właściwości filtratu
Lepkość kinematyczna w temp. 40°C, mm2/s 38,29
Temperatura mętnienia, “C -2
Temperatura płynięcia, °C -4
Temperatura krzepnięcia, °C -5
Tabela 13.1 Wyniki badań profili kwasów tłuszczowych w filtracie - zmodyfikowanym tłuszczu ozn. (154/oi)
Jednostka Filtrat
Nr ewidencyjny 154/ol
Składnik:
<C12 niezid %(m/m) 0,1
C12:0 %(m/m) 0,1
Cl 2 niezid %(m/m) -
<C14 niezid %(m/m) -
C14:0 %(m/m) 1,5
C14 niezid %(m/m) -
C16:0 %(m/m) 20,7
C16:l %(m/m) 3,4
C16 niezid %(m/m) 0,6
C18:0 %(m/m) 5,2
CI 8:1 %(m/m) 49,6
C18:2 %(m/m) 14,8
C18 niezid %(m/m) 0,9
C18:3 %(m/m) 1,2
C20:0 %(m/m) 0,2
C20:l %(m/m) 0,9
C20 niezid %(m/m) 0,7
PL 241 183 Β1
Jednostka Filtrat
Nr ewidencyjny 154/oł
Składnik:
C22:0 -
C22 niezid -
C22:l %(m/m) 0,1
C24;0 %(m/m) -
C24:l %(m/m) -
Wyższe niezid %(m/m) -
SUMA %(m/m) 100,0
Tabela 13.2 Wyniki badań profili kwasów tłuszczowych w osadzie 154/ g
Jednostka Osad
Nr ewidencyjny 154/g
Składnik:
<C12 niezid %(m/m) -
C12.0 %(m/m) -
Cl2 niezid %(m/m) -
<C14 niezid %(m/m) -
C14:0 %(m/m) 1,1
Cl4 niezid %(m/m) -
C16:0 %(m/m) 34,3
C16:l 1,1
Cl6 niezid 0,6
C18:0 30,6
C18:l %(m/m) 24,4
C18:2 %(m/m) 5,9
Cl 8 niezid 0,5
C18:3 %(m/m) 0,4
C20:0 %(m/m) 0,3
C20:l %(m/m) 0,4
C20 niezid %(m/m) 0,3
C22:0 %(m/m) -
C22 niezid %(m/m) 0,1
C22:l %(m/m) -
C24:0 %(m/m) -
C24:l %(m/m) -
Wyższe niezid %(m/m) -
SUMA 100,0
P rzy kład 10
Olej roślinny rzepakowy uwodorniony o parametrach jakościowych przedstawionych w tabeli 14 (ozn. TŁUSZCZ 5).
PL 241 183 Β1
Tabela 14 Wyniki badań oleju roślinnego rzepakowego uwodornionego (ozn. TŁUSZCZ 5)
Lp. Oznaczana właściwość Jednostka TŁUSZCZ 5 Metoda badania
1 Lepkość kinematyczna w temp. 40°C mm2/s 43,13 PN-EN ISO 3104
2 Lepkość kinematyczna w temp. 100°C mm2/s 8,993 PN-EN ISO 3104
3 Temperatura mętnienia CC +6 PN ISO 3016
4 Temperatura płynięcia CC 0 PN ISO 3016
5 Temperatura krzepnięcia; Temp, brak przepływu. °c -2 ASTM D 7346
6 Liczba kwasowa mg KOH/g 0,05
7 Liczba jodowa gJ/lOOg 88,4 PN-EN 14111:2004
8 Gęstość w temperaturze 15°C g/cm3 0,9160 PN-EN ISO 12185
Tabela 14.1 Wyniki badań profili kwasów tłuszczowych w oleju rzepakowym uwodornionym (ozn. TŁUSZCZ 5)
Jednostka TŁUSZCZ 5
Składnik:
<C12 niezid -
C12:0 -
Cl2 niezid -
<C14 niezid -
C14:0 0,1
Cl4 niezid -
C16:0 %(m/m) 5,7
C16:l %(m/m) 0,3
C16 niezid %(m/m) 0,2
C18;0 %(m/m) 2,4
C18:l %(mm) 77,7
C18:2 %(m/m) 4,4
C18 niezid 5,3
C18:3 %(m/m) 0,3
C20:0 %(m/m) 0,6
C20:l %(m/m) 1,4
C20 niezid 0,6
C22:0 %(m/m) 0,3
C22 niezid %(m/m) 0,1
C22:l %(m/m) 0,3
C24:0 %(m/m) 0,1
C24:1 %(m/m) 0,2
Wyższe niezid -
SUMA %(m/m) 100,0
Zawartość kwasu elaid ynowego (trans-9) - w tym trans-11 15,8
PL 241 183 Β1
Próbkę oleju rzepakowego uwodornionego (ozn. TŁUSZCZ 5) w ilości 300 g poddano procesowi rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat i osad, mieszaniną rozpuszczalników metyloetyloketonu (MEK) i toluenu (TOL).
Krystalizację węglowodorów w laboratorium przeprowadzono metodą stopniowego oziębiania znajdującej się w krystalizatorze mieszaniny surowca z rozpuszczalnikiem. Krystalizator umieszczony był w łaźni chłodzącej, wyposażonej w programator cyklu chłodzenia, pozwalający na ustalenie końcowej temperatury krystalizacji oraz odpowiedniej szybkości schładzania w kolejnych etapach procesu. Do kriostatu podłączona była nucza filtracyjna wyposażona w płaszcz, w którym krąży czynnik chłodzący.
Proces krystalizacji prowadzony był metodą rozcieńczeń, poprzez dodawanie do schładzanej mieszaniny surowca z rozpuszczalnikiem kolejnych porcji oziębionego rozpuszczalnika, w odpowiednich momentach cyklu schładzania.
W procesie krystalizacji stosowano ciągłe mieszanie zawartości krystalizatora za pomocą mieszadła z końcówką kotwiczną, o szybkości mieszania dostosowanej do zwiększającej się lepkości mieszaniny.
Po osiągnięciu końcowej temperatury krystalizacji na nuczy próżniowej odfiltrowano wydzielony osad, którego głównym składnikiem są stałe glicerydy, zawierający zaokludowany rozpuszczalnik, od roztworu filtratu. Roztwór filtratu gromadził się w odbieralniku. Odfiltrowany osad przemywano porcją zimnego rozpuszczalnika. Zebrany z nuczy osad, a także roztwór filtratu poddano procesowi regeneracji rozpuszczalnika uzyskując produkt końcowy, którym jest filtrat - zmodyfikowany tłuszcz. Operację regeneracji rozpuszczalnika prowadzono metodą destylacji ze strippingiem azotem.
W tabeli 15 przedstawione zostały: parametry technologiczne procesu rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat i osad, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego filtratu - zmodyfikowanego tłuszczu z oleju rzepakowego uwodornionego.
Tabela 15 Parametry technologiczne, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego filtratu zmodyfikowanego tłuszczu z surowca, oleju rzepakowego uwodornionego (TŁUSZCZ 5)
Nr próby PR 10
Parametry technologiczne procesu rozdzielania rozpuszczalnikowego
Rozpuszczalnik MEK-TOL, stosunek mas. 80:20
Temperatura krystalizacji/filtracji, °C -24
Całkowity stosunek rozpuszczalnika do surowca, (m/m) 4,4: 1
Rozcieńczenie I, tcmp.60°C, (m/m) 2,0 : 1
Rozcieńczenie II, temp.20°C, (m/m) 1,5 : 1
Rozcieńczenie III, tcmp.4°C, (m/m) 0,7: 1
Rozcieńczenie IV, temp.-l 1°C, (m/m) -
Mycie w temperaturze sączenia, (m/m) 0,4:1
Bilans masowy procesów rozdzielania rozpuszczalnikowego
Wydajność filtratu, %(m/m) 89,1
Wydajność osadu, %(m/m) 7,7
Straty, %(m/m) 3,2
Czas sączenia, sekundy 24
PL 241 183 Β1
Nr próby PR 10
Właściwości filtratu
Lepkość kinematy czna w temp. 40°C, mm2/s 43,67
Temperatura mętnienia, DC -6
Temperatura płynięcia, °C -8
Temperatura krzepnięcia, °C -10
Tabela 15.1 Wyniki badań profili kwasów tłuszczowych w filtracie - zmodyfikowanym tłuszczu ozn.(68/ol)
Oznaczana cecha Jednostka Wynik badania
Kwas tłuszczowy - 68/ol
04:0 0,1
04 niezid 0
06:0 3,8
06:1 0,4
06 niezid o,l
08:0 1,3
€18:1 %(m/w) 80,3
08:2 4,4
08 niezid 5,7
08:3 0,4
€20:0 0,4
C20:l 1,5
C20 niezid 0,9
C22:0 0,2
C22:l 0,3
€22 niezid 0
C24:0 OJ
C24:l θ,ι
Suma 100
Tabela 15.2 Wyniki badań profili kwasów tłuszczowych w osadzie 68/g
Oznaczana cecha Jednostka Wynik badania
Kwas tłuszczowy - 68/g
04:0 0,1
04 niezid 0
PL 241 183 Β1
Oznaczana cecha Jednostka Wynik badania
C16:0 %{m/m) 9,7
C16:l %(m/m) 0,3
C16 niezid %(m/m) 0,2
C18:0 %(m/m) 5,2
C18:l %(m/m) 71
C18:2 %(m/m) 3,5
C18 niezid %(m/m) 4,4
C18:3 0,2
C20:0 %{m/m) 1,2
C20:l %(m/m) 1,3
C20 niezid %(m/m) 1,4
C22:0 %(m/m) 0,6
C22:l 0,4
C22 niezid %(m/m) 0,1
C24:0 0,2
C24:l %(m/m) 0,2
Suma %(m/m) 100
P rzy kład 11
Próbkę oleju rzepakowego uwodornionego (ozn. TŁUSZCZ 5) w ilości 300 g poddano procesowi rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat i osad, rozpuszczalnikiem 1,2-dichloropropanem (PDC) według zasad postępowania opisanych w przykładzie 9.
W tabeli 16 przedstawione zostały: parametry technologiczne procesu rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat i osad, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego filtratu - zmodyfikowanego tłuszczu z oleju rzepakowego uwodornionego.
Tabela 16 Parametry technologiczne, bilans masowy oraz właściwości uzyskanego filtratu zmodyfikowanego tłuszczu z surowca, oleju rzepakowego uwodornionego (TŁUSZCZ 5)
Nr próby PR 11
Parametry technologiczne procesu rozdzielania rozpuszczalnikowego
Rozpuszczalnik PDC, stosunek mas. -
Temperatura krystalizacji/filtracji, °C -23
Całkowity stosunek rozpuszczalnika do surowca, (m/m) 4,6: 1
Rozcieńczenie I, temp.60°C, (m/m) 2,0 : 1
Rozcieńczenie II, temp.20°C, (m/m) 1,6: 1
Rozcieńczenie III, temp.4°C, (m/m) 0,7: 1
PL 241 183 Β1
Nr próby PR 11
Rozcieńczenie IV, tcmp.-l 1°C, (m/m) -
Mycie w temperaturze sączenia, (m/m) 0,5:1
Bilans masowy procesów rozdzielania rozpuszczalnikowego
Wydajność filtratu, 87,4
Wydajność osadu, 7,3
Straty, %(m/m) 5,3
Czas sączenia, sekundy 182
Właściwości filtratu
Lepkość kinematyczna w temp. 40°C, mmz/s 43,52
Temperatura mętnienia, °C -4
Temperatura płynięcia, C -6
Temperatura krzepnięcia, °C -7
Powyższe przykłady dowiodły, że wynalazek nadaje się do przemysłowego stosowania.

Claims (9)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób wytwarzania zmodyfikowanego tłuszczu, znamienny tym, że będący surowcem tłuszcz, to jest oleje roślinne, uwodornione oleje roślinne, tłuszcze zwierzęce, oleje posmażalnicze o temperaturze mętnienia równej lub wyższej niż -11°C, temperaturze płynięcia równej lub wyższej niż -18°C i temperaturze krzepnięcia równej lub wyższej niż -21 °C poddaje się procesowi rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat, będący zmodyfikowanym tłuszczem i osad, którego głównym składnikiem są stałe glicerydy, obejmującemu etap krystalizacji i etap filtracji, przy czym w etapie krystalizacji surowiec poddaje się pierwszemu rozcieńczeniu rozpuszczalnikiem zawierającym 10% - 90% (m/m) metyloetyloketonu i odpowiednio 90% - 10% (m/m) toluenu, uzyskując mieszaninę surowca rozpuszczalnika, którą następnie oziębia się z kontrolowaną prędkością, z równoczesnym doprowadzeniem oziębionego rozpuszczalnika w 1-6 porcjach - kolejne rozcieńczenia, przy szybkości schładzania w zakresie 0,2-6,0°C/min., aż do osiągnięcia temperatury od -15 do -30°C, przy czym stosunek sumarycznej ilości rozpuszczalnika do surowca zawiera się w przedziale od 1,4:1 do 7,0:1 (m/m), a jednostkowa wielkość rozcieńczeń wyrażona stosunkiem masowym rozpuszczalnika do surowca wynosi od 0,2:1 do 3,4:1 (m/m), po czym w zakresie temperatur od -15 do -30°C, odfiltrowuje się wydzielony osad, który przemywa się zimnym rozpuszczalnikiem o takim samym składzie jak rozpuszczalnik używany w etapie krystalizacji, stosowanym w ilości od 0,1:1 do 2:1 (m/m) wyrażonej stosunkiem masowym rozpuszczalnika do surowca, a następnie z roztworu filtratu oddestylowuje się rozpuszczalnik uzyskując produkt końcowy, filtrat - zmodyfikowany tłuszcz o obniżonych: temperaturze mętnienia o 4-32°C, temperaturze płynięcia o 3-31 °C i temperaturze krzepnięcia o 3-29°C, w stosunku do wartości tych temperatur przed poddaniem surowca procesowi rozdzielania rozpuszczalnikowego na filtrat i osad.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do surowca wprowadza się dodatkowo modyfikator krystalizacji, zawierający jako substancję aktywną polimetakrylany alkilu, w ilości od 50 do 5000 ppm (mg/kg), korzystnie 800-1200 ppm.
    PL 241 183 B1
  3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że rozpuszczalnik stosowany w etapie krystalizacji i w etapie filtracji zawiera 45% - 55% (m/m) metyloetyloketonu i odpowiednio 55% -45% (m/m) toluenu.
  4. 4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że mieszaninę w etapie krystalizacji schładza się z szybkością 0,4-1,4°C/min. do wartości temperatury od -23 do -28°C.
  5. 5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stosunek sumarycznej ilości rozpuszczalnika do wsadu zawiera się w przedziale od 2,2:1 do 4,0:1 (m/m).
  6. 6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że liczba rozcieńczeń w etapie krystalizacji wynosi od 2 do 3.
  7. 7. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wydzielony osad odfiltrowuje się w zakresie temperatur od -23 do -28°C i przemywa się zimnym rozpuszczalnikiem stosowanym w ilości od 0,3:1 do 1:1,0 (m/m).
  8. 8. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że w etapie krystalizacji temperatura rozpuszczalnika w punkcie dostrzyku do mieszaniny jest równa lub różni się maksymalnie o ± 3°C od temperatury oziębianej mieszaniny.
  9. 9. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że w etapie krystalizacji pierwszą porcję rozpuszczalnika do surowca wprowadza się w temperaturze, w której surowiec jest jednorodną fazą ciekłą nie zawierającą kryształów, korzystnie z przedziału 45-60°C.
PL434447A 2020-06-25 2020-06-25 Sposób wytwarzania zmodyfikowanego tłuszczu PL241183B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL434447A PL241183B1 (pl) 2020-06-25 2020-06-25 Sposób wytwarzania zmodyfikowanego tłuszczu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL434447A PL241183B1 (pl) 2020-06-25 2020-06-25 Sposób wytwarzania zmodyfikowanego tłuszczu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL434447A1 PL434447A1 (pl) 2021-12-27
PL241183B1 true PL241183B1 (pl) 2022-08-16

Family

ID=80001241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL434447A PL241183B1 (pl) 2020-06-25 2020-06-25 Sposób wytwarzania zmodyfikowanego tłuszczu

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL241183B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL434447A1 (pl) 2021-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7572505B2 (ja) バイオディーゼル、ディーゼルレンジ炭化水素を製造するための方法及び装置並びに生成物
EP2114851B1 (en) Process for separating saturated and unsaturated fatty acids
EP2215195B1 (en) An improved process for the preparation of biodiesel from vegetable oils containing high ffa
EP1885823A2 (en) Production of biodiesel from balanites aegyptiaca
PL241183B1 (pl) Sposób wytwarzania zmodyfikowanego tłuszczu
PL241180B1 (pl) Sposób otrzymywania zmodyfikowanego tłuszczu
PL241184B1 (pl) Sposób wytwarzania zmodyfikowanego tłuszczu
PL241182B1 (pl) Sposób wytwarzania zmodyfikowanego tłuszczu
PL241181B1 (pl) Sposób otrzymywania zmodyfikowanego tłuszczu
AU2003267398A1 (en) Method for improving the long term stability of biodiesel
JPH11106782A (ja) 脂肪酸類からの飽和脂肪酸の低減方法
WO2023067069A1 (en) Adsorptive purification of a renewable feedstock
US5441738A (en) Process for improving a glycerolysed oil
PL236714B1 (pl) Sposób wytwarzania zmodyfikowanego biopaliwa FAME przeznaczonego do silników samochodowych o zapłonie samoczynnym
EP4065670B1 (fr) Additif de lubrifiance pour carburant
PL236712B1 (pl) Sposób wytwarzania zmodyfikowanego biopaliwa FAME przeznaczonego do silników samochodowych o zapłonie samoczynnym
PL236711B1 (pl) Sposób wytwarzania zmodyfikowanego biopaliwa FAME przeznaczonego do silników samochodowych o zapłonie samoczynnym
PL236708B1 (pl) Sposób wytwarzania zmodyfikowanego biopaliwa FAME przeznaczonego do silników samochodowych o zapłonie samoczynnym
PL236705B1 (pl) Sposób wytwarzania zmodyfikowanego biopaliwa FAME przeznaczonego do silników samochodowych o zapłonie samoczynnym
PL236709B1 (pl) Sposób wytwarzania zmodyfikowanego biopaliwa FAME przeznaczonego do silników samochodowych o zapłonie samoczynnym
PL236713B1 (pl) Sposób wytwarzania zmodyfikowanego biopaliwa FAME przeznaczonego do silników samochodowych o zapłonie samoczynnym
PL236707B1 (pl) Sposób wytwarzania zmodyfikowanego biopaliwa FAME przeznaczonego do silników samochodowych o zapłonie samoczynnym
PL236706B1 (pl) Sposób wytwarzania zmodyfikowanego biopaliwa FAME przeznaczonego do silników samochodowych o zapłonie samoczynnym
PL236710B1 (pl) Sposób wytwarzania zmodyfikowanego biopaliwa FAME przeznaczonego do silników samochodowych o zapłonie samoczynnym
JP2015512961A (ja) グリセリド油を精製し、このプロセスで得られるトリグリセリド油を純化するプロセス