DE1470484A1 - Verfahren zur Entfernung von geradkettigen Kohlenwasserstoffen aus Erdoelfraktionen - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHÖNWALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES

5 KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

Köln, den 9. August I968 Kl/Re

The British Petroleum Company Limited, Britannic House, Finsbury Circus, London, E.C. 2 (England)

Verfahren zur Entfernung von geradkettigen Kohlenwasserstoffen aus Erdölfraktionen.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur vollständigen oder teilweisen Entfernung von geradkettigen Kohlenwasserstoffen aus Erdölfraktionen, die diese Kohlenwasserstoffe enthalten, insbesondere auf ein kombiniertes Verfahren zur Durchführung dieser. Entfernung von Kohlenwasserstoffen aus Erdölfraktionen unter Erzeugung von Futterhefen.

Gewisse Erdölfraktionen, insbesondere Gasöle, enthalten bekanntlich geradkettige Kohlenwasserstoffe, und zwar hauptsächlich Paraffine, die Wachse darstellen und den Stockpunkt der Fraktion nachteilig beeinflussen; d.h. wenn diese Kohlenwasserstoffe ganz oder teilweise entfernt werden, findet eine Erniedrigung des Stockpunktes der Fraktion statt. Gewöhnlich wird das Wachs durch Ausfällung mit Hilfe von Lösungsmitteln entfernt,und das ursprünglich in der Fraktion anwesende Wachs wird als solches, d.h. ohne Umwandlung in wertvollere Produkte« gewonnen.

Die unterhalb der Gasöle siedenden Erdölfraktionen, beispielsweise schwer· Naphthene und Kerosine, enthalten ebenfalle geradkettige Kohlenwasserstoffe, die an sich in andere,

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wertvolle Produkte umwandelbar sind, aber bisher war im allgemeinen die Ausnutzung dieser Kohlenwasserstoffe durch die Notwendigkeit erschwert, sie aus den Erdölfraktionen, in denen sie enthalten sind, abzutrennen, bevor ihre Umwandlung in andere Produkte möglich ist.

Es ist ferner bekannt, daß Futterhefen unter Verwendung von Kohlehydraten, beispielsweise Melasse, Holzhydrolysenzucker und Ablaugen aus der Papierherstellung, als Ausgangsstoffe hergestellt werden.

Aus der Literatur gewinnt man den Eindruck, daß der Ersatz von Kohlehydraten durch Kohlenwasserstoffe für die Erzeugung von Hefe bisher nur theoretisch untersucht wurde, wobei reine Kohlenwasserstoffe oder Gemische von synthetischen Paraffinkohlenwasserstoffen als Ausgangsstoffe in Betracht gezogen wurden. Die Entwicklung eines großtechnischen Verfahrens wurde nicht in Erwägung gezogen. Dies ist nicht überraschend, da . man annehmen mußte, daß die Verwendung einer zweiten Flüssigphase, die mit der wäßrigen Phase, in der die Hefe wächst, unmischbar ist, eine starke Beschränkung der Geschwindigkeit bedeuten würde, mit der die Hefe den für ihr normales Wachstum notwendigen Sauerstoff assimilieren kann. Es erschien außerdem schwierig für die Hefe in einem wäßrigen Medium, eine zur Unterhaltung schnellen Wachstums ausreichende Versorgung mit Nährstoffen aus einer nicht mischbaren Phase zu erhalten.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur vollständigen oder teilweisen Entfernung von geradkettigen Kohlenwasserstoffen aus Erdölfraktionen unter Gewinnung eines wertvollen Produkte auf der Grundlage der in den Erdölfraktionen ent haltenen ursprünglichen geradkettigen Kohlenwasserstoffe sowie ein Verfahren zur Entparaffinierung bzw. Entwachsung von Gaeölfmktionen aus Erdöl unter Erzeugung von Nähr- bzw. Futterhefe.

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Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß man einen Hefestamm, der auf geradkettigen paraffinischen Kohlenwasserstoffen zu wachsen vermag, in Gegenwart einer teilweise • r, geradkettigen Kohlenwasserstoffen bestehenden Erdölfraktion, deren mittleres Molekulargewicht wenigstens 10 C-Atomen im MolekUl entspricht, und in Gegenwart eines wäßrigen Nährmediums sowie in Gegenwart eines freien Sauerstoff enthaltenden Gases züchtet und vom Gemisch einerseits Hefe und . andererseits eine Erdölfraktion, die einen verringerten Anteil an geradkettigen Kohlenwasserstoffen enthält oder frei von diesen geradkettigen Kohlenwasserstoffen ist, abtrennt.

Das Verfahren gemäß der Erfindung 1st von besonderem Wert für die Behandlung von Gasölfraktionen aus Erdöl, die geradkettige Kohlenwasserstoffe in Form von Wachsen enthalten, da durch dieses Verfahren Gasöle von erniedrigtem Stockpunkt erhalten werden, während die Wachse in ein wertvolles Produkt umgewandelt werden.

Die geradkettigen Kohlenwasserstoffe sind in den gemäß der Erfindung verwendeten Ausgangsmaterialien gewöhnlich als Paraffine anwesend, Jedoch können auch Olefine anwesend sein.

Es ist ein wichtiges und überraschendes Merkmal der Erfindung, daß bei der Züchtung von Hefen in Gegenwart der vorstehend beschriebenen Ausgangsstoffe unter Bedingungen, die das Wachstum der Hefe auf Kosten der geradkettigen Kohlenwasserstoffe begünstigen, die anderen Kohlenwasserstoffe, z.B. Isoparaffine, Naphthene und Aromaten, nicht oder höchstens zu einem sehr geringen Teil abgebaut bzw. umgewandelt werden. Ferner wird im Gegensatz zu üblichen chemischen Prozessen, die dem Massenwirkungsgesetz gehorchen, die Menge der geradkettigen Kohlenwasserstoffe, die pro Zeiteinheit entfernt wird, mit kleiner werdendem Anteil dieser Kohlenwasserstoffe Im Gesamtgemisch der Kohlenwasserstoffe nicht wesentlich geringer (ausgenommen natürlich in den allerletzten Stadien der Entfernung). Falls gewünsoht, kann also die erreichte prozentuale Umwandlung der geradkettigen Kohlenwasserstoffe bei einem Wert nahe 100 gehalten werden, ohne daß

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eine unverhältnismäßig große Verlängerung der Kontaktzeit zur Erzielung kleiner Verbesserungen erforderlich ist. Ferner kann bei einem kontinuierlichen Verfahren diese hohe umwandlung erreicht werden, ohne zur Anwendung eines langen Reaktionsweges Zuflucht zu nehmen.

Durch Anwendung des Verfahrens unter Bedingungen, bei denen der Abbau bzw. die Umwandlung der geradkettigen Kohlenwasserstoffe begrenzt wird, ist es möglich, unter Entfernung nur eines gewünschten Anteils dieser Kohlenwasserstoffe zu arbeiten. ·

Als Ausgangsmaterialien für das Verfahren gemäß der Erfindung eignen sich Kerosin, Gasöle und Schmieröle. Diese Ausgangsstoffe brauchen nicht oder nur bis zu einem gewissen Grade raffiniert zu sein, müssen aber geradkettige Kohlenwasserstoffe enthalten, um für die Zwecke äer Erfindung brauchbar zu sein. Zweckmäßig enthalten die Erdölfraktionen 3-45 GeW.- % geradkettige Kohlenwasserstoffe.

Die auf dem-infrage kommenden Ausgangsmaterial gezüchtete Hefe gehört vorzugsweise zur Familie Cryptococcaccae, insbesondere zur Unterfamilie Cryptococcoidae. Gegebenenfalls können jedoch beispielsweise ascosporogene Hefen der Unterfamilie Saccharomyceloidae verwendet werden. Die bevorzugten Gattungen der Unterfamilie Cryptococcoidae sind Torulopsis (auch als Torula bekannt) und Candida. Die bevorzugten Stämme von Candida sind Candida tropicalis, Candida utilis und Candida pulcherina und insbesondere Candida lipolytica (auch als Mycotorula Lipolytica bekannt). Weitere geeignete Stämme sind Torulopsia colliculosa, Hansenula anomala und Oidium lactis.

Wenn von einer Reinzuchthefe ausgegangen wird, ist es gewöhnlich erforderlich, die Hefe so anzupassen, daß sie den Kohlenstoff aus Kohlenwasserstoffen assimiliert, und die angepaßte Hefe zum Beimpfen für den Züchtungsprozess gemäß der Erfindung zu verwenden. Wenn jedoch diese Hefen auf

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einem wäßrigen mineralischen Medium gezüchtet werden, das die geeigneten Nährelemente enthält, wachsen sie nur mit Schwierigkeit, da die Erdölfraktionen nicht die Wachstumsfaktoren enthalten, die beispielsweise in Melasse und Holzhydrolysenzucker vorhanden sind.

Das Wachstum der verwendeten Hefe wird begünstigt, wenn zur Würze eine sehr geringe Menge eines Hefeextraktes (ein durch Hydrolyse einer Hefe erhaltenes, an Vitaminen der Gruppe B reiches industrielles Produkt) oder, allgemeiner ausgedrückt, von Vitaminen der Gruppe B und/oder Biotin gegeben wird. Diese Menge liegt vorzugsweise in der Größenordnung von 25 Teilen pro Million. Teile des wäßrigen Kulturmediums. Je nach den für die Züchtung gewählten Bedingungen kann sie höher oder niedriger sein.

Das Wachstum der Hefe erfolgt auf Kosten der Erdölfraktion unter Zwischenbildung von Körpern - hauptsächlich Fettsäuren - mit. Säurefunktion, so daß der p„-Wert des wäßrigen mineralischen Mediums progressiv sinkt. Ohne Korrektur kommt das Wachstum ziemlich schnell zum Stillstand, und die Hefekonzentration in der Würze bzw. die Zelldichte nimmt nicht mehr zu, so daß eine sog. stationäre Phase erreicht wird.

Das wäßrige Nährrnedium wird daher vorzugsweise durch stufenweise oder kontinuierliche Zugabe eines wäßrigen- Mediums von hohem p„-Wert beim gewünschten p„-Wert gehalten. Gewöhnlich - insbesondere bei Verwendung von Candida lipolytica - wird der p„-Wert der Würze im Bereich von 3-6, vorzugsweise von ^ - 5» gehalten. Als alkalische Stoffe für den Zusatz zur Würze eignen sich Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd, Dinatriumhydrogenphosphat und Ammoniak in freier Form oder in wäßriger Lösung.

Die optimale Temperatur der Würze ist verschieden je nach der Art der verwendeten Hefe und liegt gewöhnlich im Bereich von · 25 bis 35°· Bei Verwendung von Candida lipolytica wird ein Temperaturbereich von 28 bis 32° bevorzugt.

Die Aufnahme von Sauerstoff ist für das Wachstum der Hefe

wesentlich. Der Sauerstoff wird gewöhnlich als Luft zugeführt. Um die Wachstumsgeschwindigkeit hoch zu halten, muß die Luft, die den Sauerstoff liefert, durch Rühren in feine Blasen zerteilt werden. Sie kann durch eine Fritte eingeführt werden. Vorzugsweise wird jedoch die feine Verteilung der Luft mit einem Belüftungssystem erreicht, das mit sog. Drehbelüftern arbeitet (Vortex-Belüfter).

Es wurde gefunden, daß durch Verwendung von Hefe des Stammes Candida lipolytica im Verfahren gemäß der Erfindung bei Belüftung mit Hilfe von Drehbelüftern eine hohe Wachstumsgeschwindigkeit erreicht wird, und zwar liegt die Zeit für eine Generation im Bereich von 2 bis 5 Stunden.

Bei Beendigung des Wachstums erhält man eine Emulsion, die Hefe und nicht abgebaute bzw. umgewandelte Kohlenwasserstoffe j in einer geschlossenen wäßrigen·Phase enthält. Diese Emulsion wird durch einen ersten Zentrifugiervorgang in Gegenwart einer oberflächenaktiven Verbindung gebrochen. Man erhält:

a) Einerseits eine pastöse Phase von Hefezellen, die mit Kohlenwasserstoffen und dem wäßrigen Medium imprägniert sind;

b) andererseits eine wäßrige Phase und den größeren Teil der Kohlenwasserstoffphase, die später getrennt werden.

Die pastöse Phase aus Hefezellen wird nacheinander abwechselnd In Gegenwart- einer oberflächenaktiven Verbindung gewasohen und zentrifugiert, bis die Hefe frei von Kohlenwasserstoffen ; ist. Die letzte Wäsche wird mit reinem Wasser vorgenommen¹. Die Hefe wird dann unter solchen Bedingungen getrocknet, dafl sie assimilationsfähig wird.

Die Kohlenwasserstoff phase und die wäßrige Phase (zu denen die wasserhaltigen Kohlenwassers to ff phasen aus der anschliessenden Zentrifugierung der Hefe gegeben werden) werden duroh Dekantieren oder Zentrifugieren in Kohlenwasserstoffe und wäßriges Medium getrennt.

Das verfahren kann chargenweise durchgeführt werden· Oegebe nenfalls kann jedoch in jeder einzelnen oder in mehreren der beschriebenen Stufen kontinuierlich gearbeitet werden.

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Die behandelten Era (51 fraktionell eind jo η rc Ii clcu und anderen Eigenschaften für die verschiedensten Zr/eckc sehr -gut geeignet« Beiupielewaise kennen die Kcroeiiie de Düsentreibstoffe XUr Ilu£seugQ oder als Trcibctcff für Gasturbinen Terwendet werden. Die flehweren Gcc'dlo eignen sich Ala schwere Dieselkraftstoffe· ferner können. Öle erhalten werdent die eich zur Verwendung in Kühlnaschinen oder &la Sransaieoionäule eignen·

Beispiel 1

Ale Auflganganaterial diente ein sohwerea G as öl nit folgenden Kennsahlens

letiiode

Dichte bei 15°C/4PC	0,066	Κϊ1 'Λ	.-#	ϊϋ? Τ	60	101
Siedeanfang	204°			07	009
bis 250° ttbergegangen:.	2 Gew
« 270° ·	6 ·
" 357° n	82 "
Siedeende*	370°
Stookpunkt	+9°C	60	105
Geholt an Bornalporaffinen	10 Gew

Ale Uefa wurde ein Stamm von Candida lipolytica ven.-cndot, der auf KalevrUrze gezüchtet und angepasst «orden war, na Kohlenetoff aus Kohlenwasserstoffen zu aeoinilierCn. Diese Anpaaoung wurde durch Herstellung einer Stellhcfe auf die nachstehend beschriebene Weise vorgcnonneni

Herstellung der atellhefe

Ein· Kultur von Candida lipolytica wird in sterilen 250 cm-Erlenmeyerkolbon bereitet_t zu denen die Luft Zutritt hat» und di· 30 car eines nineraliochen rodiuna sowie 5/10 csr des vorstehend beocliriebonen schweren Gaoöle enthalten. Dae Bineralische I'ediuin hat folgende Zuoamnonsotsung:

Konokaliuraphoophat 7 g

liagneoiunoulfat 0,2 g .,

Matriuachlorid 0,1 g

.' Ainnoniumchlorid 2,5 ₃ ^BAD

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Leitun#3v.^TaoGer (Jpurcnelc::c:vtc) 1C^ er.»

Hefeoxtrakt ("i^ifco") 1 cn^

Destlllierfceo v-aoser an 1000 cn·⁵ fehlender

iiect.

Die ο β Kultur wird drei Toco bei 30° unter Koch Kühren bebrütet.

5 car der Kultur wordon dann abgonomon und in einen gegeben, der die gleichen Lenken dco gleichen, i.inerulicchon ^ediuns und dor Gleichen Kohlenv/acaerotoffc cnthii.lt. : ic Bebrütung wird dann 3 2s£o unter I>ov.'e£uns fortf.ecotst. ^ie glGiohen Yoreünce werden vier- odor i'Unfnol wiederholt·

Zwei toxinetcrile 2 Liter-Kolben, die je 1 Liter der oben Gonannten nineralischen v.ürso cntiialtcnt ^2U der 10 cn echvrorea Caoül eegebcn worden cind, werden'alt 20 crr einer durch die vorhergehende Zucht gebildeten Koinzuchthefe pro Liter geimpft. Diene Kultur wird 36 'Stunden unter nocyanicchem Rühren bei 30° gehalten* -ie 2 1 Kultur worden bei 30° sontrifußicrt, und die gewonnene Hefe stellt die für einen Versuch erforderliche Gtcllhefe dar»

Die anQchließendcn Otufen wurden wie fol&t durchgeführt: Süehtun/; von Candida lipol.vticn auf schv/ercr Gasül

In ein Gärgefäß, dao nit einen BelüftunGaßyoteia versehen ist, das im Uenioch einen -irbel bildet) v/ird 1 1 deo voretehond beschriebenen nineroli&chen tlediuma (caa pro Liter · 1 cm^ Hefeextrakt enthiilt) gegeben. Der p^-^ert wird zu Beginn des Versuchs auf 4,5 eingestellt und während der Züchtung durch Zusatz von Konokaliusiphoaphat auf dieser Höhe gehalten.

Die Zufuhr von Luft wird mit.einer Menge von 50 l/Std./l Medium begonnen· IKLe Temperatur wird bei 30° gehalten* Verdnapfungevtrluste werden durch periodische Zugab« von destillierten 9oeser auegegUohen·

ÖärgefUS wird dann mit 800 ng der auf die beschriebene

BAD ORIGINAL

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Welse hergestellten Stellhefe beimpft, worauf das Gasöl in vier Stufen in exponentiell steigenden Mengen zugegeben wird, bis Insgesamt 25 cir/1 Medium erreicht sind.

Die Kultivierung wird abgebrochen, wenn die Zelldichte (Zellkonzentration) konstant bleibt, d.h. wenn die stationäre Phase erreicht ist. Die Zelldichte wird durch periodische Entnahme von 25 cm -Proben der Kultur, Filtration und Waschen der Zellen bis zum Verschwinden der NH^-Ionen und Trocknen gemessen. Der Stickstoffgehalt der Zellen wird nach· der Kjeldahl-Methode bestimmt. Messungen, die vorher an reiner, trockener Candida lipolytica vorgenommen wurden, ergaben einen Stickstoffgehalt von 7*25 $« Es ist möglich, aus dem Stickstoffgehalt der entnommenen Probe die Zelldichte der Kultur im Augenblick der Probenahme zu ermitteln.

Gewinnung der Hefe

Zu je 1000 Gew.-Teilen der gebildeten Emulsion werden 0,25 Gew.-Teile des kationaktiven oberflächenaktiven Mittels Stearyltrimethylammoniumchlorid gegeben. Der p^-Wert wird durch Zusatz von Natriumhydroxyd auf 8 eingestellt. Durch diskontinuierliches Zentrifugieren des Gemisches werden erhalten:

a) Eine pastöse Phase von Hefezellen, die mit Kohlenwasserstoffen und dem wäßrigen Medium imprägniert sind.

b) Eine durchsichtige Phase aus wäßrigem mineralischem Medium.

c) Eine feuchte Kohlenwasserstoffphase.

Die die Hefezellen enthaltende pastöse phase wird mit Wasser gewaschen, das auf 1000 Teile 0,25 Teile des gleichen oberflächenaktiven Mittels enthält. Zweimaliges Waschen und zweimaliges Zentrifugleren genügt, um eine von Kohlenwasserstoffen freie Hefe zu erhalten. Durch eine Nachwäsche mit reinem Wasser bei 60° wird das in der Hefe verbliebene ober- · flächenaktive Mittel entfernt, worauf die Hefe zentrifugiert wird. Das auf diese Weise erhaltene Produkt wird bei 8o bis 90° in einem Luftstrom hoher Geschwindigkeit getrocknet.

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Gewinnung des entwachsten schweren Gasöls

Zur wasserhaltigen Kohlenwasserstoffphase, die beim ersten Zentrifugieren erhalten wird, werden die bei den beiden anschließenden Zentrifugiervorgängen erhaltenen wasserhaltigen Kohlenwasserstoffphasen gegeben. Das Gemisch läßt man bei 30° absitzen, bis das in ihm enthaltene V/asser sich abgeschieden hat. (Besser läßt sich diese Maßnahme durch'Zentrifugieren durchführen.)

Die bei diesem Versuch erhaltenen zahlenmäßigen Ergebnisse sind nachstehend genannt:

Zelldichte zu Beginn 0,800 g/l

Erreichte Zelldichte 4,76 g/l

Wachstumszeit 11 Stunden Hefebildung/l Würze/Stunde: .

4,76 - 0,80	Gasöl:	Gasöls	0.360 g/l/std.
. 11		2
Hefeausbeute, bezogen auf	Ausbeute an entwachstem Gasöl		18 Gew.-%
4,76 - 0.80	Stockpunkt des entwachsten	82 Gew.-%
25 x 0,ö6ö	Beispiel	-4o°C

Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise wurde eine Stellhefe hergestellt. Anstelle des in Beispiel 1 verwendeten Ausgangsmaterials wurden die in der folgenden Tabelle genannten Gasöle verwendet.

Die Züchtung und die Produktabscheidung wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 vorgenommen, Jedoch wurde in größerem Maßstab gearbeitet. So wurden 30 1-Gärgefäße gebraucht, die 20 1 Kulturmedium enthielten. In jedem Fall wurde mit 4o - 50 g Stellhefe begonnen. Ferner wurde zur p„- Regelung N/1-Ammoniumhydroxyd als wäßrige Lösung anstelle Von Monokaliumphoephat verwendet.

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Ausgangsmaterial

Art des Gasöls

Straight- Irak Ku- Irak Schwe- Ein- Einrun wait res satz satz Zarzai- Gasöl nach nach tine Zarzai- Ferro- Ent-

tine fining Schwefelung durch Hydrofining

Kennzahlen des Gasöls vor der Behandlung:	305	■.	-25	224	198	223	178	305	223
Siedeanfang, 0C	327	0,18	348	361	366	380	327	366
50 £-Punkt, 0C	351	12,5	390	400	400	400	351	400
Siedeende 0C	+8	Beispiele	+11	+17	+22	+26	+6	+21
Stockpunkt, 0C	13,3		13,2	8,8	14	11,6	13,3	12
Gehalt an n-Pa- raffinen, Gew.-%
Kennzahlen des Gasöls nach der Behandlung:	-24	-20	-16	+3	-25	-9,3
Stockpunkt 0C	0,5	0,87	1,4	3,4	0,1	1,5
Gehalt an nicht abgebauten n-Paraffinen, Gew.-jij	13,2	8,1	7,8	8	•16	11,5
Hefeausbeüte, bezogen auf Einsatz, Gew.-#	3 bis	8

Ein Inoculum wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt. Die ZUchtungsmethode und die Produktabseheidung waren die gleichen wie In Beispiel 1 mit der Ausnahme, daß in dem in Beispiel 2'beschriebenen Maßstab gearbeitet wurde. Die mit verschiedenen Hefestämmen erhaltenen Ergebnisse und die Kennzahlen der Ausgangematerialien sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.

Beispiel	Nr.	Oasöle	3	4	5	6	7	co
Herkunft	dee	Irak t	Irak	Irak	Irak	Hassl Mess- aoud	Kuwait

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Hefeetaram	Torula utilis	Can dida tropi- calis	Toru- lopsis colli- culosa	Hanse- nula anomala	Candi da pul- cherlna	Cidium · lactis
Kennzahlen des Gasuls vor der Behandlung
Destillation! (0C)
Siedeanfang	224	224	223	217	235	198
50 %	348	348	366	290	294	361
Siedeende	390	390	400	392	381	400 ·
Stockpunkt, 0C	+11	+11	+22	-4	-1	+17
Gehalt an n-Paraffihen, Gew.-£	13,2	13,2	14,2	9	3,2	8,8
Kennzahlen des Oasöle nach der Behandlung

Stockpunkt, ⁰C -24 -20 -15 -26 -30 -20

Gehalt an
• η-Paraffinen, Gew.-$ 0,8. 0,6 . 1 0,6 0,7 1,2

Ausbeute an Trockenhefe, bezogen auf den
Einsatz, Gew. -Jf 14 15 8,2 8,5 9 8,2

Bel8piel 9

Als Einsätzmaterlal diente ein schweres GaBOl aus irakischem Rohöl mit folgenden Kennzahlen:

Dichte bei 15°C/4°C 0,878

Destillation

Siedeanfang 220⁰C

Bis 250⁰C Übergegangen 3 %

" 560⁰C ^w " 50 $

Siedeende 4o5°C Trübungepunkt +21⁰C FlieBpunkt · +17⁰C Paraffirigehalt, Oew.-Jt ' 12,8

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Das wäßrige Nährmedium hatte folgende Zusammensetzlang:

Diammoniumphosphat. 2g

Kaliumchlorid 1,15 g

Magnesiumsulfatheptahydrat 0,65 g

Zinksulfat 0,17 g

Mangansulfatmonohydrat O,o45 g

Eisen(TI)-sulfatheptahydrat 0,068 g

Leitungswasser 200 g

Hefeextrakt 0,025 g Destilliertes Wasser: Rest zur Auffüllung auf 1000 crrr

Sieben verschiedene Hefen wurden getrennt chargenweise auf diesem Ausgangsmaterial gezüchtet. Folgende Bedingungen wurden in jedem Fall angewendet:

15 1 des wäßrigen Nährmediums und 75 g des Gasöls wurden mit 15 g Hefe in einem 20 1-Gärgefäß unter Wirbelbelüftung bei Einführung von 4o V Luft/V Flüssigkeit/Std. verrührt. Das Gasöl wurde allmählich entsprechend der Wachstumsgeschwindigkeit der Hefe in das Gärgefäß gegeben, bis die zugesetzte Menge 3 kg betrug. Die Versuche wurden durchgeführt, bis keine nennenswerte Zunahme der Zelldichte mehr stattfand. Dann wurden die Luftzufuhr und der Rührer abgestellt. Das Produkt wurde auf die in Beispiel beschriebene Weise zur getrennten Gewinnung der Hefe und des behandelten· Öls unterworfen.

Die verwendeten Hefegattungen und die Verbesserungen des Trübungs- und Fließpunktes des Gasöls sind in der folgenden Tabelle aufgeführt. (Fließpunkt vor der Behandlung +17°; Trübungspunkt vor der Behandlung +21°c)

Gattung Species Gasöl

Fließpunkt Trüoungspunkt ■ C C

Candida	specias	-4	+9
Candida	lipolytica	-14	-14
Candida	pulöherrima	-22	-22

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•f-470484

+ 9 - 1 -22 + 6

Einzelheiten über Wachstum und Analyse der gewonnenen Hefe sind nachstehend angegeben (Anfangszelldichte 1 g/l).

Mycoderma	■cancoillote	- 4
Hansenula	anomala	-19
Törulopsis	colliculosa	-21
Oidium	lactis	- 1

Gattung	Species	lactis	Mittl. Genera	Zell dichte	Ausbeu te {%	Zusammensetzung der Hefezellen	C	Lipide	Freie ^ Fette
		tions- zeit, Std.	bei Vers.- Ende	des be handel ten Gas öls)	N2	47	9	-4
Candida	specias	8	16	8	9	47	12	O
Candida	lipolytica	7	13	6,5	9	47	7	0,6
Candida	pulcherri- ma	10	10	5	7,3	48	14	1,3
Mycoderma	cancoil- Io te	7	16	8	8	45	15,5	1
Hansenula	enomala	7	16	8	7,3			4,1
Tbrulopsis collicu- Io sa	5	16	8	7,7	45	42	2,5
Oidium	12	10	5	7,3

Die hier genannten Hefen eignen sich sämtlich gut für den Abbau bzw. die Umwandlung von geradkettigen Kohlenwasserstoffen, die in Erdölfraktionen, deren mittleres Molekulargewicht wenigstens 10 C-Atomen im Molekül entspricht, enthalten sind, auch wenn in diesen Fraktionen Fremdstoffe, wie Schwefelverbindungen, vorhanden sind, deren Entfernung vor der erfindungsgemäßen Behandlung sich als unnötig erwies. Dagegen ist es notwendig, die Abwesenheit von bei der Raffination verwendeten Fremdstoffen sicherzustellen, die die Hefe schädigen würden, und zwar wenigstens bis zur Wachstumsperiode einschließlich. So ist zu beachten, daß Furfurol sowie bakterioetatische Mittel, wie Phenole und quarternäre Stickstoffverbindungen, aus dem Ausgangsmaterial ausgeschlossen werden müssen.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   U70484

   I)/ Verfahren zur teilweisen oder vollständigen Entfernung von geradkettlgen Kohlenwasserstoffen aus Erdölfraktionen unter Bildung/Futterhefen, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Hefestamm, der auf geradkettlgen paraffinischen Kohlenwasserstoffen zu wachsen vermag, in Gegenwart einer Erdölfraktion, deren mittleres Molekulargewicht wenigsten 10 C-Atomen im Molekül entspricht, und in Gegenwart eines wäßrigen Nährmediums sowie eines freien Sauerstoff enthaltenden Gases züchtet, und aus dem Gemisch einerseits Hefe und andererseits eine Erdölfraktion mit verringertem Gehalt an geradkettlgen Kohlenwasserstoffen gewinnt.

   2) Verfahren nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daß als Erdölausgangsmaterial Leuchtpetroleum, Gasöl oder Schmieröle eingesetzt werden, wobei insbesondere wachshaltlge Erdölgasölfraktlonen eingesetzt werden.

   5) Verfahren naoh Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Erdölfraktionen mit einem Gehalt von JJ bis 45 Gew.-Ji geradkettigen paraffinischen Kohlenwasserstoffen eingesetzt werden. .

   4) Verfahren naoh Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Hefeetamme der Familie Cryptocoocoaccae, vorzugsweise der Unterfamilie Cryptocooooidae, insbesondere die Stämme Torulopsis oder Candida - besonders Candida Lipolytica -. eingesetzt werden.

   5) Verfahren naoh Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dl« Hefe in Gegenwart eine· Vitamine der B-Gruppe enthaltenden Medium· geiUohtet wird.

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   -Iu-

   6) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis .5* dadurch gekennzeichnet, daß die Hefe in einem Nährmedium gezüchtet wird, das.einen Hefeextrakt enthält.

   7) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß d(
   liegt,

   daß der p„-Wert des Nährmediums im Bereich von 4 bis 5 π

   8) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet,

   daß der p„-Wert des Nährmediums während der Wachstumsperiode ri

   der Hefe bei dem gewünschten Wert durch absatzweise oder kontinuierliche Zugabe eines wäßrigen Materials mit hohem p„-Wert gehalten wird.

   9) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftung der Hefe durch das sog. Vortex-System erfolgt.

   10) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt mit einer wäßrigen Lösung eines oberflächenaktiven Mittels behandelt und zentrifugiert wird, wobei eine pastöse, mit Kohlenwasserstoffen und dem wäßrigen Medium imprägnierte Hefezellen enthaltende Phase gewonnen wird.

   11) Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig ein Gemisch einer wäßrigen Phase und der Kohlenwassers to ff phase abgetrennt und dieses Gemisch anschliessend aufgetrennt wird.

   12) Verfahren nach Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die pastöse, die Hefezellen enthaltende Phase aufeinanderfolgenden Behandlung durch Waschen und; Zentrifugieren unterworfen wird, wo,bei die Waschstufen jeweils mit Hilfe einer wäßrigen Lösurig eines oberflächenaktiven Mittels durchgeführt werden und wobei schließlich die pastöse Phase mit reinem Wasser gewaschen und dann abschließend zentrifugiert wird.

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   COPY

   13) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgemisch mit Luft behandelt wird.

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