DE1617019B2 - Verfahren zur Alkaliraffination von Glyceridolen - Google Patents

Description

enthalten.

Die Erfindung bezieht sich auf die Alkaliraffination In der deutschen Offenlegungsschnft i 300 9yy ist

von Glyceridölen, die freie Fettsäuren und andere ein Verfahren zur Verringerung der Raffinations-Verunreinigungen enthalten. Die in Betracht kommen- Verluste beschrieben, bei dem das Ol und alkalische den Glyceridöle umfassen sowohl normalerweist: feste 25 Lösungen in einem Bett aus chemisch inerten Füllais auch normalerweise flüssige, tierische und pflanz- materialien kontinuierlich in Berührung gebracht liehe Glyceridöle. werden, indem jede der Flüssigkeiten zu regelloser

Giyceridöle, wie sie durch Lösungsmittelextraktion, Berührung mit der anderen Flüssigkeit gebracht wird. Auspressen oder nach anderen Methoden aus tierischen während sie auf gekrümmten Wegen durch das Bett oder pflanzlichen Rohmaterialien erhalten werden, ent- 30 fließen; nachfolgend werden die öligen und wäßrigen halten immer eine größere oder kleinere Menge an Flüssigkeiten auf Grund ihrer unterschiedlichen spezifreien Fettsauren. Bevor diese öle für die Herstellung fischen Gewichte getrennt.

von Nahrungsmitteln, wie Margarine, Backfett. In dieser Weise wird die Geschwindigkeit der Öl-

Mayonnaise u. dgl., verwendet werden können, müssen und alkalischen Ströme so verringert, dal? die Emuldie Verunreinigungen entfernt werden. Es ist üblich, 35 gierung auf ein Geringstmaß herabgedrückt wird; diese Verunreinigungen durch eine Behandlung zu demzufolge treten wesentlich geringere Raffinationsverringern oder zu entfernen, bei der des öl mit Verluste auf.

wäßrigem Alkali bei Temperaturen unterhalb des In der deutschen Auslegeschrift 1120 623 ist ein

Siedepunkts des Wassers und im allgemeinen bei Verfahren und eine Vorrichtung zur Neutralisation atmosphärischem Druck in Berührung gebraehl wird 40 von Fetten und fetten ölen beschrieben, bei dem man und die so gebildete Seife zusammen mit anderen das Fett kontinuierlich in Form von praktisch gleich Reaktionsprodukten von anfänglich anwesenden Ver- großen Tropfen unter eigenem Auftrieb durch eine unreinigungen in Lösung entfernt und nachfolgend auf etwa konstanter Höhe gehaltene senkrechte zur Gewinnung von Fettmaterialien daraus gespalten Laugensäule unter Vermeidung von Turbulenz hochwird. Es ist bekannt, daß während der Neutralisation 45 perlen läßt, wobei die Tropfengröße auf mindestens mit einer alkalischen Lösung eine Kombinations- etwa 0,5 mm, insbesondere auf 1 mm, gehalten wird. Wirkung bezüglich Reinigung, Gumentfernunj! und Obgleich bei dt.i geschilderten bekannten Verfahren

teilweise Entfärbung eintreten kann, da eine Anzahl die gewöhnlichen Raffinationsverluste etwas herabvon unerwünschten Substanzen, die in dem rohen öl gesetzt werden können, treten verschiedene wesentanwesend sind, in der Seife absorbiert werden. Jedoch 50 liehe Nachteile auf. So ist es sehr schwierig, Tröpfchen treten bei diesem Verfahren noch beträchtliche Ver- von gleicher Größe zu bilden; dabei ist diese Fordeluste an Neutralöl ai: Diese Verluste werden durch rung sehr streng, da kleinere Tröpfchen in der Alkaliunerwünschte Nebeüreaktionen verursacht, die im lauge mit geringerer Geschwindigkeit steigen als Verlauf der Neutralisierung eintreten. größere und auf Grund ihrer kleinen Größe rascher

Manchmal werden Emulsionen von öl in Wasser 55 von Säure befreit werden. Sobald die Fettsäure entgebildet, die durch die Seifenlösung stabilisiert werden. fernt ist, nimmt das Ausmaß der Veiseifung zu. Über-Diese Emulsionen können sehr beständig sein; dies dies ist die vollständige Vermeidung einer Turbulenz hat zur Folge, daß während der Trennung der beiden oder Durchwirbelung sehr schwierig. Diese Faktoren Phasen öl mit der Seifenlösung mitgeführt werden führen zu einer Zunahme des Verseifungsverlustes. kann. 60 Eine verringerte Weglänge bewirkt ein Steigen des

Bei den bisher angewendeten Verfahren war es Gehalts an freier Fettsäure des neutralisierten Öls, da nicht möglich, jegliche Ölverluste zu vermeiden, da größere Tiöpfchen der vollständigen Neutralisation beispielsweise durch Unterdrückung einer der Ur- vollständig entgehen können. Schon geringe Turbulenz Sachen der Ölverluste andere unerwünschte Neben- kann verhindern, daß Tröpfchen, selbst von gleicher reaktionen gefördert werden oder andere unerwünschte 65 Größe, die gleiche Verweilzeit in der Alkalilauge Verfahrensbedingung'·... notwendig sein können. Wenn hüben und bewirkt bei einigen der Tröpfchen, daß sie demgemäß die Seifenlösung nachfolgend durch Säure- einer übermäßigen Verseifung unterliegen. Dies erhydrolyse zur Gewinnung von Fettmaterialien ge- niedrigt ihre Größe und macht sie auch empfindlicher

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gegenüber Turbulenz. Überdies nimmt die Konzen- alkalischen Lösung ab. Im allgemeinen sind bei ölen

tration der Alkalilauge während der Neutralisation ab, in denen die vorherrschenden freien Fettsäuren min-

so daß ein längerer Weg für die Tröpfchen erforderlich destens 16 Kohlenstoff atome enthalten, und bei Ölen,

ist, um eine vollständige Neutralisation am Ende der in denen der Gehalt an freien Fettsäuren hoch ist

Behandlung zu gewährleisten. Ebenfalls können ge- 5 ζ. B. 8 bis 10% oder mehr, verhältnismäßig höht

wisse öle Anlaß zu Schwierigkeiten auf Grund eines Temperaturen, z. B. 130 oder 140 bis 150 oder 160° C.

unbefriedigenden Koaleszierens oder Zusammen- am vorteilhaftesten, jedoch werden selbst bei Tem-

fließens der Tröpfchen am oberen Teil der Säule peraturen zwischen 105 und 130⁰C, z. B. 110 bis

geben. 120° C, bei solchen ölen einige Vorteile erreicht.

Es wurde nun gefunden, daß selbst dann, wenn das io Andererseits ergeben in Verbindung mit Ölen, in öl und die wäßrige Flüssigkeit in einem von Ein- denen in den freien Fettsäuren solche geringerei bauten oder Hindernissen freien Raum, die eine Kettenlänge vorherrschen, z. B. Kokosnußöl, Palmgeradlinige Bewegung einer der Flüssigkeiten ver- kernöl und anderen ölen der Laurinsäuregruppe, hindern würden, miteinander in Berührung gebracht Temperaturen von 105 bis 110 oder 120⁰C ausgewerden, eine beträchtliche Verringerung der Emul- 15 zeichnete Ergebnisse, selbst wenn der anfängliche gierung und demzufolge eine wesentliche Verringerung Gehalt an freien Fettsäuren hoch ist, z. B. 8 %. Die dei Raffinationsverluste erreicht werden kann, wenn Temperatur sollte jedoch nicht höher sein, als das man die beiden Flüssigkeiten bei einer Temperatur notwendig ist, um die gewünschte Verringerung der nicht unter 105°C, aber auch nicht hoch genug, um Raffinationsverluste zu erreichen, und im allgemeinen eine wesentliche Verseifung des Öls herbeizuführen, 20 hat es sich nicht als wünschenswert erwiesen, bei Tem- und bei einem überatmosphärischen Druck, der zur peraturen höher als etwa 160 oder 170°C zu arbeiten. Verhinderung eines Siedens ausreicht, miteinander in Der Druck sollte in bezug auf die Temperatur so Berührung bringt. gewählt werden, daß die Bildung von Dampfblasen

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines ver- vollständig vermieden wird. Höhere Drücke, als sie

besserten Raffinationsverfahrens, bei dem die üblichen 25 zur Erreichung dieses Zwecks erforderlich sind,

Raffinationsverluste beträchtlich verringert werden sollten im allgemeinen vermieden werden, insbesondere

und keine Notwendigkeit zur Durchführung des Ver- wenn zur Erzielur>3 des gewünschten Gesamtdrucks

fahrens in komplizierter Weise besteht. ein Inertgas benutzt wird. Bei unangemessen hohen

Das Verfahren gemäß der Erfindung beruht auf Drücken wird der Verbrauch an solchem Gas leicht

der Erkenntnis, daß der Neutralisationsprozeß fast 30 zu teuer.

vollständig durch die Vorgänge geregelt wird, die sich Das Verfahren geinaß der Erfindung kann auf zahl-

;ai der Öl-Lauge-Grenzfläche abspielen. reichen Wegen durchgeführt werden. So kann bei-

An dieser Grenzfläche treten während des Über- spielsweise da? öl in einen mit Rührer versehenen gangs von Fettsäuren aus dem Öl in die wäßrige unter Druck stehenden zylindrischen Kessel mit kegel-Phase örtliche Unterschiede der Grenzflächenspannung 35 förmigem Boden neutralisiert werden, wobei das auf. Diese Unterschiede der Grenzflächenspannung Alkali auf das öl gesprüht wird. Nach einer anderen verursachen Strömungen in der unmittelbaren Nähe in jüngerer Zeit beschriebenen Methode kann das Öl der Grenzfläche, die so heftig sein können, daß die in Form von Tröpfchen in einem Gefäß, das erfin-Gren7fläche instabil wird und spontan Öltröpfchen dungsgemäß Hei geeignetem Druck gehalten und erabgerissen werden, die dann von der wäßrigen Phase 40 hitzt wird, durch einen ruhenden Körper aus wäßrigem aufgenommen werden; dies bedeutet, daß in einem Alkali aufsteigen gelassen werden,
größeren oder geringeren Ausmaß eine spontane Eine andere vorteilhafte Weise zur Durchführung Emulgierung stattfindet. Bei der Untersuchung der des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht darin, Erscheinung wurde gefunden, daß die eniulgierten bei geeigneten erhöhten Temperaturen und Drücken öltröpfchen äußerst klein sind, so daß sie sich nicht 45 das in der deutschen Patentschrift 1 287 241 beschrieabsetzen, selbst in einem sehr starken Schwerefeld. bene Neutralisationsverfahren anzuwenden, bei dem Diese Öltröpfchen gehen verloren, selbst wenn sie das Öl und die wäßrige Lösung in der gleichen oder in nicht von dem Alkali verseift werden. entgegengesetzten Richtungen durch eine Folpe von

Ls wurde weiterhin gefunden, daß die Strömungen Behandlungszonen fließen gelassen werden; in jeder

in der unmittelbaren Nähe der Grenzfläche und die 50 dieser Behandlungszonen fließt das Öl gleichmäßig,

sogenannte spontane Emulgierung von den Verfah- waagerecht oder in einem kleinen Winkel aufwärts

rensbedingungen und von der Art des angewendeten auf der Oberfläche der wäßrigen Lösung, und die

Öls abhängig sind. Überführung zwischen einer jeden solchen Zone und

Das Verfahren gemäß der Erfindung zur Alkali- der nächsten Zone wird derartig bewiikt, daß jede

raffination von Glyceridölen mit einer wäßrigen 55 Schicht aus wäßriger Seifenlösung, die sich unmittel-

Flüssigkeit durch Ir.berührungbringen des Öls mit bar unterhalb der ölschicht gebildet hat, verdrängt

wäßrigem Alkali in einem von Einbauten oder Hinder- wird, um das Öl in direkte Berührung mit wäßrig nissen freien Raum, die eine geradlinige Bewegung alkalischer Lösung zu bringen, die weniger Seife und von entweder dem öl oder der wäßrigen Flüssigkeit mehr nicht umgesetztes Alkali enthält, als in einer verhindern wurden, und Entfernen der gebildeten Seife 60 solchen Schicht anwesend ist, wobei durchweg eine in wäßriger Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß nennenswerte Vermischung der wäßrigen und öligen man das öl und die wäßrige Flüssigkeit bei einer Tem- Phasen vermieden wird.

peratrr von 105 bis 170° C unter einem Druck von 1 Das Verfahren gemäß der Erfindung ist auch an-

bis 10 atü miteinander in Berührung bringt. wendbar auf die kontinuierliche Alkaliraffination von

Die Optimaltemperatur hängt in erster Linie von 65 Glyceridölen mit Hilfe von Zentrifugen. Weiterhin ist der Art des behandelten Rohöls, insbesondere der das Verfahren gemäß der Erfindung anwendbar auf Kettenlänge und dem Anteil der voi herrschenden andere Raffinationsverfahren als die Neutralisation,

freien Fettsäuren, und der Stärke der verwendeten die eine Behandlung mit wäßrigen alkalischen Flüssig-

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keiten umfassen und demgemäß zu Raffinations- pflanzliche öle, wie Baumwollsamenöl, Sojaverlusten infolge Emulgierung neigen. Zu derartigen bobnenöl, Erdnußöl, Olivenöl, Sonnenblumenöl, Verfahren gehören z. B. die Entschleimung derartiger Safloröl, Sesamöl, Leinsamenöl, Rüb- oder öle, die noch gewisse Mengen an Schleimstoffen ent- Rapssamenöl und Senfsamenöl, die vorherrschend halten, durch Behandlung dieser Öle mit geeigneten 5 Fettsäuren mit einer Kettenlänge von 16 Kohlenwäßrigen alkalischen Flüssigkeiten, ζ. B. Natrium- Stoffatomen und mehr, welche ungesättigte Binsilicat. düngen aufweisen, enthalten.

Die Wirksamkeit und Leistungsfähigkeit des Verfahrens gemäß der Erfindung sind überraschend, da Insbesondere Öle der zweiten sowie der dritten Grupbei höheren Reaktionstemperaturen die Verseif ungs- io pe führen zum Auftreten vieler Schwierigkeiten währer
reaktion beschleunigt wird und zu erwarten war, daß der Raffination, wie das vorstehend angegeben wurde, die Verseif ungsverluste infolge Verseifung an der öl- infolge spontaner Emulgierung. Es ist ersichtlich, daß Oberfläche mit steigender Temperatur rasch zunehmen viele öle eine Mittelstellung einnehmen, insbesondere würden. Es hat demgemäß den Anschein, daß eine zwischen den beiden zuletzt genannten Ölarten.
direkte Verseifung nicht in nennenswertem Maße zu 15 Der überatmosphärische Druck kann einfach auf den Raffinationsverlusten beiträgt. Der größere Teil dem Dampfdruck der wäßrigen Flüssigkeit beruhen, der Raffinationsverluste scheint durch Emulgierung oder er kann durch ein Inertgas, wie Stickstoff, herbeiverursacht zu werden, nicht ab^r durch Verseifung. geführt werden, so daß der Gesamtdruck wesentlich Wenn eine Verseifung eintritt, wird dies im ailgemeinen über dem Sättigungsdampfdruck des Wassers bei der in Form einer indirekten Verseifung erfolgen, d. h. an so Behandlungstemperatur liegt. Der Gesamtdruck, d. h. der Oberfläche der emulgierten ölteilchen, die der die Summe des Dampfdrucks und des Drucks des spontanen Aufnahme von öl durch die Grenzfläche Ifertgases, liegt im Rereich von 1 bis 10 Atmosphären, der alkalischen Phase folgt. insbesondere 3 bis 5 Atmosphären, je nach der Ver-

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist von be- arbeitungstemoeratur.

sonderer Bedeutung für die Anwendung auf Öle 25 Die Anwendung von konzentrierteren alkalischen solcher Typen, die während der Neutralisation zur Lösungen, beispielsweise höher als 0,3 n, ist von BeBildung von Emulsionen, insbesondere spontanen deutung insbesondere im Hinblick auf die geringere Emulsionen, neigen. Wärmemenge, die zum Aufwärmen der wäßrigen Die Unterschiede im Verhalten während der Neu- alkalischen Lösung erfordernd; ist. Es wuide beobtralisation der öle werden insbesondere durch die 30 achtet, daß bei Erhöhung der Konzentration des Art an freier Fettsäure, die in dem öl vorherrscht, Alkalis von beispielsweise 0,1 η auf 0,4 η eine Tembestimmt. peratursteigerung von etwa 2O⁰C über die Tempera-Es wurde gefunden, daß im allgemeinen die Raffi- türen, die herkömmlicherweise beim Raffinieren mit nationsverluste mit abnehmender Kettenlänge der einer 0,1 η alkalischen Lösung angewendet werden, vorherrschenden freien Fettsäure, die in dem öl an- 35 erforderlich ist, um die Raffinationsverluste auf die wesend ist, zurückgehen. Auch die Anwesenheit von Höhe von stärker verdünnter Natronlauge zu verungesättigten Bindungen in den freien Fettsäuren ist ringern. Somit werden, wenn bei verhältnismäßig von Einfluß, öle, die freie Fettsäuien mit einer oder hoher Temperatur gearbeitet wird, ein geringer Raffizwei ungesättigten Bindungen enthalten, zeigen weniger nationsverlust im Vergleich zu stärker verdünntem Emulsionsbildung als öle, die vorherrschend gesättigte 40 Alkali und eine bedeutend bessere Wärmewirtschaftfreie Fettsäuren enthalten. Bei einer höheren Ketten- lichkeit erreicht.

länge der freien Fettsäuren werden die Verluste infolge Bei dem Verfahren kann wäßrige Natriumcarbonat-

spontaner Emulgierung merklich größer. Insbesondere lösung verwendet werden. Diese Art von Alkali führt

öle, die freie Fettsäuren mit einer hohen Kettenlänge im allgemeinen zum Auftreten einer starken spon-

enthalten und die eine ausgeprägte Neigung zur 45 tanen Emulgierung. Diese stärkere Emulgierung von

Emulsionsbildung während der Raffination haben, Ca:bonat im Verhältnis zu Natriumhydroxyd kann

können in wirksamer Weise neutralisiert werden, dur^h Erhöhung der Temperatur während der Raffi-

wenn die Neutralisationsteinpsratur gut über 100⁰C nation, im Verglsich zu der bei Anwendung von Na-

gewählt wird. Im Gegensatz zu allen Erwartungen triumhydroxydeingehaltenenTemperatur, überwunden

werden die Verluste bei der Neutralisation derartiger 5P und beseitigt werden. Im allgemeinen sind 0,05- bis |

öltypen beträchtlich verringert, ut'd es werden End- 2,0molare Natriumcarbonatlösungen geeignet. j

produkte hoher Qualität erhalten, wenn bei hohen Wenn die Reaktion unter Anwendung einer Tem- j

Temperaturen neutralisiert wird. peratur durchgeführt wird, die etwa 25⁰C über der j

Allgemein können die verschiedenen öle unter dem herkömmlichen Temperatur für Anwendung von Na- ,

Gesichtspunkt ihres Verhaltens während der Neutrali- 55 triumhydroxyd liegt, können die nachteiligen Wir- j

sation in der nachstehenden Weise zu Gruppen zu- kungen des Natriumcarbonats völlig beseitigt werden, j

sammengefaßt werden: und es werden die gleichen geringen Raffinationsverluste wie bei Anwendung von Natriumhydroxyd

Öle, wie Kokosnußöl, Palmkemöl und Babassu- erreicht.

nußöl, die vorherrschend freie Fettsäuren mit 60 Es ist bekannt, daß die Raffination von Glycerid-

einer Kettenlänge unter 16 Kohlenstoffatomen ölen, die eine verhältnismäßig große Menge an freien

enthalten, Fettsäuren enthalten, beispielsweise 1 bis 5% oder

öle, wie Palmöl, gehärtete Fette und öle, Kakao- mehr, häufig auf viele Schwierigkeiten stößt. Derartige

butter, Botneotalg, Illipe-Butter, Schmalz und öle führen zu einer starken spontanen Emulgierung,

Talg, die überwiegend freie Fettsäuren mit einer 65 die verhältnismäßig hohe Ölverluste verursacht. Das ]

Kettenlänge von 16 Kohlenstoffatomen oder mehr, Verfahren gemäß der Erfindung ist gut geeignet und

welche einen wesentlichen Anteil an gesättigten wirksam für diese Art von ölen, indem bei Durch-

Fettsäuren aufweisen, enthalten, und führung der Raffinationsbehandlung bei Temperaturen

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gut über 100° C die Raffinationsverluste stark er- peratur wird das Ausmaß der Hydrolysereaktion ver-

niedrigt werden und dann mit jenen vergleichbar sind, gleichsweise stark und tritt in Wettbewerb mit dem

wie sie beim Raffinieren von ölen der gleichen Art, verringerten Verlust infolge Vermeidung der spon-

welche jedoch einen viel geringeren Gehalt an freier tanen Emulgierung. Wenn Talg mit einem Gehalt an

Fettsäure aufweisen, erzielt werden. Im allgemeinen 5 5 % freien Fettsäuren, bestehend aus etwa 50 % ge-

soll die Temperatur bei der Raffination von ölen, sättigten C₁₆- bis Cxg-Fettsäuren und 50 % ungesättigten

die einen freien Fettsäuregehalt wesentlich über 1 % C₁₈-Fettsäuren, in einem Kessel unter Rühren bei

aufweisen, zur Erzielung niederer Raffinationsverluste 90° C raffiniert wird, beläuft sich der Ölverlust auf

etwa 25° C höher gewählt werden, verglichen mit etwa 1 kg öl je kg entfernter Fettsäure. Anderer-

jenen, die bei Glyceridölen mit einem freien Fettsäure- io seits beträgt bei einer Temperatur von 140° C unter

gehalt unter 1 % erhalten werden. den gleichen Reaktionsbedingungen der Ölverlust

Wenn Öle behandelt werden sollen, die verhältnis- etwa 0,4 kg öl je kg entfernter Fettsäure,
mäßig große Mengen an freien Fettsäuren enthalten, Bei der Neutralisation können neutrale Natriumist es vorteilhaft, den anfänglichen Gehalt an freien salze, insbesondere Natriumchlorid, Anwendung fin-Fettsäuren zu verringern, indem man das rohe öl 15 den, beispielsweise in einer Menge von 0,3 bis 3,„ vor der Neutralisation mit einem öl — vorzugsweise und insbesondere 0,5 bis 2%, gelöst in der alkalischen von der gleichen Art — vermischt, das eine verhältnis- Lösung, um die Trennung der ölphase von der Seifenmäßig geringe Menge an freien Fettsäuren enthält. lösung zu fördern. Es wurde jedoch beobachtet, daß Dabei kann es sich auch um ein öl handeln, das be- Salz auch die spontane Emulgierung begünstigt und reits der Alkaliraffination unterworfen worden ist, da ao das in dieser Weise emulgierte öl nicht mehr von dem überraschenderweise die endgültigen Raffinations- Salz getrennt werden kann, da sich der Einfluß des Verluste merklich geringer sind als die Summe der Salzes nicht auf spontan emulgiertes öl erstreckt; Raffinationsverluste bei getrennter Behandlung der dieses geht demgemäß verloren. Der diesbezügliche beiden öle. nachteilige Einfluß von Salz kann verringert werden, Bei kontinuierlicher Durchführung des Raffinations- as indem man zur Verringerung der spontanen Emulverfahrens ist es vorteilhaft, kontinuierlich einen Teil gierung eine höhere Neutralisationstemperatur wählt, des raffinierten Öls, nachdem dieses von der Seifen- In dieser Weise wird der Vorteil des Salzes bei der lösung abgetrennt worden ist, in den Rohölstrom Trennung von öl und wäßriger Phase aufrechtzurückzuleiten, der in den Raum oder Behälter ein- erhalten, jedoch ohne die störende Wirkung einer tritt, in dem die Raffination erfolgt. Dieser Anteil ist 30 erhöhten spontanen Emulgierung. Wenn beispielsweise abhängig von der Art des zu behandelnden rohen Safloröl, das 3% freie Fettsäuren enthält, mit einer Öls, der Menge und der Art der in dem Rohöl an- 0,1 n-Alkalilösung bei 6O⁰C behandelt wird, beträgt wesenden freien Fettsäuren, sowie von anderen Ver- der Raffinationsfaktor 1,15. Wenn unter sonst gleichen fahrensbedingungen, wie Alkalikonzentration und Bedingungen Safloröl mit einer 0,1 n-Lauge, die 2°_o — wie bereits erörtert — der Wahl der Temperatur 35 Salz enthält, bei einer Temperatur von über 100° C bei dem Verfahren gemäß der Erfindung. behandelt wird, liegt der Raffinationsverlust in der

Gute Ergebnisse werden erzielt, wenn der Mengen- gleichen Höhe.

anteil so gewählt wird, daß der Gehalt an freien Fett- Das Verfahren gemäß der Erfindung ist insbesondere

! säuren in dem Öl, das mit der wäßrigen alkalischen anwendbar auf Öle, wis Sojabohnenöl, Riib- oder

! Lösung in Berührung tritt, in einem solchen Ausmaß 40 Rapssamenöl, Baumwollsamenöl, Leinsamenöl und

verringert ist, daß der Seifengehalt des raffinierten Erdnußöl, die gewöhnlich einen verhältnismäßig

! Öls nicht mehr als etwa 0,1 Gewichtsprozent be- hohen Mengenanteil an Schleimstoffen enthalten.

trägt. Dieser Schleim wird normalerweise durch eine Ent-

j Die Art der in dem Rohöl anwesenden freien Fett- Schleimungsbehandlung entfernt, z. B. durch Behand-

säuren hängt weitgehend von der Glyceridstruktur des 45 lung des Rohöls mit heißem Wasser, um die Phos-

Öls ab, da diese Fettsäuren in großem Ausmaß Ab- phatide zu hydratisieren und auszufällen. Jedoch ent-

bauprodukte der in dem öl anwesenden Triglyceride fernt diese Behandlung nicht alle Phosphatide, und

sind. Wie vorstehend angegeben, können die in dem im Falle von Sojabohnenöl sind beispielsweise ge-

Öl anwesenden Fettsäuren allgemein in Säuren, die wohnlich noch etwa 0,3 Gewichtsprozent Phosphatid

eine lange Kohlenstoffkette enthalten, und Säuren, die 50 anwesend. Während der Neutralisation wird der

eine verhältnismäßig kurze Kohlenstoffkette auf weisen, größere Anteil der restlichen Schleimstoffe entfernt,

unterschieden werden. im allgemeinen bleibt aber so viel Schleim in dem

Die verhältnismäßig hohen Raffinationsverluste bei öl zurück, daß eine Nachentschleimung notwendig

der Raffination von Glyceridölen, welche langkettige ist, wenn sehr reine öle hergestellt werden sollen,

freie Fettsäuren enthalten, können in v/irksamer Weise 55 Ein wesentlicher Vorteil des Verfahrens gemäß dei

auf die Höhe von beispielsweise Kokosnußöl zurück- Erfindung liegt darin, daß eine Nachentschleimun|

geführt werden, indem man bei dem Raffinations- vermieden werden kann, wenn das schleimhaltige ö^;

Vorgang eine Temperatur wählt, die etwa 4O⁰C höher mit einer wäßrigen Säure, vorzugsweise 1 bis 5 n-Salz·

als die normalerweise angewendete Temperatur ist. säure in einer Menge im Bereich von 1 bis 5% dei

Die langkettigen freien Fettsäuren führen zum Auf- 60 ölgewichts, vermischt wird und dieses Gemisch ohn(

treten höherer Raffinationsverluste bei Anwendung Entfernung der Säure der Neutralisation unterworfei

höherer Alkalikonzentrationen als die kurzkettigen wird, indem man das Gemisch unter den Verfahrens

freien Fettsäuren, so daß die Anwendung stärker bedingungen gemäß der Erfindung mit einem alka

alkalischer Lösungen eine weitere Erhöhung der Tem- lischen Mittel in Berührung bringt. Bei Anwendung

peratur erfordert, um den nachteiligen Einflüssen 65 einer derartigen Säurevorbehandlung ist es besonder

entgegenzuwirken. In diesen Fällen wird es notwendig, erwünscht, die nachfolgende Neutralisation nach den

die zulässige Maximaltemperatur im Bereich von 160 Verfahren gemäß der Erfindung in einem völlig ein

bis 170⁰C zu wählen; bei der letztgenannten Tem- bauten- oder hindernisfreien Raum durchzuführen

G>

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Die Erfindung wird an Hand der nachstehenden lösung geht hervor, daß bei der gleichen Temperatur

Ausführungsbeispiele weiter veranschaulicht. und den gleichen Bedingungen die Behandlung mit

. -I₁ Lauge zu beträchtlich geringeren Raffinationsverlusten

Beispiel l _{führt als die} Behandlung mit calcinierter Soda. Durch

Um die Verringerung der Verluste bei der Raffi- 5 Wahl einer höheren Temperatur bei der Behandlung

nation, die durch Einhaltung von Raffinatioiistem- mit caicinierter Soda können im wesentlichen ver-

peraturen gut über 100° C erzielt werden, zu veran- gleichbare Ergebnisse erzielt werden. Ein Talg mit

schaulichen, wurde ein Talg mit einem freien Fett- einem freien Fettsäuregehalt von 4,5% wurde in einem

Säuregehalt von 4,9% bei einer Temperatur von. 90° C Turm neutralisiert, der mit Führungsplatten in Zick-

behandelt, und anschließend wurde ein weiterer Anteil io zack-Anordnung versehen war, wie das in der deut-

des gleichen Öls bei 130° C behandelt. sehen Patentschrift 1 287 241 beschrieben ist.

Bei einer Temperatur von 90° C wurde roher Talg Die Vorrichtung bestand aus 36 zickzackförmig (freier Fettsäuregehalt 4,9%) in einem gerührten montierten Führungsplatten mit einer Länge von 18 cm zylindrischen Kessel mit einem kegelförmigen Boden und einer Breite von 5 cm, die in einer Neigung von 5° entsäuert, und zwar mit einer alkalischen Lösung von 15 in einem Gehäuse mit einer Länge von 18 cm, einer 0,8 η in einem Überschuß von 10 % über die theore- Breite von 5 cm und einer Höhe von 100 cm angetisch erforderliche Menge. Dann wurde das öl mit bracht waren. In jeder Platte war ein Rohr in einem 15 Volumprozent einer verdünnten 0,2 n-Laugelösung Loch von 0,9 cm Durchmesser in der Mitte der Platte nachbehandelt, gefolgt von 3 Waschbehandlungcn mit in einem Abstand von 1 cm vom Ende der Platte Wasser in einer Menge von 10 %, bezogen auf die öl- 20 montiert. Das Rohr hat die alkalische Lösung aufmenge. Es wurden folgende Ergebnisse erzielt: wärts durch die ölschicht auf der Platte darunter zu

j "I4J ^Ui* ι ■ c- «. ·· λ ι ο/ führen. In dieser Vorrichtung wurde ein Ansatz Talg

endgu tiger Gehalt an freien Fettsaurer, 0,1 %, _{mjt einem frden Fettsäurege}g_{alt von} 4 _{5% bei no}o£

endgültiger Se, engeha t 0,15 %, mit einer 0,1 n-Alkalilösung in einem Überschuß von

Neutrahsationsfaktor 1 8 dies entspricht einem _{35 25% über die} theoretisch erforderliche Menge neu-

Neutralolverlust von 0,8 kg je kg entfernter Fett- _{tralisisrt; es waren überhaupt kejne} Waschbehand-

^saure< lungen erforderlich. Es wurden folgende Ergebnisse

Eine gleiche Menge Talg wurde dann in der gleichen erzielt: Seifengehalt 0,02%, endgültiger Gehalt an

Vorrichtung bei einer Temperatur von 130°C und freien Fettsäuren 0,3%, Neutralisierungsfaktor 1,05.

einem Überdruck von 4 Atmosphären (Stickstoff zu- 30 Mit einer O.lmolaren Lösung von calcinierter Soda

sammen nvt Wasserdampf) behandelt. wurden ein Seifengehalt von 0,1%, ein endgültiger

Nach der Neutralisation wurde ein endgültiger Gehalt an freien Fettsäuren von 0,6% und ein Neu-

Gehalt an freier Fettsäure von 0,07%, ein Neutrali- tralisierungsfaktor von 1,3 unter identischen Bedin-

sierungsfaktor von 1,4, entsprechend einem Ölverlust gungen erzielt.

von 0,4 kg je kg entfernter Fettsäure, und ein Seifen- 35 Wenn jedoch die Behandlung mit calcinierter Soda

gehalt von 0,1% erzielt, so daß keine Waschbehand- bei einer Temperatur von 140°C durchgeführt wurde,

lung mehr erforderlich war. Aus der Verringerung des ergaben sich ein endgültiger Gehalt an freier Fettsäure

Neutralisierungsfaktors ist ersichtlich, daß der Neutral- von 0,4% und ein Neutralisierungsfaktor von 1,0;».

Ölverlust auf 50% verringert worden war. _ .

₄₀ B e 1 s ρ 1 e 1 4

Beispiel 2 _Der nachteilige Einfluß einer hohen Konzentration Ein Ansatz von 16 kg rohem Safloröl wurde in der an Natronlauge auf die Neutralisation kann durch gleichen Vorrichtung wie im Beispiel 1 bei einer Tem- Steigerung der Temperatur während der Neutraliperatur von 90° C mit einer 0,8 n-Alkalilösung neu- sation ausgeglichen werden. Dies zeigt sich beispielstralisiert. Danach war eine Nachbehandlung mit einer 45 weise bei der Neutralisation von Talg mit einem freien 0,2 n-Laugelösung, gefolgt von 3 Wasserwäschen, Fettsäuregehalt von 4,5% bei 95° C mit einer 0,1 nerforderlich, um die durch Neutralisation gebildete Naironlaugelösung (25% Überschuß über die theo-Seife zu entfernen. retisch erforderliche Menge) in der gleichen Vor-Der Neutralisierungsfaktor betrug 1,6, so daß 0,6 kg richtung wie im Beispiel 3 und Vergleich der erzielten Neutralöl für jedes kg entfernter Fettsäuren verloren- 5° Ergebnisse mit denen einer ähnlichen Behandlung, gingen. jedoch unter Anwendung einer stärkeren Natronlauge-Wenn in der gleichen Vorrichtung ein writerer lösung.

Ansatz von 16 kg mit der gleichen Alkalflösurg bei Der Neutralisierungsfaktor betrug 1,10, während einer Temperatur von 125⁰C und einem Überdruck bei Neutralisation unter den gleichen Bedingungen von 4 Atmosphären behandelt wurde, war keine 55 mit einer 0,4 n-Natronlaugelösung ein Neutrali-Waschbehandlung mit Wasser zur Entfernung der sietungsfaktor von 1,45 erhalten wurde. Es war eine Seife notwendig. Temperatur von 140⁰C bei der Neutralisation von In diesem Falle betrugen der Gehalt an endgültiger Talg mit 0,4 n-Natroniaugelösung erforderlich, um freier Fettsäure 0,05%, der Seifengehalt 0,05% und einen Neutralisationsfaktor zu erreichen, der dem bei der Neutralisierungsfaktor 1,2, entsprechend einem 60 Anwendung einer 0,1 n-Natronlaugelösung gleich war. Ölverlust von 0,2 kg je kg entfernter Fettsäure; dies

bedeutet also, daß der Neutralölverlust von 0,6kg Beispiel 5

je kg entfernter freier Fettsäuren auf 0,2 kg verringert Es wurden drei Ansätze Talg unter Anwendung

worden war. einer 0,1 η-Lösung von kaustischer Soda, die 1%

Beispiel 3 ^6s Natriumchlorid enthielt, in der Vorrichtung gemfiß

Beispiel 3 neutralisiert, wobei der erste einen freien

Aus einem Vergleich der Neutralisationsyerluste bei Fettsäuregehalt von 1 % und die beiden anderen einen

Verwendung einer calcinierten Soda bzw. einer Lauge- freien Fettsäuregehalt von 0,5% aufwiesen. Versuche

mit dem Talg geringen und dem Talg hohen Gehalts an freien Fettsäuren zeigten, daß de Neutralisationsfaktor im letzteren Falle wesentlich höher lag. Bei Neutralisieren des Talgs mit einem hohen Gehalt an freien Fettsäuren unter den gleichen Bedingungen, ausgenommen, daß die Temperatur während der Neutralisation 20° C höher gewählt wurde, wurde ein Neutralisationsfaktor erhalten, der dem bei Neutralisation eines Talgs mit niederem Gehalt an freien Fettsäuren gleich war. Im einzelnen wurden folgende Ergebnisse erzielt:

Temperatur	Gehalt an freier Fettsäure	Neutralisierungs- faktor
950C 95° C 115°C	1,0% 5,0% 5,0%	1,35 1,6 1,35

gen, daß die Anwesenheit von Salz den Neutralisationsverlust beträchtlich erhöhte, wenn Talg bei einer Temperatur von 95° C behandelt wurde. Wenn dagegen die Behandlung bei einer Temperatur von s 130° C durchgeführt wurde, war der nachteilige Einfluß der Salzzugabe beseitigt.

Im einzelnen wurden die nachstehenden Ergebnisse erhalten:

IO _ Temperatur	C	0,1	η	Alkali	1%	Salz	Neutralisierungs- faktor
95°	C	0,1	η		1%	Salz	1,2
95°	C	0,1	η	mit		1,6
15 130o			mit		1,2

Beispiel 6

Der Einfluß der Anwesenheit von Salz bei der Neutralisation von Talg (freier Fettsäuregehalt 5%) geht aus den nachstehend aufgeführten 3 Versuchen hervor, die in der Vorrichtung gemäß Beispiel 3 aufgeführt wurden.

Die tabellarisch zusammengefaßten Ergebnisse zei-Bei spi el 7

Um die gleichen Ergebnisse bei der Neutralisation

ao von Safloröl und Talg zu erhalten, wie sie unter ähnlichen Bedingungen beim Neutralisieren von Kokosnußöl erzielt wurden, mußte die Temperatur der Neutralisationsbehandlung wesentlich höher sein. Bei den Versuchen wurde die Vorrichtung gemäß Bei-

a5 spiel 3 verwendet.

Im einzelnen wurden bei den Versuchen die nachstehenden Ergebnisse erzielt:

öl

Temperatur	Freier Fettsäure gehalt	0,ln	Alkali	Salz	Neutralisierungs- faktor
	g-Äquiv./kg	0,1 η		Salz
95° C	0,17	0,1η	mit 1%	Salz	1,1
95° C	0,17	0,1η	mit 1 %	Salz	1,6
95° C	0,17	0,1η	mit 1%	Salz	1,25
140° C	0,17	mit 1 %	1,1
120° C	0,17	mit 1%	1,1

Kokosnuß

Talg

Saflor

Talg

Saflor

Beispiel 8

Dieses Beispiel veranschaulicht die Durchführung der Neutralisation gemäß der Erfindung in einem völlig von Hindernissen freien Raum. In einer Säule aus rostfreiem Stahl mit einer Höhe von 160 cm und einem Durchmesser von 10 cm, die einen kegelförmigen Boden hatte, wurde ein Talg neutralisiert. Die Säule war gegen die Atmosphäre geschlossen, und die Neutralisation wurde unter einem Druck von etwa 5 atm durchgeführt, wobei die Gasphase aus mit Wasserdampf gesättigtem Stickstoff bestand. Das öl und die alkalische Lösung flössen im Gegenstrom, wobei das Öl am Boden eingeführt wurde und von zahlreichen kleinen Öffnungen ausgehend aufwärts floß, so daß eine dispergierte Phase vorlag; die alkalische Lösung floß abwärts. Die gebildete Seifenlösung wurde kontinuierlich vom Boden unterhalb des Öleinlasses abgezogen. Die alkalische Lösung hatte eine Konzentration von 0,3 η und war in einem Überschuß von 25% anwesend. Die Temperatur wurde während der Neutralisation bei 140° C gehalten. Der Öldurchsatz belief sich auf 4 t/m²/h. Der anfängliche freie Fettsäuregehalt betrug 5,62%. Das

neutralisierte Öl hatte einen freien Fettsäuregehalt von 0,15% und einen Seifengehalt von 0,08%. Der Neutralisierungsfaktor betrug 1,16.

Claims (1)

1 2

spalten wird, findet sich eine beträchtliche Menge an

Patentanspruch: Neutralöl in dem sauren öl, was zu einer Verringerung

der Ausbeute an Neutralöl führt. Allgemein sind saure

Verfahren zur Alkdiraffination von Glycerid- Öle, die 30 bis 40% oder mehr Neutralöl enthalten, öien mit einer wäßrigen Flüssigkeit durch In- 5 noch ganz üblich. Es ist möglich, das Neutralöl in berührungbringen des Öls mit wäßrigem Alkali brauchbarer Güte aus der Seifenlösung zurückzuin einem von Einbauten oder Hindernissen freien gewinnen, jedoch ist dies recht kostspielig und dem-Raum, die eine geradlinige Bewegung von ent- gemäß technisch sowie wirtschaftlich unbefriedigend, weder dem öl oder der wäßrigen Flüssigkeit ver- Im Schrifttum sind verschiedene Methoden anhindern würden, und Entfernen der gebildeten io gegeben worden, um die der Alkaliraffination eigenen Seife in wäßriger Lösung, d a d u r c h gekenn- Verluste zu verringern, z.B. die Anwendung von zeichnet, daß man das Öl und die wäßrige weniger alkalischen Verbindungen, wie calcinierter Flüssigkeit bei einer Temperatur von 105 bis Soda und Ammoniak, und die Anwendung von Zentri-170⁰C unter einem Druck von 1 bis lOatü mit- fugen, welche sehr kurze Berührungszeiten zwischen einander in Berührung bringt 15 dem öl und der alkalischen Lösung ergeben. Wenn

gleich mit derartigen Arbeitsweisen gewisse Verbesserungen zu erzielen sind, sind die Ölverluste noch

sehr beträchtlich, insbesondere w?nn Glyceridöle raffiniert werden, die vorwiegend Fettsäuren mit einer ze Kettenlänge von 16 Kohlenstoffatomen oder mehr