DE69613980T2

DE69613980T2 - Verfahren zum reinigen von inertgas und zur hestellung von niederalkylestern

Info

Publication number: DE69613980T2
Application number: DE69613980T
Authority: DE
Inventors: Paul Granberg; Anthony Letton; Gerard Schafermeyer
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1996-05-17
Publication date: 2002-04-04
Anticipated expiration: 2016-05-18
Also published as: AU711840B2; BR9608732A; ATE203180T1; WO1996040415A1; US5844111A; TR199701506T1; EP0830197B1; NO975544D0; CA2223710A1; NO975544L; AU5863196A; CA2223710C; DE69613980D1; ES2158321T3; EP0830197A1; JPH11506979A; CN1190908A

Description

Technisches Gebiet

Dieses stellt ein Verfahren zur Reinigung eines Inertgasstroms aus einer Umesterungsreaktion dar, worin ein C&sub1;-C&sub6;-Alkylalkohol während der Reaktion freigesetzt wird. Eine zweite Verwendung des Verfahrens liegt in der Herstellung von C&sub1;-C&sub6;-Alkylestern, z. B. des Methylesters, von Fettsäuren durch eine Umesterungsreaktion unter Verwendung gasförmiger Alkohole als eine Quelle der Cl-C&sub6;-Alkylalkohole. Der Alkohol wird mit Stickstoff oder einem anderen Inertgasträger verdünnt und mit einem Fettsäureester, bevorzugt einem Triglycerid, unter Bildung des entsprechenden Methyl- oder C&sub1;-C&sub6;-Alkylfettsäuresters umgesetzt.

Hintergrund der Erfindung

Umesterungsreaktionen werden gewöhnlich dazu verwendet, um neue Esterverbindungen herzustellen; normalerweise wird eine neue Alkoholgruppe an die Säure angesetzt. Methylester sind eine billigere Carbonsäurequelle als Säurechloride oder -anhydride, und sie sind ausreichend reaktiv, um eine gute Fettsäurequelle für komplexe Veresterungsreaktionen zur Verfügung zu stellen. Die Wirtschaftlichkeit der Reaktionen ist derartig, daß die relativ günstigen Kosten der Methylester alle zusätzlichen Verfahrenskosten aufwiegen. Sie werden hauptsächlich in der Herstellung von Polyolpolyestern und anderen synthetischen Fetten, Wachsen, Dieseltreibstoffen und Emulgatoren verwendet. Die Niederalkylalkoholgruppe wird ausgewählt, weil der Alkohol in der anschließenden Umesterungsreaktion durch Vakuumdestillation oder durch Verminderung des Partialdrucks des Alkohols unter Verwendung eines verteilten Stickstoff oder Inertgasstroms leicht entfernt werden kann, was die Umesterungsreaktion zur Vervollständigung treibt.
Typischerweise werden Methylester von Fettsäuren aus natürlich vorkommenden Fettsäurequellen hergestellt, gewöhnlich Triglyceride aus pflanzlichen oder tierischen Quellen. Der Methylalkohol ersetzt dabei das Glycerin. Die resultierende Mischung von Methylestern wird leicht fraktioniert, wodurch eine gereinigte Quelle für Fettsäuren zur Verfügung gestellt wird.
Die DE-A-34 21 217, die DE-A-35 15 403 und die EP-A-0 523 767 offenbaren die Herstellung von Fettsäurestern mittels der Umesterungsreaktion von Glyceriden mit Niederalkylalkoholen.
Diese Entwicklung stellt ein Verfahren zur Herstellung von Niederalkylestern aus hauptsächlich Fettsäuren durch Umesterung eines Triglycerids mit einem Niederalkylalkohol unter Verwendung von gasförmigem Alkohol in einem Inertgasträger dar. Gemäß der Erfindung wird die Umsetzung in einer reaktiven Adsorptionskolonne durchgeführt. Die gasförmige Alkoholmischung ist bevorzugt ein rückgewonnener verteilter Inertgasstrom aus einem Umesterungsverfahren, verwendet zur Herstellung von komplexeren Estern, d. h. eine Polyolpolyester-Synthese oder eine Emulgator-Synthesereaktion. Über 90% und bis zu 99,7% des Methanols wird in die Methylester umgewandelt, und das Triglycerid wird in Glycerin und Mono- und Diglyceride umgewandelt. Der alkoholfreie oder an Alkohol verminderte Stickstoff (das Inertgas) kann anschließend kontinuierlich rückgeführt werden. Diese Fähigkeit zum Recyceln von Stickstoff verbessert die Wirtschaftlichkeit dieser Reaktionen.
Reaktive Absorptionskolonnen wurden für die katalytische Veresterung von Carbonsäuren und zur Herstellung von C&sub6;-C&sub2;&sub2;-Fettsäuretriglyceriden unter Verwendung von Alkylestern angewendet. Es wird angenommen, daß die Verwendung dieser Kolonnen zur Umesterung mit einem Niederalkylalkohol in einem Inertgasträger unter den hierin beanspruchten Bedingungen neu ist.
Eine ökonomische Schlüsseltriebkraft für dieses Verfahren ist die Integration oder nahe Kopplung der Methylestersynthese und der Umesterungsreaktionen, die diese Ester als eine Fettsäure- oder Carbonsäurequelle verwenden. Traditionell kann Methanol aus dem Inertgasstrom durch Kondensation, Absorption in organischen Lösungsmitteln (z. B. Triethylenglykol) oder Adsorption auf Aktivkohle zurückgewonnen werden. Diese Reaktion, wenn gekoppelt mit einer Polyolpolyester-Synthese, eliminiert ein separates Methanol- Rückgewinnungssystem, eliminiert die Handhabung von Methanol und reduziert teilweise den Austrag von Methanol in die Umwelt.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu Reinigung des Inertgasstroms aus einer Umesterungsreaktion zur Verfügung zu stellen, worin Niederalkylester von Carbonsäuren als Fettsäurequelle verwendet werden. Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Methylestern von Fettsäuren durch eine Umesterungsreaktion unter Verwendung von gasförmigem Methanol in einer reaktiven Adsorptionskolonne zur Verfügung zu stellen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Verfahren gemäß der Erfindung sind in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 7 definiert, wobei bevorzugte Merkmale in den abhängigen Ansprüchen angegeben sind.
Ein Verfahren zur Herstellung von C&sub1;-C&sub6;-Alkylestern umfaßt die Umsetzung eines Triglycerids oder einer anderen Fettsäureesterquelle mit einer gasförmigen Mischung eines Inertgases und eines Alkylalkohols bei einer Temperatur zwischen 20ºC und 100ºC und bei einem Druck von 96,5 bis 1034,2 kPa (14 psia (Pfund pro Quadratinch absoluter Druck) bis 150 psia) in Gegenwart eines Katalysators. In dem Umsetzungsverfahren wird ein gereinigter Inertgasstrom gewonnen. Die Alkylester werden von dem Glycerin durch Zentrifugieren oder durch eine andere Abtrenntechnik und von den Mono- und Diglyceriden durch Fraktionierung abgetrennt, wie es herkömmlich im Stand der Technik praktiziert wird. Das Molverhältnis von niederem Alkylalkohol zu Triglycerid liegt in dem Bereich von ungefähr 0,1 : 1 bis ungefähr 15 : 1. Das exakte Molverhältnis hängt von dem Ziel der Umsetzung ab, d. h. der maximalen Entfernung des Alkohols aus dem Stickstoff oder der maximalen Umwandlung des Triglycerids zum Alkylester.

BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Die Fig. 1 zeigt eine typische reaktive Adsorptionskolonne und den Fluss des Materials in den Reaktor. Es kann eine Vielzahl von Kolonneneinbauten verwendet werden. Die gezeigte Kolonne verwendet Zwischenstufen-Stauelemente (11) mit einer Bewegungsvorrichtung (5) zur Kontrolle des Flusses des Triglycerids, wobei die Bewegung dazu dient, um einen intensiven Kontakt der Gas- und der Flüssigphasen zu bewirken.
Fig. 2 zeigt die Integration oder die nahe Ankopplung der Methylestersynthese an eine Polyolpolyestersynthese.
Alle Prozentangaben hierin beziehen sich auf das Gewicht, wenn nichts anderes angegeben ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Das Verfahren wird in Bezug auf Methylester und Methylalkohol im Detail beschrieben, da Methyl die am gängigsten verwendete niedere Alkylgruppe darstellt. Es sollte jedoch leicht verstanden werden, daß jeder andere niedere Alkylalkohol verwendet werden kann. Unter niederem Alkylalkohol werden die C&sub1;-C&sub6;-Alkylgruppen verstanden, einschließlich aller ihrer Isomere. Es werden Monoalkohole verwendet.
Das Verfahren wird anhand von Triglyceriden als die Fettsäurequelle exemplifiziert, allerdings kann jede natürliche oder synthetische Quelle für Fettsäureester anstelle der Triglyceride verwendet werden. Beispielsweise können Diglyceride, Glykolester, Wachse oder andere Fettsäurequellen verwendet werden. Triglyceride stellen die bevorzugte Fettsäurequelle dar, da sie eine leicht erhältliche, erneuerbare und relativ günstige Quelle darstellen. Marine Öle und Fischöle sind gute Quellen für polyungesättigte Fettsäuren; Pflanzenöle und tierische Fette und Öle stellen Quellen für gesättigte und ungesättigte Fettsäuren dar. Diese Fette und Öle können fraktioniert werden und selektiv hydriert werden, um die gewünschten Fettsäuren für die Bildung der Methyl- oder Alkylester herzustellen.
Bevorzugte Pflanzenöle umschließen Maisöl, Canolaöl, Olivenöl, Baumwollsamenöl, Sojaöl, Sonnenblumenöl, Hoch-Erucasäure-Rapsöl, teilweise oder vollständig hydriertes Sojaöl, teilweise oder vollständig hydriertes Canolaöl, teilweise oder vollständig hydriertes Sonnenblumenöl, teilweise oder vollständig hydriertes Hoch-Erucasäure-Rapsöl und teilweise oder vollständig hydriertes Baumwollsamenöl.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff "gasförmiger Strom" oder "Gasstrom", daß er die in der Umsetzung verwendete Alkohol- und Inertgasmischung einschließt. Stickstoff, Kohlendioxid, Helium oder ein anderes Inertgas kann verwendet werden. Stickstoff ist auf Grund seiner leichten Verfügbarkeit und der Kosten bevorzugt. Wasserdampf oder Wasser ist nicht akzeptabel, da das Wasser den Katalysator neutralisiert und sowohl die Triglyceride als auch die gebildeten Methylester hydrolysieren kann.
Das Triglycerid wird durch das folgende Verfahren in den Methylester oder in den niederen Alkylester umgewandelt:
Das Triglycerid wird mit einem Gasstrom aus Stickstoff oder einem anderen Inertgas und dem niederen Alkylalkohol in einem absatzweise betriebenen Reaktor oder bevorzugt in einer kontinuierlichen reaktiven Adsorptionskolonne kontaktiert. Das Methanol umfaßt 1 bis 10% des Gasstroms. Der Partialdruck des Alkohols in dem Gasstrom beeinflusst die Löslichkeit des Alkohols und treibt die Reaktion an. Daher sind sowohl die Konzentration des Alkohols in dem Inertgas als auch die Temperatur und der Druck des eintretenden Gas/Alkohol-Stroms wichtig. Der Gas/Methanol-Strom tritt in die Kolonne bei (1) ein und wird durch den Verteilerkranz (13) dispergiert. Die Fließrate des Gasstroms, d. h. der Stickstoff-Alkohol- Mischung, reicht beim Eintritt in die Kolonne von ungefähr 0,5 : 1 bis ungefähr 7,5 : 1 (auf Gewichtsbasis) bezogen auf den Triglycerid-Fluss.
Die exakte Form und Struktur der Verteiler-Vorrichtung (13) ist für die Umsetzung nicht kritisch, und deren Anordnung kann von dem Fachmann leicht bestimmt werden. Allerdings ist es wichtig, daß der Inertgas/Alkohol-Strom in dem Triglycerid derartig dispergiert ist, daß er das Triglycerid wirksam kontaktiert, wobei der Alkohol durch das Triglycerid absorbiert werden kann und mit dem Triglycerid umgesetzt werden kann, wodurch die Fettsäuren letztendlich zu den Alkoholestern umgesetzt werden.
Für eine maximale Umwandlung des Triglycerids zu dem Alkylester wird ein molarer Überschuß an Alkohol verwendet; in dem Bereich von 3 Molen Alkohol zu einem Mol Triglycerid bis zu einem Verhältnis von ungefähr 15 : 1. Dieses repräsentiert ein 1- bis 5- faches Verhältnis von Alkohol zu Fettsäuregruppe. Zur maximalen Entfernung von Methanol aus dem Stickstoffstrom wird ein Überschuß an Triglycerid verwendet. In diesem Fall reicht das Alkohol-zu-Triglycerid-Verhältnis von 0,1 : 1 bis ungefähr 3 : 1. Unter bevorzugten Bedingungen werden sowohl ein hoher Methylesterumsatz als auch eine hohe Alkoholentfernung erreicht.
Das Triglycerid oder eine andere Fettsäureesterquelle wird mit einem Veresterungskatalysator gemischt und zu dem Reaktor hinzugegeben. In einem Gegenstromkolonnenreaktor tritt die Flüssigkeit bei (5) ein und fließt die Kolonne hinab. Die Kolonne enthält Material zum Dispergieren von Stickstoff oder Inertgas und Methanol in dem Triglycerid. Füllkörperstufen oder Schüttelstufen sind bevorzugt. Andere Kolonnen, wie Bodenkolonnen, Siebbodenkolonnen und Blasensäulen, können ebenfalls verwendet werden. Der exakte Kolonnentyp, der verwendet wird, ist nicht kritisch und von einer Vielzahl von Faktoren ab, die dem Fachmann leicht ersichtlich sind.
Der Stickstoff und der Methylalkohol wird in einer Gegenstromweise durch das Triglycerid geleitet, und das Gas tritt bei (7) aus. Die Flüssigkeit tritt bei (3) aus. Gleichstrom- oder absatzweiser Betrieb kann ebenso verwendet werden.
Der bevorzugte Katalysator ist ein basischer Katalysator, z. B. ein Alkali- oder Erdalkalimetallhydroxid, -alkoxid oder -carbonat. Bevorzugt wird die Reaktion durch das dem niederen Alkohol entsprechende Natrium- oder Kaliumalkoxid katalysiert. Wenn Methanol der niedere Alkylalkohol ist; wird Natrium- oder Kaliummethoxid verwendet. Alkalimetallalkoxide sind kommerziell leicht erhältlich oder können durch die Umsetzung von Kalium oder Natrium mit einem Überschuß an dem Alkohol hergestellt werden. Die am meisten bevorzugten Katalysatoren sind Natrium- oder Kaliummethoxid oder Kaliumcarbonat. Saure Katalysatoren, wie p-Toluolsulfonsäure, Phosphorsäure, Kalium- oder Natriummono- oder -dihydrogenphosphat, Salzsäure oder Schwefelsäure, können ebenso verwendet werden. Der Katalysator wird typischerweise in einem Anteil von ungefähr 0,1% bis ungefähr 1,0% des Triglycerids (auf Gewichtsbasis) verwendet.
Da sich Mono- und Diglyceride bilden, erleichtern sie die Umsetzung und bilden einen Schaum. Die Umsetzungszeit kann von 5 Minuten bis zu 5 Stunden, bevorzugt von 1/2 bis zu 2 Stunden, variieren. Die exakte Zeit hängt von der Größe des Reaktionsgefäßes sowie von der Fließrate der Materialien, der Temperatur und dem Druck ab.
In einer Reaktionskolonne werden raffiniertes oder raffiniertes und gebleichtes Pflanzenöl zu dem Reaktionsgefäß zusammen mit dem Katalysator gegeben. Stickstoff und der niedere Alkylalkohol werden für die Zugabe zu dem Gefäß intensiv vermischt. Das kann entweder mittels Durchblasen eines Stickstoffstroms durch den Alkohol, durch Verdampfen des Alkohols in das Inertgas oder durch Verwendung eines Stickstoffstroms geschehen, welcher aus einer Umesterungsreaktion gewonnen wird, in der der niedere Alkylalkohol während der Umesterung gebildet wird. Eine bevorzugte Quelle für diesen Gasstrom stellt die Umesterungssynthesereaktion von Polyolpolyestern unter Verwendung von Methylestern als die Fettsäurequelle dar. Der Gasstrom wird mit dem Triglycerid in einem Verhältnis von ungefähr 15 Molen C&sub1;-C&sub6;-Alkylalkohol bezogen auf jedes Mol Triglycerid bis zu ungefähr 3 Molen C&sub1;-C&sub6;-Alkylalkohol pro Mol Triglycerid gemischt. Dieses treibt die Reaktion an, so daß der Großteil (80 bis 95%) des Triglycerids in Methylester umgewandelt wird.
Wenn die Reaktion zum Reinigen des Inertgasstroms verwendet wird, reicht das Molverhältnis von C&sub1;-C&sub6;-Alkylalkohol zu Triglycerid von 0,1 : 1 bis ungefähr 3 : 1.
Die Reaktionstemperatur liegt zwischen 20ºC und 100ºC. Der Druck ist bevorzugt atmosphärisch oder liegt oberhalb von atmosphärisch. Im allgemeinen wird die Reaktion zwischen 96,5 bis 1034,2 kPa (14 psia bis 150 psia) laufen gelassen. Das bevorzugte Druckniveau liegt im Bereich von 101,4 bis 861,9 kPa (14,7 psia bis 125 psia) und ganz besonders bevorzugt von 241,3 bis 689,5 kPa (35 psia bis 100 psia).
Die Ester, Glycerin und alle Monoglyceride und Diglyceride werden von dem Boden der Kolonne als eine Mischung mit allem unumgesetztem Triglycerid gewonnen. In dem Gegenstromkolonnenreaktor treten sie durch (3) aus. Die Mischung wird zuerst durch Absetzenlassen oder durch Zentrifugieren getrennt, wobei das Glycerin ebenfalls von der Mischung abgetrennt wird.
Wahlweise kann zusätzliches Methanol oder Alkohol zugesetzt werden, um die Umsetzung zur Vollständigkeit zu treiben. In diesem Fall ist ein Glycerin-Abtrennungsschritt erforderlich.
Der Katalysator und verbleibendes Glycerin werden durch Waschen der rohen Reaktionsmischung mit Wasser entfernt. Der Katalysator und Glycerin lösen sich in Wasser, und die Ester werden durch Absetzenlassen oder Zentrifugieren entfernt. Die Aufreinigung der rohen Reaktionsmischung wird durch konventionelle Verfahren erreicht.
Anschließend werden die Methylester durch Destillation oder durch andere herkömmliche Mittel getrennt oder gereinigt. Die Methylester können durch Fraktionierung, einschließlich Hochvakuumdestillation, weiter gereinigt werden, wenn dieses erwünscht ist.
Das in dieser Umsetzung verwendete Inertgas ist bevorzugt ein solches, welches aus einer Umesterungsreaktion gewonnen wurde. In dem Verfahren hierin verdünnt das Inertgas nicht nur den Methanolstrom, sondern stellt ebenso eine Inertgasatmosphäre zur Verfügung und verhindert so die Oxidation der Reaktanden.
Der Stickstoff, welcher bei dieser Reaktion austritt, weist typischerweise weniger als 2000 ppm Methanol oder Alkohol auf und kann sogar nur 50 ppm Alkohol enthalten. Die niedrigeren Gehalte an restlichem Methanol oder Alkohol in dem Stickstoff werden mit einem Überschuß an Triglyceriden erreicht.
Die folgenden Beispiele verdeutlichen diese Erfindung, sind allerdings nicht zur Begrenzung darauf gedacht. Beispiele 1-3 sollen zeigen, daß man sehr geringe Anteile an Restalkohol in dem Stickstoff (50 ppm bis 520 ppm) bei einem Druckbereich mit stöchiometrischem Überschuß Triglycerid erreichen kann. Der Umsatz zu Methylestern war in jedem Fall gering (ungefähr 20%).

Beispiel 1

Bestandteile Menge

Sojaöl Stöchiometrischer Überschuß
(23,6 kg/h; 52 lb/hr)
Natriummethoxid 0,05 mol/mol Öl
Stickstoff 14,5 kg/h (32 lb/hr)
Methanol 4,0 gm/min (1,6% des N&sub2;)
In einer kontinuierlichen Mehrstufenschüttelkolonne wird Triglycerid (raffiniertes, gebleichtes und deodoriertes Sojaöl), enthaltend Natriummethoxid, kontinuierlich an das obere Ende des Reaktors geleitet. Der Reaktor weist einen Durchmesser von 15,2 cm (6") und eine Höhe von 121,9 cm (48") auf und besitzt 10 Schüttelstufen. Die Bewegungsvorrichtung wurde mit ungefähr 1500 U/min laufen gelassen. Die Kolonne wie in Fig. 1 angeordnet. Das Triglycerid wird im Gegenstrom zu einem Methanol/Stickstoff- Strom, welcher vom Boden des Reaktors eingeleitet wird, geführt. Der Reaktor wird bei 38ºC und 446,1 kPa (64,7 psia) gehalten. Der Stickstoff/Methanol-Fluss beträgt 14,5 kg/h (32 lb/hr). Der Produktstickstoffstrom enthält 40 ppm Methanol. Dieser Stickstoffstrom wird in der Polyolpolyester wie beschrieben verwendet.

Beispiel 2

In einer zu Beispiel 1 ähnlichen Umsetzung wird ein Stickstoffgasstrom, enthaltend 1,6% Methanol, durch die Kolonne bei 23,6 kg/h (52 lb/hr) geleitet. Triglycerid, enthaltend 0,05 Mol festes Natriummethoxid pro Mol Triglycerid, wird in das obere Ende der Kolonne mit 23,6 kg/h (52 lb/hr) geleitet. Die Temperatur beträgt 43ºC, und der Druck lautet 687,4 kPa (99,7 psia). Der Stickstoff am Auslass weist einen Methanolgehalt von 80 ppm auf.

Beispiel 3

Reaktive Absorption wird in einer kontinuierlichen Gegenstrom-Mehrstufenschüttelkolonne durchgeführt. Triglycerid wird kontinuierlich in das obere Ende des Reaktors geleitet, und das Produkt wird am Boden entnommen. Stickstoff/Methanol wird am Boden des Reaktors eingeleitet und am oberen Ende freigesetzt. Es wird ein stöchiometrischer Überschuß an Triglycerid verwendet.

Bedingungen:

Flüssigkeitsbeladung - 23,6 kg/h (52 lb/hr) katalysiertes Triglycerid (0,05 Mol festes NaOCH&sub3; pro Mol Triglycerid)
Gasbeladung -14,5 kg/h (32 lb/hr) Stickstoff, 4,0 g/min Methanol (1,6% MeOH)
Temperatur - 98ºF (37ºC)
Druck - 204,8 kPa (29,7 psia)

Ergebnisse:

520 ppm (0,052%) Methanol liegen in dem Stickstoff am Auslass vor.

Beispiel 4

Reaktive Absorption wird wie in den vorangegangenen Beispielen in einer kontinuierlichen Gegenstrom-Mehrstufenschüttelkolonne durchgeführt. Triglycerid wird kontinuierlich in das obere Ende des Reaktors geleitet, und das Produkt wird am Boden entnommen. Stickstoff/Methanol wird am Boden des Reaktors eingeleitet und am oberen Ende freigesetzt. Es werden annähernd stöchiometrische Mengen an Methanol und Triglycerid verwendet.

Bedingungen:

Flüssigkeitsbeladung - 36,3 kg/h (80 lb/hr) katalysiertes Triglycerid (0,15 Mol festes NaOCH&sub3; pro Mol Triglycerid)
Gasbeladung - 90,7 kg/h (200 lb/hr) Stickstoff, 3,5 kg/h (7,8 lb/hr) Methanol
Temperatur - 130ºF (54ºC)
Druck - 549,5 kPa (79,7 psia)

Ergebnisse:

2000 ppm (0,20%) Methanol liegen in dem Stickstoff am Auslass vor;
81% Umsatz des Triglycerids zu Methylestern

Beispiel 5 (Vergleich)

Eine reaktive Absorptionsumwandlung von Triglycerid zu Methylestern wird in einem 1,5 l absatzweise betriebenen Schüttelreaktor durchgeführt. Ein stöchiometrischer Überschuß an Methanol wird durch das katalysierte Triglycerid geleitet.

Bedingungen:

Flüssigkeit - 883 g Triglycerid, 3,05 g Natriummethoxid-Katalysator
Gas - 1,61/min Stickstoff, 2,1 g/min Methanol
Temperatur -194ºF (90ºC)
Druck -101,4 kPa (14,7 psia)

Ergebnisse:

55% Umsatz des Triglycerids zu Methylestern innerhalb von 30 Minuten;
80% Umsatz zu Methylestern in 75 Minuten.
Man ließ die Reaktionsmischung bei 80% Umsatz stehen, was in einem Zweiphasensystem resultierte. Die schwerere Phase (hauptsächlich Glycerin) wurde entfernt. Die verbleibende Mischung wurde unter Bedingungen, die ähnlich den oben beschriebenen waren, 75 Minuten lang weiter umgesetzt, was zu 96% Methylestern in dem Endprodukt führte.

Claims

1. Kontinuierliches Verfahren zur Reinigung eines Inertgasstroms aus einer Umesterungsreaktion, enthaltend einen C&sub1;-C&sub6;-Alkylalkohol, welcher während der Umesterungsreaktion freigesetzt wird, umfassend:

(1) gründliches Vermischen des Inertgases, welches den C&sub1;-C&sub6;-Alkylalkohol enthält, mit einer Fettsäureesterquelle und Umsetzen des C&sub1;-C&sub6;-Alkylalkohols mit der Fettsäureesterquelle bei einer Temperatur zwischen 20ºC und 100ºC und einem Druck von 96, 5 bis 1034,2 kPa (14 bis 150 psia) in Gegenwart eines Katalysators; und

(2) Gewinnen der C&sub1;-C&sub6;-Alkylester und des gereinigten Inertgasstroms.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin der Katalysator ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Natriummethoxid, Natrium- oder Kaliumalkoxid, Natrium- oder Kaliumcarbonat, und Mischungen daraus.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin das Inertgas Stickstoff ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, worin die Fettsäureesterquelle ein Triglycerid darstellt, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pflanzenölen, hydrierten Pflanzenölen, marinen Ölen, und Tierfetten und -ölen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, worin die Umsetzung in einer reaktiven Adsorptionskolonne durchgeführt wird und das Molverhältnis von C&sub1;-C&sub6;-Alkylalkohol zu Triglycerid von 0,1 : 1 bis 3 : 1 reicht.

6. Verfahren nach Anspruch 5, worin die Kolonne ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Füllkörperkolonnen, Bodenkolonnen, Siebbodenkolonnen, Blasensäulen und Schüttelkolonnen.

7. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von C&sub1;-C&sub6;-Alkylestern, umfassend:

(1) Umsetzung einer Fettsäureesterquelle mit einer gründlichen Mischung eines Inertgases und eines C&sub1;-C&sub6;-Alkylalkohols bei einer Temperatur von zwischen 20ºC und 100ºC und einem Druck von 96, 5 bis 1034,2 kPa (14 bis 150 psia) in Gegenwart eines Katalysators; und

(2) Gewinnung der C&sub1;-C&sub6;-Alkylester, wobei die Umsetzung in einer reaktiven Adsorptionskolonne mit einem Molverhältnis von C&sub1;-C&sub6;-Alkylalkohol zu Triglycerid von 3 : 1 bis 15 : 1 durchgeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, worin der Katalysator ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Natriummethoxid, Natrium- oder Kaliumalkoxid, Natrium- oder Kaliumcarbonat, und Mischungen davon.

9. Verfahren nach Anspruch 8, worin der C&sub1;-C&sub6;-Alkylalkohol Methanol darstellt und das Inertgas Stickstoff ist und worin die Fettsäureesterquelle ein Triglycerid darstellt, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pflanzenölen, hydrierten Pflanzenölen, marinen Ölen und Tierfetten und -ölen.