RU2836916C1 - Method of producing fatty acids from vegetable oil soap stocks - Google Patents
Method of producing fatty acids from vegetable oil soap stocks Download PDFInfo
- Publication number
- RU2836916C1 RU2836916C1 RU2024125531A RU2024125531A RU2836916C1 RU 2836916 C1 RU2836916 C1 RU 2836916C1 RU 2024125531 A RU2024125531 A RU 2024125531A RU 2024125531 A RU2024125531 A RU 2024125531A RU 2836916 C1 RU2836916 C1 RU 2836916C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soap
- concentration
- fatty acids
- sulfuric acid
- minutes
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к масложировой промышленности, а именно к способам получения жирных кислот из соапстоков, образующихся при щелочной рафинации растительных масел.The invention relates to the oil and fat industry, and specifically to methods for obtaining fatty acids from soapstocks formed during alkaline refining of vegetable oils.
Известен способ получения жирных кислот из соапстоков растительных масел (Патент РФ №2048511. Способ получения жирных кислот из соапстоков растительных масел. Дроздов А.С., Диденко З.В., Волкова Л.Д., Уварова Л.В., Кухтицкий О.Л., Алейник В.М., Сорокин В.Н., Горбанев И.Ф., Кузнецов В.А., Клочко Н.Д. МПК С11В 11/00. - №5064258/13. - Заявл. 08.10.1992; Опубл. 20.11.1995), согласно которому соапстоки предварительно расщепляют путем гидролиза при 160-180°С и потом разлагают полученную эмульсию серной кислотой до рН 2-2,5 сульфатной воды при температуре 80-90°С. Продукт разложения отстаивают и разделяют на два слоя жирные кислоты, которые поступают на дистилляцию, и сульфатную воду, направляемую на получение сульфата натрия.A method for obtaining fatty acids from vegetable oil soap stocks is known (Patent of the Russian Federation No. 2048511. Method for obtaining fatty acids from vegetable oil soap stocks. Drozdov A.S., Didenko Z.V., Volkova L.D., Uvarova L.V., Kukhtitsky O.L., Aleinik V.M., Sorokin V.N., Gorbanev I.F., Kuznetsov V.A., Klochko N.D. IPC C11B 11/00. - No. 5064258/13. - Claimed 08.10.1992; Published 20.11.1995), according to which the soap stocks are preliminarily split by hydrolysis at 160-180°C and then the resulting emulsion is decomposed with sulfuric acid to a pH of 2-2.5 sulfate water at a temperature of 80-90°C. The decomposition product is settled and separated into two layers: fatty acids, which are sent for distillation, and sulfate water, which is sent to obtain sodium sulfate.
Недостатками известного способа являются потери жирных кислот при многочисленных промывках на стадиях разложения и расщепления и образование большого количества сточных вод.The disadvantages of the known method are the loss of fatty acids during numerous washings at the stages of decomposition and splitting and the formation of a large amount of wastewater.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ обработки соапстоков путем их разложения серной кислотой [Журнал «Масложировая промышленность». - №8. - 1970. - С. 34-36], согласно которому соапсток разбавляется водой из расчета содержания ее в масле 70-75%, масса подогревается до 80-85°С и при перемешивании воздухом обрабатывается серной кислотой из расчета содержания ее в водном слое в конце процесса 2-3%. После подачи кислоты масса перемешивается в течение 1-1,5 ч и при 88-94°С отстаивается 4-6 ч. Масса разделяется на три слоя: водная фаза после нейтрализации отводится в канализацию, промежуточная (смолистые вещества) в коробку для эмульсии, а верхний слой (соапсточный жир) промывается водой, а затем расщепляется контактным или безреактивным способом в две фазы. Расщепление осуществляют путем добавления конденсата в нагретую до 80-85°С массу и при перемешивании воздухом введением необходимого количества контакта и серной кислоты. После первой фазы масса отстаивается, водная фаза сливается, оставшаяся масса подвергается второй фазе расщепления. Глубина расщепления после второй фазы составила 87,5-92,2% Сырые жирные кислоты после расщепления промываются водой до нейтральной реакции и направляются на дистилляцию. Выход кислот составил 80% от массы сырых кислот.The closest in technical essence to the invention is a method for processing soapstocks by decomposing them with sulfuric acid [Magazine "Fat and Oil Industry". - No. 8. - 1970. - Pp. 34-36], according to which the soapstock is diluted with water at a rate of 70-75% of its content in oil, the mass is heated to 80-85 ° C and, while mixing with air, is treated with sulfuric acid at a rate of 2-3% of its content in the aqueous layer at the end of the process. After adding the acid, the mass is mixed for 1-1.5 hours and left to settle at 88-94 ° C for 4-6 hours. The mass is separated into three layers: the aqueous phase is discharged into the sewer after neutralization, the intermediate phase (resinous substances) into the emulsion box, and the upper layer (soap stock fat) is washed with water and then split by contact or non-reactive methods into two phases. The splitting is carried out by adding condensate to the mass heated to 80-85°C and, while mixing with air, introducing the required amount of contact and sulfuric acid. After the first phase, the mass is settled, the aqueous phase is drained, and the remaining mass is subjected to the second phase of splitting. The depth of splitting after the second phase was 87.5-92.2%. After splitting, the crude fatty acids are washed with water until a neutral reaction and sent for distillation. The yield of acids was 80% of the mass of crude acids.
Недостатками данного способа являются потери жирных кислот при многочисленных промывках на стадиях разложения и расщепления и образование большого количества сточных вод.The disadvantages of this method are the loss of fatty acids during numerous washes at the stages of decomposition and splitting and the formation of a large amount of wastewater.
Цель изобретения снижение потерь жирных кислот и сокращение количества сточных вод.The aim of the invention is to reduce the loss of fatty acids and reduce the amount of wastewater.
Технический результат изобретения заключается в разработке способа получения жирных кислот из соапстоков растительных масел, который позволяет повысить выход жирных кислот, улучшить экологическую обстановку за счет сокращения сброса сточных вод, снизить энергозатраты на получение жирных кислот из соапстоков растительных масел и сократить потребление гидроксида натрия и серной кислоты.The technical result of the invention consists in developing a method for obtaining fatty acids from vegetable oil soap stocks, which makes it possible to increase the yield of fatty acids, improve the environmental situation by reducing wastewater discharge, reduce energy costs for obtaining fatty acids from vegetable oil soap stocks and reduce the consumption of sodium hydroxide and sulfuric acid.
Отличительными признаками способа являются последовательность стадий технологии и технологические режимы процессов.The distinctive features of the method are the sequence of technology stages and technological process modes.
Это достигается тем, что согласно способу получения жирных кислот из соапстоков растительных масел, характеризующемуся тем, что вначале осуществляют щелочное омыление гидратированного растительного масла раствором гидроксида натрия концентрацией 30-45% в течение 240 мин при температуре 90-95°С до рН 10-11 при перемешивании паром под давлением до 0,2 МПа до получения мыльного клея с избыточным содержанием щелочи 0,2-0,3%, затем полученную массу подвергают высаливанию хлоридом натрия концентрацией 16-20% в течение 75-80 мин, после этого полученную массу отстаивают в течение 2 часов и разделяют на три слоя - нижний - мыльная щелочь, средний - клеевое мыло, верхний - мыльная сердцевина; мыльную сердцевину разлагают серной кислотой в две стадии: на первой - серной кислотой с концентрацией 10-12% при температуре гидролиза 110-115°С в течение 40 мин и на второй - серной кислотой с концентрацией 80-92% при температуре разложения 90°С в течение 85 мин до рН 2,0-2,5, причем серную кислоту подают порциями при перемешивании массы острым паром под давлением 0,3 МПа до полного разложения мыла, после отделения второй сульфатной воды полученные жирные кислоты промывают водным конденсатом до полного отсутствия серной кислоты и сульфата натрия.This is achieved by the fact that according to the method for obtaining fatty acids from vegetable oil soapstocks, characterized by the fact that first, alkaline saponification of hydrated vegetable oil is carried out with a sodium hydroxide solution of 30-45% concentration for 240 minutes at a temperature of 90-95 °C to a pH of 10-11 while stirring with steam under pressure up to 0.2 MPa until soap glue with an excess alkali content of 0.2-0.3% is obtained, then the resulting mass is salted out with sodium chloride of 16-20% concentration for 75-80 minutes, after which the resulting mass is settled for 2 hours and separated into three layers - the bottom - soap alkali, the middle - glue soap, the top - soap core; the soap core is decomposed with sulfuric acid in two stages: in the first - with sulfuric acid with a concentration of 10-12% at a hydrolysis temperature of 110-115°C for 40 minutes and in the second - with sulfuric acid with a concentration of 80-92% at a decomposition temperature of 90°C for 85 minutes to a pH of 2.0-2.5, with sulfuric acid being fed in portions while stirring the mass with live steam under a pressure of 0.3 MPa until the soap is completely decomposed, after separating the second sulfate water, the fatty acids obtained are washed with aqueous condensate until there is a complete absence of sulfuric acid and sodium sulfate.
Способ осуществляют следующим образом.The method is carried out as follows.
Вначале осуществляют щелочное омыление гидратированного растительного масла раствором гидроксида натрия концентрацией 30-45% в течение 240 мин при температуре 90-95°С до рН 10-11 при перемешивании паром под давлением до 0,2 МПа до получения мыльного клея с избыточным содержанием щелочи 0,2-0,3%.First, alkaline saponification of hydrated vegetable oil is carried out with a sodium hydroxide solution with a concentration of 30-45% for 240 minutes at a temperature of 90-95°C to a pH of 10-11 while stirring with steam under pressure of up to 0.2 MPa until soap glue with an excess alkali content of 0.2-0.3% is obtained.
Использование интервалов значений температуры, концентрации, время обработки, рН обусловлено изменениями химического состава соапстоков, получаемых при переработке различных видов масел: подсолнечного, рапсового, соевого, амарантного, льняного, конопляного и др. Каждый из получаемых соапстоков имеет колебания в количественном содержании тех или иных жирных кислот. Поэтому для придания универсальности заявляемого способа указаны интервалы значений температуры, концентрации, время обработки, рН, охватываемые весь диапазон перерабатываемых соапстоков, полученных их различных масляных культур.The use of ranges of temperature, concentration, processing time, pH values is due to changes in the chemical composition of soapstocks obtained during the processing of various types of oils: sunflower, rapeseed, soybean, amaranth, linseed, hemp, etc. Each of the resulting soapstocks has variations in the quantitative content of certain fatty acids. Therefore, to give universality to the claimed method, ranges of temperature, concentration, processing time, pH values are specified, covering the entire range of processed soapstocks obtained from various oil crops.
Указанные диапазоны значений технологических параметров (температуры, концентрации, время обработки, рН) могут быть использованы и для переработки смеси соапстоков различных масел в разных пропорциях.The specified ranges of values of process parameters (temperature, concentration, processing time, pH) can also be used for processing a mixture of soapstocks of different oils in different proportions.
Щелочная рафинация (омыление) преобразует свободные жирные кислоты в нерастворимые мыла. Для щелочного омыления используют каустическую соду (гидроксид натрия - NaOH), так как наибольшая степень омыления нейтрального жира наблюдается при использовании растворов гидроксида натрия.Alkaline refining (saponification) converts free fatty acids into insoluble soaps. Caustic soda (sodium hydroxide - NaOH) is used for alkaline saponification, since the highest degree of saponification of neutral fat is observed when using sodium hydroxide solutions.
В результате нейтрализации свободных жирных кислот в маслах водными растворами щелочи образуются практически нерастворимые в масле или жирных кислот (мыла), напримерAs a result of neutralization of free fatty acids in oils with aqueous solutions of alkali, practically insoluble in oil or fatty acids (soaps) are formed, for example
RCOOH + NaOH ↔ RCOONa + Н20.RCOOH + NaOH ↔ RCOONa + H 2 0.
Для ускорения протекания реакции и сдвига равновесия в сторону образования мыл, количество щелочи берут с некоторым избытком против теоретически необходимого для нейтрализации свободных жирных кислот. Теоретический расход для нейтрализации количество щелочи (NaOH) рассчитывают по формулеTo accelerate the reaction and shift the equilibrium towards the formation of soaps, the amount of alkali is taken with some excess against the theoretically necessary for neutralizing free fatty acids. The theoretical consumption for neutralizing the amount of alkali (NaOH) is calculated using the formula
ЩТ = Q⋅0,714 КЧ,Щ Т = Q⋅0.714 КЧ,
где Q - количество нейтрализуемого масла кг, КЧ - кислотное число.where Q is the amount of neutralized oil in kg, CN is the acid number.
Величина применяемого избытка щелочи колеблется в зависимости от природы и качества рафинируемого масла, начального кислотного числа, способа нейтрализации, в также других условий нейтрализации, например температуры и концентрации раствора щелочи.The amount of excess alkali used varies depending on the nature and quality of the oil being refined, the initial acid number, the method of neutralization, and other neutralization conditions, such as temperature and concentration of the alkali solution.
Чем тщательнее подготовлено исходное масло, тем меньше применяемый избыток щелочи. При использовании щелочи низкой концентрации избыток меньше и для светлых масел составляет от 5 до 50%, для труднорафи-нируемых (хлопковое) доходит до 200-300%. Это особенно важно учитывать, так как при недостатке щелочи возрастает гидролиз мыла и повышается вероятность образования кислых мыл, плохо растворимых в воде. Избыток щелочи необходим также в связи с тем, что часть ее расходуется на взаимодействие с другими сопутствующими веществами, например с кислыми формами фосфатидов и др. Норма расхода каустической соды на доомыление соапстока - 108 кг на 1 тонну жирных кислот.The more thoroughly the initial oil is prepared, the less excess alkali is used. When using low-concentration alkali, the excess is less and for light oils it is from 5 to 50%, for difficult-to-refined oils (cotton) it reaches 200-300%. This is especially important to consider, since with a lack of alkali, soap hydrolysis increases and the probability of forming acidic soaps that are poorly soluble in water increases. Excess alkali is also necessary due to the fact that part of it is spent on interaction with other accompanying substances, for example, with acidic forms of phosphatides, etc. The consumption rate of caustic soda for additional saponification of soapstock is 108 kg per 1 ton of fatty acids.
Щелочная рафинация каустической содой уменьшает содержание свободных жирных кислот до 0,01-0,03%. При использовании более слабой щелочи трудно получить содержание свободных жирных кислот ниже 0,10%.Alkaline refining with caustic soda reduces the free fatty acid content to 0.01-0.03%. When using weaker alkali, it is difficult to obtain a free fatty acid content below 0.10%.
Концентрацию раствора щелочи принимают 30-45% в зависимости от вида, качества масла и используемого способа нейтрализации.The concentration of the alkali solution is 30-45% depending on the type, quality of the oil and the neutralization method used.
Применение раствора щелочи концентрацию ниже 30-45%, например 25%, приводит к неполной щелочной нейтрализации соапстока.The use of an alkali solution with a concentration below 30-45%, for example 25%, leads to incomplete alkali neutralization of the soapstock.
Применение раствора щелочи концентрацию выше 30-45%, например 55%, приводит к избыточному перерасходу щелочи и повышению себестоимости готового продукта, а также необходимости удаления избытка щелочи из промывных вод.The use of an alkali solution with a concentration higher than 30-45%, for example 55%, leads to excessive consumption of alkali and an increase in the cost of the finished product, as well as the need to remove excess alkali from the wash water.
Нагрев соапстока острым паром до температуры 90-95°С понижает его вязкость и обеспечивает эффективную и равномерную щелочную рафинацию (омыление). Нагрев соапстока острым паром до температуры ниже 90-95°С, например 80°С, не обеспечивает достаточно низкую вязкость для эффективного протекания щелочной рафинации. Нагрев соапстока острым паром до температуры выше 90-95°С, например 100°С, сопряжен со значительным перерасходом пара и значительными энергозатратами, кроме того, при конденсации пара образуется излишнее количество конденсата, снижающего концентрацию щелочи, что снижает эффективное протекание щелочной рафинации.Heating the soap stock with live steam to a temperature of 90-95°C reduces its viscosity and ensures efficient and uniform alkali refining (saponification). Heating the soap stock with live steam to a temperature below 90-95°C, for example 80°C, does not ensure a low enough viscosity for efficient alkali refining. Heating the soap stock with live steam to a temperature above 90-95°C, for example 100°C, is associated with significant excess steam consumption and significant energy costs; in addition, during steam condensation, an excessive amount of condensate is formed, reducing the concentration of alkali, which reduces the efficient flow of alkali refining.
Нагрев соапстока острым паром в течение продолжительности меньше, чем 240 мин, например, 200 мин не позволяет осуществить полную щелочную рафинацию до рН 10-11. Нагрев соапстока острым паром в течение продолжительности больше, чем 240 мин, например, 260 мин только увеличит продолжительность, а, следовательно, снизит производительность без повышения эффекта щелочной рафинации до рН 10-11.Heating the soap stock with live steam for a period shorter than 240 min, for example 200 min, does not allow for complete alkaline refining to pH 10-11. Heating the soap stock with live steam for a period longer than 240 min, for example 260 min, will only increase the duration and, therefore, reduce the productivity without increasing the effect of alkaline refining to pH 10-11.
Использование для перемешивания реакционной массы острого пара под давлением до 0,2 МПа обеспечивает поддержание требуемой температуры и получение мыльного клея с избыточным содержанием щелочи 0,2-0,3 %. Использование пара с меньшим (например, 0,15 МПа) или большим (например, 0,25 МПа) приводит к высоким потерям рафинации, высокой стоимости производства, большой энергоемкости и значительным объемам зажиренной воды.The use of live steam under pressure up to 0.2 MPa for mixing the reaction mass ensures the maintenance of the required temperature and the production of soap glue with an excess alkali content of 0.2-0.3%. The use of steam with less (for example, 0.15 MPa) or more (for example, 0.25 MPa) leads to high refining losses, high production costs, high energy consumption and significant volumes of greasy water.
Соапсток является побочным продуктом стадии нейтрализации растительных масел, представляющим собой смесь различных ценных компонентов. Особую ценность представляют присутствующие в нем жирные кислоты, которые используются при производстве мыла, поверхностно-активных веществ, биодизельного топлива и т.д.Soapstock is a by-product of the neutralization stage of vegetable oils, which is a mixture of various valuable components. Of particular value are the fatty acids present in it, which are used in the production of soap, surfactants, biodiesel fuel, etc.
Соапсток по органолептическим и физико-химическим показателям должен соответствовать требованиям, приведенным в таблице 1.Soapstock, in terms of organoleptic and physicochemical indicators, must meet the requirements given in Table 1.
Затем полученную массу подвергают высаливанию хлоридом натрия концентрацией 16-20% в течение 75-80 мин. При этом полученную вязкую массу тщательно перемешивают, затем добавляют воду с температурой 60°С в количестве 50% от массы мыльного сырья. Это связано с тем, что процесс высаливания максимизирует концентрацию мыльного компонента в мыльном сырье, полученном после предварительного омыления.The resulting mass is then salted out with sodium chloride at a concentration of 16-20% for 75-80 minutes. The resulting viscous mass is thoroughly mixed, then water at a temperature of 60°C is added in an amount of 50% of the mass of the soap raw material. This is due to the fact that the salting out process maximizes the concentration of the soap component in the soap raw material obtained after preliminary saponification.
Использование для высаливания хлорида натрия с концентрацией 16-20% увеличивает выход и количество нейтрализуемых жирных кислот, а также плотность раствора. Снижение концентрации хлорида натрия менее 16-20%, например, 12% уменьшает концентрацию мыльного компонента в мыльном сырье.The use of sodium chloride with a concentration of 16-20% for salting out increases the yield and quantity of neutralized fatty acids, as well as the density of the solution. Reducing the concentration of sodium chloride to less than 16-20%, for example, 12%, reduces the concentration of the soap component in the soap raw material.
Повышение концентрации хлорида натрия более 16-20%, например, 24% нарушает однородность мыльного клея.Increasing the concentration of sodium chloride above 16-20%, for example 24%, disrupts the homogeneity of the soap glue.
Проведение подсаливания в течение 75-80 мин при температуре 60°С приводит к тому, что произведение концентраций стеарат-иона и иона натрия оказывается больше, чем произведение растворимости стеарата натрия. В этом случае высаливание происходит из-за влияния общего иона, роль которого играет ион натрия Na+. Электролиты, в частности хлорид натрия, при растворении в воде снижают растворимость мыла. Нарушается однородность мыльного клея. Разница между пропорциями мыла и раствора хлорида натрия приводит к тому, что мыло, будучи более легким, отделяется и всплывает, образуя слой концентрированного, так называемого основного мыла.Carrying out salting for 75-80 minutes at a temperature of 60°C leads to the product of the concentrations of the stearate ion and the sodium ion being greater than the product of the solubility of sodium stearate. In this case, salting out occurs due to the influence of the common ion, the role of which is played by the sodium ion Na+. Electrolytes, in particular sodium chloride, when dissolved in water reduce the solubility of soap. The homogeneity of the soap glue is disrupted. The difference between the proportions of soap and sodium chloride solution leads to the fact that the soap, being lighter, separates and floats, forming a layer of concentrated, so-called basic soap.
Проведение подсаливания в течение 75-80 мин и концентрации хлорида натрия 16-20% увеличивает выход и количество нейтрализуемых кислот за счет интенсификации процесса высаливания и увеличения плотности раствора. При продолжительности процесса 75-80 мин. и концентрации хлорида натрия с 16-18% выход увеличивается в 1,5 раза. Увеличение концентрации хлорида натрия оказывает большее влияние на степень нейтрализации, а увеличение продолжительности высаливания - на выход жирных кислот. Наибольший выход кислот наблюдается, начиная с продолжительности высаливания 75-80 мин и концентрация хлорида натрия 16%.Carrying out salting for 75-80 min and a sodium chloride concentration of 16-20% increases the yield and amount of neutralized acids due to the intensification of the salting out process and an increase in the density of the solution. With a process duration of 75-80 min and a sodium chloride concentration of 16-18%, the yield increases by 1.5 times. An increase in the sodium chloride concentration has a greater effect on the degree of neutralization, and an increase in the salting out duration - on the yield of fatty acids. The highest yield of acids is observed starting with a salting out duration of 75-80 min and a sodium chloride concentration of 16%.
Наибольшие значения и постепенное снижение степени нейтрализации наблюдаются, начиная с продолжительности высаливания 75-80 мин. и концентрации хлорида натрия 16-20%. При этих условиях выход жирных кислот составляет 95,0%. Таким образом, предварительное омыление мыльного сырья позволяет более полно преобразовать жировой компонент в мыло, высаливание позволяет максимально сконцентрировать и выделить мыльный компонент, который подвергается разложению серной кислотой.The highest values and gradual decrease in the degree of neutralization are observed starting from the salting-out duration of 75-80 min. and the sodium chloride concentration of 16-20%. Under these conditions, the yield of fatty acids is 95.0%. Thus, preliminary saponification of soap raw materials allows for a more complete transformation of the fatty component into soap, salting-out allows for maximum concentration and isolation of the soap component, which is decomposed by sulfuric acid.
Несоблюдение вышеуказанных рациональных режимов высаливания в (течение 75-80 мин и концентрации хлорида натрия 16-20%) приводит к дополнительной потере жировой составляющей мыльного сырья. Чтобы уменьшить и избежать потерь, необходимо обеспечить необходимую продолжительность отстаивания и эффективность разделения фаз после высаливания и промывки конечных жирных кислот от остатков серной кислоты.Failure to comply with the above rational salting-out modes (for 75-80 min and sodium chloride concentration of 16-20%) leads to additional loss of the fatty component of the soap raw material. In order to reduce and avoid losses, it is necessary to ensure the required duration of settling and the efficiency of phase separation after salting-out and washing of the final fatty acids from sulfuric acid residues.
После этого полученная масса в результате отстаивания в течение 2 часов разделялась на три слоя - нижний - мыльная щелочь, средний - клеевое мыло, верхний - мыльная сердцевина.After this, the resulting mass, as a result of settling for 2 hours, was divided into three layers: the bottom one was soapy alkali, the middle one was glue soap, and the top one was soap core.
Затем мыльную сердцевину разлагают серной кислотой в две стадии: на первой - серной кислотой с концентрацией 10-12% при температуре гидролиза 110-115°С в течение 40 мин и на второй - серной кислотой с концентрацией 80-92% при температуре разложения 90°С в течение 85 мин до рН 2,0-2,5.Then the soap core is decomposed with sulfuric acid in two stages: in the first stage - with sulfuric acid with a concentration of 10-12% at a hydrolysis temperature of 110-115°C for 40 minutes and in the second stage - with sulfuric acid with a concentration of 80-92% at a decomposition temperature of 90°C for 85 minutes to a pH of 2.0-2.5.
При этом серную кислоту подают порциями при перемешивании массы острым паром под давлением 0,3 МПа, избегая бурного вспенивания. После ввода каждой порции серной кислоты производят кратковременное перемешивание массы паром низкого давления до 0,3 МПа. Под действием кислоты соапсточное мыло разлагается с образованием жирных кислот, при этом разрушаются нежировые примеси и образуются сначала мелкие хлопья, которые при перемешивании укрупняются и легко отделяются от жирных кислот при отстаивании. Норма расхода серной кислоты составляет 186 кг на 1 тонну жирных кислот. После исчезновения комков ввод серной кислоты продолжают до полного разложения мыла, признаком чего является образование кислой воды. Кислая вода должна быть прозрачной, а после прибавления раствора метилоранжа-розового цвета.In this case, sulfuric acid is fed in portions while mixing the mass with live steam under a pressure of 0.3 MPa, avoiding violent foaming. After each portion of sulfuric acid is added, the mass is briefly mixed with low-pressure steam up to 0.3 MPa. Under the action of acid, the soap soap decomposes with the formation of fatty acids, while non-fatty impurities are destroyed and small flakes are formed at first, which, when mixed, become larger and are easily separated from the fatty acids during settling. The consumption rate of sulfuric acid is 186 kg per 1 ton of fatty acids. After the lumps disappear, sulfuric acid is added until the soap is completely decomposed, a sign of which is the formation of acidic water. The acidic water should be transparent, and after adding the methyl orange solution, it should be pink in color.
При рН ниже 2 увеличивается массовая доля серной кислоты, а рН выше 2,5 приводит к недоразложению с образованием эмульсии.At pH below 2, the mass fraction of sulfuric acid increases, and pH above 2.5 leads to incomplete decomposition with the formation of an emulsion.
Разложение при температуре меньше 90°С требует продолжительной обработки (более 2 ч), а повышение температуры выше 90°С приводит к увеличению тепловых затрат и давления.Decomposition at temperatures below 90°C requires long-term processing (more than 2 hours), and increasing the temperature above 90°C leads to an increase in heat costs and pressure.
После ввода необходимого количества серной кислоты содержимое перемешивают острым паром, чтобы кислота наиболее полно прореагировала с примесями. Кислые воды должны содержать не более 1% свободной серной кислоты. Затем массе дают отстояться в течение 1 часа, в результате чего массу разделяют на жирные кислоты и сульфатную воду.After the required amount of sulfuric acid has been added, the contents are stirred with live steam so that the acid reacts most fully with the impurities. Acidic waters should contain no more than 1% free sulfuric acid. The mass is then allowed to settle for 1 hour, after which the mass is separated into fatty acids and sulfate water.
Содержание жира в сливной воде - не более 100 мг/л.The fat content in drain water is no more than 100 mg/l.
Жирные кислоты промывают от следов сульфата натрия и серной кислоты и подают на дистилляцию, а сульфатную воду - на переработку с получением товарного сульфата натрия.Fatty acids are washed to remove traces of sodium sulfate and sulfuric acid and sent for distillation, while sulfate water is processed to produce commercial sodium sulfate.
Сырые жирные кислоты, получаемые из соапстока, по органолептическим и физико-химическим показателям должны соответствовать требованиям, приведенным в таблице 2.Crude fatty acids obtained from soapstock must meet the organoleptic and physicochemical parameters specified in Table 2.
Способ поясняется следующим примером.The method is illustrated by the following example.
Гидратированное растительное подсолнечное масло подвергают щелочному омылению раствором гидроксида натрия концентрацией 30-45% до рН 10-11. Процесс щелочного омыления проводят при температуре 90-95°С и завершают через 240 мин. При этом массу перемешивают паром под давлением до 0,2 МПа до получения мыльного клея с избыточным содержанием щелочи 0,2-0,3%.Hydrated vegetable sunflower oil is subjected to alkaline saponification with a sodium hydroxide solution of 30-45% concentration to a pH of 10-11. The alkaline saponification process is carried out at a temperature of 90-95°C and is completed after 240 minutes. In this case, the mass is mixed with steam under pressure up to 0.2 MPa until soap glue with an excess alkali content of 0.2-0.3% is obtained.
Затем полученную массу подвергают высаливанию хлоридом натрия концентрацией 16-20% в течение 75-80 мин.Then the resulting mass is salted out with sodium chloride at a concentration of 16-20% for 75-80 minutes.
После отстоя в течение 2 часов полученную массу разделяют на три слоя - нижний - мыльная щелочь, средний - клеевое мыло и верхний - мыльная сердцевина.After standing for 2 hours, the resulting mass is divided into three layers: the bottom one is soap lye, the middle one is glue soap, and the top one is the soap core.
Верхнюю мыльную сердцевину разлагают серной кислотой в две стадии: на первой - серной кислотой с концентрацией 10-12% при температуре гидролиза 110-115°С в течение 40 мин и на второй - серной кислотой с концентрацией 80-92% при температуре разложения 90°С в течение 85 мин до рН 2,0-2,5.The upper soap core is decomposed with sulfuric acid in two stages: in the first stage - with sulfuric acid with a concentration of 10-12% at a hydrolysis temperature of 110-115°C for 40 minutes, and in the second stage - with sulfuric acid with a concentration of 80-92% at a decomposition temperature of 90°C for 85 minutes to a pH of 2.0-2.5.
Серную кислоту подают порциями при перемешивании массы острым паром под давлением 0,3 МПа до полного разложения мыла.Sulfuric acid is added in portions while stirring the mass with live steam under a pressure of 0.3 MPa until the soap is completely decomposed.
После отделения второй сульфатной воды полученные жирные кислоты промывают водным конденсатом до полного отсутствия серной кислоты и сульфата натрия.After separating the second sulfate water, the obtained fatty acids are washed with aqueous condensate until there is a complete absence of sulfuric acid and sodium sulfate.
Предлагаемый способ получения жирных кислот из соапстоков растительных масел имеет следующие преимущества:The proposed method for obtaining fatty acids from vegetable oil soapstocks has the following advantages:
- повышает выход жирных кислот до 95% за счет увеличения глубины кислотного расщепления на 7,1%;- increases the yield of fatty acids up to 95% by increasing the depth of acid cleavage by 7.1%;
- использование стадии высаливания позволило улучшить экологическую обстановку за счет сокращения сброса сточных вод;- the use of the salting-out stage made it possible to improve the environmental situation by reducing the discharge of wastewater;
- снижает энергозатраты на получение жирных кислот из соапстоков растительных масел за счет интенсификации протекающих процессов щелочного омыления, высаливания, гидролиза и разложения серной кислотой;- reduces energy costs for obtaining fatty acids from vegetable oil soapstocks by intensifying the processes of alkaline saponification, salting out, hydrolysis and decomposition with sulfuric acid;
- сокращает потребление гидроксида натрия и серной кислоты;- reduces the consumption of sodium hydroxide and sulfuric acid;
- осуществление процесса гидролиза соапстока без использования катализатора при сравнительно низких температурах 110-115°С и с полной утилизацией сточных вод.- implementation of the soapstock hydrolysis process without the use of a catalyst at relatively low temperatures of 110-115°C and with complete utilization of wastewater.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2836916C1 true RU2836916C1 (en) | 2025-03-24 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2948367C2 (en) * | 1978-11-30 | 1989-03-16 | Showa Sangyo Co., Ltd., Tokio/Tokyo, Jp | |
| RU2224789C2 (en) * | 2002-02-04 | 2004-02-27 | Институт химических проблем экологии АЕН РФ | Method of producing higher acid blend, glycerol, and sodium sulfate crystal hydrate |
| RU2224786C2 (en) * | 2002-05-13 | 2004-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Учебно-научно-производственная фирма "Липиды" | Vegetable oil refining process |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2948367C2 (en) * | 1978-11-30 | 1989-03-16 | Showa Sangyo Co., Ltd., Tokio/Tokyo, Jp | |
| RU2224789C2 (en) * | 2002-02-04 | 2004-02-27 | Институт химических проблем экологии АЕН РФ | Method of producing higher acid blend, glycerol, and sodium sulfate crystal hydrate |
| RU2224786C2 (en) * | 2002-05-13 | 2004-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Учебно-научно-производственная фирма "Липиды" | Vegetable oil refining process |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЛАРИН А.Н. "Общая технология отрасли: Учебное пособие", Иван.гос.хим.-технол.ун-т, Иваново, 2006, стр.70-73. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4280962A (en) | Methods for refining oils and fats | |
| CA2106905C (en) | Improved process for the production of esters from natural fats | |
| CN100500810C (en) | A process for preparing biodiesel | |
| PL198770B1 (en) | Method for pretreating crude oils and raw fats for the production of fatty acid esters | |
| CN102586013B (en) | Dephenolizing and decoloring refining process and device for cottonseed oil | |
| CN104629909B (en) | A kind of vegetable oil degumming method | |
| WO2006050589A1 (en) | “biodiesel production from soapstock” | |
| RU2836916C1 (en) | Method of producing fatty acids from vegetable oil soap stocks | |
| US9090845B2 (en) | Process for producing high-yield biodiesel applying high acidity triglycerides with generation of glycerin 90% free of salts | |
| US20090227767A1 (en) | Process for producing tall oil and use of heating in the production of tall oil | |
| CN112521324A (en) | Preparation method of di-tert-butyl peroxide | |
| Berdikulovich | INVESTIGATION OF THE POSSIBILITY OF IMPROVING THE TECHNOLOGY OF PRODUCTION OF FATTY ACIDS FROM COTTON SOAPS | |
| SU1664825A1 (en) | Method of producing a mixture of higher unsaturated acids | |
| US2678326A (en) | Method of refining oils with polycarboxylic acids | |
| KR20150062719A (en) | Purification method of edible oil | |
| RU2404230C1 (en) | Method of producing biodiesel fuel | |
| CN114540118A (en) | Process for extracting neutral oil from gleditschia horrida and reusing it | |
| RU2048511C1 (en) | Method of producing fatty acids from soap stock of vegetable oils | |
| RU2381262C2 (en) | Method for processing of animal fat into liquid fuel | |
| RU2025478C1 (en) | Process for preparing lanolin | |
| SU876710A1 (en) | Method of pressing cotton soap wastes for producing aliphatic acids | |
| RU2034832C1 (en) | Process for preparing sulfated natural | |
| SU1273389A1 (en) | Method of producing soap from soap stock | |
| US20250283006A1 (en) | Novel process for producing biodiesel with reduced monoacylglycerol content | |
| SU1694636A1 (en) | Method of hydration of vegetable oils |