ПОНИЖЕНИЕ КИСЛОТНОСТИ ЖИРОВ И МАСЕЛ Российский патент 2015 года по МПК C11B3/14 

Настоящее изобретение относится к новому способу обработки растительных масел и/или животных жиров.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Большинство пищевых масел проходят через операции очистки, включающие стадии предварительной обработки, известные как обессмоливание и/или нейтрализация, за которыми наиболее часто следует обработка твердым адсорбентом, например активированной кислотой глиной, которая известна как обесцвечивание. Предварительная обработка масел для непищевого применения, такого как производство биодизельного топлива, может включать или не включать операцию обесцвечивания. Предварительно обработанное масло затем подвергается высокотемпературной операции, известной как дезодорация. Дезодорация осуществляется в вакууме и ее составляют, как правило, две основные технологические стадии, а именно «стадия термического обесцвечивания», осуществляемая, как правило, при температуре, составляющей от около 240 до около 270°C, в течение времени выдерживания от 0,5 до 1,5 часа, и вторая стадия, представляющая собой десорбцию (стриппинг) летучих веществ с использованием водяного пара. Предварительная обработка масла для непищевого применения, такого как производство биодизельного топлива, как правило, не включает стадию термического обесцвечивания. Очистка водяным паром, также известная как понижение кислотности жиров и масел, включает уменьшение содержания свободных жирных кислот (FFA) посредством очистки водяным паром в вакууме. Летучие вещества представляют собой, главным образом, вещества, которые присутствуют в предварительно обработанном масле, но летучие вещества могут также образовываться в течение операции дезодорации, например на стадии термического обесцвечивания. Очистка водяным паром для удаления летучих компонентов может происходить до, в течение или после стадии термического обесцвечивания.

Пример дезодорации, осуществляемой посредством очистки водяным паром в сочетании с термическим обесцвечиванием, описан в международной патентной заявке WO 98/00484. Одновременно с отделением свободных жирных кислот операция очистки водяным паром также частично отделяет ценные компоненты, такие как питательные микроэлементы, в том числе токоферолы, стеролы, сквален, а также «нейтральные масла», т.е. три-, ди- и моноацилглицериды (TAG, DAG, MAG), что представляет собой потерю ценного основного продукта. Летучие вещества конденсируются в холодной конденсационной зоне, прежде чем водяной пар для очистки вместе с неконденсирующимися газами (например, приточным воздухом) поступает в вакуумную систему. Такая холодная конденсационная зона обычно работает при температуре, составляющей от около 40 до около 60°C и, как правило, реализуется как скрубберный контур, где холодный дистиллят используется для конденсации летучих веществ. Холодный дистиллят содержит, помимо свободных жирных кислот, также питательные микроэлементы и «нейтральные масла». Вследствие высокой ценности питательных микроэлементов существует определенный интерес к их выделению из дистиллята. Однако требуется обогащение питательных микроэлементов для повышения их концентрации на заводах таким образом, чтобы их последующую переработку на очистительных заводах и транспортировку на эти заводы можно было осуществлять экономичным образом. Потеря «нейтральных масел» дополнительно разбавляет любой обогащенный поток питательных микроэлементов, который можно отводить из системы.

Современная тенденция в промышленном производстве пищевых масел представляет собой использование определенных ферментов, обычно известных как ферменты типа фосфолипазы A (PLA), что позволяет отделять фосфорсодержащие компоненты (фосфолипиды) от неочищенного пищевого масла, снижая их содержание до очень низкого уровня, действуя посредством получения более водорастворимых лизофосфолипидов путем отделения жирной кислоты от фосфолипида. Однако побочный эффект этого процесса представляет собой увеличение образования свободных жирных кислот, которые разбавляют питательные микроэлементы в дезодорированных дистиллятах. Еще один общеизвестный тип ферментов представляют собой ферменты типа фосфолипазы C (PLC), которые в последнее время также внедрены в крупномасштабное промышленное применение. Эти ферменты обеспечивают повышенные выходы продуктов переработки масла посредством конверсии фосфолипидов в диацилглицериды. Однако повышенный уровень диацилглицеридов в маслах, как правило, усиливает проблему потери нейтральных масел в течение операции очистки водяным паром, поскольку давление пара диацилглицеридов выше, чем давление пара триацилглицеридов.

В последние годы на некоторых перерабатывающих предприятиях в секциях дезодорации используется конфигурация дополнительной конденсационной зоны, часто называемая термином «двойной скруббер», как описано в патенте США № 6750359, где установлен дополнительный скруббер, работающий при высокой температуре. Хотя использование этого «двойного скруббера» обеспечивает отделение побочного потока конденсата из высокотемпературной конденсационной стадии, который обогащен питательными микроэлементами, сохраняется значительная потеря питательных микроэлементов в обогащенном свободными жирными кислотами потоке верхней фракции. Следующее значительное ограничение такого подхода заключается в том, что эффективность разделения в горячем скруббере тесно связана с условиями работы дезодоратора, основная функция которого представляет собой производство пищевого масла с использованием водяного пара для очистки в вакууме. Такая взаимосвязь устанавливает относительно низкие пределы для получаемого обогащения токоферолами любого дистиллятного потока, отводимого из горячего скруббера. Другие способы согласно предшествующему уровню техники описаны в патенте США № 7598407 и в патентной заявке США № 2010/0200805.

Следующая тенденция в промышленности заключается в том, чтобы обеспечивать понижение кислотности, т.е. «физическую очистку» масел, таких как соевое масло, которые традиционно очищают посредством нейтрализации свободных жирных кислот щелочью с образованием мыла, которое затем отделяют водным промыванием. Побочный продукт этой операции, а именно мыльный раствор, имеет низкую ценность и, кроме того, приводит к потерям масла. В процессе физической очистки содержание свободных жирных кислот по направлению к понижающей кислотность колонне увеличивается от около 0,05 до около 0,1 массового процента (мас.%), причем данное содержание свободных жирных кислот является типичным для нейтрализованного и обесцвеченного масла, до содержания свободных жирных кислот в неочищенном масле, которое составляет, например, от 0,5 до 1 мас.% в случае соевого масла или от 3 до 6 мас.% в случае пальмового масла. Это приводит к необходимости обработки большего количества свободных жирных кислот в отпарной колонне, а также к целенаправленному разбавлению побочных потоков, обогащенных питательными микроэлементами.

Содержащие свободные жирные кислоты дистилляты от понижения кислотности жиров и масел традиционно используются для производства мыла, но в настоящее время они в возрастающей степени используются в качестве исходных материалов для получения имеющих повышенную ценность химических продуктов переработки масел, таких как жирные кислоты повышенной чистоты, производимые в процессе дистилляции жирных кислот, из которых посредством последующей конверсии получают сложные эфиры жирных кислот, жирные спирты, сульфаты жирных спиртов, жирные амины и другие химические продуктов переработки масел, используемые, например, в качестве моющих средств или в косметической промышленности. Оказывается желательной такая переработка дистиллятов, которая обеспечивает максимально возможную чистоту свободных жирных кислот, что означает снижение содержания других летучих веществ, таких как питательные микроэлементы и нейтральные масла.

Пальмовое масло всегда очищают с использованием способа физической очистки вследствие высокого содержания свободных жирных кислот в пальмовом масле; как правило, содержание свободных жирных кислот находится в интервале от около 3 до около 6 мас.%. Кроме того, пальмовое масло имеет высокое содержание моноацилглицеридов и диацилглицеридов, причем, например, содержание DAG, как правило, находится в интервале от около 5 до около 7 мас.%. Такое высокое содержание компонентов свободных жирных кислот и летучих нейтральных масел приводит к значительно повышенному уровню нейтральных масел и разбавлению питательных микроэлементов в дистиллятных конденсатных потоках.

Следовательно, основные задачи можно кратко сформулировать следующим образом:

1. Уменьшение потерь нейтральных масел.

2. Извлечение питательных микроэлементов с минимальными потерями и в обогащенных потоках.

3. Повышение чистоты потока производимых свободных жирных кислот.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы найти решение указанных технических проблем и уменьшить потери нейтрального масла, извлечь питательные микроэлементы с минимальными потерями в обогащенных питательными микроэлементами потоках и повысить чистоту потока производимых свободных жирных кислот. Таким образом, настоящее изобретение относится к способу обработки растительных масел и/или животных жиров, включающему следующие стадии:

(i) подачи потока исходного масла в вакуумную отпарную колону, работающую при вакууме, по меньшей мере, 1 мбар (100 Па), причем указанный поток исходного масла включает летучие вещества, такие как свободные жирные кислоты, питательные микроэлементы и нейтральные масла, такие как смеси три-, ди- и моноацилглицеридов, и десорбции жирных кислот вместе с другими летучими веществами, включая некоторые нейтральные масла;

(ii) подачи отделенных жирных кислот, питательных микроэлементов вместе с другими летучими веществами, включая некоторые нейтральные масла, в высокотемпературную конденсационную зону, конденсация нейтральных масел из паровой фазы при повышенной температуре, составляющей, по меньшей мере, 150°C, выдерживание и возвращение всей массы или некоторой части конденсированных нейтральных масел непосредственно в точку впуска отпарной колонны на стадии (i) или опосредованно через предшествующие операции, такие как операция обесцвечивания и/или операция обессмоливания/нейтрализации; подачи летучих жирных кислот, питательных микроэлементов вместе с другими летучими веществами в холодную конденсационную зону на стадии (iii) или подачи летучих жирных кислот, питательных микроэлементов вместе с другими летучими веществами на стадию дистилляции перед холодной конденсационной зоной на стадии (iii); и

(iii) конденсации летучих жирных кислот, питательных микроэлементов вместе с другими летучими веществами в холодной конденсационной зоне при температуре, составляющей, по меньшей мере, 25°C, получение конденсата и потока водяного пара для очистки и неконденсирующихся газов вместе со следами жирных кислот и других легких углеводородных паров; подачи потока водяного пара для очистки и неконденсирующихся газов вместе со следами жирных кислот и других легких углеводородных паров для продолжения процесса в вакуумную систему; и

причем данный способ также включает получение потока нейтральных масел, потока произведенных жирных кислот и потока, обогащенного питательными микроэлементами.

Вакуумная отпарная колонна на стадии (i) может представлять собой насадочную колонну или тарельчатую колонну, или колонну с любой комбинацией насадок и тарелок.

Согласно одному альтернативному варианту выполнения настоящего изобретения вакуумная отпарная колонна на стадии (i) может работать при вакууме от около 1 до около 10 мбар (от 100 до 1000 Па) и предпочтительно от около 2 до около 5 мбар (от 200 до 500 Па).

Согласно следующему альтернативному варианту выполнения настоящего изобретения высокотемпературная конденсационная зона на стадии (ii) может работать при температуре в интервале от около 150 до около 230°C и предпочтительно при температуре в интервале от около 180 до около 210°C.

Согласно следующему альтернативному варианту выполнения настоящего изобретения низкотемпературная конденсационная зона на стадии (iii) может работать при температуре, составляющей от около 25 до около 80°C и предпочтительно от около 40 до около 60°C.

Согласно альтернативному варианту выполнения настоящего изобретения способ может также включать стадию дистилляции (iv) с осуществлением дистилляции конденсата от стадии (iii) в вакууме, составляющем, по меньшей мере, 0,001 мбар (0,1 Па), для достижения полного извлечения питательных микроэлементов в сочетании с высокой степенью обогащения, причем обе эти цели не могут быть одновременно достигнуты согласно предшествующему уровню техники. На стадии дистилляции получается поток произведенных жирных кислот и поток, обогащенный питательными микроэлементами. Операцию вакуумной дистилляции на стадии (iv) можно выбирать из группы, которую составляют молекулярная дистилляция, пленочные испарители, операции испарения в вакууме, противоточные многоступенчатые дистилляционные колонны.

Согласно следующему альтернативному варианту выполнения настоящего изобретения операцию вакуумной дистилляции на стадии (iv) можно осуществлять при давлении в интервале, составляющем от около 0,001 до около 10 мбар (от 0,1 до 1000 Па), предпочтительно от около 1 до около 10 мбар (от 100 до 1000 Па), предпочтительнее от около 2 до около 5 мбар (от 200 до 500 Па).

Согласно одному варианту выполнения настоящего изобретения способ может включать стадию вакуумной дистилляции между высокотемпературной конденсационной зоной на стадии (ii) и низкотемпературной конденсационной зоной на стадии (iii). Промежуточную стадию вакуумной дистилляции можно осуществлять при давлении в интервале, составляющем от около 0,001 до около 10 мбар (от 0,1 до 1000 Па), предпочтительно от около 1 до около 10 мбар (от 100 до 1000 Па), предпочтительнее от около 2 до около 5 мбар (от 200 до 500 Па).

Новый способ обработки растительных масел и/или животных жиров обеспечивает улучшенное производство нейтральных масел посредством изменения конфигурации и принципов эксплуатации стадии высокотемпературной конденсации на основании уровня техники, которое предоставляет возможность производства нейтрального масла при одновременном направлении летучих питательных микроэлементов на операцию извлечения и обогащения. Еще одно улучшение заключается в том, что питательные микроэлементы из высокотемпературной конденсационной зоны быстро охлаждаются и количественно задерживаются в холодной конденсационной зоне, приводя, таким образом, к практическому отсутствию потери питательных микроэлементов в данной операции. В качестве альтернативы, питательные микроэлементы количественно задерживаются на стадии дистилляции перед стадией холодной конденсации.

Следующее улучшение представляет собой обогащение извлекаемых питательных микроэлементов посредством выполнения операции вакуумной дистилляции на подходящем уровне вакуума и эффективности разделения, которая допускает требуемое обогащение извлекаемых питательных микроэлементов. Питательные микроэлементы, в частности токоферолы и токотриенолы, представляют собой антиоксиданты, которые, как известно, разрушаются в течение продолжительного хранения и транспортировки. Немедленное обогащение на заводе имеет преимущество в том, что становится более доступной упаковка обогащенных продуктов защитным способом для уменьшения такого разрушения. Следующее преимущество выполнения вакуумной дистилляции на заводе заключается в том, что ресурсы предприятия, такие как водяной пар, вакуум, электроэнергия, охлаждающая вода, а также средства автоматизации, являются общими с основным заводом. Сокращение присутствия нейтральных масел в значительной степени способствует получению обогащенного питательными микроэлементами потока. Кроме того, операция вакуумной дистилляции на стадии (iv) и стадия вакуумной дистилляции между стадией высокотемпературной конденсации (ii) и стадией низкотемпературной конденсации (iii) может в качестве верхней фракции продукта производить поток свободных жирных кислот, имеющих повышенную чистоту по сравнению потоками свободных жирных кислот, которые производятся согласно предшествующему уровню техники.

Способ можно также предусматривать, что водяной пар для очистки, летучие жирные кислоты, питательные микроэлементы вместе с другими летучими веществами из высокотемпературной конденсационной зоны поступают в дистилляционную колонну, в дистилляционной колонне поток, содержащий водяной пар для очистки, летучие жирные кислоты, питательные микроэлементы вместе с другими летучими веществами, встречает поток из низкотемпературной конденсационной зоны, приводя к образованию обратного потока конденсата, и получается поток произведенных жирных кислот.

Способ можно также предусматривать, что водяной пар для очистки, летучие жирные кислоты, питательные микроэлементы вместе с другими летучими веществами из высокотемпературной конденсационной зоны поступают в низкотемпературную зону, и получается поток, обогащенный питательными микроэлементами из холодной температурной зоны.

Способ согласно настоящему изобретению может представлять собой любые комбинации указанных альтернативных вариантов, и, таким образом, он не является ограниченным каким-либо из данных альтернативных вариантов. Дополнительные аспекты и варианты выполнения настоящего изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения. Настоящее изобретение будет дополнительно проиллюстрировано сопровождающими чертежами и представлено в следующем подробном описании соответствующих вариантов выполнения. Настоящее изобретение будет также проиллюстрировано следующими примерами. Представленные ниже чертежи и примеры предназначаются для иллюстрации настоящего изобретения, не ограничивая объем настоящего изобретения. Если не приведены другие условия, представленные в примерах и таблицах процентные соотношения означают массовые процентные доли (мас.%).

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - упрощенная блок-схема способа обработки растительных масел и/или животных жиров уровня техники согласно патенту США № 6750359.

Фиг. 2 - блок-схема способа обработки растительных масел и/или животных жиров согласно варианту выполнения изобретения.

Фиг. 3 - блок-схема способа обработки растительных масел и/или животных жиров согласно альтернативному варианту выполнения изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На Фиг. 1 показан вариант выполнения уровня техники, в котором поток исходного масла 1 поступает в вакуумную отпарную колонну вместе с очищающим водяным паром 2 и втягиваемым воздухом 3. Жирные кислоты, питательные микроэлементы вместе с другими летучими веществами, а также нейтральные масла отделяются (десорбируются) и переносятся в высокотемпературную конденсационную зону. В высокотемпературной конденсационной зоне поток, обогащенный питательными микроэлементами 6, конденсируется и отделяется от исходного материала. Отделенный исходный материал затем поступает в холодную конденсационную зону, образуя поток произведенных жирных кислот 5, который конденсируется, и поток 4, содержащий водяной пар, неконденсирующиеся газы вместе со следами жирных кислот и других легких углеводородных паров, причем поток 4 направляется для продолжения процесса в вакуумную систему. Из вакуумной отпарной колонны извлекается получаемый поток нейтрального масла 7.

На Фиг. 2 показан способ согласно одному варианту выполнения настоящего изобретения. Предварительно обработанный поток исходного масла 1 поступает в вакуумную отпарную колонну вместе с водяным паром 2 для очистки и втягиваемым воздухом 3. В вакуумной отпарной колонне жирные кислоты, питательные микроэлементы вместе с другими летучими веществами и нейтральные масла отделяются и переносятся в высокотемпературную конденсационную зону на стадии (ii). В высокотемпературной конденсационной зоне нейтральные масла конденсируются из паровой фазы. Конденсированные нейтральные масла задерживаются и возвращаются в отпарную колонну непосредственно или опосредованно через предшествующие операции, такие как операция обесцвечивания и/или операция обессмоливания/нейтрализации. Необязательно продувочный поток конденсата из высокотемпературного конденсационного контура можно отбирать, как показывает штриховая линия. Из вакуумной отпарной колонны поток нейтрального масла 7 извлекают в качестве продукта.

Водяной пар для очистки, летучие жирные кислоты, питательные микроэлементы вместе с другими летучими веществами направляются в холодную конденсационную зону. В холодной конденсационной зоне летучие жирные кислоты, питательные микроэлементы вместе с другими летучими веществами конденсируются. Поток 4, содержащий водяной пар, неконденсирующиеся газы вместе со следами жирных кислот и других легких углеводородных паров, поступает для продолжения процесса в вакуумную систему.

Конденсат, содержащий летучие жирные кислоты, питательные микроэлементы вместе с другими летучими веществами, переносится в дистилляционную секцию на стадии (iv) для разделения конденсата на поток произведенных жирных кислот 5, остаточный поток 4, содержащий водяной пар, неконденсирующиеся газы вместе со следами жирных кислот и других легких углеводородных паров, и поток, обогащенный питательными микроэлементами 6. Остаточный поток 4 водяного пара, неконденсирующихся газов вместе со следами жирных кислот и других легких углеводородных паров поступает для продолжения процесса в вакуумную систему. Операция вакуумной дистилляции выбрана из группы, которую составляют молекулярная дистилляция, пленочные испарители, операции испарения в вакууме, противоточные многоступенчатые дистилляционные колонны.

На Фиг. 3 показан альтернативный вариант выполнения настоящего изобретения. Согласно данному варианту выполнения операция дистилляции осуществляется между высокотемпературной конденсационной зоной на стадии (ii) и низкотемпературной конденсационной зоной на стадии (iii). Поток 1 предварительно обработанного масла поступает в вакуумную отпарную колонну вместе с водяным паром 2 для очистки и втягиваемым воздухом 3. Жирные кислоты, питательные микроэлементы вместе с другими летучими веществами, а также нейтральные масла отделяются в отпарной колонне и переносятся в высокотемпературную конденсационную зону. В высокотемпературной конденсационной зоне нейтральные масла конденсируются из паровой фазы. Конденсированные нейтральные масла задерживаются и возвращаются в отпарную колонну непосредственно или опосредованно через предшествующие операции, такие как операция обесцвечивания и/или операция обессмоливания/нейтрализации. Необязательно продувочный поток конденсата из высокотемпературного конденсационного контура можно отбирать, как показывает штриховая линия. Из вакуумной отпарной колонны поток нейтрального масла 7 извлекают в качестве продукта.

Водяной пар для очистки, летучие жирные кислоты, питательные микроэлементы вместе с другими летучими веществами из высокотемпературной конденсационной зоны на стадии (ii) поступают в дистилляционную колонну. В дистилляционной колонне этот поток летучих компонентов встречает дистиллятный поток, который возвращается со стадии низкотемпературной конденсации, приводя к образованию обратного потока конденсата. Дистилляционная колонна вместе со стадией холодной конденсации, таким образом, разделяет водяной пар для очистки и летучие вещества из высокотемпературной конденсационной зоны на поток произведенных жирных кислот 5 вместе с потоком 4, содержащим водяной пар, неконденсирующиеся газы вместе со следами жирных кислот и других легких углеводородных паров, и поток, обогащенный питательными микроэлементами 6. Поток, обогащенный питательными микроэлементами 6, собирают из вакуумной дистилляционной колонны.

Операция вакуумной дистилляции выбрана из группы, которую составляют молекулярная дистилляция, пленочные испарители, операции испарения в вакууме, противоточные многоступенчатые дистилляционные колонны. Таким образом, согласно данному варианту выполнения конденсатор верхней фракции для дистилляционной колонны и стадию холодной конденсации (iii) можно объединять в одной операции. Согласно данному варианту выполнения водяной пар для очистки можно направлять через верхнюю ректификационную секцию в противоточную дистилляционную колонну, и это может создавать дополнительный перепад давления и требование увеличения диаметров секций очистки, ректификации и конденсации для компенсации этого и/или требование более дорогостоящей вакуумной системы, обеспечивая более глубокое давление всасывания. Таким образом, выбор между вариантами выполнения настоящего изобретения будет зависеть от обстоятельств данного определенного случая, такого как тип масла, подлежащего обработке, включая использование новой установки или модификацию существующей установки.

ПРИМЕРЫ

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР

В данном сравнительном исследовании масла поступали в отпарную колонну при 260°C и для очистки использовали 1% водяной пар согласно способу, представленному на Фиг.1. Осуществляли высокотемпературную конденсацию при 170°C и низкотемпературную конденсацию при 55°C, в обоих случаях моделируя путем очистки паров конденсатом на данных температурных уровнях. Уровень вакуума в верхней части холодной конденсационной ступени составлял 2,3 мбар (230 Па). Массовый баланс устанавливали, используя модель технологического процесса PRO/II от компании SimSci-Esscor в сочетании с собственной базой данных липидов от компании Alfa Laval. Результаты представлены в таблице 1.

Отклонение от массового баланса составляло 0,011 кг/ч.

ПРИМЕР СОГЛАСНО НАСТОЯЩЕМУ ИЗОБРЕТЕНИЮ

В данном примере присутствовала стадия высокотемпературной конденсации, осуществляемая при 185°C, согласно способу, представленному на Фиг. 2. Использовали многоступенчатую дистилляционную колонну, чтобы получать обогащенный питательными микроэлементами поток 6. Дистилляционная колонна имеет три равновесные ступени, ребойлер и конденсатор моделировали при давлении конденсатора, составляющем 2 мбар (200 Па). Температура ребойлера составляла 204°C, и конденсатор работал при температуре начала кипения, составляющей 42°C. Целевая чистота производимых питательных микроэлементов в данном примере составляла 20 мас.% токоферола.

Все другие условия сохранялись такими же, как в описанном выше примере уровня техники, за исключением того, что отпарные колонны слегка регулировали для достижения одинаковой концентрации токоферола в получаемом потоке масла 7.

Из данного примера являются очевидными фактическое отсутствие триацилглицеридов (TAG) и очень низкое содержание диацилглицеридов (DAG) в получаемых питательных микроэлементах 6. В получаемых свободных жирных кислотах (FFA)) наблюдается полное отсутствие триацилглицеридов и диацилглицеридов и присутствуют только следы моноацилглицеридов (MAG). Воздействие новой конфигурации стадии горячей конденсации уменьшило потерю нейтрального масла с 67 кг/ч до лишь 23 кг/ч.

Новая конфигурация проявляет практическое отсутствие потери токоферолов или других питательных микроэлементов в потоке получаемых свободных жирных кислот, причем потеря токоферолов составляет менее чем 0,03 мас.% токоферолов в исходном потоке, который составляет приблизительно 16 г/ч. Общие результаты исследования представлены в таблице 2.

Отклонение от массового баланса составляло 0,002 кг/ч.

В пересчете на ежегодные потери (учитывая 330 рабочих дней в году) это соответствует ежегодной потере 126 кг токоферолов и 183 тонн нейтрального масла. Таким образом, в денежном выражении эти потери переводятся в ежегодную стоимость потерянного токоферола на уровне 4300 долларов США и стоимость потерянного нейтрального масла на уровне 0,22 млн долларов США, что в сумме составляет приблизительные ежегодные убытки на уровне 0,22 млн долларов США. При сравнении с ежегодными убытками в результате применения уровня техники, составляющими 2,5 млн долларов США, оказывается, что настоящее изобретение сокращает сумму этих убытков приблизительно на 90%.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ обработки растительных масел и/или животных жиров, включающий операцию вакуумно-паровой очистки, конденсацию нейтральных масел из паровой фазы при повышенной температуре, выдерживание и возвращение в отпарную колонну, направление водяного пара, летучих жирных кислот, питательных микроэлементов вместе с другими летучими веществами в холодную конденсационную зону и конденсацию летучих жирных кислот, питательных микроэлементов вместе с другими летучими веществами в холодной конденсационной зоне, образование конденсата и потока водяного пара, неконденсирующихся газов вместе со следами жирных кислот и других легких углеводородных паров. Изобретение позволяет уменьшить потери нейтральных масел, извлечь питательные микроэлементы с минимальными потерями и в обогащенных потоках, повысить чистоту потока производимых свободных жирных кислот. 10 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

1. Способ обработки растительных масел и/или животных жиров, включающий следующие стадии:
(i) подачи потока исходного масла (1) в вакуумную отпарную колонну, работающую при вакууме, по меньшей мере, 1 мбар (100 Па), причем указанный поток исходного масла (1) включает летучие вещества, такие как свободные жирные кислоты, питательные микроэлементы и нейтральные масла, такие как смеси три-, ди- и моноацилглицеридов; и десорбции жирных кислот вместе с другими летучими веществами и нейтральных масел;
(ii) подачи отделенных жирных кислот, питательных микроэлементов вместе с другими летучими веществами и нейтральных масел в высокотемпературную конденсационную зону, конденсация нейтральных масел из паровой фазы при повышенной температуре, составляющей, по меньшей мере, 150°C, получение конденсированных нейтральных масел, выдерживание и возвращение всей массы или некоторой части конденсированных нейтральных масел непосредственно в высокотемпературную конденсационную зону или опосредованно через предшествующие операции, такие как операция обесцвечивания и/или операция обессмоливания/нейтрализации, направление водяного пара, летучих жирных кислот, питательных микроэлементов вместе с другими летучими веществами в холодную конденсационную зону на стадии (iii) или направление водяного пара, летучих жирных кислот, питательных микроэлементов вместе с другими летучими веществами, которые поступают в дистилляционную колонну на стадии дистилляции перед холодной
конденсационной зоной на стадии (iii);
(iii) конденсации летучих жирных кислот, питательных микроэлементов вместе с другими летучими веществами в холодной конденсационной зоне при температуре, составляющей, по меньшей мере, 25°C, с получением конденсата, включающего летучие жирные кислоты, питательные микроэлементы вместе с другими летучими веществами, и потока (4), включающего водяной пар, неконденсирующиеся газы, следы жирных кислот и других легких углеводородных паров; и подачи указанного потока (4) для продолжения процесса в вакуумную систему; и
причем способ также включает получение потока нейтральных масел (7), потока произведенных жирных кислот (5) и потока, обогащенного питательными микроэлементами (6).

2. Способ по п. 1, который также включает стадию дистилляции (iv), включающую подачу конденсата из холодной конденсационной зоны в дистилляционную колонну и дистилляцию в вакууме, составляющем, по меньшей мере, 0,001 мбар (0,1 Па), получение потока произведенных жирных кислот (5) и потока, обогащенного питательными микроэлементами (6).

3. Способ по п. 2, в котором дистилляционная колонна выбрана из группы, которую составляют молекулярная дистилляция, пленочные испарители, одна или несколько последовательных операций испарения в вакууме, противоточные многоступенчатые дистилляционные колонны.

4. Способ по п. 2, в котором операция вакуумной дистилляции на стадии (iv) осуществляется при давлении, составляющем от около 1 до около 10 мбар (от 100 до 1000 Па) и предпочтительно
от около 2 до около 5 мбар (от 200 до 500 Па).

5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором вакуумная отпарная колонна на стадии (i) работает при вакууме от около 1 до около 10 мбар (от 100 до 1000 Па) и предпочтительно от около 2 до около 5 мбар (от 200 до 500 Па).

6. Способ по любому из пп. 1-4, в котором высокотемпературная конденсационная зона на стадии (ii) работает при температуре, составляющей от около 150 до около 230°C, и предпочтительно при температуре, составляющей от около 170 до около 210°C.

7. Способ по любому из пп. 1-4, в котором низкотемпературная конденсационная зона на стадии (iii) работает при температуре, составляющей от около 25 до около 80°C и предпочтительно от около 40 до около 60°C.

8. Способ по любому из пп. 1-4, в котором поток нейтральных масел (7) собирают из вакуумной отпарной колонны на стадии (i).

9. Способ по любому из пп. 1-4, в котором холодная конденсационная зона на стадии (iii) производит холодный обратный поток, который направляют в дистилляционную колонну.

10. Способ по любому из пп. 1-4, который также включает направление водяного пара для очистки, летучих жирных кислот, питательных микроэлементов вместе с другими летучими веществами из высокотемпературной конденсационной зоны в дистилляционную колонну, и в дистилляционной колонне поток водяного пара для очистки, летучих жирных кислот, питательных микроэлементов вместе с другими летучими веществами встречает поток из низкотемпературной конденсационной зоны, приводя к образованию обратного потока конденсата, и получается поток произведенных жирных кислот (5).

11. Способ по любому из пп. 1-4, который также включает подачу водяного пара для очистки, летучих жирных кислот, питательных микроэлементов вместе с другими летучими веществами из высокотемпературной конденсационной зоны в низкотемпературную зону, и получается поток, обогащенный питательными микроэлементами (6) из холодной температурной зоны.