Brevet FR2063935A1 — publié le 19710716

La présente invention concerne les procédés continus d'obtention d'acides-gras, d'acides gras synthétiques, d'acides naphthéniques et résiniques ou de leurs mélanges. On connaît actuellement des procédés discontinus et continus d'obtention d'acides gras selon lesquels on traite les soapstocks par l'acide sulfurique à des températures comprises entre 95 et 1000C avec un brassage mécanique intense; ces opérations s'accompagnent de la décomposition des sels sodiques d'acides gras qui entrent dans la composition des soapstocks. On sépare le mélange résultant du traitement par l'acide sulfurique en acides gras et en eau acide (solution aqueuse de sulfate de sodium et d'acide sulfurique qui n'a pas réagi), en le décantant ou en le centrifugeant, le rendement en acides gras atteignant 95 à 98 . L'inconvénient des procédés connus consiste en ce que le brassage mécanique intense du mélange réactionnel qui contient des é- mulsionants, comme les phosphatides, les sels sodiques non décomposés des acides gras, etc, provoque la formation d'une émulsion qui ne se sépare pas par décantation du mélange réactionnel ou qui se sépare d'une façon insuffisante en acides gras et en eau acide après centrifugation. Dans l'industrie, on ne pousse pas la décantation jusqu'au bout étant donné le temps considérable qu'elle exige. Il en résulte une teneur excessive des eaux acides en acides gras, une consommation dispendieuse d'acide minéral et la baisse de la qualité des produits finals. En outre, les procédés connus exigent un materiel encombrant et compliqué qui occupe une superficie industrielle considérable. Ces procédés entrainent à une consommation élevée d'énergie électrique et de vapeur d'eaux Les mécanismes tournants dans les matériels utilisés compli- quent sensiblement l'exploitation de ces matériels en milieu corru- sif ainsi que leurs réparations. L'invention cherche à éliminer les inconvénients précités et vise un procédé d'obtention d'acides gras, d'acides gras Synthéti ques, d'acides naphthéniques et résinxques ou de leurs mélanges qui permette d'élever le rendement en ces acides et d'améliorer leur qualité; de réduire les consommations d'acide minéral, d'énergie électrique et de vapeur d'eau, de simplifier es appareil lages, de réduire les superficies industrielles occupées par les matériels et de créer des conditions optimales pGUZ w wau-omatisa- tion du procédé. Suivant l'invention, le procédé continu d'obtention d'acides gras, d'acides gras synthétiques, d'acides naphthéniques et résiniques ou de leurs mélanges par traitement des solutions aqueuses de sels sodiques desdits acides organique s avec un acide minéral en chauffant, est caractérisé en ce que, avant de traiter les solutions aqueuses de sels sodiques, on prépare dans le volume réactionnel une solution aqueuse contenant de 0,1 à 2 % massiques d'acide minéral et de 2 à 3 % massiques de sel sodique de l'acide minéral correspondant, on fait arriver ensuite en continu par endessous dans la solution préparée des solutions aqueuses de sels sodiques desdits acides organiques, tout en introduisant simultanément à contre-courant l'acide minéral dans les solutions salines. L'admission des solutions aqueuses de sels sodiques et de l'acide minéral s'opère de façon que la teneur du mélange réactionnel en acide minéral soit de 0,1 à 2 a' massiques. Le traitement des solutions aqueuses de sels sodiques d'acides organiques par acide minéral s'opère à une température de 85 à 950C; on ne soumet pas le mélange réactionnel à un brassage mécanique. La présence dans le mélange réactionnel de sel sodique d'un acide minéral (ce sel étant neutre vis-à-vis des sels sodiques d'a cides organiques ainsi que vis-à-vis des acides organiques obtenus) entraîne l'élévation de la densité du mélange réactionnel l'inten- sification de la décomposition des sels sodiques d'acides organiques, elle contribue à la fusion sous forme d'une couche continue des particules fines d'acides organiques qui se libèrent en traver sant le vo wme réactionnel à l'état de gouttelettes de solutions aqueuses de sels sodiques d'acides organiques, elle contribue à r duire l'entraînement des produits finals dans les eaux acides rés:, due1 e et permet d'obtenir des produits finals exempts d'acides minéral et de leurs sels en tant qu'impuretés. Ce procédé continu d'obtention d'acides gras d'acides gras synthétiques, diacides naphthéniques et résiniques ou de leurs me langes est réalisé de la manière suivante. On prépare dans le volume' réactionnel de l'appareil une solu- ion aqueuse contenant de 0,1 à 2 % massiques, de préférence de à 2 ydo massiques, d'acide minéral et de 2 à 3 go massiques de sel so dique de l'acide minéral correspondant, et on chauffe à 35-950C. Ensuite, on admet en continu par en-dessous au moyen d'un atomiser sous forme de fines gouttelettes une solution de savon, notamment et le soapstock,/la pâte de neutralisation portés à la température indiquée. Simult-anement, on fait arriver en continu par en-dessus à contre-courant l'acide minéral également porté à 85-950C, ou bien non chauffé. On peut utiliser aussi bien un acide minéral concentré qu'un acide minéral dilué. Dans ce dernier cas, les produits finals obtenus sont plus limpides. La solution de savon et l'acide minéral sont introduits dans un rapport tel que la teneur en acide minéral du mélange réactionnel soit de 0,1 à 2 ,o' massiques. En sortant de l'atomiseur, les particules de la solution de savon remontent, en traversant le mélange réactionnel; ce phénomè- ne s'accompagne de la décomposition des sels sodiques desdits acides organiques. Les acides organiques libérés remontent, et au fur et à mesure de leur accumulation passent dans le collecteur par le trop-plein. Ainsi, il se forme dans l'appareil deux phases, la phase supérieure étant constituée par le produit final, alors que la phase inférieure est le mélange réactionnel. Ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, on admet l'acide minéral dans l'appareil par en-dessus, cette admission étant effectuée audessous de l'interface des phases indiquées. La teneur en sels sodiques d'acides minéraux dans le mélange réactionnel reste constante (égale à 2 à 3 ' massiques) du fait que la décomposition des sels sodiques d'acides organiques s'accompagne, outre la formation des acides organiques, de la formation de sels sodiques d'acides minéraux. Les eaux acides résiduaires qui contiennent le sel sodique de l'acide minéral et une quantité modérée d'acide minéral libre et de produits finals, sont évacuées en continu par la partie inférieure de l'appareil. L'invention est illustrée par les exemples suivants. EXEMPLE 1. L'obtention des acides gras a été réalisée dans une unité industrielle d'une capacité de 1000 kg/h. On a préparé dans le volume réactionnel de l'appareil une solution aqueuse contenant 2 % massiques d'acide sulfurique et 3 % massiques de sulfate de sodium, et on a porté le tout à 90 C. Ensuite on a fait arriver en continu par le bas, à travers un atomiseur à orifices de 2 mm de diamètres le soapstock également porté 900C. On a utilisé un soapstoels r~sultant du raffinage de l'huile végétale et caractérisé par les teneurs suivantes (% massiques) en constituants acides gras (substances extraites par l'éther sulfurique - teneur globale) 14 à 16 acides gras combinés 13 à 15 matières grasses neutres Q,5 à 1 matières non grasses 1 à2 pho sphatides 0,4 a 0,6 soude caustique 0,2 à 0,3 Tout en admettant le soapstock, on faisait arriver en continu par en-dessus l'acide sulfurique à 95 %. Le soapstock et l'acide sulfurique étaient introduits dans un rapport tel que la teneur du mélange réactionnel en acide sulfurique était de 2 ,o massiques. La température dans l'appareil était maintenue égale à 90 C. Les particules de soapstock à la sortie de l'atomiseur remontaient en traversant le volume réactionnel, les sels sodiques des acides gras qui entrent dans la composition du soapstock se décomposent en acides gras. Ces derniers surnageaient et, au fur et à mesure de leur accumulation, passaient par le trop-plein dans la bâche de e- ception. Les eaux acides résiduaires qui contenaient le sulfate de sodium, l'acide sulfurique et une quantité peu considérable d'acides gras étaient évacuées en continu de la partie inférieure e l'appa- reil par une tuyauterie dans les conduites d'eaux uses, après ?a neutralisation préalable d l'acide sulfurique. Les eaux acides sortant de l'appareil étaient caracterisees par les eneurs suivantes ( massoques) en constituants acides gras (teneur globale en substances extraites par l'éther sulfurique) 0,005 à 0,03 acide sulfurique 0,9 à 1 sulfate de sodium 2 à 3 Le produit final obtenu était caractérisé par les teneurs sulvantes (@ massiques) en constituants acides gras teneur globale) 98 à 99,4 mates grasses neutres 5 à 6 acides gras libres 91 à 94 matières non grasses 2 à 5 phosphatides 0, à 0,25 eau 0,@ à 2 acide sulfurique @ant rendement en produit final 99,8 C,à EXEMPLE 2. L'obtention des acides gras à partir de la pâte de neutralisation a été réalisée dans une unité industrielle de 1000 kgXh de capacité. Dans l'appareil rempli d'une solution aqueuse portée jusqu'à 950C et contenant 1 p massique d'acide sulfurique et 2 - massiques de nitrate de sodium, on a fait arriver en continu par en-dessous à travers un atomiseur, la pâte de neutralisation également portée à 950C. On a utilisé ici une pâte de neutralisation résultant du raffinage de graisses épaissies par hydrogénation et caractérisée par les teneurs suivantes (% massiques) en constituants acides gras (teneur globale) 8 à 10 acides gras combinés 7 à 9 matières grasses neutres 1 à 2 Tout en faisant arriver la pâte de neutralisation, on introduisait en continu par en-dessus l'acide nitrique à 20 % porté à 950C. On introduisait la pâte de neutralisation et l'acide nitrique dans un rapport tel que la teneur du mélange réactionnel en acide nitrique était de 1 % massique. La température dans l'appareil était maintenue égale a 95 C. On déchargeait de l'appareil le produit final et l'eau acide usée comme décrit pour l'exemple 1. Le produit final obtenu était caractérisé par les teneurs suivantes (50 massiques) en constituants acides gras (teneur globale' acides gras libres 88 à -- 90 matières grasses neutres 3 à 12 acide sulfurique @éant eau i a pho sphat Les a'-O;2 Le rendement en acides gras était de 99,9 %, les eaux acides étaient caractérisées par les teneurs suivantes (% massiques) en constituants : acides gras (teneut glabale) 0,005 à 0,01 acide sulfurique 0,3 à 0,5 EXEMPLE 3. On remplissait l'appareil d'une solution aqueuse contenant 1,5 % massique d'acide chlorhydrique et 2 % massiques de chlorure de sodium. On maintenait dans l'appareil une température égale à 85 C. On faisait arriver en continu, par la partie inférieure de l'appareil, à travers un atomiseur (percé de trous de 2 mm de diametre), leunègre (le "gras") porté à 90 C. On utilisait dans cette opération le nègre obtenu au cours de la fabrication du savon de ménage et qui contenait des acides gras de graisses épaissies par hydrogénatton, des acides gras de graisses animales, des acides gras synthétiques en C10-C16 et en C17-C20, des acides naphthéniques, de la colophane et des acides gras de soapstock. La teneur globale en acides gnes du nègre était de 20 % massiques, celle en soude oaustique libre de 9,4 % massique, celle en chlorure de sodium de l % massique. Tout en faisant artiver le nègre, on admettait en continu par en-dessus l'acide chlorhydrique à 35 %. Le nègre et l'acide chlorhydrique étaient introduits dans l'appareil dans un rapport tel que la teneur du mélange réactionnel en acide chlorhydrique soit de 1,5 % massique. On déchargeait de l'appareil le produit final et on en éNra- cuait les eaux acides usées comme décrit pour l'exemple 1. Le pcoduit final obtenu -et les eaux acides étaient caractériséesppar les tenaurs suivantes en constituants : Teneurs % massiques en constituant s du produit de l'eau Constituants final acide Acides gras, acides gras synthétiques, acides naphthéniques et résiniques 98 à 99 0,01 à 0,05 Acide chlorhydrique néant 0,5 à 1,0 Eau 1 à 2 Substances non saponifiables (par rapport aux acides organiques) 2 Sels minéraux 0,05 à 0,06 Le rendement en produit final êtait de 99,5 %. - REVENDICATION. Un procédé d'obtention d'acides gras, d'acides gras synthétiques, d'acides naphthéniques et résiniques ou de leurs mélanges par traitement des solutions aqueuses de sels sodiques desdits acides organiques avec un acide minéral en chauffant, caractérisé en ce que, avant le traitement des solutions aqueuses de sels sodiques, on prépare dans le volume réactionnel une solution aqueuse contenant de 0,1 à 2 do massiques d'acide minéral et de 2 à 3 O, 1 à 2 'g massiques, et le traitement des solutions aqueuses de sels sodiques d'acides organiques par l'acide minéral étant effectué à une température comprise entre 85 et 950.