Brevet FR2243254A1 — publié le 19750404

L'invention concerne un procédé de raffinage d'huiles végétales par traitement avec du charbon actif imprégné d'un alcali. Le charbon actif a été utilisé dans le passé pour décolorer les huiles végétales. Voir par exemple le brevet E.U.A. 2 255 875 de Buxton et coll., dans lequel le charbon actif est mélangé avec l'huile, agité pendant au moins trente minutes, et séparé du mélange par filtration. Voir aussi le brevet E.U.A 2 608 566. Dans le brevet E.U.A. 636 860 délivré en 1899, on décrit une méthode de raffinage des huiles végétales par ébullition avec un alcali, en particulier un "charbon animal". Voir aussi les procédés de raffinage décrits dans le brevet E.U.A. 2 314 621 et plus complètement dans le brevet E.U.A 3 093 667 (Re 25 796). Des combinaisons de carbonate de sodium et d'hydroxyde de sodium sont utilisées dans le brevet E.U.A. 3 102 898. Le charbon actif imprégné de caustique et/ou d'alcali a été suggéré pour adoucir du pétrole contenant des mercaptans ou autres hydrocarbures. Voir le brevet E.U.A. 2 872 412. Du charbon actif supportant de l'ammoniac est utilisé dans le brevet E.U.A. 3 324 156 pour la purification de certains esters. Un traitement maintenant périmé des huiles végétales est cité dans le brevet E.U.A. 3 354 188 dans ce sens que lthuile est mélangée avec des composés alcalins de façon que les acides gras indésirables présents dans l'huile forment des savons. Le mélange est alors traité avec un adsorbant comme le charbon actif pour éliminer le savon. Ce résumé concorde avec les parties pertinentes de l'Encyclopedia of Science and Technology" de Kirk-othmer, vol 8, pages 798 - 801. Toutefois beaucoup d'installations actuelles éliminent le savon par lavage à l'eau ou au moyen de centrifugeuses. Des essais d'association du traitement caustique et du traitement par le charbon actif en une seule étape sont cités dans les brevets E.U.A. 1 705 824 et 2 105 478. Dans le premier brevet, on prépare un mélange d'un adorsbant et d'un agent de neutralisation comme la soude caustique, on le sèche et on le réduit en poudre fine. Ce produit est ajouté à l'huile, on laisse reposer et on sépare. Dans le deuxième brevet on ajoute en même temps à huile ou à la graisse le charbon actif et l'alcali pour effectuer simultanément la décoloration et l'éliminatioei des acides gras indésirables. Le charbon actif doit, bien entendu, être séparé du mélange. Un défaut très important des systèmes d'adsorption actuellement utilisés est qu'une grande quantité d'huile de valeur, mais non récupérable, est normalement rejetée avec l'adsorbant usé. La demanderesse a trouvé que les huiles végétales peuvent être purifiées et décolorées en les faisant passer à travers du charbon actif qui a été imprégné avec un alcali. Le procédé amélioré est simple car il ne demande qu'une étape ; le procédé peut être conduit en continu et le charbon actif en grains peut être facilement régénéré pour être réemployé. La demanderesse utilise du charbon en grains plut8t qu'en poudre, car il est régénéré plus facilement et plus efficacement, et quand il est utilisé en lit, il cause une perte de charge moindre que du charbon en poudre, particulièrement quand les matériaux qui circulent sont fortement visqueux. Le charbon en poudre ne se prête pas à la régénération par la méthode la plus commode, c'est à dire dans un four. Le charbon granulé doit avoir les caractéristiques suivantes : volume de pores 0,1 cm3/g à 1,5 cm3/g ; surface 300 à 1500 m2/g ; taille des grains 0,3 x 0,8 à 3,3 x 4,7 en mm x mm d'ouverture de maille de tamis. Le charbon est imprégné avec 1,0 à 15,0 56 en poids, sur la base de carbone, d'hydroxyde de sodium ou de potassium. L'imprégnation est de préférence réalisée en faisant passer la solution caustique désirée à travers le charbon et en séchant ce dernier, mais elle peut aussi être réalisée par exemple par la méthode indiquée dans le brevet E.U.A. 2.872 412. Les indications et l'exemple qui suivant illustrent l'élimination d'acides gras indésirables de l'huile de soja et l'adorption d'éléments colorés indésirables. Exemple Les données du tableau I sont obtenues par la méthode suivante. On effectue un isotherme sur l'huile de soåa dégommée en utilisant divers dosages y compris 10,0 g de soude à 556 sur du charbon actif "CPG" de type Pittsburgh pour 100 g d'huile. Le charbon et l'huile sont mis en contact pendant quatre heures dans un bain d'eau à température constante réglée à 930C. Le charbon et huile sont alors séparés en associant une centrifugation pendant une heure et 12 minutes à 15 000 t/mn et une filtration au vide en utilisant un filtre Gelman avec un disque de métricel de porosité 1,24. Des échantillons de 100 g d'huile de soja sont traités dans les mêmes conditions que ci-dessus jusqu'à ce qu'on obtienne un échantillon d'un quart d'huile traitée filtrée. Les couleurs des deux échantillons sont interprétées du point de vue densité optique sur un spectrophotomètre D.U. de Beckman. Les lectures prises à 4504 et 720sont alors soustraites et la densité optique (D.0) A est ajustée (si nécessaire) pour correspondre à la valeur pour une cellule de 1 ,0 cm. La teneur en acide gras libre (oléique) pour cent est déterminée par un processus d'essai intitulé "samphing and Analysis of Commercial Fats and Oils", méthode officielle Ca-5a-40 de A.O.C.S (révision de 1963). Tableau Huile de soja dégommée traitée au charbon densité optique de couleur Acide gras libre pour (450-720 ) cellule de 1,0 cm cent oléique 11/17/71 11/17/71 1/7/72 résultat de 1/7/72 résultats de quart l'isotherme quart l'isotherme témoin 11,67 10,93 0,315 0,235 1040g charbon 0,467 0,395 0,011 0,010 100g d'huile L'huile de soja doit être mise en contact avec le charbon actif granulé en la faisant passer à travers un lit de ce charbon. Le lit peut etre purgé pour un gaz inerte et/ou lavé avec un solvant pour enlever l'excès d'huile avant la ré génération du charbon. Le charbon est alors placé dans un four à atmosphère contrôlée et l'adsorbat est brûlé de façon connue. il peut être économique dans certaines circonstances d'utiliser un lit relativement petit de charbon actif imprégné d'alcali caustique et de recirculer l'huile. La demanderesse a recyclé de l'huile à travers des lits de charbon actif imprégnés de caustique et a observé des améliorations importantes dans la teneur en acides gras libres après quatre cycles par rapport à un passage unique. La présente invention envisage aussi l'emploi d'un système de lits continu ou pulsé dans lequel des portions de charbon sont éliminées par intermittence pour régénération, remplacement et/ou réimprégnation avec un caustique. Des lits fixes peuvent aussi être employés en série, ou les lits pulsés peuvent employer une circulation à contre courant. REvJ:ND ICATIONS 1. Procédé pour simultanément décolorer et éliminer les acides organiques indésirables d'une huile végétale, caractérisé en ce qu'on fait passer ladite huile végétale en contact avec du charbon actif granulé imprégné d'environ 1,0 pour cent environ 15,0 pour cent d'un alcali choisi dans le groupe formé par NaOIi et EOH. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'huile végétale est l'huile de soja. 3. Procédé de traitement de l'huile de soja pour la décolorer et en éliminer les acides gras libres, caractérisé en ce qu'on fait passer ladite huile de soja à travers un lit de charbon actif granulé imprégné avec de l'hydroxyde de sodium ou,de-lthydroxyde de potassium. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes de purge du lit de charbon actif avec un fluide inerte, de réactivation du charbon et de nouveau passage d'huile de soja a' travers ledit lit. * 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on réimpregne le charbon avec NaOH avant de faire passer l'huile de soja-à travers le lit, 6. Procédé de traitement de l'huile de soja pour la décolorer et en éliminer les acides gras libres.caractérisé an ce qu'on fait passer ladite huile de soja à travers un lit de charbon actif granulé imprégné d'hydroxyde de sodium ou de potassium, on enlève l'huile en excès du lit, on réactive le charbon, on róimprègne le charbon avec de l'hydroxyde de sodium ou de potassium et on fait passer de nouveau l'huile de soja à travers ledit charbon actif granulé.