Continuous epoxidation of soybean oil: operational analysis and process development

Abstract

Continuous epoxidation of soybean oil: operational analysis and process development The epoxidation of refined soybean oil with peracetic acid is examined having special regard to the mass and heat transfer phenomena as well as to distribution coefficients depending on conversion and temperature. The process is described by a mathematic mechanistic model based on the cooled continuously stirred two-phase tank reactor. The process is limited by hydrodynamics and chemical kinetics. The main operation parameters feed temperature of coolant, volumetric rate of the lipoid phase, and residence time are optimized with respect to the space-time-yield. The two-stage countercurrent cascade of tank reactors leads to higher space-time-yields as well as higher epoxide yields. Kontinuierliche Epoxidation von Sojaol: Prozesanalyse und Verfahrensentwicklung Die Epoxidation von Sojaol mit vorgebildeter Peressigsaure wurde unter besonderer Berucksichtigung der Stoff- und Warmetransportprozesse sowie der temperatur- und umsatzabhangigen Verteilungskoeffizienten untersucht und mit einem mathematisch-mechanistischen Modell auf der Basis ideal durchmischter, kontinuierlich betriebener Zweiphasenruhrkesselreaktoren beschrieben. Ausschlaggebend fur den Prozesverlauf sind die Hydrodynamik und das Reaktionsgeschehen. Die Haupteinflusparameter, Kuhlmitteleingangstemperatur, Volumenanteil der lipoiden Phase und hydrodynamische Verweilzeit, werden mit Hilfe des Modells bezuglich der Raumzeitausbeute optimiert. Die Schaltung einer zweistufigen Ruhrkesselkaskade in Kreuzgegenstromfuhrung zeigt im Vergleich zum kontinuierlichen Ruhrkessel (CSTR) sowohl hohere Raumzeitausbeuten als auch hohere Epoxidausbeuten.