Výroba MEŘO z mastných kyselin

Metylestery mastných kyselin (FAME) se průmyslově vyrábějí dvěma způsoby: přeesterifikací triacylglycerolů (rostlinných olejů) metanolem, nebo přímou esterifikací mastných kyselin metanolem. Prakticky výhradně používanou technologií pro výrobu bionafty v ČR i ve světě je přesterifikace olejů.

Druhá technologie, tj. přímá esterifikace, je výhodná ekonomicky, neboť mastné kyseliny jsou levnější, než rostlinné oleje. Vzhledem k tomu, že v ČR tato technologie nebyla zavedená, prostudoval jsem tento proces a zjistil zdroje výchozích mastných kyselin, které byly ve větším množství produkovány při fyzikální rafinaci a dezodoraci rostlinných olejů (tzv. dezodorační kondenzát obsahující 70–80 % mastných kyselin) v STZ Ústí a Palmě Bratislava a při rozkladu glycerinové fáze při výrobě bionafty z řepkového oleje v AG Jihlava a v Milo Olomouc s obsahem cca 50 % mastných kyselin a 40 % MEŘO. Celková produkce této suroviny byla cca tisíc tun.

Výrobu jsem navrhl realizovat v DEZA, závod Organik Otrokovice (Ing. Sotorník), kde měli zkušenosti a výrobní zařízení na esterifikaci organických kyselin různými alkoholy. Tyto estery se používaly hlavně jako plastifikátory (dioktylftalát, etylstearát aj.). S podnikem DEZA jsem spolu s organizací HPJ Staré Město (odběratel) jsme uzavřeli smlouvu o poskytnutí know-how na výrobu MEŘO. V jejich laboratořích jsem upřesnil technologické podmínky pro zpracování dezodoračního kondenzátu z Palmy Bratislava a mastných kyselin z Mila Olomouc. Výroba byla realizovaná na stávajícím zařízení, které bylo kapacitně nevyužité. Mastné kyseliny se esterifikovaly metanolem ve dvou krocích, první s recyklovaným cca 90% a ve druhém kroku čistým metanolem. Vznikající reakční voda byla odstraňována z reakční směsi destilací s metanolem. Jako katalyzátor se používala kyselina sírová (odzkoušena i kyselina para-toulén sulfonová). Reakční směs se neutralizovala pevnou sodou a destilovala. Metanol byl recyklován rektifikací. Byl získán průhledný bezbarvý produkt. Nejvhodnější surovinou byl dezodorační kondenzát z Palmy Bratislavy, získávaný při kontinuální fyzikální rafinaci řepkového oleje.

Výroba trvala cca 3 roky a bylo vyrobeno několik set tun kvalitního produktu. HPJ zabezpečovala nákup suroviny a odběr produktu, DEZA si účtovala poplatky za zpracování a já jsem dostával smluvní odměny dle vyrobeného množství. Vzhledem k požadavkům na jiné druhy esterů a neustále se zvyšujícím se poplatkům ze strany DEZA, byla výroba ukončena, k čemuž přispěla i špatná ekonomická situace hlavního odběratele HPJ.

Zúčastnil jsem se zavádění technologie, kdy jsem byl přítomen i na nočních směnách a později jsem prováděl periodické kontroly a konzultace. V průběhu výroby se vyskytl pouze jeden provozní problém, kdy při destilaci produktu obsluha uzavřela přestupník z destilačního kotle do kondenzátoru a došlo k natlakování zařízení, následnému vystřelení těsnění víka kotle a k intenzivnímu výronu par do pracovního prostoru. Náhodou nebyl nikdo zraněn ani nebylo poškozeno zařízení.

Měl jsem připraveno zdokonalení technologie zavedením druhého stupně přeesterifikace obsažených acylglycerolů v přítomnosti alkalického katalyzátoru, čímž by se zvýšila výtěžnost ze 70 na 90 % a snížilo množství tukového odpadu (destilační zbytky).

Milo Olomouc využilo později našich zkušeností a dodávalo do DEZY mastné kyseliny z výroby bionafty a produkt přímé esterifikace bez destilace přidávali do řepkového oleje při alkalické přeesterifikaci. Tento způsob byl ekonomicky velmi výhodný, ovšem zhoršoval kvalitu vyráběné bionafty (barva, obsah fosforu aj.). Proto byl po určité době zastaven. Tento postup byl předmětem patentu, který v ČR uplatnili rakouští autoři.