جهت نگارش مطالعات بازار و طرح توجیهی کارخانه تولید اسید چرب ( اسیدهای کربوکسیلیک آلیفاتیک ) با اطلاعات کاملاً به روز برای سال 1401 ، با فرمت DOC و PDF و با گزارش گیری نرم افزار کامفار ، جهت اخذ مجوز یا ارائه به بانک ، این صفحه را مطالعه نموده و سپس با ما تماس بگیرید . ضمنا میتوانید فایل pdf طرح توجیهی کارخانه تولید اسیدهای کربوکسیلیک آلیفاتیک یا اسیدهای چرب را که در سال های قبل نگارش شده است را صرفا جهت مطالعه از انتهای صفحه دانلود نمایید.

---

✔️ آشنایی با انواع اسیدهای چرب ، خواص و کاربردها و منابع تامین مواد اولیه آن

---

امروزه واژه اسید های چرب در مورد همه اسیدهای کربوکسیلیک آلیفاتیک اشباع شده یا نشده به کار میرود که طول زنجیره کربنی آنها بین 6 تا 24 اتم کربن است.

اسیدهای چرب طبیعی از تجزیه چربیهای حیوانی و روغن های گیاهی تولید میگردند. در این فرآیند گلیسیرین نیز تولید میگردد. نسبت تولید اسید چرب به گلیسرین در تجزیه چربی و روغنها 9 به 1 میباشد.

اسیدهای کربوکسیلیک آلیفاتیک موادی سمی نیستند و بر اساس استاندارد EC در زمینه خطرات حمل و نقل و نگهداری ، دارای کدهای R38 و R37 و R36 میباشند و در زمینه حفاظت دارای کدهای S36 و S26 میباشد .

کدهای فوق نشان میدهد که تماس با اسیدهای چرب باعث حساسیت و تحریک چشم، پوست و دستگاه تنفسی میشود و در صورت تماس با چشم باید به سرعت با آب شسته شود و ضمنا در حین حمل و نقل اسیدهای چرب باید از لباس های محافظ استفاده شود.

✳️ انواع اسیدهای چرب طبیعی اشباع و غیر اشباع

اسیدهای چرب اشباع طبیعی و مشخصات آنها به قرار زیر میباشند :

• کاپریلیک اسید (نام شیمیایی : اوکتانوئیک اسید )(فرمول شیمیایی : C₇H₁₅COOH )(وزن مولکولی : 144.2 )(نقطه ذوب C⁰ : 16.7 ) (نقطه جوش C⁰  : 239.7 )
• کاپریک اسید (نام شیمیایی : دکانوئیک اسید )(فرمول شیمیایی : C₉H₁₉COOH )(وزن مولکولی : 172.2 )(نقطه ذوب C⁰ : 31.6 ) (نقطه جوش C⁰  : 270 )
• لوریک اسید (نام شیمیایی : دودکانوئیک اسید )(فرمول شیمیایی : C₁₁H₂₃COOH )(وزن مولکولی : 200.3 )(نقطه ذوب C⁰ : 44.2 ) (نقطه جوش C⁰  : 298.9 )
• میرستیک اسید (نام شیمیایی : تترادکانوئیک اسید )(فرمول شیمیایی : C₁₃H₂₇COOH )(وزن مولکولی : 228.3 )(نقطه ذوب C⁰ :  5 ) (نقطه جوش C⁰  : 326.2 )
• پالمتیک اسید (نام شیمیایی : هگزادکانوئیک اسید )(فرمول شیمیایی : C₁₅H₃₁COOH )(وزن مولکولی : 256.4 )(نقطه ذوب C⁰ :  9 ) (نقطه جوش C⁰  : 351.5 )
• استئاریک اسید (نام شیمیایی : اکتادکانوئیک اسید )(فرمول شیمیایی : C₁₇H₃₅COOH )(وزن مولکولی : 284.4 )(نقطه ذوب C⁰ : 69.6 ) (نقطه جوش C⁰  : 376.1 )
• آراشیدیک اسید (نام شیمیایی : ایکوسانوئیک اسید )(فرمول شیمیایی : C₂₉H₃₉COOH )(وزن مولکولی : 312.5 )(نقطه ذوب C⁰ : 75.4 ) (نقطه جوش C⁰  : - )
• بهنیک اسید (نام شیمیایی : دوکسانوئیک اسید )(فرمول شیمیایی : C₃₁H₄₃COOH )(وزن مولکولی : 340.5 )(نقطه ذوب C⁰ : 80 ) (نقطه جوش C⁰  : - )
• لیگنوسریک اسید (نام شیمیایی : تتراکسانوئیک اسید )(فرمول شیمیایی : C₃₃H₄₇COOH )(وزن مولکولی : 368.6 )(نقطه ذوب C⁰ : 84.2 ) (نقطه جوش C⁰  : - )

اسیدهای چرب غیر اشباع طبیعی و مشخصات آنها به قرار زیر میباشند :

• اولئیک اسید (نام شیمیایی : سیس9-اکتادکانوئیک اسید )(فرمول شیمیایی : CH₃(CH₂)₇ =CH−(CH₂)₇COOH )(وزن مولکولی : 282.44 )(نقطه ذوب C⁰ : 14-16 )
• لینولئیک اسید (نام شیمیایی : سیس 9 و 21-اکتادکادین اوئیک )(فرمول شیمیایی : CH₃(CH₂)₄ )(وزن مولکولی : 43 )(نقطه ذوب C⁰  : -5 )
• اوروسیک اسید (نام شیمیایی : سیس31-دوک نوئیک )(فرمول شیمیایی : CH₃(CH₂)₇ )(وزن مولکولی : 338.55 )(نقطه ذوب C⁰  : 33.5 )

✳️ کد آیسیک و تعرفه گمرکی و استانداردهای مرتبط با اسید های چرب کربوکسیلیک

کدهای آیسیک اسید های چرب کربوکسیلیک به قرار زیر میباشد :

• کد آیسیک اسید چرب غیرسولفونه : 24113722
• کد آیسیک سایراسیدهای چرب : 24113720

تعرفه های گمرکی اسید های چرب کربوکسیلیک به قرار زیر میباشد :

• تعرفه گمرکی اسید استئاریک : 38231100
• تعرفه گمرکی اسید اولئیک : 38231200
• تعرفه گمرکی اسید های چرب تال اویل : 38231300
• تعرفه گمرکی اسیدهای چرب صنعتی مونوکربوکسیلیک : 38231900

استانداردهای مرتبط با اسیدهای چرب به قرار زیر میباشند :

• استاندارد اسیدهای چرب نارگیل تقطیر شده – ویژگیها (استاندارد مرجع : استاندارد ملی ایران ) (شماره استاندارد : 3561 )
• روش تعیین ترکیب اسیدهای چرب به روش گاز کروماتوگرافی (استاندارد مرجع : استاندارد ملی ایران ) (شماره استاندارد : 1771 )
• روش تست استاندارد برای تعیین ترکیب اسیدهای چرب به روش گاز کروماتوگرافی استر متیل اسیدهای چرب (استاندارد مرجع : ASTM ) (شماره استاندارد : D1983 )
• روش تست استاندارد برای تعیین ترکیب اسیدهای چرب و روزین های چرب در محصولات برشهای روغن تال به روش گاز کروماتوگرافی موئین (استاندارد مرجع : ASTM ) (شماره استاندارد : D5974 )

---

✔️ آشنایی جامع با منابع تامین مواد اولیه اسیدهای چرب

---

✳️ منابع تامین مواد اولیه اسیدهای چرب طبیعی به قرار زیر میباشد :

• کاپریلیک اسید (تعداد کربن : 8 )(منبع ماده اولیه : روغن نارگیل و روغن پالم (نخل) )
• کاپریک اسید (تعداد کربن : 10 )(منبع ماده اولیه : روغن نارگیل و روغن پالم (نخل) )
• لوریک اسید (تعداد کربن : 12 ) (منبع ماده اولیه : روغن نارگیل و روغن پالم (نخل) )
• میرستیک اسید (تعداد کربن : 14 ) (منبع ماده اولیه : روغن نارگیل و روغن پالم (نخل) )
• پالمتیک اسید (تعداد کربن : 16 ) (منبع ماده اولیه : چربی حیوانی-روغن نارگیل و روغن سویا )
• اسید استئاریک (تعداد کربن : 18 ) (منبع ماده اولیه : چربی حیوانی-روغن سویا )
• آراشیدیک اسید (تعداد کربن : 20 ) (منبع ماده اولیه : روغن ماهی )
• بهنیک اسید (تعداد کربن : 22 ) (منبع ماده اولیه : روغن ماهی- روغن منداب )
• اولئیک اسید (تعداد کربن : 18:1 ) (منبع ماده اولیه : روغن تال(کاج)-چربی حیوانی-روغن سویا و نخل )
• لینولئیک اسید (تعداد کربن : 28:2 ) (منبع ماده اولیه : روغن تال(کاج) - روغن سویا )
• اروسیک اسید (تعداد کربن : 22.1 ) (منبع ماده اولیه : روغن منداب )

ماده اولیه تولید اسیدهای چرب طبیعی، انواع روغنهای حیوانی، روغن سویا، روغن نارگیل، روغن نخل و روغن تال (کاج) میباشد. روغن تال (TOFA) محصول جانبی تولید کاغذ از چوب درخت کاج بوده و مخلوطی از روسین و اسیدهای چرب میباشد.

در فرآیند تولید اسیدهای چرب دو نوع محصول میتواند تولید گردد: 

• اسید چرب مخلوط
• نوعی اسید چرب خاص، با درجه خلوص بالا

اسید چرب مخلوط ، متشکل از چند نوع اسید چرب با درصدهای پائین میباشد که بر اثر هیدرولیز چربی ها ایجاد میگردد ولی با ادامه فرآیند و جداسازی های نهائی (تقطیر، بلورسازی و هیدروژنه کردن) نوع مشخصی از اسید چرب با خلوص بالاتر تولید خواهد شد.

اسید چرب با خلوص بالاتر معمولاً حاوی یکی از انواع اسید چرب با خلوص 08-35 درصد (متوسط حدود 50%) میباشد و سایر مواد همراه آن نیز سایر اسیدهای چرب میباشند. گاهی فرآیند خالص سازی میتواند تا تهیه یک نوع اسید چرب تا خلوص بالای 90% نیز پیش برود. 

منابع اولیه تولید اسیدهای چرب در امریکا 62% چربی حیوانی و مابقی روغنهای گیاهی است. ولی دراروپای غربی 70 درصد از چربی حیوانی و روغن نخل، و مابقی از سایر روغنهای گیاهی است.

در ژاپن 37 درصد اسید چرب از روغن حیوانی و مابقی از روغن گیاهی است. با انتخاب نوع محصول بر اساس موارد کاربرد ویژه آن میتوان نوع ماده اولیه را تعیین نمود.

توجه به این نکته ضروری است که در فرایند تولید اسید چرب از منابع مختلف (به جز روغن تال) گلیسیرین تولید میگردد. ولی در روش تولید اسید چرب از روغن تال، گلیسیرین تولید نمی گردد. این امر بدان علت است که در روغن تال درصد قابل توجهی اسیدهای چرب وجود دارد. 

اسیدهای چرب نارگیل بسیار گران تر از سایر اسیدهای چرب هستند. از آن جهت که روغن نارگیل و روغن پالم (نخل) تنها منبع تامین کننده اسیدهای چرب با زنجیره کوتاهتر(12 و 14 کربنی) هستند، لذا مصرف اسیدهای چرب نارگیل و نخل به همین علت در مواد آرایشی و بهداشتی نسبت به سایر اسیدهای چرب بیشتر است. از طرف دیگر صنایع تولید کننده رزین آلکید مصرف کننده اسیدهای چرب تال (کاج) سویا و آفتابگران هستند.

---

✔️ آشنایی با کاربردهای اسیدهای چرب کربوکسیلیک و مشتقات آنها

---

از مشتقات اسیدهای چرب به طور گسترده در صنعت استفاده میشود.

در ادامه موارد استفاده اسیدهای چرب را در اروپای غربی در سال 1985 نشان میدهد :

• درصد کاربرد اسیدهای چرب در تولید الکل های چرب، آمین ها، استرها، صابون های فلزی و پلاستیک ها : 35%-40%
• درصد کاربرد اسیدهای چرب در تولید دتر جنت ها، صابون ها و مواد آرایشی : 30% تا 40%
• درصد کاربرد اسیدهای چرب در تولید الکید رزین ها و رنگ ها : 10% تا 15%
• درصد کاربرد اسیدهای چرب در تولید پلاستیک ها و تایرها : 3% تا 5%
• درصد کاربرد اسیدهای چرب در صنایع نساجی، چرم و کاغذ : 3% تا 5%
• درصد کاربرد اسیدهای چرب در تولید روان ساز ها و گریس ها : 2% تا 3%
• درصد کاربرد اسیدهای چرب در تولید استفاده های دیگر ( مانند ساخت شمع ) : 3% تا 5%

یکی از قدیمی ترین موارد استفاده اسیدهای چرب ساخت شمع بوده است. استئارین ( اسیدهای چرب اشباع شده با زنجیره کربنی 16 تا 18 تایی ) حدود 150 سال به عنوان ماده اصلی برای این هدف استفاده میشده است. به هر حال امروزه پارافین جایگزین استئارین شمع شده است.

الکل های چرب، آمین های چرب، و استر اسیدهای چرب در بسیاری از صنایع کاربرد دارند. سنتز این مواد از اسید هومولوگ آنها صورت میگیرد و با افزایش جرم مولکولی فعالیت آنها کاهش مییابد . 

استر اسیدهای چرب شامل استرهای متیل، گلیسیرید، استرهای واکسی (استرهای اسیدهای چرب با الکل های چرب) و استرهای روغنی (استر اسیدهای چرب با پلی الکل ها) هستند.

استرهای متیل اسیدهای چرب به عنوان حد واسط در ساخت  الکلهای چرب و آلکانول آمیدهای اسید چرب مورد استفاده قرار میگیرند. استرهای مونو و دی گلیسیرید اسیدهای چرب در صنایع غذایی مانند امولسیفایر کیک، کلوچه و بستنی استفاده میشوند .استرهای روغنی به عنوان روان ساز در موتورها به کار میروند. 

استرهای اپوکسیددار اسید چرب به عنوان پایدار کننده و نرم کننده در پلاستیک هایی مانند PVC استفاده میشوند. استئارات های سرب و کادمیم هم پایدار کننده های خوبی برای PVC هستند ولی به خاطر سمی بودن با مواد دیگر جایگزین شده اند  .

در دترجنت ها، صابونها و مواد آرایشی از اسیدهای چرب به صورت نمک سدیم آنها استفاده میشود.

صابون های سدیمی که در ساخت  قالبهای صابون به کار میروند، به مقدار کم از اسیدهای چرب و یا استر متیل آنها ساخته  میشود. ولی هنوز این ماده به طور عمده از صابونی کردن چربی های طبیعی به دست میآید.  

الکانول آمیدهای اسید چرب و نمک های چهارتایی چرب الکیل آمونیوم نیز به عنوان دترجنت کاربرد دارند. متیل استرهای سولفونه شده اسیدهای چرب از جمله دترجنتهای با درجه زیست تخریب پذیری بالا هستند.

گلیسیرید های اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه نیز به عنوان یک ترکیب روغنی در فرآوردههای آرایشی و داروئی کاربرد دارند. صابون های فلزی فلزاتی مانند آلومینیوم، منیزیم و روی در کرم های آرایشی مصرف می شوند. همچنین این صابون های فلزی به دلیل خصلت روان کنندگی در پودرها نیز کاربرد دارند. 

مقادیر زیادی اسید چرب برای تولید آلکید رزین ها مورد استفاده قرار میگیرد. آلکید رزین ها برای لعاب دادن به چوب ها و فلزات به کار میرود. آلکید رزین از واکنش پلی اسید های چرب اشباع نشده حاصل از روغن های سویا و آفتابگردان با فتالیک انیدرید و پلی الکل ها حاصل میشوند  .

اسیدهای چرب مزدوج، اسیدهای چرب اشباع شده و اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه نیز در ساخت رنگ ها استفاده میشود. اسید های چرب دیمری حاصل از روغن سویا و آفتابگردان نیز در صنایع رنگ استفاده میشود.

آمیدهای اسیدهای چرب دیمری نیز در اپوکسی رزین ها به عنوان عامل سفت کننده  (Hardner) به کار میروند. پلی آمیدها نیز در فرمولاسیون چسب های با نقطه ذوب بالا به کار میروند. 

در صنایع لاستیک، انواع مختلفی از استئارین ها به عنوان روان ساز استفاده میشوند. در تولید تایر ،استئاریک اسید به عنوان عامل جدا ساز در فرآیند قالب گیری کاربرد دارد. استئارات های روی و منیزیم به عنوان شتاب دهنده در فرآیند ولکانش استفاده میشوند.  صابون اسیدهای چرب گوناگون به عنوان امولیسفایر در پلمیریزاسیون امولیسونی در فرآیند تولید لاستیک مصنوعی به کار میرود  .

اولئین یا همان اولئیک اسید صنعتی سال ها به عنوان روان ساز در صنایع نساجی استفاده شده است. مشتقات اسید چرب نیز در صنایع نساجی استفاده میشوند. استرها و آمیدهای اسیدهای چرب با زنجیره بلند به همراه پلی گلایکول ها و پلی آمین ها به عنوان عامل پرداخت کننده در نساجی کاربرد دارند.

رزین های ملامین اصلاح شده با اسیدهای چرب به عنوان عامل بارور کننده استفاده میشوند. صابون های سدیم، لیتیم، و کلسیم به عنوان روان ساز در موتورهای با بازده بالا استفاده میشوند. در این گونه روان ساز ها %30 صابون به روغن معدنی افزوده می شود. 

✳️ آیا اسیدهای چرب قابل جایگزینی با ماده ی دیگری هستند !

در تولید آلکید رزین، اسید چرب با روغن قابل جایگزینی میباشد. به عنوان مثال میتوان از اسید چرب سویا و یا روغن سویا استفاده نمود ولی اسید چرب مزایای بیشتری دارد.

در صنعت لاستیک، اسید استئاریک خالص جایگاه خاص دارد و قابل جایگزینی نیست. در صنایع آرایشی و بهداشتی نیز اسیدهای چرب و روغن ها قابل جایگزینی هستند ولی اسیدهای چرب دارای مزیت بیشتری هستند.

---

✔️ مواد اولیه و فرایند تولید اسید چرب با ظرفیت 22500 تن در سال

---

مواد اولیه مصرفی در تولید اسید چرب با ظرفیت 22500 تن و گلیسیرین با ظرفیت 22500 تن در سال به قرار زیر می باشد :

• چربی و پیه : 24580 تن
• اسید سولفوریک : 585 تن

محل تامین مواد اولیه مصرفی در تولید اسید چرب با ظرفیت 22500 تن و گلیسیرین با ظرفیت 22500 تن در سال به قرار زیر می باشد :

• چربی و پیه : فراورده های روغنی کشاورزی و دامی
• اسید سولفوریک : کارخانجات پتروشیمی

✳️ فرایند تولید اسید چرب با ظرفیت 22500 تن در سال به شرح زیر میباشد :

تولید اسیدهای چرب طبیعی از فرایند هیدرولیز:

چربی ها ، استر اسید های چرب با گلیسرول هستند و تحت عنوان تری گلیسیرید شناخته می شوند. با تجزیه چربی ها می توان اسید های چرب و گلیسرول را جداسازی کرد.

در ایران و سایر کشورها بیشتر از این روش جهت تولید اسیدهای چرب استفاده می شود  . 

مهم ترین واکنش گرمایی که در این فرآیند استفاده می شوند عبارتند از :

• آب ( آب کافت)
• متانول (متانول کافت)
• سود سوز آور ( صابونی شدن )
• آمین ها ( آمین کافت )

به خاطر مشکلاتی که در فرآیند خالص سازی گلیسرول وجود دارد، فرآیند های صابونی شدن و آمین کافت فاقد اهمیت صنعتی هستند.

چربی های صنعتی قبل از استفاده باید تخلیص شوند. ناخالصی های موجود در این چربی ها مواد معدنی، صمغ ها، صابون ها و پروتئین ها هستند. روش معمول برای این کار حرارت دادن چربی و سپس صاف کردن آن و یا حرارت دادن چربی با مقدار کمی ( 0.1% تا 0.3% ) سولفوریک اسید است.

چربی های حیوانی حاصل از کشتارگاه شامل قطعات محلول حاوی پلی هیدرو کربن ها با خواص رئولوژی متفاوت اند. این مواد را با صاف کردن در دمای 70 درجه سانتی گراد ، با استفاده از کمک صافی جدا می کنند .   

برای جلوگیری از اکسایش چربی، زدودن اکسیژن اتمسفری از سیستم واکنش پیشنهاد می شود.

کاتالیزورهای مورد استفاده در فرآیند آب کافت به شرح زیر میباشد :

تا دمای  100درجه سانتی گراد آب کافت چربی خیلی کند است. Twitchell در سال 1818 ، کاتالیزور مؤثری شامل هیدرو کربن های آروماتیک، اولئیک اسید و اسید سولفوریک غلیظ را به دست آورد ( واکنش گر   . ( Twitchell فرآیند batch اصلی Twitchell در فشار اتمسفر در دمای 100 درجه سانتی گراد در تغارهای چوبی انجام می شود.

مدت زمان فرآیند 42-12 ساعت است و درصد تجزیه شدن بدون تغییر آب حدود %58-80 است. 

لیپازها زیست کاتالیزورهای خاصی هستند که برای هیدرولیز استرها استفاده می شوند و بازده بهینه آنها در دمای 35 درجه سانتی گراد است. امروزه تجزیه آنزیمی با توجه به اینکه میزان انرژی کمی نیاز دارند بسیار مورد توجه است. لیپازها، را می توان از منابع میکروبی، گیاهی و یا حیوانی جدا کرد.

لیپازها به 2 صورت عمل می کنند : 

• برخی هر 3 پیوند استری تری گلیسیرید را می شکنند.
• برخی فقط شکستن پیوند را در موقعیت های 1 و 3 انجام می دهند.

کاتالیزورهای اسیدی در افزودن سرعت هیدرولیز واکنش ها بسیار مؤثرند. همانطور که میدانیم در دماهای بالا خوردگی رخ می دهد. زمانی که از اکسیدهای بازی استفاده می شود این مشکل وجود ندارد.

اکسید های حاوی 2 فلز قلیایی فعالیت کاتالیزوری بیشتر نسبت به اکسیدهای دارای یک فلز قلیایی قوی دارد. طبق گزارش منابع و مراجع مختلف، اکسید روی در فرم فعالش مانند صابون روی مؤثرترین شتاب دهنده برای هیدرولیز است.

یون 2+Zn چندان به عنوان اسید لوویس عمل نمی کند بلکه بیشتر به عنوان کاتالیزور انتقال فاز، آب را وارد فاز لیپیدی می کند. اما هنوز هم استفاده از اسید سولفوریک به عنوان کاتالیزور معمول است. 

دمای لازم برای فرآیند آب کافت به شرح زیر می باشد  : 

بدون کاتالیزور سرعت هیدرولیز چربی فقط در بالای   210 درجه سانتی گراد به لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه است.پیشرفت روش های فشار بالا ، تأثیر شگرفی در فرآیند هیدرولیز چربی ها در مقیاس صنعتی داشت. در ابتدا از سیستم های batch با فشارهای متوسط حدود 0.6 تا 1.2 مگاپاسکال استفاده می شد .

سیستم های پیوسته مدرن در دمای 260-210 درجه سانتی گراد و فشار 1.9 تا 6 مگاپاسکال عمل می کنند.  

در فرآیند با فشار متوسط دمای واکنش بین 190-150 درجه سانتی گراد است و باید از کاتالیزور استفاده شود. اما در فرآیند با فشار بالا سرعت تجزیه چربی بدون کاتالیزور نیز بالاست. با افزایش دما و فشار حلالیت 2 فاز آب و چربی در هم افزایش پیدا می کند تا به نقطه ای می رسد که یک فاز همگن تشکیل می شود.  

تجهیزات لازم برای فرآیند آب کافت به شرح زیر می باشد  : 

فرایندها و تجهیزاتی که برای این فرایند به کار میرود در شکل بالا خلاصه شده است.

ساده ترین تجهیزات مورد استفاده سیستم هم زن – رسوب دهنده ( Mixer-Settler ) است که شامل یک  مخزن مخلوط کننده و یک محفظه رسوب دهنده است. 

در سیستم های باز ماکزیمم دمای تجزیه 100 درجه سانتی گراد است.از این رو کاربرد این سیستم ها فقط به فرآیندهای کاتالیزوری مانند تجزیه آنزیمی یا فرآیند Twitchell محدود می شود .

فرآیندهای با دمای بالا را میتوان در یک سیستم batch انجام داد. با چند اتوکلاو به صورت موازی، این فرآیند یک مرحله ای را می توان در طی چند چرخه تکرار کرد.

با قرار دادن اتو کلاوها به صورت سری می توان فرآیندهای چند مرحله ای را به صورت batch یا پیوسته انجام داد. برای رسیدن به سرعت های بالاتر از ستون های اسپری با جریان مخالف استفاده می شود.

مشخصه اصلی این سیستم ها ، حرکت هم جریان 2 فاز مایع آب و چربی در نتیجه دانسیته متفاوت آنهاست.

ستون های تجزیه ای تجاری هم جریان با مشخصات متفاوتی ( از جمله میزان مصرف انرژی ) توسط  Lurgi Foster-Wheeler ، Badger , colgate-Emery  طراحی شده اند.

به عنوان مثال فرآیند Foster-Wheeler  در شکل زیر آورده شده است :

✳️ جداسازی اسیدهای چرب در فرآیند آب کافت به قرار زیر میباشد : 

1 - تقطیر :

اسیدهای چرب حاصل از تجزیه چربی ها شامل یک سری از  ناخالصی های با نقطه جوش بالا مانند گلیسیریدهایی که کامل واکنش نداده اند، صابون ها، گلیسرول، استرول، فسفاتید ها و سایر ته مانده های حاصل از تقطیر هستند.

در ضمن یک سری ناخالصی با نقطه جوش پایین مانند ؛ آب، هیدرو کربن های با جرم مولکولی پایین، آلدهید ها و متیل کتون ها نیز در اسید چرب حاصله وجود دارند. این ناخالصی ها را می توان با تقطیر جدا کرد.  

بنابر نوع واحد صنعتی می توان از تقطیر معمولی، تقطیر آنی و یا تبخیر فیلم را استفاده کرد. در تقطیر معمولی ( Still distillation)، اسید چرب از یک حجم زیاد مایع ، تقطیر می شود و همه یا قسمتی از مواد در ظرف تقطیر باقی می ماند.

در تقطیر آنی، اسید چرب در داخل یک چرخه می چرخد و حرارت دادن در بیرون از منطقه تقطیر رخ می دهد و در قسمت تقطیر به سیستم خلأ اعمال می شود. در قسمت تقطیر، اسید چرب تقطیر شده و در فشار فرآیند تا نقطه جوش سرد می شود.  

در تبخیر فیلمی، یک لایه نازک از اسید چرب تشکیل می شود. تبخیر در سطح لایه نازک در فشار فرآیند انجام می شود. دما در این فرآیند  20-30 درجه سانتی گراد است و زمان اقامت نیز چند دقیقه است. به همین دلیل تبخیر فیلمی برای تقطیر اسیدهای چرب مناسب است . 

واحد های تقطیر اسید چرب به چند دسته تقسیم می شوند:  batch، شبه batch، پیوسته و مستقیم و تقطیر پیوسته جز به جز. تقطیر batch فقط برای واحد های تولیدی با ظرفیت کم استفاده می شود.

دمای بالای سیستم محصولات حاصل از تقطیر را تحت تأثیر قرار می دهد .اما در مورد  واحدهای بزرگ تر از سیستم های پیوسته استفاده می شود.

2 - کریستالیزاسیون :

در جداسازی با این روش مخلوط مذاب اسید های چرب به 2 دسته برش با نقطه ذوب بالا که شامل اسیدهای چرب اشباع است و برش با نقطه ذوب پائین که شامل اسیدهای چرب غیر اشباع است جدا می شوند. این روش به طور معمول برای جداسازی استئاریک اسید ( استئارین ) از اولئیک اسید ( اولئین ) مورد استفاده قرار می گیرد. 

✳️ تولید اسیدهای چرب سنتزی :

در چند کشور اروپایی، چین و روسیه مقدار زیادی از اسید چرب مورد نیاز خود را از اکسیداسیون آلکان ها به دست می آورند. در دنیای غرب اهمیت اقتصادی اسید های چرب سنتزی کمتر از اسیدهای چرب طبیعی است .

در دهه 1930 این روش برای تولید اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه یا با زنجیره شاخه دار توسعه یافت. امروزه از لحاظ اقتصادی هیچ توجیهی برای ساخت اسیدهای چرب غیر اشباع بلند زنجیره با تعداد کربن های زوج ، از این روش وجود ندارد . 

1 - اکسیداسیون آلکان ها: 

اسیدهای چرب راست زنجیر با طول زنجیر ₂₄C₄ – C از اکسیداسیون آلکان های ₃₂C₁₈-C با هوا در دمای حدود 110 درجه سانتی گراد حاصل می شوند.

واکنش از طریق مکانیسم زنجیره رادیکال آزاد پیش می رود و با نمک های منگنز، کبالت، نیکل و فلزات دیگر کاتالیز می شود. اسیدهای چرب با تعداد کربن فرد و اسیدهای شاخه دار در این فرآیند شکل می گیرد. کیفیت محصول حاصل از این فرآیند چندان مطلوب نیست، چون رنگ و بوی محصول به خاطر وجود آلدهیدها، کتون ها و استرها کیفیت مناسبی ندارد . 

گستره وسیع طول زنجیره ی محصولات سبب می شود که پالایش محصول سخت و گران قیمت باشد. بعد از اینکه 30% از آلکان  واکنش داد، اسید چرب را با صابونی کردن محصول جدا می کنند و آلکان دوباره به چرخه تولید برمی گردد. فرآیند اکسیداسیون هیدروکربن های پارافینی در اصل در دهه 1930 در آلمان توسعه یافت. 

2 - هیدرو فرمیلاسیون : 

در این فرآیند که فرآیند اکسو نامیده می شود، کربن مونوکسید و هیدروژن به پیوند دوگانه الفین ها اضافه شده و آلدهید می دهند. فرآیند اکسو توسط ROELEN کشف شد. این واکنش به شدت گرما زاست و فقط در حضور کاتالیزور و در دمای بالای 100 درجه سانتیگراد و فشار MPa 8-30 انجام می شود.

از اکسیداسیون آلدهید حاصله، اسید چرب به دست می آید. اگر از یک الفین انتهایی خطی استفاده شود هم اسید چرب زنجیر و هم اسید چرب α –  شاخه دار حاصل می شود.  

با تغییر دادن کاتالیزور نسبت به این 2 محصول را می توان تغییر داد.  کاتالیزورهای مناسب این فرآیند ، ترکیبات کبالت و  کمپلکس های فسفینی رودیوم هستند. کمپلکس های فسفینی رودیوم درصد بالاتری از محصول خطی را می دهند . 

3 - هیدروکربوکسیلاسیون: 

با روش Koch-Haaf، کربن مونوکسید را می توان به پیوند دو گانه الفین ها در حضور باز قوی اضافه نمود.

در مرحله دوم، محصول حد واسط ، با آب واکنش می دهد و اسید چرب شاخه دار به وجود می آید. اسید سولفوریک غلیظ، اسید فسفریک، هیدروژن فلوئورید و بورتری فلوئورید می توانند به عنوان کاتالیزور مورد استفاده قرار گیرند.

مکانیسم واکنش شامل تشکیل یون کربونیوم است که با کربن مونوکسید واکنش داده و یون آسیلیوم را به وجود می آورد. سپس این یون با آب واکنش داده و اسید چرب حاصل می شود. اسیدهای چرب با تعداد شاخه های زیاد از نوآرایی یون کربونیوم حاصل می شوند.

فرآیند در شرایط ملایم در دمای حداکثر 800 درجه سانتیگراد و فشارMPa 10 انجام می شود. 

✳️ نقاط قوت و ضعف تکنولوژی های مرسوم اسیدهای چرب طبیعی چیست !

تولید اسیدهای چرب طبیعی از فرایند هیدرولیز:

مزیت این روش در دسترس بودن مواد اولیه است. اسید های چرب به طور گسترده در میان ترکیبات لیپیدی مختلف مانند ؛ چربی ها ( استر اسیدهای چرب با گلیسرول )، واکس ها ( استر اسید های چرب با الکل های چرب )، استرهای استرول و استر الکل های تری ترپن وجود دارند. 

برای تولید  اسیدهای چرب طبیعی در مقیاس صنعتی ، فقط چربی ها به عنوان ماده اولیه استفاده می شوند. چون مقادیر زیاد از آنها به صورت تجاری موجود است.  چربیهای گیاهی که عمدتاً از  دانههای روغنی استخراج می شوند و چربیهای حیوانی حاصل از  اندامهای مختلف حیوانات، 2 منبع اصلی چربی هستند.

مشکل اصلی این روش جداسازی اسیدهای چرب از گلیسرول و نیز جداسازی خود اسیدهای چرب از یکدیگر هست. در تمام  فرآیندهای آب کافت ، از آب کانی زدوده به عنوان عامل تجزیه کننده استفاده می شود. سختی آب سبب کاهش بازده کاتالیزور و افزایش مقدار نمک موجود در گلیسرول می شود . 

تولید اسیدهای چرب سنتزی:

مزیت اصلی این روش ها – به جز روش اکسیداسیون آلکان ها- حل مشکل جداسازی است.در این فرایند ها یک نوع اسید چرب حاصل می شود .مشکل این روش ها داشتن تکنولوژی بالاست که دست یابی به آن مشکل است و معمولا از یک شرکت خارجی خریداری می شود .از سوی دیگر کاتالیزور این فرایندها گران قیمت است.   

---

✔️ زمین ، محوطه سازی و ساختمان سازی مورد نیاز جهت احداث کارخانه تولید اسید چرب با ظرفیت 22500 تن در سال

---

زمین و محوطه سازی مورد نیاز به قرار زیر می باشد :

• زمین : 120000 مترمربع
• محوطه سازی، خیابان کشی، پارکینگ و فضای سبز : 36000 مترمربع 
• دیوارکشی : 2263 مترمربع
• زمین سالن های تولید و انبار : 24983 مترمربع
• زمین ساختمان های اداری، خدماتی و عمومی : 1757مترمربع 
• زمین محوطه : 53480 مترمربع
• زمین توسعه طرح : 40000 مترمربع

ساختمان سازی تولیدی و اداری به قرار زیر می باشد :

• سوله خط تولید و انبارها : 24983مترمربع 
• ساختمان های اداری ،خدماتی و عمومی : 1757 مترمربع

---

✔️ ماشین آلات و تجهیزات و تاسیسات کارخانه تولید اسید چرب با ظرفیت 22500 تن در سال

---

✳️ ماشین آلات و تجهیزات خط تولید به قرار زیر میباشد :

• راکتور : 1 دستگاه
• راکتور اسیدی کننده : 1 دستگاه
• راکتور : 1 دستگاه
• کندانسور : 1 دستگاه
• هیتر : 1 دستگاه
• پیش گرم کن خوراک : 1 دستگاه  
• پیش گرم کن آب : 1 دستگاه
• کولر : 1 دستگاه
• تبخیر کننده گلیسیرین (1) : 1 دستگاه
• تبخیر کننده گلیسیرین (2) : 1 دستگاه
• کندانسور : 1 دستگاه              
• پیش گرم کن برج دفع : 1 دستگاه
• هیتر : 1 دستگاه
• هیتر بخار : 1 دستگاه             
• کندانسور برج دفع : 1 دستگاه
• کندانسور جزئی : 1 دستگاه
• کولر : 1 دستگاه
• مبدل سرمایش : 1 دستگاه
• کریستالایزر : 1 دستگاه
• کندانسور: 1 دستگاه
• کولر : 1 دستگاه
• هیتر : 1 دستگاه
• اکونومایزر : 1 دستگاه
• پیش گرم کن : 1 دستگاه
• کندانسور : 1 دستگاه
• کالاندریا : 1 دستگاه
• جوش آور : 1 دستگاه
• کولر : 1 دستگاه
• کالاندریا : 1 دستگاه
• جوش آور : 1 دستگاه
• کولر : 1 دستگاه
• راکتور هیدرولیز : 1 دستگاه  
• برج دفع اسید چرب : 1 دستگاه
• برج بازیافت حلال اسید غیر اشباع : 1 دستگاه
• برج بازیافت حلال اسید غیر اشباع : 1 دستگاه
• برج بازیافت حلال اسید اشباع : 1 دستگاه              
• برج بازیافت حلال اسید اشباع : 1 دستگاه              
• کریستالایزر : 1 دستگاه
• فیلتر : 1  دستگاه
• فیلتر : 1 دستگاه     
• فیلتر : 1 دستگاه
• پمپ : 1  دستگاه
• پمپ : 1 دستگاه
• پمپ : 1 دستگاه
• تانک ذخیره چربی و روغن خام : 6 دستگاه               
• تانک ذخیره سود : 2 دستگاه    
• تانک ذخیره اسید سولفوریک : 1 دستگاه   
• تانک نواسان گیر چربی و ورغن : 2 دستگاه  
• تانک ذخیره گیر چربی و روغن : 6 دستگاه
• تانک ذخیره آب شیرین : 1 دستگاه             
• تانک نواسان گیر خوراک تبخیر کننده : 1 دستگاه     
• تانک ذخیره کندانس : 1 دستگاه
• تانک ذخیره گلیسیرین : 2 دستگاه            
• تانک ذخیره اسید چرب خام : 5 دستگاه      
• تانک ذخیره پساب : 1 دستگاه  
• تانک ذخیره اسید چرب تقطیر شده : 3 دستگاه         
• تانک ذخیره حلال ( الکل ) : 1 دستگاه        
• تانک ذخیره سرد ساز : 1 دستگاه              
• تانک ذخیره حلال شستشو: 1 دستگاه
• تانک نواسان گیر حلال : 1 دستگاه            
• تانک ذخیره اسید چرب اشباع : 2 دستگاه  
• تانک ذخیره اسید چرب غیر اشباع : 2 دستگاه
• ناکات درام : 1 دستگاه              
• تانک هوا زدا : 1 دستگاه
• تانک آب زدا : 1 دستگاه  
• فلاش درام : 1 دستگاه
• تانک هوا زدای اسید چرب : 1 دستگاه  
• سیکلون: 1 دستگاه    
• تانک نوسانگیر اسید چرب: 1 دستگاه        
• تانک تصفیه : 1 دستگاه           
• تانک حلال شستشو : 1 دستگاه  
• تانک : 1  دستگاه
• تانک تصفیه : 1 دستگاه
• تانک : 1  دستگاه
• تانک شستشوی چربی و روغن : 1 دستگاه
• تانک تصفیه گلیسیرین : 1 دستگاه
• تانک تصفیه گلیسیرین : 1 دستگاه              
• تانک کریستالهای مایع : 1 دستگاه  
• سایر لوازم و متعلقات خط تولید : --

تاسیسات مورد نیاز این کارخانه به قرار زیر میباشند :

• تأسیسات سرمایش و گرمایش
• تأسیسات اطفاء حریق
• تأسیسات آب و فاضلاب
• تجهیزات بخار
• ژنراتور برق
• روشنایی

✳️ میزان آب و سوخت و برق مصرفی سالانه کارخانه تولید اسید چرب با ظرفیت 22500 تن در سال

• برق مصرفی : 4207500 کیلووات
• آب مصرفی : 126000 مترمکعب
• گاز مصرفی : 75000 مترمکعب

✳️ نیروی انسانی مورد نیاز جهت بهره برداری از کارخانه تولید اسید چرب با ظرفیت 22500 تن در سال

تعداد نیروی انسانی مورد نیاز به قرار زیر میباشد :

• مدیر ارشد : 2 نفر
• مدیر واحدها : 4 نفر
• پرسنل تولیدی متخصص : 18 نفر
• پرسنل تولیدی (تکنسین) : 12 نفر
• کارگر ماهر : 6 نفر
• کارگر ساده : 21 نفر
• خدماتی : 7 نفر

 

✳️ در صورتی که علاقه مند به صنعت تولید اسیدها میباشید یا قصد سرمایه گذاری در این صنایع را دارید مطالب زیر نیز میتواند برای شما مفید و جذاب باشد :

• دانلود طرح توجیهی تیپ کارخانه تولید اسید سولفوریک (0 تا 100 فرایند تولید + ماشین آلات خط تولید + اطلاعات فنی دیگر)
• دانلود طرح توجیهی تیپ کارخانه تولید اسید فسفریک (0 تا 100 فرایند تولید + ماشین آلات خط تولید + اطلاعات فنی دیگر)
• دانلود طرح توجیهی تیپ کارخانه تولید اسید سیتریک (0 تا 100 فرایند تولید + ماشین آلات خط تولید + اطلاعات فنی دیگر)
• دانلود طرح توجیهی تیپ کارخانه تولید اسید الاگیک (0 تا 100 فرایند تولید + ماشین آلات خط تولید + اطلاعات فنی دیگر)
• دانلود طرح توجیهی تیپ کارخانه تولید اسید فرمیک (0 تا 100 فرایند تولید + ماشین آلات خط تولید + اطلاعات فنی دیگر)
• دانلود طرح توجیهی تیپ کارخانه تولید استرهای اسید استیک (0 تا 100 فرایند تولید + ماشین آلات خط تولید + اطلاعات فنی دیگر)
• دانلود طرح توجیهی تیپ کارخانه تولید اسید آدیپیک (0 تا 100 فرایند تولید + ماشین آلات خط تولید + اطلاعات فنی دیگر)
• دانلود طرح توجیهی تیپ کارخانه تولید اسید بنزوئیک (0 تا 100 فرایند تولید + ماشین آلات خط تولید + اطلاعات فنی دیگر)
• دانلود طرح توجیهی تیپ کارخانه تولید اسید سیانوریک (0 تا 100 فرایند تولید + ماشین آلات خط تولید + اطلاعات فنی دیگر)
• دانلود طرح توجیهی تیپ کارخانه تولید پلی آکریلیک اسید (0 تا 100 فرایند تولید + ماشین آلات خط تولید + اطلاعات فنی دیگر)

✍️ جهت تهیه مطالعات بازار و طرح توجیهی  کارخانه تولید اسید چرب ( اسیدهای کربوکسیلیک آلیفاتیک ) ، با اطلاعات کاملا به روز با فرمت Word و PDF و با گزارش گیری نرم افزار کامفار ، جهت اخذ جواز تاسیس یا وام و تسهیلات بانکی ،با ما تماس بگیرید .

---

📚 دانلود فایل های طرح توجیهی تیپ  کارخانه تولید اسید چرب ( اسیدهای کربوکسیلیک آلیفاتیک )

---

👈 توجه : کلیه ی طرح های تیپ یا آماده ، صرفا کاربرد مطالعاتی و تحقیقاتی داشته و جهت اخذ مجوز و یا تسهیلات و وام بانکی مناسب نمیباشند . جهت تهیه طرح توجیهی با کاربرد اجرایی و بانکی با ما تماس بگیرید.