Dynamic simulation of steam distillation in a fatty acid esterification

Abstract

In esterification processes, the process step which determines the time taken and which has the greatest impact on cost is often not the esterification reaction, but the subsequent work-up of the reaction mixture. In the fatty acid esterification described steam distillation is used as one step in the work-up to remove the fatty alcohol employed in excess. To describe the steam distillation, a simulation model was used to define and optimize the essential determining factors. Comparison with empirical operational data showed that a simple equilibrium model is sufficiently accurate for describing the steam-distillation process in the production plant. Varying the parameters allowed economically optimal conditions to be established in terms of vapor mass flow rate, pressure, and temperature. Dynamische Simulation von Wasserdampfdestillation im Veresterungsprozes bei Fettsauren. Bei Veresterungsprozessen ist haufig nicht die Veresterungsreaktion, sondern die nachfolgende Aufarbeitung des Reaktionsgemischs der zeitbestimmende und damit kostendominante Verfahrensschritt. So kommt bei der beschriebenen Fettsaureveresterung der Aufarbeitungsschritt der Wasserdampfdestillation zur Abtrennung des im Uberschus eingesetzten Fettalkohols zum Einsatz. Zur Beschreibung der Wasserdampfdestillation wurde ein Simulationsmodell verwendet, mit dem die wesentlichen Einflusfaktoren bestimmt und optimiert wurden. Der Vergleich mit Betriebsmeswerten zeigte, das durch ein einfaches Gleichgewichtsmodell der Wasserdampfdestillationsprozes in der Produktionsanlage hinreichend genau beschrieben wird. Durch Parametervariation war es moglich, das wirtschaftliche Optimum bzgl. Dampfmengenstrom, Druck und Temperatur zu bestimmen.