Oléochimie
L'oléochimie est un domaine de l'industrie chimique qui traite de l'utilisation matérielle des graisses et huiles naturelles. Les matières premières utilisées sont principalement des huiles végétales telles que l'huile de palme, l'huile de palmiste, l'huile de colza ou l'huile de soja, ainsi que des graisses animales. Les processus oléochimiques remplacent les matières premières pétrochimiques dans de nombreuses applications.
Les graisses et les huiles sont principalement composées de triglycérides. Il s'agit d'esters de glycérine et d'acides gras à longue chaîne. Les acides gras typiques sont l'acide palmitique, l'acide stéarique, l'acide oléique ou l'acide laurique. La composition chimique détermine les propriétés physiques et fonctionnelles des produits.
Un processus central de l'oléochimie est la scission des triglycérides. Elle s'effectue par hydrolyse ou transestérification. L'hydrolyse produit des acides gras libres et de la glycérine. L'équation chimique simplifiée est la suivante :
Triglycéride + 3 H₂O → Glycérine + 3 acides gras
La transestérification avec des alcools, généralement du méthanol, produit des esters méthyliques d'acides gras et de la glycérine. Ce processus est notamment à la base de la production de biodiesel. La réaction peut s'écrire comme suit :
Triglycéride + 3 CH₃OH → Glycérine + 3 esters méthyliques d'acides gras
Les savons métalliques sont des sels métalliques d'acides gras à longue chaîne. Ils sont produits par neutralisation d'acides gras libres avec des hydroxydes métalliques ou des oxydes métalliques. Une équation chimique générale est la suivante :
R–COOH + Me(OH)ₙ → Me(R–COO)ₙ + n H₂O
L'acide gras carboné et l'hydroxyde métallique forment le sel métallique d'un acide gras (savon métallique) et de l'eau. R représente le radical hydrocarboné de l'acide gras et Me un métal tel que le calcium, le magnésium, le zinc, l'aluminium ou le lithium.
Les savons métalliques à base d'acides gras d'huile de palme revêtent une importance économique particulière. L'huile de palme est disponible dans le monde entier et présente une composition en acides gras constante. Cela facilite la reproductibilité des processus et garantit une qualité constante des produits.
Les savons métalliques trouvent un champ d'application extrêmement large. Ils sont utilisés comme lubrifiants et agents de glissement dans la transformation des matières plastiques. Ils agissent comme stabilisateurs dans le PVC. Ils servent d'épaississants dans les graisses lubrifiantes. Ils sont utilisés comme agents de démoulage, agents antimoussants ou agents hydrophobes. Dans les peintures et les vernis, ils influencent le séchage, la rhéologie et la qualité de la surface. Dans la chimie du bâtiment, ils sont utilisés pour l'imperméabilisation. Les dérivés oléochimiques jouent également un rôle important dans l'industrie cosmétique, pharmaceutique et des détergents.
La fabrication de savons métalliques nécessite un mélange intensif des réactifs. Le transfert de chaleur, le transport de matière et la cinétique de réaction sont étroitement liés. Les réactions peuvent être discontinues ou continues. La qualité du produit dépend fortement de l'homogénéité, du contrôle de la température et du temps de séjour.
Des réacteurs mélangeurs industriels sont utilisés pour les transformations chimiques. Ils sont soumis à des contraintes mécaniques et thermiques élevées. Cela inclut des changements rapides de pression et de vide ainsi que des changements de température importants pendant le processus. Les appareils de traitement de la société amixon® ont particulièrement fait leurs preuves dans ces conditions. Ils sont conçus pour les systèmes réactifs solides-solides et solides-liquides. Ils humidifient les solides de manière uniforme. Ils permettent un contrôle et une reproductibilité des réactions ainsi qu'un séchage sous vide. En même temps, ils garantissent une dissipation efficace de la chaleur, même lors de réactions exothermiques.
Les mélangeurs amixon® sont ensuite utilisés pour homogénéiser les produits finis. Les outils de mélange fonctionnent à faible vitesse tout en permettant des temps de mélange courts. Cela permet d'éviter les forces de cisaillement, la libération de poussière et l'échauffement indésirable. Ces propriétés sont précieuses, car de nombreux produits finis se présentent sous forme de poussière. Ils présentent un risque élevé d'explosion et d'inflammation.
Les produits oléochimiques sont considérés comme renouvelables, biosourcés et, dans de nombreux cas, biodégradables.