Research Article

Hot ethanol extraction: economic feasibility of a new and green process

Extraction à l’éthanol haute température : faisabilité économique d’un nouvel éco-procédé

¹ OLEAD, 11 rue Gaspard-Monge, 33610 Canéjan, France
² Terres Inovia, 11 rue Gaspard-Monge, 33610 Canéjan, France

^* Correspondence: carre@cetiom.fr

Received: 8 November 2017
Accepted: 31 December 2017

Abstract

A new extraction process using ethanol at a temperature above boiling point is assessed from an economic point of view. The study was based on an assessment of the main operating costs adjusted by Lang’s factor. Operating costs were assessed based on energy consumption calculated using a model of the process developed from experimental results, and for a hypothetical unit with a 160 000 t/year rapeseed crushing capacity. The processing cost was estimated at 47.4 € per ton of processed seed. Amortization represented 35% of this cost, energy 32% and manpower 10%. Uncertainty about investment is the main factor that could lead to significant error in this cost, but this uncertainty could be offset by an adjustment of the amortization duration, most of the equipment being durable. Profit generated by the process relies principally on a better valuation of the meal: higher value comes from higher protein content and quality on the market for GM-free high protein feedstuffs. Oil quality is also improved by a lower oleic acidity, low phospholipid content and pigment concentration. This gain was estimated at 2.5% of the crude oil value. Unlike the conventional hexane process, hot ethanol extraction produces molasses in small proportions. Molasses value was set at 70% of corn price. The process profitability appears sufficiently positive to justify further research to test the hypothesis underlying our model. The main uncertainty lies in the performance of the process in real conditions of counter-flow extraction and solvent regeneration.

Résumé

Un nouveau procédé d’extraction basé sur l’utilisation d’éthanol au-dessus du point d’ébullition est évalué au point de vue économique. L’étude repose sur une évaluation des principaux équipements majorés par le facteur de Lang. Les charges opérationnelles ont été évaluées pour les coûts énergétiques grâce à une modélisation du procédé développée à la suite de résultats expérimentaux pour une unité hypothétique de 160 000 t de colza par an. Le coût de trituration a été évalué à 47,4 €/t de graine transformée. Les amortissements représentent 35 % de ces coûts, l’énergie 32 % et la main-d’œuvre 10 %. L’incertitude à propos des amortissements est le principal risque d’erreur de cette évaluation, toutefois, la prise d’une durée d’amortissement plus longue pourrait compenser cette erreur, la durée de vie des équipements le permettant. La rentabilité du procédé repose principalement sur une meilleure valorisation des tourteaux. Celle-ci est justifiée par une plus forte concentration en protéines ainsi qu’une meilleure qualité de ces dernières. Cela pourrait ouvrir à ce tourteau le marché des protéines non-OGM. La qualité de l’huile est également améliorée par une très faible acidité et de faibles teneurs en phospholipides et pigments. Un gain équivalent à 2,5 % de la valeur de l’huile brute a été pris en compte. À la différence du procédé hexane, le procédé à l’éthanol chaud donne lieu à la production d’une petite quantité de mélasse. Celle-ci est valorisée à 70 % de la valeur du maïs. La rentabilité du procédé paraît suffisante pour justifier de nouvelles études visant à valider les hypothèses qui ont permis de bâtir ce modèle. La plus grande incertitude réside en effet dans les performances du procédé dans des conditions réelles d’extraction à contre-courant et de régénération du solvant.