Review

Solvent solutions: comparing extraction methods for edible oils and proteins in a changing regulatory landscape. Part 2: Hazards control^☆

¹ Terres Inovia, 11 rue G. Monge, 33610 Canéjan, France
² PPM, Berliner Chaussee 66, 39114 Magdebu

^* Corresponding author: p.carre@terresinovia

Received: 23 September 2024
Accepted: 28 October 2024

Abstract

Safety is a critical consideration in the oil mill industry, particularly in the context of solvent extraction processes. This study focuses on the safety concerns associated with various solvents used in oil extraction, highlighting the potential risks to workers and end consumers, as well as environmental impacts. The analysis reveals that alcohols, such as ethanol and isopropanol, generally offer better safety profiles compared to hexane, despite presenting higher risks in terms of ATEX (explosive atmosphere) considerations at ambient temperature. These alcohols have higher electrical conductivity, which reduces the risk of electrostatic charge accumulation and subsequent ignition. However, methanol stands out as particularly hazardous due to its wide explosivity range and low minimum ignition energy. Ketones, including acetone and methyl ethyl ketone (MEK), and ethyl acetate also show relatively favourable safety characteristics. These solvents exhibit good electrical conductivity and lower toxicity levels, making them safer alternatives to hexane. Ethyl acetate and MEK are particularly noted for their compatibility with existing safety protocols and equipment. On the other hand, methanol, hexane, and dichloromethane (DCM) rank poorly in multi-criteria safety comparisons. Methanol, DCM and hexanes are presenting specific toxicities making these solvents less desirable from a safety perspective. 2-Methyloxolane (2-MeOx) occupies an intermediate position, with some improvements over hexane but challenges related to its low water miscibility and potential for peroxide formation. The study concludes that while no single solvent is superior across all safety criteria, alcohols and certain ketones could present promising alternatives to hexane if safety was the dominant criteria of selection. In an holistic approach, the possible improvements in safety brought by these solvent must be balanced by their impacts on other criteria like energy consumption, products quality, and economic affordability.

Résumé

La sécurité est une question cruciale dans l’industrie de la trituration, particulièrement dans le contexte des procédés d’extraction par solvant. Cette étude se concentre sur les préoccupations de sécurité associées aux solvants pouvant être utilisés pour l’extraction d’huile. Elle compare les risques potentiels pour les travailleurs et les consommateurs finaux, ainsi que les impacts environnementaux. L’analyse révèle que les alcools, tels que l’éthanol et l’isopropanol, offrent généralement de meilleurs profils de sécurité par rapport à l’hexane, malgré des risques plus élevés en termes d’atmosphère explosive à température ambiante dans les espaces clos. Ces alcools ont une conductivité électrique plus élevée, ce qui réduit le risque d’accumulation decharges électrostatiques et d’inflammation subséquente. Cependant, le méthanol se distingue comme particulièrement dangereux en raison de sa large plage d’explosivité et de sa faible énergie minimale d’inflammation. Les cétones, notamment l’acétone et le méthyléthylcétone (MEK), ainsi que l’acétate d’éthyle présentent également des caractéristiques de sécurité relativement favorables. Ces solvants présentent une bonne conductivité électrique et des niveaux de toxicité plus faibles, que pour l’hexane. L’acétate d'éthyle et le MEK se distinguent pour leur compatibilité avec les systèmes existants. Le méthanol, l’hexane et le dichlorométhane (DCM) se classent mal dans les comparaisons de sécurité multicritères en raison de leur toxicité pour l’homme et les milieux aquatiques. Le 2-méthyloxolane occupe une position intermédiaire, avec une moindre toxicité que l’hexane, mais des défis liés à son potentiel de formation de peroxydes et sa mauvaise compatibilité avec la plupart des élastomères appellent desprécautions supplémentaires. Globalement, l’éthanol, l’isopropanol et les cétones seraient plus sûrs mais cette amélioration de la sécurité a pour corolaire une miscibilité avec l’eau qui pose de multiples problèmes pour le process.