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La qualité de la préparation des graines a un effet direct sur la récupération d’huile en aval. L’humidité, l’épaisseur des flocons, les conditions de cuisson, les performances de pressage et l’état du tourteau de presse doivent donc être considérés comme les éléments d’un même système de transformation, plutôt que comme des opérations isolées.
Flux de transformation de l’huile de colza
Un procédé industriel typique de production d’huile de colza comprend les étapes suivantes :
| Étape de transformation | Équipement principal | Objectif principal |
|---|---|---|
| Nettoyage et conditionnement | Nettoyeur, aspirateur, séparateur magnétique, séchoir, système de tempérage | Préparer les graines |
| Floconnage et cuisson | Broyeur à flocons, cuiseur | Préparer les graines à la libération de l’huile |
| Pressage mécanique | Presse à vis / expeller | Récupérer une part importante de l’huile |
| Extraction complémentaire | Extracteur par solvant ou seconde presse | Récupérer l’huile restante |
| Traitement et raffinage de l’huile brute | Filtre, dégommage, décoloration, système de désodorisation | Produire de l’huile de colza finie |
La configuration exacte des équipements dépend des caractéristiques des graines, de la capacité de transformation, du taux de récupération d’huile requis et des spécifications de l’huile finie.
Étape 1 : Nettoyer et conditionner le colza
La première étape de la transformation du colza consiste à préparer des graines propres et correctement conditionnées.
Nettoyage
Le colza récolté peut contenir de la poussière, des tiges, des siliques, des pierres, des particules métalliques, des graines de mauvaises herbes et d’autres matières étrangères. Une section de nettoyage type peut inclure un nettoyeur à tamis, un système d’aspiration, un séparateur magnétique et, si nécessaire, un épierreur.
Le nettoyage a deux objectifs principaux :
- Améliorer la qualité de la matière première entrant dans le procédé.
- Protéger les équipements en aval contre les matières étrangères et abrasives.
Une alimentation stable est importante, car les variations dans la composition ou l’état des graines peuvent affecter les performances de floconnage, de cuisson et de pressage.
Conditionnement
Après le nettoyage, les graines sont conditionnées afin d’établir des conditions d’humidité et de température adaptées aux étapes suivantes.
Les conditions cibles dépendent des éléments suivants :
- Caractéristiques des graines
- Condition de stockage
- Exigences de floconnage
- Système de pressage
- Conception globale du procédé
Il n’existe pas nécessairement une valeur d’humidité fixe pour chaque étape. Les conditions de fonctionnement doivent être déterminées selon les graines spécifiques et la configuration du procédé.
Étape 2 : Floconner et cuire le colza
Après le conditionnement, les graines préparées passent par les étapes de floconnage et de cuisson.
Desquamation
Un broyeur à flocons comprime les graines de colza entre des rouleaux afin de former des flocons minces. Le floconnage contribue à rompre la structure des graines, à accroître la surface spécifique, à améliorer le transfert thermique et à rendre l’huile plus accessible pendant l’extraction.
Les facteurs importants incluent :
- L’écartement des rouleaux
- Le débit d’alimentation
- État des rouleaux
- Épaisseur des flocons
- Uniformité des flocons
Des flocons trop épais peuvent réduire la libération de l’huile, tandis qu’un floconnage instable peut rendre le pressage et l’extraction en aval moins réguliers.
Cuisson
La cuisson prépare les flocons à l’extraction mécanique de l’huile grâce à un chauffage contrôlé et à l’ajustement de l’humidité.
Les principales variables de fonctionnement sont les suivantes :
- Température
- Le temps de séjour
- Humidité
- Uniformité du chauffage
L’objectif n’est pas simplement d’utiliser une température plus élevée. La section de cuisson doit assurer des conditions homogènes avant l’entrée de la matière dans l’étape d’extraction mécanique.
Étape 3 : Presser le colza préparé
Après la cuisson, le colza préparé entre généralement dans une presse à vis ou un expeller.
Le pressage mécanique retire une part importante de l’huile avant que le tourteau de presse ne passe à l’extraction complémentaire.
Les facteurs de fonctionnement importants comprennent :
- Le débit d’alimentation
- La vitesse de la vis
- Température de la matière
- La configuration de la presse
- Charge de la presse
- État d’évacuation du tourteau
Une presse à vis ne doit pas être évaluée uniquement sur sa capacité nominale. Une évaluation plus pertinente prend en compte :
Débit + récupération d’huile + huile résiduelle dans le tourteau + stabilité de fonctionnement
L’usine doit surveiller le débit d’huile, la charge de la presse, l’état du tourteau et l’huile résiduelle dans le tourteau de presse.
Si la récupération d’huile est inférieure aux attentes, l’augmentation de la pression de pressage ne doit pas automatiquement constituer le premier réglage. L’humidité des graines, la qualité des flocons, l’uniformité de la cuisson et la stabilité de l’alimentation doivent également être contrôlées.
Étape 4 : Récupérer l’huile restante
Après le pressage mécanique, l’huile restante peut être récupérée soit par extraction par solvant, soit par un second pressage mécanique.
Le choix de la méthode appropriée dépend principalement du taux de récupération d’huile requis, de la capacité de transformation, de la complexité opérationnelle et des spécifications du tourteau.
Option 1 : Prépressage + extraction par solvant
Dans cette configuration, la presse à vis retire d’abord une part importante de l’huile. Le tourteau obtenu est ensuite envoyé vers un système d’extraction par solvant afin de récupérer l’huile supplémentaire.
Le flux simplifié est le suivant :
Colza préparé → Presse à vis → Tourteau de colza → Extraction par solvant → Tourteau de colza déshuilé
Une section d’extraction par solvant comprend normalement des équipements d’extraction, de désolvantisation et de séchage, d’évaporation du solvant, ainsi que de condensation et de récupération du solvant.
Exemple de projet : Projet d’extraction de tourteau de colza de 200 TPD
Un projet d’extraction de tourteau de colza de 200 TPD illustre comment une section d’extraction par solvant peut être intégrée dans un système industriel de transformation du colza.
Le projet a modernisé une installation d’extraction existante dont la capacité de traitement n’était que de quelques dizaines de tonnes par jour. La nouvelle configuration a porté la capacité de traitement à 200 TPD et comprenait un système dédié de stockage de tourteau de colza.
Les équipements principaux comprenaient :
- Extracteur rotatif / à boucle
- Désolvantiseur en acier inoxydable
- Système d’évaporation en acier inoxydable
- Système de condensation et de récupération du solvant en acier inoxydable
- Système de stockage de tourteau de colza de 200 TPD
L’extracteur assurait un contact continu entre le tourteau de presse et le solvant, tandis que le désolvantiseur éliminait le solvant du tourteau extrait. Les systèmes d’évaporation et de condensation facilitaient la récupération du solvant, et le système de stockage permettait une manutention continue après l’extraction.
Le projet démontre que l’extraction par solvant doit être conçue comme un système intégré. L’extracteur, le désolvantiseur, les équipements de récupération du solvant et la section de manutention du tourteau doivent être adaptés à l’état et à la capacité du tourteau de presse.
Option 2 : Double pressage
Au lieu de l’extraction par solvant, certaines usines peuvent utiliser une seconde étape de pressage mécanique.
Le flux simplifié est le suivant :
Premier pressage → Conditionnement du tourteau → Second pressage
Le double pressage peut réduire la complexité du système, car il ne nécessite pas de section dédiée à l’extraction par solvant. Toutefois, le tourteau final contient généralement plus d’huile résiduelle que dans un système de prépressage et d’extraction par solvant correctement conçu.
Prépressage + extraction par solvant vs double pressage
| Facteur | Prépressage + extraction par solvant | Double pressage |
|---|---|---|
| Le rendement en huile | Plus haut | Inférieur |
| Complexité de l’usine | Plus haut | Inférieur |
| Système de solvant | Requis | Non requis |
| Huile résiduelle dans le tourteau | Inférieur | Plus haut |
| Production industrielle à grande échelle | Très adapté | Dépend de l’objectif |
| Simplicité mécanique | Inférieur | Plus haut |
Le choix doit donc être fondé sur le taux de récupération d’huile requis, la capacité de transformation, les spécifications du tourteau, le périmètre d’investissement et les exigences d’exploitation.
Étape 5 : Traiter et raffiner l’huile de colza brute
L’huile issue de la section de pressage ou d’extraction par solvant est une huile de colza brute. Elle nécessite généralement un traitement complémentaire avant de devenir une huile alimentaire finie.
Un schéma de raffinage simplifié est le suivant :
Huile brute → Filtration → Dégommage → Décoloration → Désodorisation → Huile de colza finie
La configuration exacte du raffinage dépend de la qualité de l’huile brute et des spécifications de l’huile finie.
Filtration
La filtration élimine les solides en suspension et les particules fines entraînées depuis l’étape d’extraction. Une filtration efficace contribue à réduire la charge des équipements de raffinage en aval.
Démucilagination
Le dégommage élimine les phospholipides et d’autres composants pouvant affecter les performances de raffinage et la stabilité de l’huile. Le traitement doit être sélectionné selon la composition de l’huile brute.
Blanchiment
La décoloration réduit les pigments et contribue à améliorer l’apparence et la qualité de l’huile par adsorption suivie d’une filtration.
Les facteurs de fonctionnement importants comprennent :
- Dosage de l’adsorbant
- Température
- Conditions de contact
- Performances de filtration
Désodorisation
La désodorisation élimine les composés volatils indésirables par chauffage contrôlé et traitement sous vide.
Les conditions de fonctionnement doivent être choisies en fonction des spécifications requises pour l’huile finie, plutôt que dans le seul but de maximiser la température.
Quels facteurs déterminent la récupération d’huile de colza ?
La récupération d’huile dépend des performances de plusieurs étapes de transformation interconnectées.
| Point du procédé | Variable principale | Effet possible |
|---|---|---|
| Conditionnement | Humidité | Des conditions inadaptées peuvent affecter le pressage |
| Desquamation | Épaisseur des flocons | Un mauvais floconnage peut limiter la libération de l’huile |
| Cuisson | Température et temps de séjour | Libération insuffisante de l’huile ou exposition thermique inutile |
| Pressage | Débit d’alimentation et réglages de la presse | Une huile résiduelle plus élevée |
| Tourteau de pressage | Structure et humidité | Mauvaise extraction en aval |
| Extraction par solvant | Conditions de contact et de fonctionnement | Récupération globale d’huile plus faible |
Le point essentiel est que la récupération d’huile doit être évaluée sur l’ensemble du procédé.
Par exemple, si la presse produit davantage d’huile résiduelle que prévu, la cause peut être liée à la préparation des graines ou à la cuisson plutôt qu’à la presse elle-même. De même, les faibles performances de l’extraction par solvant peuvent être influencées par l’état et la structure du tourteau de presse entrant dans l’extracteur.
Équipements nécessaires à la transformation de l’huile de colza
Une usine industrielle typique de transformation de l’huile de colza peut inclure :
| Étape du procédé | Équipement principal |
|---|---|
| Réception des graines | Trémie de réception, convoyeurs, élévateurs à godets |
| Nettoyage | Nettoyeur à tamis, aspirateur, séparateur magnétique, épierreur |
| Conditionnement | Séchoir, réchauffeur, système de tempérage |
| Desquamation | Broyeur à flocons pour colza |
| Cuisson | Cuiseur pour colza |
| Extraction mécanique | Presse à huile à vis / expeller |
| Extraction complémentaire | Extracteur par solvant ou seconde presse |
| Désolvantage | Désolvantiseur / toaster |
| Récupération des solvants | Système d’évaporateur et de condenseur |
| Traitement de l’huile brute | Cuve à huile, filtre, centrifugeuse si nécessaire |
| Raffinage | Systèmes de dégommage, de décoloration et de désodorisation |
| Manutention du tourteau | Convoyeurs de tourteau, silos de stockage ou entrepôt |
| Utilitaires | Systèmes de vapeur, thermiques, de vide et de refroidissement |
Pour une usine d’extraction par solvant, les sections d’extraction, de désolvantisation, d’évaporation du solvant, de récupération du solvant et de manutention du tourteau doivent être conçues comme un seul système de production connecté.
Recommandations d’ingénierie
La transformation du colza en huile de colza est idéalement abordée comme une chaîne continue :
Préparer les graines → former des flocons adaptés → cuire uniformément → presser efficacement → récupérer l’huile restante → éliminer le solvant si nécessaire → traiter l’huile brute → raffiner l’huile
Le procédé doit être sélectionné en fonction des éléments suivants :
Caractéristiques des graines + capacité de transformation + voie d’extraction + taux de récupération d’huile cible + spécifications de l’huile finie
Pour les usines nécessitant un taux de récupération d’huile plus élevé et une production industrielle continue, le prépressage suivi d’une extraction par solvant peut être envisagé. Lorsque la simplicité du procédé est prioritaire et qu’un niveau plus élevé d’huile résiduelle dans le tourteau est acceptable, le pressage mécanique ou le double pressage peut être plus approprié.
Points clés à retenir
- Une préparation correcte des graines constitue la base d’une transformation stable de l’huile de colza.
- Le floconnage et la cuisson affectent directement la récupération d’huile en aval.
- Le pressage mécanique retire une part importante de l’huile avant l’extraction complémentaire.
- Le choix entre l’extraction par solvant et le double pressage dépend des exigences de récupération, de la capacité et de la complexité du procédé.
- L’huile de colza brute nécessite un traitement et un raffinage adaptés avant de devenir une huile alimentaire finie.
Analyse technique — Ingénieur procédé QIE GROUP
Lorsque la récupération d’huile est inférieure à l’objectif, l’augmentation de la pression de pressage ne doit pas automatiquement être le premier réglage. Il convient d’abord de vérifier l’humidité des graines, l’état des flocons, l’uniformité de la cuisson et la stabilité de l’alimentation.
Dans un système d’extraction par solvant, les performances de l’extracteur dépendent également en partie de la qualité et de la structure du tourteau de presse entrant dans la section d’extraction.
Auteur : Ingénieur procédés, QIE GROUP
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