AT162897B - Verfahren zur Oxydation von cyclischen und acyclischen Kohlenwasserstoffen - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



    Das Ziel der Oxydation von Kohlenwasserstoffen ist darauf gerichtet, neue Stoffe mit artbestimmten Eigenschaften zu erzeugen, welche dann den entsprechenden Industriezweigen zu- ; geführt werden. 



  Die Oxydation erfolgt mittels Luft oder sauerstoffhaltigen Gasen, ferner durch elementaren Sauerstoff, Ozon und sauerstoffabgebende Gase, die durch Düsen in feinster Verteilung eingeblasen werden, insbesondere in Gegenwart von Katalysatoren. Die dabei verwendeten Katalysatoren besitzen nicht nur auf die Höhe der Ausbeute, sondern auch auf die Art und mengenmässige Zusammensetzung derselben bedeutenden Einfluss. 



  Als Katalysatoren finden Säuren, saure Salze, Metalle, Metalloxyde, Metallseifen oder starke alkalische Verbindungen Verwendung. Die Verfahren für die Oxydation von Kohlenwasserstoffen streben einen möglichst raschen Verlauf der Umsetzung bei mittelhohen Temperaturen an, denn sowohl die Arbeitstemperatur als auch die Oxydationsdauer und Strömungsgeschwindigkeit des oxydierenden Gases haben auf die Entstehung von unerwünschten Nebenprodukten Einfluss. Bei langer Einwirkungsdauer entstehen vorwiegend niedrigmolekulare Oxydationsprodukte und Oxysäuren, das gleiche tritt bei beschleunigter Umsetzung, z. B. durch Erhöhung der Temperatur oder der Strömungsgeschwindigkeit, ein.

   Bei den vorhin erwähnten Verfahren erhält man nach mehrstündigem (3 bis 30 Stunden) Einwirken immer ein Oxydationsprodukt, welches eine Reihe von unerwünschten Nebenstoffen enthält, wie vor allem Oxyfettsäuren, ferner niedrigmolekulare Fettsäuren und übelriechende Stoffe. 



  Dabei muss die Umsetzung stets vorzeitig unterbrochen werden, um eine möglichst grosse Ausbeute an hellen, hochmolekularen Oxydationsprodukten zu erzielen. So treibt man z. B. die Oxydation von Paraffin höchstens auf 50 bis 70% des Umsetzungsgemisches, entsprechend einer Verseifungszahl von etwa 80 bis 120. Dies bedeutet aber immer einen grossen Nachteil, da das Unverseifbare zurückgewonnen werden muss, um es der Umsetzung neuerlich zuzuführen. 



  Eine weitere Operation erfordert das Entfernen der Katalysatoren, wenn man sie nicht im Umsetzungsgemisch belassen will, was gewisse Nachteile mit sich bringt.   



   Manchmal werden auch die primär bei Oxy- dationen entstehenden Zwischenprodukte, also
Produkte, welche bereits ein Sauerstoffatom im
Molekül besitzen, als Umsetzungsbeschleuniger verwendet. Gegenüber vorliegender Erfindung besitzt ein solches Verfahren den Nachteil, dass es umständlicher ist und zu einer Mehrarbeit führt, da zweckmässig dabei immer zwei oder mehrere Umsetzungsgefässe verwendet werden. 



   Ausser den bereits erwähnten Katalysatoren, welche auch teilweise oder ganz im Ausgangsmaterial löslich sind, werden auch noch andere
Stoffe verwendet. So kommen zur Anwendung
Fettsäuren, pflanzliche Öle oder im Ausgangsmaterial lösliche Verbindungsgemische mit anorganischen Kationen. Diese sind dann aber nicht oder nur schwer aus dem erhaltenen Oxydationsprodukt zu entfernen, wenn auf ganz reine Endprodukte hingearbeitet wird. Bleiben sie im Oxydationsprodukt, dann stellen sie eine Verunreinigung desselben dar. Zur Regelung des Ablaufes von katalytischen Oxydationen aromatischer organischer Verbindungen werden auch alicyclische Verbindungen verwendet, wenn in dampfförmiger Phase gearbeitet wird und dabei zusätzlich noch andere Katalysatoren verwendet werden.

   Auf diese Weise können jedoch nur wenige bestimmte Ausgangsstoffe oxydiert werden, nämlich solche, welche in dampfförmiger Phase unter den gestellten Bedingungen nicht unerwünschte Zersetzungsprodukte liefern. Schon das Überführen derartiger Ausgangsstoffe in die dampfförmige Phase erfordert dabei einen erheblichen Kostenaufwand. 
Um alle die angeführten Nachteile gleichzeitig auszuschalten, verwendet das Verfahren der vorliegenden Erfindung Stoffe, welche sich einerseits im Umsetzungsgemisch kolloidal lösen, anderseits aber wieder von dem einwirkenden Gasstrom mitgerissen werden, so dass eine Nachbehandlung, wie sie die bisher verwendeten Katalysatoren zu ihrer Entfernung erfordern, nicht notwendig ist. Solche Katalysatoren sind erfindungsgemäss die hydroaromatischen Kohlenwasserstoffe der Form   CsnHsn (n = 1   bis 5) wie z. B.

   Camphen, Pinen, Sylvestren, Terpinen, welche dabei ausserdem den grossen Vorzug besitzen, die Bildung von hochmolekularen Alkoholen und Fettsäuren zu begünstigen und im 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 Gegensatz zu den gebräuchlichen Katalysatoren die Bildung unerwünschter Nebenprodukte ausschalten, wobei sie ferner besonders durch ihre kolloidale Natur die Oxydation regelmässig und gleichmässig verlaufen lassen. Ausserdem genügt die Gegenwart so kleiner Mengen, dass bei einer   Kalkulation eine solche Menge praktisch tragbar ist.   



   Die Arbeitsweise geht beispielsweise so vor sich, dass man Luft bei einer Temperatur von 120 bis   1500 C   mit einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa 0-5 bis 1 m3 per Stunde und Kilogramm zu oxydierendem Stoff, etwa Paraffin, durch feine Düsen durch die zu oxydierende Masse durchbläst und 
 EMI2.1 
 menge) oder b) dem Umsetzungsgemisch   1% -Pinen   (bezogen auf die Paraffinmenge) zusetzt. 



   Als Ergebnis bildet sich nach drei Stunden ein vollkommen helles Oxydationsprodukt (Säurezahl 160, Verseifungszahl 250), in welchem keine Oxysäuren nachgewiesen werden können und bei welchem keine Nachbehandlung mehr notwendig ist, da im Falle a die Katalysatorenmenge bereits mit dem oxydierenden Luftstrom mitgerissen und im Falle b durch den einwirkenden Luftstrom ebenfalls verflüchtigt ist. Ausserdem erspart man sich die Nachbehandlung der erhaltenen Produkte, da sich keine Oxyfettsäuren oder andere unerwünschte Nebenstoffe gebildet haben.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Oxydation von cyclischen und acyclischen Kohlenwasserstoffen mittels Katalysatoren zur Beschleunigung der Umsetzung und zur Erlangung hochmolekularer Oxydationsprodukte, die keine unerwünschten Nebenprodukte, insbesondere Oxyfettsäuren und übelriechende Stoffe, enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass hydroaromatische, im Molekül kein Sauerstoffatom enthaltende Kohlenwasserstoffe EMI2.2 Oxydationsmasse zugefügt werden und die Oxydation nicht in dampfförmiger Phase erfolgt.