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Verfahren zur Herstellung von Öllösungen basischer öllöslicher Metallsalze
organischer Carbon- oder Sulsonsäuren Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung
von Öllösungen basischer ollöslicher Metallsalze organischer Carbon- oder Sulfonsäuren.
Bekanntlich verwendet man öllösliche Metallsalze dieser organischen Säuren als Mittel
gegen die Schlammbildung in Schmierölen. In vielen Fällen ist es von Vorteil, basische
Salze zu verwenden. Die Basizität dieser Salze verleiht den Ölen eine sogenannte
»alkalische Reserve«. Diese alkalische Reserve gestattet die Neutralisation schwefelhaltiger
Säuren, die im Motor durch Verbrennung eines schwefelhaltigen Treibstoffes gebildet
werden können und die Anlaß zur Korrosion geben. Auf diese Weise wird die Korrosion
verhindert.
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Öllösliche basische Salze von organischen Säuren werden auch in anderen
ölartigen Gemischen, z. B. bei Treibstoffölen zur Verhinderung der Korrosion und
des Verschmutzens von Filtern, verwendet. Auch werden sie niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffmischungen,
wie Antikorrosionsölen und Treibstoffen, zugegeben.
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Öllösliche basische Salze organischer Säuren lassen sich durch die
allgemeine Formel Rp Meq - x Me'rZs wiedergeben, worin Rp Meq ein Salz einer organischen
Säure darstellt, das an sich öllöslich ist, R ein organischer Säurerest, Me ein
Metallatom und p und q
ganze Zahlen sind, die von der Wertigkeit von
R bzw. Me abhängen. In dem Ausdruck Me'rZs für den ölunlöslichen Bestandteil dieses
Komplexsalzes bedeutet Me' ein Metallatom, das gleich oder verschieden von Me sein
kann, Z ein nichtmetallisches Atom oder ein Anion, r und s ganze Zahlen,
die von den Wertigkeiten von Me' und Z abhängen, und x einen Wert, der nicht unbedingt
eine ganze Zahl zu sein braucht.
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Me',.Zs kann z. B. ein Metalloxyd, -hydroxyd, -carbonat, -sulfid,
-sulfit oder -oxalat sein, wobei dann das basische Salz eine Oxyd-, Hydroxyd-, Carbonat-,
Sulfid-, Sulfit- oder Oxalatbasizität besitzt.
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Es kann auch mehr als eine Verbindung der Art Me'rZs in dem basischen
Salz vorliegen, so daß das basische Salz z. B. teilweise eine Hydroxybasizität,
teilweise eine Sulfitbasizität aufweist.
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Die Basizität der basischen Salze läßt sich durch die Formel
ausdrücken, in der M die Zahl der Metalläquivalente (Me und Me) ist und E die Zahl
der Äquivalente der in dem basischen Salz in bestimmter Menge vorliegenden organischen
Säure R darstellt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren
zur Herstellung dieser öllöslichen basischen Salze organischer Säuren.
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Bei der Herstellung von aromatischen Hydroxycarbonsäuren wird ein
Alkaliphenolat mit Kohlendioxyd umgesetzt und nachfolgend die Oxycarbonsäure durch
Ansäuerung des Alkahsalzes gewonnen. Es ist daher bei der Herstellung öllöslicher
basischer Salze organischer Säuren die Ausgangssäure im allgemeinen keine reine
organische Säure. Zur Herstellung eines öllöslichen basischen Salzes kann man eine
Öllösung dieses rohen technischen Salzes einer organischen Säure ansäuern und dann
mit Überschuß einer basischen Verbindung desjenigen Metalles behandeln, das man
in das Komplexsalz einzuführen wünscht.
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Die basische Verbindung ist vorzugsweise ein 9 Metalloxyd oder -hydroxyd.
Die verwendete Menge dieses Metalloxyds oder -hydroxyds muß im Überschuß zu der
stöchiometrisch zur Bildung des Salzes mit der unreinen organischen Säure benötigten
Menge an basischen Metallverbindungen vorliegen. Dieser Überschuß ist vorzugsweise
zwischen 1,5- und 2,5mal größer als die stöchiometrische Menge. Ein bevorzugtes
Verfahren
zur Herstellung öllöslicher basischer Salze besteht darin, daß man eine Öllösung
des unreinen Salzes der organischen Säure ansäuert, dann mit einer basischen Verbindung
desjenigen Metalls behandelt, das man in das Salz einzuführen wünscht, worauf man
das öllösliche Metallsalz der so gebildeten organischen Säure in Gegenwart eines
mit Öl und Wasser mischbaren, Sauerstoff in seinem Molekül enthaltenden, organischen
Lösungsmittels mit einem Metallcarbonat behandelt, das in situ in der Reaktionsmischung
gebildet wird. Dieses Verfahren ist im deutschen Patent 1086 701 beschrieben.
Wenn man eine andere Basizität benötigt als die Oxyd-, Hydroxyd-oder Carbonatbasizität,
so kann man das öllösliche Salz der organischen Säure in einem Öl auflösen und in
Gegenwart einer mit Wasser mischbaren, Sauerstoff im Molekül enthaltenden organischen
Flüssigkeit mit einer anderen ölunlöslichen Metallverbindung als dem Oxyd, Hydroxyd
oder Carbonat umsetzen, die in situ in der Reaktionsmischung gebildet wird. Hierauf
trennt man die mit Wasser mischbare, Sauerstoff im Molekül enthaltende organische
Lösungsmittelschicht von der Ölschicht ab, die das gewünschte basische Salz enthält.
Diese Schicht wird zentrifugiert. Andererseits kann man die Reaktionsmischung zunächst
zentrifugieren und die mit Wasser mischbare, Sauerstoff im Molekül enthaltende Lösungsmittelschicht
anschließend entfernen. Das in den oben angedeuteten Reaktionsstufen verwendete
Öl ist meistens ein niedrigviskoses Öl wie Xylol, da dieses das Mischen, Zentrifugieren
und Abfiltrieren erleichtert. Häufig benötigt man jedoch das basische Salz als Lösung
in einem stärker viskosen Öl, z. B. einem Öl mit Schmierviskosität. Deshalb entfernt
man auf dieser Stufe das niedrigviskose Öl, z. B. durch Wasserdampfdestillation,
gibt das höherviskose Öl, z. B. ein Spindelöl, zu, zentrifugiert und filtriert dann.
Bei diesen Arbeitsweisen wurde festgestellt, daß die Filtriergeschwindigkeiten der
Öllösungen der basischen Salze sehr gering waren, insbesondere, wenn man ein Öl
mit Schmierviskosität verwendet. Diese niedrigen Filtriergeschwindigkeiten, die
häufig die Geschwindigkeit der Herstellung einschränken, beruhen nicht nur auf der
Menge an festen Bestandteilen, die sich auf dem Filter niederschlagen, sondern vor
allem auf dem Gelzustand des Komplexsalzes. Diese geringen Filtriergeschwindigkeiten
hängen im allgemeinen mit der schlechten Phasentrennung des Produktes und der Bildung
beträchtlicher Mengen von suspendierten festen Stoffen, die sich als Fetzen oder
Sehleier an der Grenzschicht zwischen dem wassermischbaren, Sauerstoff im Molekül
enthaltenden organischen Lösungsmittel und der Öllösung des basischen Salzes der
organischen Säure aufhalten, zusammen. Weiterhin ergibt das Arbeiten der Zentrifuge
keine genügende Phasenabtrennung.
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Es wurde nun festgestellt, daß man diese Schwierigkeiten durch Ansäuern
der unreinen Öllösung eines öllöslichen Salzes einer organischen Säure überwinden
kann, worauf man die Öllösung der so gebildeten i organischen Säure mit einem neutralen,
mit Wasser mischbaren, Sauerstoff im Molekül enthaltenden organischen Lösungsmittel
behandelt und dann die suspendierten festen Verbindungen entfernt, bevor man das
basische Salz entweder durch Umsetzung der c organischen Säure oder deren Öllösung
mit dem Überschuß einer Metallbase herstellt, worauf man das so gebildete öllösliche
Salz der organischen Säure in Gegenwart des Öles und eines neutralen, mit Wasser
mischbaren, Sauerstoff im Molekül enthaltenden organischen Lösungsmittels mit einer
ölunlöslichen Metallverbindung umsetzt, die in der Reaktionsmischung in situ hergestellt
wird.
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Das erfindungsgemäß verwendete neutrale, mit Wasser mischbare, Sauerstoff
im Molekül enthaltende Lösungsmittel besitzt vorzugsweise einen Siedepunkt unterhalb
etwa 140° C. Unter dem Ausdruck »neutrales mit Wasser mischbares, Sauerstoff im
Molekül enthaltendes organisches Lösungsmittel« sind diejenigen Lösungsmittel zu
verstehen, die mit bis zu mindestens 10 Volumprozent Wasser homogene Mischungen
bilden können.
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Lösungsmittel, die mit Wasser in allen Mischungsverhältnissen mischbar
sind, werden jedoch vorgezogen. Vorzugsweise werden aliphatische Alkohole mit höchstens
6 Kohlenstoffatomen im Molekül, wie Methanol und Äthanol, sowie mit Wasser mischbare
mehrwertige Alkohole, wie Äthylenglycol oder Ketone, die höchstens 6 Kohlenstoffatome
im Molekül enthalten, z. B. Aceton, verwendet.
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Obwohl das Sauerstoff im Molekül enthaltende organische Lösungsmittel
eine neutrale Verbindung sein sollte, kann es gegebenenfalls eine kleinere Menge
einer sauren oder basischen Verbindung enthalten. Man kann z. B. Methanol als Lösungsmittel
verwenden, das bei anderen Verfahren oder in einer nachfolgenden Stufe des vorliegenden
Verfahrens wiedergewonnen wurde, wobei das Methanol auch geringe Mengen an Wasser
oder anorganischen Säuren enthalten kann.
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Die zur Ansäuerung verwendete Säure kann eine organische Säure mit
niedrigem Molekulargewicht oder eine anorganische Säure sein. Vorzugsweise verwendet
man eine anorganische Säure, insbesondere Schwefelsäure.
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Das neutrale, mit Wasser mischbare; Sauerstoff im Molekül enthaltende
organische Lösungsmittel kann der angesäuerten Öllösung der öllöslichen Metallsalze
der organischen Säure in Mengen zwischen 3 und 100 Gewichtsprozent, insbesondere
zwischen 8 und 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Öllösung, zugesetzt
werden. Noch günstiger ist es, das Lösungsmittel in einer Menge zuzufügen, die gerade
ausreicht, die Öllösung mit dem Lösungsmittel zu sättigen. Die richtige Menge des
Lösungsmittels hängt von der Art des Öles und der Art des Lösungsmittels ab, läßt
sich jedoch leicht erkennen, da die Zugabe von etwas mehr Lösungsmittel bewirkt,
daß Schichtentrennung eintritt.
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Man verwendet vorzugsweise das gleiche mit Wasser mischbare Lösungsmittel,
das bei der Umsetzung des öllöslichen Salzes der organischen Säure mit der ölunlöslichen
Metallverbindung, die in situ in der Reaktionsmischung gebildet wird, benötigt wird,
gegebenenfalls kann das zuerst verwendete Lösungsmittel nach der Entfernung der
suspendierten festen Bestandteile abgetrennt werden und anderes oder das gleiche
mit Wasser mischbare Lösungsmittel in jeder Stufe des Verfahrens zugesetzt werden,
bevor das öllösliche Salz der organischen Säure mit der in situ gebildeten ölunlöslichen
Metallverbindung umgesetzt wird. Selbst wenn das zuerst verwendete, mit Wasser mischbare
Lösungsmittel nicht entfernt wird, kann eine weitere Menge entweder des gleichen
oder eines anderen ähnlichen Lösungsmittels zugegeben werden, ehe die öllösliche
organische Säure mit der in situ gebildeten ölunlöslichen Verbindung umgesetzt
wird.
Vorzugsweise wird eine weitere Menge des gleichen organischen Lösungsmittels zugegeben,
nachdem die Öllösung der organischen Säure mit einer Metallbase reagiert hat, und
zwar vorzugsweise in einer Menge, daß das gesamte in der Reaktionsmischung vorliegende
Lösungsmittel zwischen 5 und 100 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 30 bis 50 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Gewicht der Öllösung des öllöslichen Salzes der organischen Säure,
beträgt.
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Die festen Bestandteile, die sich aus der Ölschicht abtrennen, wenn
die angesäuerte Öllösung der Metall-oder Ammoniumsalze der organischen Säure mit
dem im Wasser mischbare Lösungsmittel behandelt wird, bestehen zur Hauptsache aus
einem Metallsalz der bei der Ansäuerung verwendeten Säure. Die sich abtrennende
Verbindung kann z. B. leicht durch Sedimentation, Abfiltrieren oder Zentrifugieren
bzw. durch eine Kombination zweier oder mehrerer dieser Verfahren entfernt werden,
da es körnchenförmig und nicht gelartig vorliegt und auf diese Weise schneller abfiltriert
werden kann. Die nach der Behandlung mit dem neutralenwassermischbaren, organischen
Lösungsmittel erhaltenen Lösungen der organischen Säuren sind nach der Entfernung
der in ihnen suspendierten festen Bestandteile gegenüber denjenigen Produkten, die
ohne diese Behandlung hergestellt worden sind, von überlegener Qualität. Ihre Klarheit
ist erheblich verbessert und die Menge an suspendierten festen Bestandteilen wesentlich
geringer. Nach dem unten beschriebenen modifizierten Mikrofiltrationsversuch erhält
man sehr günstige Ergebnisse im Vergleich zu Lösungen, die nach bisher üblichen
Verfahren gewonnen wurden.
| Probe Filtriertes Zeit |
| Volumen |
| Säurelösung nach bisher |
| üblichen Verfahren ge- |
| wonnen .............. 60 ccm 5 Minuten |
| Säurelösung mit Lösungs- |
| mittelbehandlung ...... 400 ccm 50 Sekunden |
Im modifizierten Mikrofiltrationsversuch wird eine Probe der Flüssigkeit, deren
Filtrierbarkeit untersucht werden soll, in ein kleines Druckgefäß gebracht. Am Boden
des Gefäßes befindet sich ein Filter einer bestimmten Fläche, auf das ein Filterpapier
(Whatman Nr. 1) gelegt wird. Unmittelbar unter dem Filter befindet sich ein Hahn.
Der Druck im Gefäß wird mit Luft auf 0,35 kg/cm2 eingestellt, der Hahn unterhalb
des Filters geöffnet und die nach dem Öffnen innerhalb 5 Minuten anfallende Menge
an Filtrat gesammelt und bestimmt. Wenn die Probe eine gute Filtrierbarkeit aufweist,
so passiert sie das Filter in kürzerer Zeit. In diesem Falle ist es üblich, die
Zeit zu messen, die 400 ccm der Probe zum Passieren benötigen.
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Weiterhin ist die Fetzen- bzw. Schleierbildung an der Grenzfläche
des mit Wasser mischbaren Lösungsmittels mit der Öllösung des basischen Salzes während
der nachfolgenden Schichtenabtrennung erheblich erniedrigt oder völlig verschwunden,
wenn die Lösung der organischen Säure auf Grund der Erfindung mit dem Lösungsmittel
behandelt wird, und deswegen sind alle nachfolgenden Filtrationsgeschwindigkeiten
und Zentrifugiervorgänge bemerkenswert verbessert. Unter dem Ausdruck »Öl« in dieser
Beschreibung wird eine neutrale Flüssigkeit verstanden, die sich nicht mit Wasser
mischt. Die bevorzugt verwendeten Öle sind flüssige Kohlenwasserstoffe bzw. deren
Mischungen, wie Benzol, Toluol, Xylol, Pentan, Heptan und Petroleumfraktionen vom
Gasolin bis zu Schmierölfraktionen. Soll das erhaltene basische Salz als Schmierölzusatzstoff
verwendet werden, so kann man ein Lösungsmittel mit verhältnismäßig niedriger Flüchtigkeit,
z. B. eine Schmierölfraktion, einsetzen, wodurch es sich erübrigt, ein flüchtigeres
Lösungsmittel entfernen zu müssen. Vorzugsweise besitzt die als Lösungsmittel bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Schmierölfraktion keine zu hohe Viskosität.
Fraktionen mit einer Viskosität zwischen 100 und 400 Saybolt-Universal-Sekunden
bei 38°C sind sehr geeignet. Da die Filtration, das Mischen und das Zentrifugieren
sich leicht durchführen lassen, wenn das verwendete Öl nicht viskos ist, zieht man
als derartiges Öl im Verfahren zur Herstellung der öllöslichen basischen Salze von
organischen Säuren Xylol vor. Sobald man das Salz hergestellt hat, kann man das
nicht viskose Öl entfernen und ein Öl höherer Viskosität, z. B. ein Spindelöl, zusetzen.
Das Öl höherer Viskosität, das in dieser letzten Stufe des Verfahrens zugegeben
wird, kann ein künstliches Schmiermittel, z. B. ein polymerisiertes Olefin, ein
alkylierter aromatischer Kohlenwasserstoff oder ein flüssiges Polysiloxan sein.
Auch ein fluorierter Kohlenwasserstoff oder ein Esterschmiermittel wie Sebacinsäure-2-äthylhexylester
oder der entsprechende Adipinsäurediester, Trioctylphosphat oder ein fettes Öl,
wie Rizinusöl, sind hierfür verwendbar. Die schließlich erhaltene Öllösung soll
zentrifugiert und abfiltriert werden. Es wurde festgestellt, daß die Filtrationsgeschwindigkeit,
die normalerweise der geschwindigkeitsbestimmende Schritt des ganzen Verfahrens
ist, sehr hoch ist, wenn die angesäuerte Lösung der Salze der organischen Säure
mit einem neutralen, mit Wasser mischbaren, Sauerstoff im Molekül enthaltenden organischen
Lösungsmittel erfindungsgemäß behandelt wurde.
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Weitere Vorzüge des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen darin, daß
sich basische Salze höherer Basizität ohne Erniedrigung der Filtriergeschwindigkeit
des Produktes herstellen lassen. Weiterhin wird bei der Verwendung von Kalk eine
größere Basizität erzielt, d. h., es liegt ein größerer Anteil des zugesetzten Calciums
im öllöslichen Produkt in gebundener Form vor, wenn das in situ gebildete, in Öl
unlösliche Metallsalz Calciumcarbonat ist. In diesem Fall sammeln sich inerte Stoffe
in dem im Kreislauf zurückzuführenden Schlamm aus der ersten Zentrifugierung mit
viel geringerer Geschwindigkeit an.
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Geeignete Salze der Carbon- oder Sulfonsäuren sind vorzugsweise einwertige
Metallsalze, wie die Natrium-oder Kaliumsalze; es können jedoch auch Ammoniumsalze
oder die Salze mehrwertiger Metalle verwendet werden. Die Sulfonsäuren können sich
von aliphatischen, cycloaliphatischen, aromatischen oder alkylaromatischen Carbonsäuren
herleiten. Die letztgenannte Klasse von Säuren enthält vorzugsweise mindestens 12
Kohlenstoffatome im Alkylsubstituenten. Die bevorzugte Gruppe von Sulfonsäuren sind
die Petroleumsulfonsäuren. Beispiele für bevorzugt verwendete Carbonsäuren sind
alkylierte aromatische Carbonsäuren, die eine verhältnismäßig lange Alkylkette tragen,
z. B. Alkylsalicylsäuren mit
12 oder mehr Kohlenstoffatomen in der
Alkylkette, sowie cycloaliphatische Carbonsäuren, wie Petroleumnaphthensäuren.
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Die erfindungsgemäß hergestellten basischen Salze können einwertige
Metalle wie Natrium, Kalium und Lithium enthalten. Auch Ammonium kann vorliegen.
Die basischen Salze können auch mehrwertige Metalle; z. B. die Erdalkalimetalle,
insbesondere Calcium und Barium sowie Magnesium, Zink, Blei, Aluminium, Kupfer;
Zinn, Kobalt, Nickel und Mangan enthalten.
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Die ölunlösliche Metallverbindung, die in der Reaktionsmischung in
situ erzeugt wird, ist vorzugsweise ein Carbonat, sie kann jedoch z. B. auch ein
Sulfid, Sulfit oder das Salz einer niederen organischen Säure sein. Die Bildung
dieser Verbindung in situ in der Reaktionsmischung kann auf jede geeignete Weise
bewirkt werden.
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Die günstigsten Reaktionsbedingungen hängen von der Art der Reaktionsteilnehmer,
den Lösungsmitteln und den Verfahren der In-situ-Bildung der ölunlöslichen Metallverbindung
ab. Im allgemeinen sind Temperaturen zwischen 20 und 150°C, insbesondere zwischen
40 und 120°C, geeignet. Wird das Verfahren unter Normaldruck durchgeführt, so sollte
die Temperatur vorzugsweise den Siedepunkt des niedrigstsiedenden Bestandteils der
Reaktionsmischung nicht überschreiten, so daß er vor der Beendigung der Reaktion
nicht vollständig entfernt wird.
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Wird das erfindungsgemäße Verfahren bei höheren Drücken durchgeführt,
so kann man auch höhere Temperaturen anwenden. Nach Beendigung der Reaktion kann
die Reaktionsmischung zur Entfernung von Wasser und bzw. oder der mit Wasser mischbaren
organischen Flüssigkeit getrocknet werden, indem man sie z. B. auf Temperaturen
von 135 bis 160°C erhitzt. Gegebenenfalls kann man das getrocknete Produkt mit Luft
verblasen. Das getrocknete Produkt kann dann zur Entfernung suspendierter fester
Teile filtriert werden. Aus der auf diese Weise erhaltenen Lösung kann man das Lösungsmittel
z. B. durch Destillation entfernen, um das basische organische Salz im freien Zustand
zu erhalten.
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Die erfindungsgemäß herstellbaren basischen Salze können nicht nur
für die oben erwähnten Zwecke Verwendung finden, sondern sie lassen sich auch zur
Herstellung von keimtötenden Mitteln (Biociden), insbesondere Fungiciden und Holzschutzmitteln
sowie auch zur Herstellung von Farbentrocknern und Katalysatoren (gegebenenfalls
auf Trägern) verwenden.
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Die Erfindung soll an Hand des folgenden Beispiels näher erläutert
werden: Beispiel 56821 einer Xylollösung, die 3692 kg unreine Natriumsalze von C14-
bis Cl,-Mono- und Dialkylsalicylsäuren enthielt, wurde durch Umsetzung einer Xylollösung
der entsprechenden Alkylphenolate mit Kohlendioxyd unter Druck hergestellt. 22721
35gewichtsprozentige Schwefelsäure (35 °/o Gewicht zu Volumen) wurden dieser Lösung
unter dauerndem Mischen zugesetzt. Die Lösung wurde 2 Stunden absitzen gelassen,
damit sich die Schwefelsäure wieder abtrennen konnte. Die Xylollösung der Alkylsalicylsäure,
die eine Säurezahl von 60 mg K O H je Gramm besaß, wurde dann in ein anderes Gefäß
übergeführt, in dem sie kontinuierlich mit Hilfe einer Pumpe zur Mischung umgewälzt
wurde. 15911 Methanol wurden dann der Xylollösung durch das Ableitungsrohr
der Pumpe zugegeben. Nach vollständiger Zugabe des Methanols wurde die Lösung noch
einige Minuten zur gleichmäßigen Mischung im Kreislauf geführt und .dann 1 Stunde
absitzen gelassen. Während dieser Stunde schied sich eine erhebliche Menge Schlamm
ab. Die Xylollösung wurde vom Schlamm abgetrennt, durch eine Art Kantenfilter filtriert,
das mit etwa 2,27 kg einer Filtrierhilfe in Xylol vor dem Abfiltrieren bedeckt wurde.
Die Filtriergeschwindigkeit war auf dieser Stufe schnell und die filtrierte Lösung
klar und hell. Die Xylollösung der Alkylsalicylsäuren wurde hierauf in ein Reaktionsgefäß
gepumpt und mit 2268 kg einer Kalk-Xylol-Aufschlämmung sowie dem Zentrifugenschlamm
einer späteren, weiter unten beschriebenen Stufe des Verfahrens vermischt. Die Gesamtmenge
an Kalk betrug 4 Äquivalente je Äquivalent Alkylsalicylsäuren.
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Weitere 1363 1 Methanol wurden hierauf zugesetzt und in die Reaktionsmischung
4 Stunden lang Kohlendioxyd eingeleitet. Es wurden 181 kg Kohlendioxyd absorbiert.
Die Temperatur bei dieser Carbonisierungsreaktion betrug 50°C. Nach beendeter Kohlendioxydeinleitung
wurde die Reaktionsmischung absitzen gelassen, so daß sie sich glatt und ohne Bildung
von Fetzen oder Schleiern in zwei Flüssigkeitsschichten trennte. Die obere methanolische
Schicht wurde hierauf abgetrennt und die untere Xylolschicht zentrifugiert. Der
hierbei erhaltene Schlamm wurde in den Kreislauf zurückgeführt und wie oben beschrieben
zusammen mit einer Kalk-XyloI-Aufschlämmung einer anderen Beschickung von Alkylsalicylsäuren
in Xylol zugesetzt. Xylol wurde aus der Lösung abdestilliert. Der Rückstand wurde
mit 35901 Spindelöl aufgenommen, die Lösung noch einmal zentrifugiert und dann durch
eine Platten- und Rahmenfilterpresse filtriert, die vor der Filtration mit 31;7
kg einer Filtrierhilfe bedeckt worden war. Die Zentrifugierung verlief bei diesen
beiden letzten Arbeitsschritten viel besser als bei dem bisher üblichen Verfahren,
bei dem keine Behandlung der unreinen Lösung der organischen Säure mit einem neutralen,
mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel angewendet wurde. Die durch die
Einführung der Behandlung mit dem Lösungsmittel bei den unreinen Säuren erreichten
Verbesserungen spiegeln sich in den Ergebnissen der modifizierten Mikrofiltrationsversuche
wieder.
| Zentri- Abfil- |
| Produkt fugier- triertes Zeit |
| stufe Volumen |
| Bisher übliches |
| Verfahren ....... 1 400 ccm 5 Minuten |
| Erfindungsgemäßes |
| Verfahren ....... 1 400 ccm 2 Minuten |
| Bisher übliches |
| Verfahren ....... 2 150 ccm 5 Minuten |
| Erfindungsgemäßes |
| Verfahren ....... 2 400 ccm 4 Minuten |
Weiterhin war die Filtrationsgeschwindigkeit auf der letzten Stufe bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren viel höher als bei dem Verfahren, bei dem die unreine Lösung der organischen
Säure nicht mit einem neutralen, mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel
behandelt wurde. Dies geht aus den Mengen
an abfiltriertem Produkt
hervor, bevor die Filterpresse verstopft war.
| Menge an Filtrat, be- |
| Produkt vor die Filterpresse |
| verstopft war |
| Bisher übliches Verfahren ..... 5 t |
| Erfindungsgemäßes Verfahren . . 10 t |
Das Endprodukt besaß eine Basizität von 220 °/o. In der australischen Patentschrift
154 686 wird ein Verfahren zur Herstellung basischer Salze von organischen Säuren
beschrieben, wobei a) eine öllösliche Säure oder deren Salz, gegebenenfalls gelöst
in Öl, b) ein Promotor, c) gegebenenfalls Öl, d) ein Basifizierungsmittel und Wasser
und e) gegebenenfalls ein Alkohol miteinander vermischt werden und das Gemisch zur
Entfernung des Wassers und bzw. oder Alkohols erhitzt wird. Hierauf wird das Gemisch
abfiltriert. Demgegenüber betrifft das vorliegende Verfahren die Herstellung basischer
Salze organischer Säuren, bei dem eine unreine Öllösung eines Salzes einer organischen
Säure angesäuert wird, worauf der Ölschicht ein neutrales, mit Wasser mischbares,
Sauerstoff im Molekül enthaltendes organisches Lösungsmittel zugesetzt wird, z.
B. Methanol, und dann die anwesenden festen Bestandteile entfernt werden, z. B.
durch Filtrieren. Das basische Salz kann hierauf auf bestimmte, an sich bekannte
Weise hergestellt werden.
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Die Vorteile dieser Arbeitsweise sind darin zu sehen, daß das Filtrieren
und Zentrifugieren während der hierauf folgenden Herstellung des basischen Salzes
erheblich erleichtert wird. Weitere Vorzüge des Verfahrens nach der Erfindung liegen
darin, daß sich basische Salze höherer Basizität ohne Erniedrigung der Filtriergeschwindigkeit
des Produktes herstellen lassen.