DE1202773B - Verfahren zur Reinigung von Fettalkoholen und Fettalkoholgemischen mit 6 und mehr Kohlenstoffatomen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

C07c

Deutsche Kl.: 12 ο-5/02

Nummer: 1202773

Aktenzeichen: D 40676IV b/12 ο

Anmeldetag: 12. Januar 1963

Auslegetag: 14. Oktober 1965

Nach einem bekannten Verfahren können Fettalkohole durch Reaktion von Aluminiumtriäthyl mit Äthylen, anschließende Oxydation des Aluminiumtrialkylgemisches und endlich Hydrolyse des Oxydationsproduktes erhalten werden. Das derartig hergestellte Gemisch von Fettalkoholen enthält in geringen Mengen Paraffine, Olefine und CO-haltige Verbindungen sowie ähnliche Verunreinigungen. Bei nachfolgender destillativer Auftrennung des Gemisches in die jeweils gewünschten Fraktionen lassen sich die erwähnten Verunreinigungen bei den niederen Alkoholen weitgehend entfernen. Bei den höheren Alkoholen liegen die Siedepunkte der Nebenprodukte zum Teil jedoch recht nahe bei denen der Alkohole, so daß eine destillative Abtrennung der Verunreinigungen immer schwieriger wird.

Für die Herstellung synthetischer Hartwachse, die beispielsweise durch Veresterung eines höheren Alkoholes mit einer Säure gleicher oder auch unterschiedlicher Kohlenstoffzahl sowie auch durch Verätherung derartiger höherer Alkohole gewonnen werden können, ist es wesentlich, die obengenannten Verunreinigungen möglichst restlos aus den Alkoholen zu entfernen. Denn die aus solchen reinen Alkoholen und gegebenenfalls reinen Säuren erhaltenen Wachse auf Ester- oder Ätherbasis sind mit Penetrationszahlen von höchstens 5 besonders hart. Durch Verunreinigungen des Alkohols werden die Wachse wesentlich weicher und weisen erheblich höhere Penetrationszahlen auf.

Es ist bereits bekannt, Gemische sauerstoffhaltiger organischer Verbindungen aus Kohlenwasserstoffgemischen dadurch abzutrennen, daß die Gesamtmischung zunächst mit Silicagel in Kontakt gebracht wird, wobei nur die Gemische sauerstoffhaltiger organischer Verbindungen adsorbiert werden, und daß diese adsorbierten Gemische anschließend mittels Methanol oder Äthanol eluiert werden.

Es wurde nun ein Verfahren zur Reinigung von Fettalkoholen und Fettalkoholgemischen mit 6 und mehr Kohlenstoffatomen durch Behandlung mit Silicagel oder einem natürlichen oder synthetischen Silikat als Adsorbens und nachfolgende selektive Eluierung gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Adsorption aus einer Lösung des Fettalkohols bzw. des Fettalkoholgemisches in einem niedrigsiedenden Kohlenwasserstoff bzw. Kohlenwasserstoffgemisch erfolgt, daß zur Eluierung der nichtalkoholischen sauerstoffhaltigen Verunreinigungen ein Gemisch aus niedrigsiedendem Kohlenwasserstoff bzw. einem Kohlenwasserstoffgemisch mit niedrigem Siedebereich und Trichloräthylen und/oder Verfahren zur Reinigung von Fettalkoholen
und Fettalkoholgemischen mit 6 und mehr
Kohlenstoffatomen

Anmelder:

Deutsche Erdöl-Aktiengesellschaft,

Hamburg 13, Mittelweg 180

Als Erfinder benannt:

Dr. Ernst Weingaertner,

Dr. Rudorf Eckert, Hamburg;

Dr. Heinz Kropf, Hamburg-Harburg

Tetrachlorkohlenstoff verwendet wird und daß die Eluierung der Fettalkohole bzw. der Fettalkoholgemische mit einem niedrigmolekularen Alkohol oder Keton erfolgt.

Nach dem Verfahren der Erfindung wird das Rohprodukt in einem niedrigen, etwa zwischen 20 und 100⁰C siedenden Kohlenwasserstoff bzw. Kohlenwasserstoffgemisch, gegebenenfalls in der Wärme, gelöst und mit aktiviertem Silicagel oder einem oben angeführten Silikat zusammengebracht. Um ein eventuelles Auskristallisieren höherer Alkohole zu verhindern, muß fallweise bei erhöhter Temperatur, beispielsweise bei 40 bis 6O⁰C, gearbeitet werden.
Paraffinische und olefinische Anteile werden hierbei nicht adsorbiert, sondern bleiben im Lösungsmittel gelöst und können hieraus nach Abtrennung desselben vom Adsorbens gewonnen werden.

Nichtalkoholische sauerstoffhaltige Verbindungen, z. B. Ester, Ketone, Aldehyde oder Äther, werden vom ursprünglichen Lösungsmittel nicht eluiert. Hierzu werden stärkere Elutionsmittel benötigt, die allgemein einen unpolaren oder nur schwach polaren Charakter besitzen. Diese sind Mischungen aus dem ursprünglichen Kohlenwasserstoff bzw. -gemisch und Trichloräthlen bzw. reines Trichloräthylen.

Tetrachlorkohlenstoff bzw. eine Mischung von Tetrachlorkohlenstoff und dem Kohlenwasserstoff bzw. -gemisch zeigen gleichfalls guteElutionswirkung gegenüber den nichtalkoholischen sauerstoffhaltigen Verbindungen.

Ist eine Trennung der paraffinischen und olefinischen Anteile einerseits und der nichtalkoholischen sauer-

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stoffhaltigen Anteile andererseits nicht erforderlich, so kann man direkt aus einer Lösung der verunreinigten Fettalkohole in Tetrachlorkohlenstoff oder Trichloräthylen mittels aktiviertem Silicagel bzw. Silikat nur die reinen Fettalkohole adsorbieren und erhält im Lösungsmittel die nicht aufgetrennten Verunreinigungen. Diese Methode bietet den Vorteil, daß auch die höheren Alkohole bei Raumtemperatur gelöst bleiben.

Die Elution der Fettalkohole erfolgt mittels niedermolekularer organischer Lösungsmittel stärkerer Polarität, und zwar n- und iso-Alkohole oder auch niedere Ketone jeweils bis zu einer C-Zahl von 5. Zwecks schnellerer Elution und wegen der besseren Löslichkeit ist es vorteilhaft, bei leicht erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei 40 bis 60° C, zu arbeiten. Die genannten Elutionsmittel können im Gemisch mit Wasser angewendet werden, wodurch die Desorption beschleunigt wird.

Die Überlegenheit des als Adsorbens verwendeten Silicagels gegenüber anderen Adsorbentien aus unter sonst gleichen Bedingungen mit Aluminiumoxyd einerseits und Silicagel andererseits durchgeführten Versuchen hervor. Mit Silicagel, d. h. nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung, werden wesentlich kürzere Laufzeiten benötigt. Silicagel läßt sich nach Elution der Fettalkohole durch Erhitzen in einem inerten Gasstrom bei 200 bis 250⁰C regenerieren, während die Regenerierung des gebrauchten Aluminiumoxyds bekanntlich bei sehr hohen Temperatüren von 800 bis 900⁰C erfolgen muß.

Die nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung gereinigten höheren Fettalkohole weisen einen besonders hohen Reinheitsgrad auf. Darüber hinaus lassen sich die verunreinigenden Bestandteile in paraffinische und olefinische Anteile einerseits und nichtalkoholische sauerstoffhaltige Anteile andererseits trennen, wobei ebenfalls sehr reine Nebenprodukte gewonnen werden.

Beispiel 1

Eine Lösung von 5 g einer Mischung unreiner höherer Fettalkohole der mittleren C-Zahl 22 bis 24 in Hexan wird bei 50⁰C auf einer Säule aus etwa 100 g aktiviertem Silicagel, das zuvor mit Hexan getränkt war, gegeben. Anschließend wird mit Hexan nachgewaschen. Im Eluat wurden nach Abdampfen des Lösungsmittels 0,6 g (== 12%) Paraffine gefunden. Im Ultrarot-Spektrum waren weder OH- noch C = O-Banden erkennbar. Bei weiterer Elution mit einer Mischung η-Hexan zu Trichloräthylen 1:1 wurden im Eluat 0,93 g (= 18,6%) carbonylgruppenhaltige Verbindungen gefunden. Dieses Produkt war nach dem Ultrarot-Spektrum frei von Alkoholen. Nach einer abschließenden Elution mit Methanol wurden 3,4 g (=68%) einer reinen Alkoholfraktion erhalten. Im Ultrarot-Spektrum waren keine Verunreinigungen aufzufinden.

Beispiel2

Eine mit 3 kg aktiviertem Silicagel gefüllte Säule wurde mit Tetrachlorkohlenstoff getränkt und bei Raumtemperatur eine Lösung von 200 g einer Fettalkoholfraktion der mittleren C-Zahl 18 in Tetrachlorkohlenstoff aufgegeben. Nach gründlichem Durchspülen mit Tetrachlorkohlenstoff wurden im Eluat 5.4 g (=2,7%) nichtalkoholischer Verbindungen gefunden. Bei 40⁰C wurde anschließend mit Isopropylalkohol eluiert. Hierbei wurden 194 g (= 97%) reine Alkohole erhalten.

Beispiel 3

Je 5 g n-Eicosan, Stearinsäuremethylester und n-Octadecanol wurden in Tetrachlorkohlenstoff gelöst und die Mischung nach Zugabe von 100 g reaktiviertem Silicagel etwa 1 Stunde intensiv gerührt. Anschließend wurde das Lösungsmittel vom Adsorbens scharf abgesaugt und mit Tetrachlorkohlenstoff kurz nachgewaschen. Nach Behandeln des Adsorbens mit warmem Äthylalkohol wurden annähernd 5 g reines n-Octadecanol gewonnen. Das in diesem Beispiel verwendete reaktivierte Adsorbens wurde folgendermaßen erhalten:

Ein mit niederem Alkohol beladenes Silicagel wurde in einem Stickstoffstrom langsam auf etwa 200⁰C aufgeheizt und so lange bei dieser Temperatur belassen, bis im Spülgas kein Alkohol mehr nachweisbar war.

Beispiel 4

Je eine Säule von 13 mm Durchmesser und 600 mm Länge wurde bis zu einer Höhe von 500 mm mit Kieselgel bzw. Aluminiumoxyd gefüllt. Nach Befeuchtung mit Hexan wurden 2 g einer paraffinhaltigen Fettalkoholfraktion der C-Zahl 20 bis 26 in 20 ecm Hexan gegeben. Anschließend wurden mit 300 ecm Hexan die Paraffinanteile eluiert, sodann mit 200 ecm Isopropanol die Alkohole. Erhalten wurden jeweils 0,3 g (= 15%) Paraffin und 1,65 g (= 82,5%) Alkohole. Die Versuchsdauer betrug bei Kieselgel rund 1,75 Stunden (4 bis 5 ccm/Min.), bei Verwendung von Aluminiumoxyd 8,3 Stunden (rund 1 ccm/Min.).

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Reinigung von Fettalkoholen und Fettalkoholgemischen mit 6 und mehr Kohlenstoffatomen durch Behandlung mit Silicagel oder einem natürlichen oder synthetischen Silikat als Adsorbens und nachfolgende selektive Eluierung, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorption aus einer Lösung des Fettalkohols bzw. des Fettalkoholgemisches in einem niedrigsiedenden Kohlenwasserstoff bzw. Kohlenwasserstoffgemisch erfolgt, daß zur Eluierung der nichtalkoholischen sauerstoffhaltigen Verunreinigungen ein Gemisch aus niedrigsiedendem Kohlenwasserstoff bzw. einem Kohlenwasserstoffgemisch mit niedrigem Siedebereich und Trichloräthylen und/oder Tetrachlorkohlenstoff verwendet wird und daß die Eluierung der Fettalkohole bzw. der Fettalkoholgemische mit einem niedrigmolekularen Alkohol oder Keton erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elutionsmittel im Gemisch mit Wasser angewendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorption des rohen Fettalkohols bzw. -gemisches und/oder die Desorption bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei 30 bis 70⁰C, erfolgen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 895 497;
britische Patentschriften Nr. 670 091, 693 967; französische Patentschrift Nr. 1105 844;
USA.-Patentschriften Nr. 2 621203, 2 663 426, 585 490.

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