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Verfabren zur Herstellung der Alkalisalze von Fettsäuren. Das Problem,
Seifen bzw. die ihnen Zugrunde liegenden organischen Säuren aus Erdölkohlenwasserstoffen
herzustellen, hat die industrielle Forschung seit langem beschäftigt. Eine Lösung
dieses Problems, welche eine technische Gewinnung ermögl'_chen könnte, liegt jedoch.
bis heute nicht vor.
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Durch das Patent 151880 ist zwar ein Verfahren zur Herstellung organischer
Säuren, insbesondere von Fettsäuren, aus Rohnaphtha bzw. deren Fraktionen geschützt,
dadurch gekennzeichnet, daß dem durch . Chlorieren der Erdölfraktionen erhaltenen,
in wasserfreiem Äther. gelösten Gemisch Magnesium unter Zusatz eines katalytischen
Mittels zugefügt und unter Abkühlung trockene Kohlensäure eingeleitet wird, unter
deren Einwirkung komplexe magnesiumorganische Verbindungen- entstehen, die bei dez
Zersetzung mit angesäuertem Wasser wäßrige Lösungen der Magnesiumsalze der organischen
Säuren liefern.
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Dies Verfahren, dem also die sogernannte Grignardsche Reaktion zugrunde
liegt, gestattet in ausgezeichneter Weise die Herstellung einer Reihe von - Säuren,
wie Methyläthylpropionsäure, Isocapronsäure, Nonylsäure, Hexahydroxylsäure u. a.,
zur technischen Herstellung von Seifen ist es jedoch schon in Anbetracht der außerordentlich
hohen Herstellungskosten nicht brauchbar, Die vorliegende Erfindung betrifft nun
ein Verfahren zur technischen Gewinnung von Seifen aus Erdölkohlenwasserstoffen,
für dessen Ausführung, von den Erdölfraktionen selbst abgesehen, als Rohmaterialien
-lediglich das. heute fast als Abfallprodukt gewonnene Chlor und die leicht zugänglichen
Ätzalkalien benötigt werden.
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Die Erdölfraktiönen, und zwar zwecks Herstellung besonders schaumkräftiger
Seifen am besten die als Leuchtöl und als Spindelöl bezeichneten Fraktionen, werden
zunächst in bekannter Weise derart chloriert, daß vornehmlich Monosubstitutionsprodukte
entstehen. Sodann werden die so erhaltenen Chlorierungsprodukte, evtl. nach vorangegangener
Destillation, mit überschüssigem Kali- oder Natronhydrat erhitzt. Die stattfindende
Reaktion verläuft nach der Gleichung R Cl -j- 2 K O H - R O O K + K Cl + HZ, wobei
R Alkyl bedeutet.
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Die bei diesem Schmelzprozeß anzuwendende Temperatur hängt im wesentlichen
von der Art und dem Siedepunkt der chlorierten Erdölkohlenwasserstoffe ab, zweckmäßigerweise
wird sie anfangs möglichst niedrig, d. h. auf 2oo° bis 23o' gehalten, um alsdann
bis auf 300' zu steigen. Die Operation selbst wird, lediglich aus praktischen
Erwägungen heraus, am besten -in einem Autoklaven mit Rührwerk vorgenommen, wodurch
einerseits ein Übersteigen der gebildeten Seifenmasse über den offenen Kesselrand
verhindert, anderseits die -etwaige Zersetzung der gebildeten,. im offenen Kessel
schließlich wasserfrei werdenden. Seife durch Überhitzung vermieden wird. Bei. Anwendung
geringerer Wassermengen wird ein Druck von etwa -3o Atmosphären im Auto-.klaven
für den Fall als- Maximum gelten dürfen, daß das entstehende Gasgemisch aus
Wasserstoff
und Wasserdampf nicht sofort entfernt (abgeblasen) wird.
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Die Dauer des Schmelzprozesses hängt ganz davon ab, welche Anforderungen
an das fertige Produkt, "gesfelltil jerden. Um ein hellfarbiges,, gegjöees : eprodukt
mit nur geringem Gehalt an unverseifbaren Bestandteilen zu erzielen, erfordert der"
Prozeß in der #8"ell # bis 8 St "' I i# unden. Bei geschickter AuswA i
, der Erdölfraktionen stellen die so erhaltenen Produkte trockene, in heißem
Wasser leicht lösliche, stark schäumende und geruchlose Seife dar. Der in ihnen
.enthaltene Alkaliüberschuß kann entweder in der noch heißflüssigen Masse durch
Zusatz entsprechender Säuremengen (Salzsäure oder Fettsäuren) neutralisiert oder
bei 'dem zwecks Eliminierung des gebildeten Alkalichlorides notwendigen Umschmelzen
des Rohproduktes im Kessel mit gespanntem Dampf und heißem Wasser entzogen werden.
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Der bei der Reaktion' entstehende Wasserstoff ist nach Waschung für
fast alle Zwecke verwendbar, die für dieses Gas in Betracht kommen.
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Die Ausführung des Verfahrens gestaltet sich nun beispielsweise wie
folgt: -. Beispiel.i. Sog Cetylchlorid werden mit etwa Sog reinem Kalihydrat 6 Stunden
lang unter gleichzeitigem Rühren -im Autoklaven allmählich von 20o° bis auf 300-°
erhitzt. Die entstandene hellfarbige Masse wird in heißem Wasser zur Lösung gebracht
und mit Schwefelsäure zersetzt. Die hierdurch abgeschiedene Fettsäure, die sich
als Palmitinsäure erweist, wird alsdann in bekannter- Weise isoliert., Beispiel
`2. In 5o kg amerikanisches Erdöl vom Siedepunkt 20o° bis 30o° wird. bei gewöhnlicher
Temperatur und gegebenenfalls in Gegenwart eines Chlorüberträgers trockenes Chlor
so lange eingeleitet, bis das Chlorierungsprodukt einen Gehalt von etwa 15 bis 16
Prozent Chlor aufweist. Dasselbe besteht alsdann hauptsächlich aus den Chloralkylen
ClZHzs Cl, Cl@ H2,9 Cl und Cl6H"C1 und wird nunmehr in einem offenen Schmelzkessel
oder besser in einem eisernen Druckkessel mit etwa der gleichen Menge Atznatron
(auf ioo kg Ätznatron werden etwa 2o bis 25 kg Wasser zur J.ösung verwendet) unter
ständigem Rühren allmählich von 20o° bis auf 300° erhitzt. Die Reaktion, welche
durch die beginnende Wasserstoffentwicklung in Erscheinung tritt, setzt bereits
bei etwas über Zoo ° ein, doch ist zur Erzielung; eines homogenen Endproduktes -ein
Heraufgehen bis auf die angegebene Temperatur von 30ö° empfehlenswert. Nach sechsbis-
achtstündiger Einwirkung wird" das erkaltete trockene Rohprodukt ini offenen Kessel
mit gespanntem Dampf und, so viel heißem Wasser bzw. Salzlösung behandelt,
daß ein gegen die Unterlauge abgesetzter Seifenken entsteht. Die entstandene Lauge
-wird abgezogen, der Kern wiederholt gewaschen und in der sonst üblichen Weise auf
eine technisch verwertbare Seife verarbeitet.
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An Stelle der in diesem Beispiel verwandten amerikanischen Erdölfraktionen
können selbstverstwndlicherweise auch Erdölfraktionen anderen Herkommens- und anderer"
Siedepunkte verwendet werden. Die namentlich im russischen Erdöl enthaltenen Napl_thene
stören den Gang der Reaktion in keiner Weise, da auch sie in gleicher Weise wie
die hier besprochenen alipha tischen Kohle nwasserstoffe reagieren, wodurch die
in Rußländ schon heute als Seifensurrogate benutzten naphthensauren Alkali= salze
entstehen. Auch die aus anderen Rohprodukten., -wie Braunkohlenteeröl u. dgl., isolierten
Köhlenwasserstoffraktionen . - können, soweit sie aliphatischer Natur sind, an Stelle
der oben genannten ErdölfraktionenAnwendung finden.' . . ". " Das vorliegende Verfahren
unterscheidet sich von dem- Verfahren des. Patents 309281, da bei diesem die Chlorierungsprodukte
von Mineralölen im Gegensatz zu dem Obigen.znit verdünnten Laugen unter hohem Druck
erhitzt und hierdilrch terpe-nartige ' Kohlen-Wasserstoffe :und Sauerstoffverbindungen
erhalten werden, welche "an Stelle von TerpentinöI Verwendung finden sollen. Ein
Entstehen von .Seifen oder seifenartigen Produkten ist .durch dieses Verfahren nicht
wahrscheinlich gemacht.