-
Verfahren zur Darstellung von insbesondere als Brauerpech geeigneten
Pechkörpern. Die Darstellung von Brauerpech zum Auspichen von Bierfässern und ähnlichen
Behältern erfolgte bisher durch Vermischen von pinolinfreiem, amerikanischem oder
französischem Harz mit Harzöl unter. Einhaltung bestimmter Mischungsverhältnisse.
.
-
Zweck der vorliegenden Erfindung ist der, die genannten Rohstoffe
zu vermeiden und Brauerpech sowie auch -anderen Zwecken dienende Pechkörper auf
chemischem Wege durch Zersetzung von Kohlenwasserstoffen darzustellen. Hierzu sind
sämtliche Kohlenwasserstoffe geeignet, und zwar leichte und schwere, gesättigte
und ungesättigte, aliphatische und aromatische. Am besten eignen sich hierzu schwere
Kohlenwasserstoffe. Werden die' Kohlenwasserstoffe halogeniert und durch Kontaktprozeß
von dem gebundenen Halogen wieder befreit, so entstehen Kondensationsprodukte, die
durch Destillation nach evtl. vorhergehender Raffination und Bleichung konzentriert
und so in Pechkörper verwandelt-werden können. Letztere sind infolge ihrer absoluten
Geschmacklosigkeit, Geruchlosigkeit und Unangreifbarkeit insbesondere als Brauerpech
geeignet. Es ist wahrscheinlich, daß diese Pechkörper auch.. andere Verwendung,
z. B. als Isoliermaterialien, Buchdruckfirnis, Schmieröl usw. finden können.
-
Als geeignetstes Halogen hat sich Chlor erwiesen, Während Schwerbenzin,
Petroleum, Gasöl, Spindelöl u. dgl. die zweckmäßigsten der zu bearbeitenden Kohlenwasserstoffe
sind, die vor ihrer weiteren Verarbeitung gemäß der vorliegenden Erfindung in bekannter
Weise raffiniert werden können. Die Chlorierung erfolgt durch Einleiten von Chlorgas
in den anzuwendenden Kohlenwasserstoff bei Atmosphärentemperatur, wobei unter starker
Selbsterwärmung Salzsäure in Gasform entweicht. Im übrigen ist die Art und Weise
der Chlorierung belanglos. Je höher man jedoch chloriert, um so größer ist die Ausbeute,
während wiederum geringe Chlorierung den Arbeitsprozeß vereinfacht. Man bestimmt
den Grad und die Art der Chlorierung an Hand von Vorversuchen unter Berücksichtigung
des' jeweils anzuwendenden Kohlenwasserstoffes.
-
Die erhaltenen Chloröle werden nun in geeigneten Apparaturen durch
Kontaktprozeß vom aufgenommenen Chlor wieder befreit. Als Kontaktsubstanz verwendet
man vorteilhaft den üblichen Zinkstaub oder Eisenfeilspäne. Man mischt etwa a bis
3 Prozent derselben zu den Chlorölen und erwärmt. An Stelle des verkleinerten Kontaktmetalls
kann man mit gleichem Erfolg hartes Metall anwenden. Das Chlor entweicht bei den
Siedetemperaturen der angewandten Kohlenwasserstoffe, also zwischen iq.o bis 300°
C in Form von Salzsäuregas.
-
Nach völliger Abspaltung des Chlors ergeben sich dann Kondensationsprodukte
von hoher Viskosität. Sie sind dunkel gefärbt und ergeben im weiteren Verlauf der
Aufarbeitung nafürlich auch sehr dunkle Pechkörper. Diese dunkle Färbung steht einer
umfangreichen Verwendung hinderlich im Wege.
-
Es hat sich nun gezeigt, daß man schon beträchtlich hellere Produkte
erzielt, wenn man die Chloröle gleich nach der Chlorierung
durch
Waschen von der noch von der Chlorierung anhaftenden Salzsäure befreit. Diese anhaftende
Salzsäure bewirkt nämlich zum großen Teil die Verdunkelung. Während z. B. chloriertes
Schwerbenzin, wenn es durch Waschen von der anhaftenden Salzsäure befreit wird,
eine beständige, hellgelbe Flüssigkeit darstellt, werden die ungewaschenen Chloröle
unter steter Abspaltung von Salzsäure dunkelbraun bis schwarz. Man wäscht am einfachsten
mit Wasser, kann die letzten Reste der Salzsäure aber auch durch Laugen oder.durch
Durchblasen von Luft oder Dampf entfernen.
-
Im weiteren Verlauf der Bearbeitung des Verfahrens hat sich auch ergeben,
daß die völlige Enthalogenierung vermittels der bekannten Kontaktsubstanzen sehr
hohe Temperaturen erforderlich macht, wodurch infolge Verkokung elienfalls.beträchtliche
Verfärbung eintritt. Es wurde infolgedessen nach einer geeigneteren Kontaktsubstanz
gesucht und eine solche in der Devardascben Legierung, bestehend. aus 5o Teilen
Cu, 5 Teilen Zn und .a.5 Teilen Al gefunden. Sie hat den Vorteil, schon bei geringer
Temperatur energisch zu spalten und verhindert dadurch Verkokung, also Dunkelfärbung,
nach bester Möglichkeit.
-
Es läßt sich nicht vermeiden, daß die Kontaktsubstanzen, die ja schwere
Metalle sind, auf dem Boden des Spaltapparates liegen bleiben und infolgedessen
nicht an allen Stellen zugleich ihre Spaltwirkung ausüben können. Infolgedessen
wurde versucht, durch starkes Rühren während des Spaltprozesses oder nach demselben
eine bessere Verteilung des Kontaktmetalls zu bewirken. Hierbei wurde gefunden,
daß nicht allein der Spaltprozeß in der erwünchten Weise beschleunigt wird, sondern,
daß sich auch durch kräftiges Rühren die die dunkle Färbung verursachenden Farbkörper
von selbst als unlösliche Substanzen ausscheiden. Es ergeben sieh dann auffallend
helle Kondensationsprodukte.
-
Den gleichen Erfolg erzielt man, wenn man an Stelle der Verwendung
zerkleinerten Kontaktmetalls mit einer Rührvorrichtung aus Kontaktmetall arbeitet.
-
Es ist also möglich, lediglich dadurch, daß man die gechlorten Kohlenwasserstoffe
vor der Enthalogenierung wäscht, oder daß man an Stelle der üblichen Kontaktmetalle
die Legierung von D e v a r d a verwendet, oder das man während oder nach der Spaltung
kräftig rührt, ungefärbte Kondensationsprodukte zu erhalten. Möglich ist es natürlich
auch, unter Verzicht auf diese besonderen Hilfsmittel auf dem üblichen Wege zu arbeiten,
doch müssen die dann anfallenden, dunkel gefärbten Kondensationsprodukte vor der
weiteren Verarbeitung auf Helligkeit raffiniert werden. hierfür gelten die üblichen,
in der Literatur beschriebenen Methoden der Raffination.
-
Die erhaltenen hellen Kondensationsprodukte können je nach Erfordernis,
z. B. durch Behandlung mit Bleicherden weiß gebleicht werden.
-
Sie sind dickflüssig, besitzen großes Verliarzungsvermögen und werden
nun in Pechkörper übergeführt. Diese Überführung ist ein Konzentrationsprozeß, d.
h. die dickflüssigen Kondensationsprodukte werden einfach durch Abdestillieren der
leichten Anteile in Pech verwandelt. Die anfallenden leichten Anteile können weiter
zur Darstellung von Kondensationsprodukten gebraucht werden. Möglich ist es auch,
durch fraktionierte Destillation, am besten unter Vakuum mit überhitztem Dampf,
das Kondensationsprodukt in seine einzelnen Bestandteile zu zerlegen und diese nach
erfolgter Raffination wieder zu Pech zu vereinigen. Man erhält etwa je ein Drittel
leichtes Destillat, schweres Destillat und einen Harzkörper als Rückstand in der
Blase. Durch Vermischen des zuvor raffinierten Harzkörpers mit entsprechenden Mengen
des schweren Destillats erhält man Brauerpech. Man kann aber auch das schwere Destillat
mit pinolinfreiem, amerikanischem oder französischem Harz auf Pech verarbeiten.
In diesem Falle stellt das schwere Destillat einen Ersatz für das sonst übliche
Harzöl dar. Vor diesem hat .es den Vorzug größerer Billigkeit und absoluter Geruch-
und Geschmacklosigkeit. Außerdem verharzt es nicht.
-
Im nachstehenden ist die Erfindung in Beispielen beschrieben.
-
i. Darstellung der chlorierten Kohlenwasserstoffe. In looo kg Gasöl,
Schwerbenzin, Petroleum, Spindelöl o. dgl., die man vorher zweckmäßig raffiniert
hat, wird Chlor in einer Menge, die durch Vorversuch bestimmt wurde, eingeleitet.
Die entweichenden Salzsäuregase werden zu käuflicher Salzsäure kondensiert. Hierauf
wird zwecks Entfernung der noch anhaftenden Salzsäure, die färbend wirkt, mit Wasser
oder Lauge gewaschen, oder es wird Luft oder Dampf durchgeleitet. Das so erhaltene
Chloröl ist hellgelb und spaltet beim Lagern keine Salzsäure ab.
-
a. Darstellung der Kondensationsprodukte. In geeigneter Apparatur
werden die Chloröle mit etwa a bis 5 Prozent gepulverter Devarda-Legierung gemischt,
worauf durch Erwärmen und kräftiges Rühren der Spalt und Kondensationsprozeß durchgeführt
wird. Das gesamte enthaltene Chlor entweicht in Form von Salzsäuregas, das aufgefangen
und
in Säurekonzentrationsanlagen in handelsübliche Salzsäure verwandelt
wird. Nachdem keine Salzsäuregase mehr entweichen, werden die im Spalttopf ausgeschiedenen
festen Farbsubstanzen von dem flüssigen Kondensationsprodukt getrennt und letzteres
mit Wasser, Luft oder Dampf von der noch anhaftenden Salzsäure befreit. Das Kondensationsprodukt
ist nunmehr hell und kann durch Behandlung mit Bleicherden weiß gebleicht werden.
-
Die verschiedenen Darstellungsmöglichkeiten von Brauerpech aus diesem
Kondensationsprodukt veranschaulichen folgende Beispiele: Beispiel I. tooo kg Kondensationsprodukt
werden in eine Destillierblase gefüllt und etwa 30o kg Destillat herausgenommen.
Der Restinhalt der Blase ist Pech. Der erhaltene Vorlauf wird zur weiteren Darstellung
von Kondensationsprodukt verbraucht. BeispielII. In geeigneten Apparaten wird das
Kondensationsprodukt vermittels überhitztem Dampf, unter,Vakuum fraktioniert, destilliert.
D:e zuerst anfallenden etwa 30 Prozent leichte Destillate dienen zur weiteren
Darstellung von Kondensationsprodukt. Das zweite Destillat stellt ein hochviskoses,
helles t71 dar, das raffiniert werden kann. In der Blase verbleibt als Rest etwa
30 Prozent Harz. Dieses kann in indifferenter Lösung mittels Schwefelsäure
raffiniert werden. Nach dem Verdunsten des Lösungsmittels verbleibt ein helles Harz,
das durch Zusatz von etwa 3o bis 50 Prozent schwerem Destillat in Brauerpech
verwandelt werden kann. Beim Arbeiten nach diesem Beispiel kann Kondensationsprodukt
beliebiger Darstellung und Spaltung, also auch sehr dunkles Produkt verwandt werden.
-
Beispiel III.
-
Das bei Beispiel II erhaltene schwere, hochviskos-, Destillat wird
mit pinolinfreiem, amerikanischem oder französischem Harz zu wasserhellem Brauerpech
verarbeitet, indem man zu diesen Harzen etwa 3o bis 5o Prozent von dem Destillat
zugibt.