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Verfahren zur Entfernung der sauren Bestandteile aus Teeren, Teer-
oder Mineralölen oder Pechen. Zur Abtrennung der sauren Bestandteile aus Teeren,
Teer- oder Mineralölen und Pechen, bei denen,es sich hauptsächlich um phenolartige
Körper handelt, haben sich bisher von den verschiedenen Trennungsmethoden nur wenige
eingebürgert. -Am verbreitesten ist die Behandlung mit Natronlauge, der nachher
eine Ausfällung der alkalilöslichen Bestandteile mit Kohlensäure und eine Kaustifizierung
des entstandenen Natriumcarbonats durch Kalk folgt. Erwähnt sei auch die sogenannte
Spritwäsche, welche mit wäßrigem Alkohol eine teilweise Abtrennung der Phenole gestattet.
In den »gesammelten Abhandlungen zur Kenntnis der Kohle« Band z, Seite 267, hat
der Erfinder in Gemeinschaft mit Hilpert auf die Möglichkeit hingewiesen, aus den
Teerdestillaten die Kresole usw. mit hocherhitztem 'Wasser zu entfernen. Es ist
dort Seite 268 erwähnt, daß man gleiche Teile Teeröl und Wasser unter Druck möglichst
hoch erhitzen soll, hierbei gehe ein Teil der Kresole in das Wasser über, falle
beim Abkühlen aus und werde bei der Druckentlastung zuerst aus dem Gefäß herausgedrückt,
wenn das Ableitungsrohr bis auf den Boden gehe. Die entsprechenden Versuche haben
indessen zu einem brauchbaren Ergebnis-niehtgeführt. Es bliebe die Hauptmenge der
Phenole im Teeröl zurück.
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Nach der Erfindung erzielt man eine gute Abtrennung der sauren Bestandteile,
insbesondere der Phenole, aus Teeren, Ölen oder Pech mittels erhitzten Wassers dadurch,
daß man das Wasser nach der Aufnahme der Phenole, getrennt vom Teer oder
01 erkalten läßt. Es hat sich gezeigt, daß in diesem Falle die Phenole sich
am Boden des Abkühlungsgefäßes ausscheiden und abgezogen werden können, während
beim Abkühlen des Wassers im Zusammenhang mit dem 01 die Phenole größtenteils
im 01blieben. Die bessere Wirkungsweise des der Erfindung gemäß ausgeführten Verfahrens
beruht anscheinend darauf, daß die Wiederaufnahme der aus dem Wasser bei der Abkühlung
sich ausscheidenden Phenole durch das 01 verhindert wird. Da die Phenole
erst in der Nähe der Zimmertemperatur schwerer sind als Wasser, steigen sie beim
Abkühlen des überhitzten Wassers zunächst in. diesem auf und treten in das
01 zurück, wenn es sich während der Abkühlung noch über dem Wasser befindet.
Bei getrennter Abkühlung gelingt es, tatsächlich eine Trennung der Kohlenwasserstoffe
und der Phenole, und zwar auch der höheren Phenole herbeizuführen.
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An Stelle des Wassers können auch wäßrige Lösungen, die das Verfahren
befördern, benutzt werden, z. B. von Stoffen, welche die Löslichkeit der Phenole
im Wasser begünstigen (Glyzerin) oder durch ihren Salzgehalt die Trennung -der-beim
Verrühren des Wassers mit dem 01
entstehenden Emulsion beschleunigen oder
endlich durch ihre säurebindende Eigenschaft den Angriff der Autoklavenwände durch
die sauersten Bestandteile verhindern.
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Es ist selbstverständlich, daß man den heißgebliebenen Autoklaven
ohne ihn zu öffnen und abzukühlen, wieder mit Wasser beschicken
kann,
daß man das Wasser im Cegenstrom durch das abströmende Gas erwärmt und entsprechend
auch mit den Ölen verfährt, daß man die beliebigsten Rühr- oder Schütteleinrichtungen
verwenden kann, um die Mischung der öligen und wäßrigen Schicht herbeizuführen und
daß auch das notwendige Druckgefäß die verschiedensten Formen annehmen kann, seien
es Kessel, seien es rohrförmige Anordnungen. Will man den Autoklaveninhalt mit Hilfe
eines unter Druck stehenden zirkulierenden Gases durchmischen, statt mit einer mechanischen
Rührvorrichtung, so wird man natürlich in den Autoklaven ein mit den Ölen nicht
reagierendes Gas hineinbringen. Umgekehrt ist es denkbar, daß man gleichzeitig mit
der Trennung auch eine gewisse Behandlung der Öle vornehmen will, dann können selbstverständlich
in den Autoklaven noch entsprechende Chemikalien oder in geeigneter Weise wirkende
Gase gegeben werden.
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Der Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß es als Trennungsmittel
lediglich Wasser braucht, also gar keine Chemikalien, und daß die Phenole sofort
als solche gewonnen werden und nicht erst in irgendeiner Weise in Freiheit gesetzt
werden müssen. Das Verfahren wird vor allem auf Teere, Peche, auf die einzelnen
Fraktionen, ferner auf Schieferöle und Erdöle, soweit diese saure Bestandteile enthalten,
Anwendung finden. Es kann aber auch ganz allgemein für beliebig andere mit Wasser
von Zimmertemperatur nicht mischbare Gemische verwendet werden, bei welchen man
eine Abtrennung saurer Bestandteile ganz oder teilweise erstrebt. Ausführungsbeispiel.
In einem io 1 fassenden, rohrförmigen Stahlautoklaven wird etwa i 1 einer aus Gasflammkohle
stammenden Urteerfraktion (zwischen Zoo und 25o° siedend), mit einem Phenolgehalt
von 52 Prozent, und ferner 2 1 Wasser gegeben. Der Autoklaveninhalt wird auf Zoo
bis 25o' erhitzt und gut durchgerührt, hierauf wird das Rühren abgestellt und etwa
1/, Stunde gewartet, so daß bei Konstantbleiben der Temperatur sich die ölige und
wäßrige Schicht trennen können. Ist dieses erreicht, dann wird durch ein am unteren
Ende des Autoklaven mit <<"a @-ser gekühltes Ventil, welches einen vorgeschalteten
Druckkühler hat, die wäßrige Schicht aus dem Autoklaven herausgelassen. Das Rufsieden
der mit Zoo- abströmenden wäßrigen Schicht wird durch die Kühlung verhindert. Diese
Schicht wird zunächst milchig und dann scheiden sich aus ihr in Tropfen die vorher
gelöst gewesenen Phenole ab. Eine Kontrollbestimmung mit Alkali zeigt, daß das sich
Ausscheidende fast völlig in Alkali löslich ist, daß also auf diese Weise eine Abtrennung
der Phenole aus der im Autoklaven zurückgebliebenen Ölschicht gelungen ist. Man
hat es in der Hand, durch mehrfache Wiederholung die Phenole völlig aus dem Öl zu
entfernen oder mit dem 01 lediglich eine Art von Reinigung vorzunehmen, indem
man nur die am leichtesten löslichen Phenole entfernt. Diese Phenole sind bei der
technischen Verwendung der phenolhaltigen Öle am nachteiligsten und ihre Entfernung
ist in erster Linie erwünscht. An Stelle des Wassers kann man auch die gleichen
Mengen einer einprozentigen Glycerinlösung oder einer zweiprozentigen Chlornatriumlösung
oder einer einprozentigen Natriumcarbonatlösung benutzen. Die nach dem vorstehenden
Beispiel erhaltenen Phenole sieden zwischen 200 und 300'. Sie bestehen aus
Kresolen, Nylenolen und noch höheren Homologen, deren Zusammensetzung sich noch
nicht hat feststellen lassen.
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Diese Phenole sind in Alkali löslich, aber nicht in Wasser, auch nicht
in siedendem Wasser.