DE481088C - Verfahren zur Spaltung von Fetten und OElen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Spaltung von Fetten und Ölen Das sogenannte Twitchell-Fettspaltungsverfahren besteht darin, daß man die in Fettsäuren und Glycerin zu spaltenden Fette mit fettaromatischen Sulfosäuren erhitzt. Man kann die Fettspaltung auch mit den Sulfosäuren ausführen, die bei der Reinigung von Erdöl und Erdöldestillaten gewonnen werden. Auch die Benutzung von Sulfosäuren hydroaromatischer Verbindungen zur Fettspaltung ist vorgeschlagen. Alle derartigen Verfahren beruhen darauf, daß man die Spaltung mit SuIfosäuren bei Temperaturen bis zum Siedepunkt des Wassers ausführt. Je nach den Arbeitsbedingungen und der Verwendung eines mehr oder weniger wirksamen Spalters gelingt es, die Fettspaltung in 2o bis 36 Stunden bis auf 9o bis 95 % zu treiben.
• Es wurde nun festgestellt, daß der Fettspaltungsvorgang in unmittelbarem Zusammenhang mit der Arbeitstemperatur steht; er verläuft z. B. bei Zimmertemperatur so langsam, daß er praktisch gleich Null ist; bei ioo° zeigt er die obengenannte Zerfallgeschwindigkeit, während er - z. B. bei 13o bis 15o° auf das Doppelte bis Dreifache derselben ansteigt. Bei Anwendung von Spalttemperaturen über foo°, welche sich bekannt-]ich in geschlossenen Dampffässern (Autoklaven) in jeder gewünschten Höhe erreichen lassen, kann man die Zerfallgesc windigkeit des Fettspaltungsvorganges nach Belieben steigern, wobei lediglich. die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens, die Eigenschaften des erhältlichen Spaltproduktes und die Zersetzlichkeit bzw. Haltbarkeit des Spalters entscheidend sind.
• Auf Grund von Versuchen war man bisher der Meinung, daß die Kochbeständigkeit aller bisher bekannt gewordenen Spaltsubstanzen nur eine begrenzte sei, indem durch allmähliche Abspaltung der Sulfogruppe aus dem Molekül der Spaltsubstanz eine Zerstörung der letzteren vor sich geht, die schließlich die Folge hat, daß die Konzentration des Spaltmittels nicht mehr ausreicht, um das noch ungespaltene Neutralfett in ausreichendem Maße in Lösung zu bringen (vgl. S c h r a u t h, Zeitschr. d. Deutschen Fett-und öl-Industrie, Nr. 26 vom 26. 6. 1924, S. 312). Unter diesen Umständen war zu erwarten, daß bei Anwendung höherer Temperatur als ioo° bzw. höheren Dampfdruckes ein noch rascheres Unwirksamwerden des Twitchell-Reaktivs eintreten würde gegenüber dem Verlauf des Spaltvorganges. Das Ergebnis der unten angegebenen Versuche beweist nun das Gegenteil: der Spalter verrichtet unter Dampfdruck über ioo° seine stark beschleunigte Spaltarbeit in überraschender Weise, bevor er selbst zerstört wird, wodurch ein besonders günstiger technischer undwirtschaftlicher Erfolg erzielt wird.
• Infolge der unrichtigen Vorstellungen über die Verhältnisse bei der Fettspaltung nach T w i t c h e 11 hat man daher auch in der älteren Fachliteratur von einer Durchführung der Operation unter Druck, die an sich natürlich als durchaus im Bereich der Möglichkeiten liegend erschien, ausdrücklich abgeraten, da ein solches Vorgehen keinen entsprechenden Vorteil zu erzielen gestatte, sondern nur die Kosten erhöhe. Die Anwendung von über ioo° liegenden Temperaturen ist überhaupt nicht in Betracht gezogen. Vielmehr hat man vorgezogen, die Zersetzung möglichst unterhalb des Siedepunktes des Wassers, also unter ioo°, durchzuführen. Es war auch vor dem Tage der vorliegenden Erfindung bereits bekannt, daß die Spaltwirkung und die Reaktionsgeschwindigkeit bei vorliegendem Verfahren mit der Erhöhung der Temperatur steigt. Indessen ergibt sich nicht der mindeste Anhaltspunkt dafür, daß diese ganz allgemeinen und theoretisch gehaltenen Betrachtungen auch für Temperaturen über ioo° gültig sein sollen. Vielmehr deutet der ganze sonstige Inhalt der betreffenden Literaturstelle darauf hin, daß nur die bei der üblichen Durchführung des Twitchell-Verfahrens in offenen Gefäßen, also bei Temperaturen bis maximal ioo°, herrschenden Verhältnisse in den Kreis der dortigen Betrachtungen gezogen worden sind. Keinesfalls konnte man aus dieser Angabe entnehmen, daß oberhalb einer Temperaturgrenze von i3o bis 14o° eine sehr erhebliche Beschleunigung der Fettspaltung erfolgt. Vielmehr war es durchaus überraschend, daß die Kurve der Beschleunigung der Fettspaltung in Abhängigkeit von der Temperatur bei etwa 14o° einen deutlichen Knick aufweist, d. h. daß von dieser Temperatur ab durch Temperatursteigerung eine bedeutend größere Beschleunigung als bisher erzielt wird. Zum Beweise seien die nachfolgenden Versuche angeführt:

  Versuche über Fettspaltung bei Temperaturen über ioo°

  Ülbadtemperatur ........ I25° I35° I45°- I55° I65° I75° I85° I95° 2o5°

  Innentemperatur......... Ioo° =o8° I17° I26° I34° I44° I54° I64° I73°

  Druck i. Atm. . . . . . . . . . . o 0,25 0,75 1,3 2,0 3,0 4,5 6,0 7,8

  Spaltungsgrad nach je 4 Stunden

  Fettsäuregehalt in Prozent 16,8 24,0 27,9 36,6 4o,6 44,4 57,5 84,6

  Während man also bisher der Ansicht war, daß das katalytische Fettspaltungsverfahren nach T w i t c h e 11 nur in offenen. Bottichen, höchstens bei der Siedetemperatur des Wassers, ausgeführt werden könnte, erweist sich nunmehr die Anwendung von Temperaturen über ioo° unter gesteigertem Dampfdruck und in geschlossenen Gefäßen nicht nur als praktisch ausführbar, sondern auch als wirtschaftlich vorteilhaft. Der Hauptvorteil des neuen Verfahrens beruht auf der Beschleunigung des Fettspaltungsvorganges bei annähernd gleichem oder sogar geringerem Kohlenverbrauch, während die Eigenschaften der Spaltprodukte, insbesondere der erzeugten Fettsäuren, infolge der kürzeren Einwirkung der Hitze bei völligem Luftabschluß sich nicht unwesentlich verbessern.
• Durch die Versuche der Erfinder ist jedoch dargetan worden, daß die Zersetzung der Spalter selbst unter erhöhtem Druck nicht so rasch eintritt, als der Spaltvorgang sich vollzieht. Diese Beobachtung ist neu und bildet die Grundlage des vorliegenden Verfahrens. Beispiel In einem kupfernen @Autoklaven von etwa 5 cbm Inhalt werden 35oo kg auf übliche Weise mit Schwefelsäure vorgereinigtes Pflanzenfett unter Zusatz von 2o kg Pfeilringspalter und 18 kg Schwefelsäure 66° B6 sowie 5ookg Wasser mit direktem Dampf auf 8 bis 9 Atm. erhitzt, wobei während der Operation Dampf schwach abgeblasen wird unter Einhaltung des Druckes. Schon nach i Stunde, nachdem der Dampf angestellt wurde, ist das Spaltungsgleichgewicht von etwa 8 5 % erreicht. Hierauf -wird das erste Glycerinwasser abgelassen, nochmals i 8 kg Schwefelsäure 66° B6 und 5oo kg Wasser zugegeben und dann bei 8 bis 9 Atm. direktem Dampf wie im ersten Falle gespalten. Hierbei hat die Spaltung nach einer weiteren Stunde etwa 94 % erreicht. Will man noch höher spalten, so wird der vorherige Vorgang nochmals, wie eben beschrieben, unter Zusatz von erneut i 8 kg Schwefelsäure und der gleichen Wassermenge wiederholt; es ist dann eine Spaltung von über 97 % festzustellen. Das zweite Glycerinwasser wird zweckmäßig für eine neue Spaltung als Wasserzusatz aufbewahrt, während die Fettsäure nach der bei dem Twitchell-Verfahren üblichen Durchkochung mit wenig Bariumcarbonat verbrauchsfertig ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Spaltung von Fetten und ölen nach dem Twitchell-Verfahren unter Anwendung von Spaltern beliebiger Art, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltung bei einer Temperatur von mindestens r3o bis 1q.0° in geschlossenen Gefäßen erfolgt.