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Verfahren zur Gewinnung von Sulfonsäuren hoher Spaltkraft für Fette
und Öle Bei der Raffination von Mineralölen, Braunkohlen- und Schi:eferteerölen
mit konzentrierter oder rauchender Schwefelsäure entstehen bekanntlich zwei Schichten,
die untere Säureteerschicht und die obere Ölschicht. Letztere enthält neben nichtsulfonierten
Kohienwasserstoffen erhebliche Mengen von sulfonierten Kohlenwasserstoffen, deren
Trennung in der Praxis große Schwierigkeiten macht. Sie wurde bisher teils in saurer,
teils in alkalischer Phase, d. h. nach Absättigung der freien Sulfonsäuren, versucht.
So hat P e t r o f f vorgeschlagen (vgl. Patentschriften 26-.7ä5 und 271 433), die
Sulfonsäuren von den nichtsulfonierten Anteilen mittels organischer Lösungsmittel,
u. a. auch mit Alkohol, abzutrennen und verwendete zu diesem Zwecke verhältnismäßig
geringe Mengen Alkohols (auf io ooo kg Ausgangsmaterial .10o kg wässerigen Alkohol).
Die auf diese Weise gewonnenen Sulfonsauren sind jedoch sehr unrein und enthaltenwechselnde,
teilweise bis zu 5o°/" betragende Mengen von nichtsulfonierten Kohlenwasserstoffen.
Um die Bestandteile dieser Gemische voneinander zu trennen, hat man weiter auch
schon vorgeschlagen (vgl. Patentschrift 426947), aus den vorher mit Alkalien abgesättigten
und dabei in Sulfonate übergeführten Sulfonsäuren die nichtsulfonierten Kohlenwasserstoffe
im Vakuum mit überhitztem Dampf abzutreiben. Man nahm zunächst an, daß die hierbei
zurückbleibenden Sulfonate praktisch frei von nichtsulfonierten Kohlenwasserstoffen
seien.
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Spätere Untersuchungen haben jedoch gezeigt, daß diese Annahme unzutreffend
ist, daß es vielmehr auch auf diesem Wege nicht oder wenigstens nicht . ohne erhebliche
Schwierigkeiten und Kosten gelingt, eine vollkommene Trennung zwischen Sulfonaten
und nichtsulfonierten Ölen herbeizuführen.
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Es wurde nun eine Lösung dieser in der Praxis so ungewöhnlich große
Schwierigkeiten bereitenden Aufgabe darin gefunden, daß tnan die aus Sulfonaten
und- nichtsulfonierten Ölen bestehenden Gemische mittels in organischen Lösungsmitteln
gelöster Alkalien, insbesondere in methyl- oder äthylalkoholischer Alkalilauge,
behandelt. Man erhält auf diese Weise einerseits ein - nach vorherigem Zersetzen
der Sulfonate mit einer Säure - Spaltmittel von heller Farbe und hoher Reinheit
und andererseits ein dunkles, in alkoholischer Lauge schwer oder gar nicht lösliches'
Produkt von geringer Spaltkraft, das in der Hauptsache aus nichtsulfonierten Kohlenwasserstoff
en besteht.
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Zur Ausführung des Verfahrens löst man beispielsweise die durch eine
Vakuumdestillation
mit überhitztem Wasserdampf o. dgl. von den
Hauptmengen nichtsulfonierter Mineralöle befreiten alkalischen. Seifen, gegebenenfalls
nach vorheriger Befreiung von Wasser, harz- und asphaltartigen Verunreinigungen,
in alkoholischer Lauge auf, trennt den darin unlöslichen Teil ab und läßt die Lösung
bis zur vollständigen Klärung derselben stehen, worauf man den klaren Teil abtrennt
und daraus das Lösungsmittel abdestilliert. Die zurückbleibende Seife wird dann
durch Kochen mit Säuren zersetzt, das Säurewasser abgezogen, die ölige Spalterschicht
mit einem geeigneten Lösungsmittel, z. B. Benzol, aufgenommen, getrocknet und das
Lösungsmittel abd'estilliert. Der verbleibende Rückstand stellt das neue reine Spaltmittel
dar.
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Dasselbe ist eine braune, klebrig dickflüssige, hygroskopische Substanz
von kolloidalem Charakter, die in den meisten organischen Lösungsmitteln leicht
löslich, in Wasser dagegen schwer löslich ist. Sie bildet wasserlösliche Alkalisalze,
die ein gutes Schaum- und Benetzungsvermögen sowie in wasserfreiem Zustande ein
starkes Emulgierungsvermögen fürKohlenwasserstoffe, Fette, Öle und organische Lösungsmittel
aufweisen.
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Die freie Substanz liefert infolge ihrer Reinheit und Spaltkraft beim
Spalten von Fetten und Ölen im offenen Spaltbottich nach Art der Twitchell-Spaltung
in kurzer Zeit Fettsäuren von besonders heller Farbe, und zwar sowohl mit als auch
ohne Zusatz eines Katalysators, wie z. B. Schwefelsäure.
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Der bei der Behandlung des Ausgangsproduktes mit alkoholischer Lauge
nicht in Lösung gegangene und der sich aus der Lösung beim Stehen derselben ausscheidende
Teil stellen nach Entfernung des Lösungsmittels eine dunkle harzige Masse dar, die
nach erfolgtem Ansäuern und Umlösen ebenfalls als Spaltmittel Verwendung finden
kann, wenn auch im wesentlichen nur für minderwertige Ware, da sie dunkelgefärbte
Fettsäuren liefert. Beispiel iooo kg durch Destillation im Vakuum vom Mineralöl
befreite alkalische Raffinationsabfälle der Mineralöl-, Braunkohlenoder Schieferteerölindustrie
oder aus solchen Abfällen gewonnene freie rohe Sulfonsäuren werden mit der vier-
oder mehrfachen Gewichtsmenge methyl- oder äthylalkoholischer Lauge in der Siedehitze
gelöst, die Lösung bis zur völligen Klärung derselben stehengelassen und aus dieser
dann das Lösungsmittel abdestilliert, der Rückstand mit verdünnten Säuren zersetzt,
das Säurewasser abgezogen, der Rückstand in Benzol aufgelöst, die Lösung getrocknet
und schließlich das Lösungsmittel abdestilliert. Der Rückstand, der gegebenenfalls
durch Umlösen in Sprit unter Zusatz von Entfärbungspulver noch weiter gereinigt
werden kann, stellt den reinen Spalter dar. Aus der sich aus der alkoholischen Lösung
des Ausgangsmaterials abscheidenden dunklen Masse kann man in gleicher Weise noch
ein geringwertigeres Spaltmittel gewinnen.