DE510427C

DE510427C - Verfahren zur Verseifung von Estern

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Publication number: DE510427C
Application number: DEK98776D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1925-04-23
Filing date: 1926-04-23
Publication date: 1930-10-18
Also published as: US1813454A

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM

IS. OKTOBER 1930

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M510427 KLASSE 12 ο GRUPPE

Vanian Ramachandra Kokatnur in New York

Verfahren zur Verseifung von Estern Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. April 1926 ab

ist in Anspruch genommen.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verseifung organischer Ester, besonders der Fettsäureester, sowohl aus vegetabilischem als auch animalischem Fett.
Das Neue und Eigenartige liegt darin, daß die Verseifung in Gegenwart eines organischen Verdünnungsmittels ausgeführt wird, welches mit keinem der benutzten Materialien oder auch der Materialien, welche bei der Verseifung entstehen, chemisch reagiert, welches ein vorzügliches Auflösungsmittel der zu verseifenden Ester oder Fette ist, welches nicht die alkoholische Komponente, wie Glycerin, welche bei der Verseifung frei wird, löst, wobei die alkoholische Komponente zusammen mit dem Lösungsmittel bei einer Temperatur abdestilliert, die amter derjenigen liegt, bei welcher das eine oder andere Material allein destillieren würde.

Es handelt sich also darum, Lösungen zu verseifen, und zwar in nicht wäßrigen Lösungsmitteln, z. B. Kohlenwasserstofflösungen der unten angegebenen Art bei Benutzung von trockenen oder im wesentlichen wasserfreien gepulverten festen Alkalien, wobei die Ausscheidung von konzentriertem Glycerin während der Verseifung durch Destillation erfolgt.

Das Verfahren ist auf jeden bekannten Prozeß der Verseifung organischer Ester anwendbar. Das verseifende Mittel ist das gewöhnliche Alkali oder eine Säure, z. B. ein Katalysator. Die Erfindung ,soll im, einzelnen bei Benutzung eines Kerosins, welches als Träger des organischen Verdünnungskörpers gelten kann, erläutert werden.

Kerosin reagiert weder mit irgendwelchem Material, welches gebraucht wird, noch mit solchem, welches bei dem Veriseifungsprozeß entsteht. Es ist ein Lösungsmittel für Ester oder Fette, welche verseift werden. Es ist aber nicht selbst löslich in der alkoholischen Komponente Glycerin, welche als eines der Produkte entsteht und durch Destillation ent- fernt wird. Eb hat einen entsprechenden Siedepunkt, um mit Glycerin destillieren zu können.

Demgemäß kann das Glycerin mit dem Kerosin bei einer Temperatur destilliert werden, welche unter derjenigen liegt, bei weleher das Glycerin zersetzt werden würde, so daß man also nicht im Vakuum zu destillieren braucht.

Um auf die Lösungsaktion zurückzukommen, welche das Kerosin auf die Ester oder Fettsäuren ausübt, so ist ein wichtiger Umstand in dieser Beziehung die vorteilhafte Beziehung des Fettes zu dem Ätzmittel oder einem anderen seifenbildenden Material. Wenn beispielsweise Ätznatron als Ver-

seifungsmittel angewendet wird, dann ist es gewöhnlich in Wasser gelöst, und seine Auflösung wird mit dem Fett umgerührt, um eine Einleitung der chemischen Reaktion der Materialien herbeizuführen. Wenn dagegen gemäß der Erfindung das Fett in einem \/erdünnungsmittel aufgelöst ist, dann können alle Mengen von Wasser vermieden werden, man kann demnach das Ätznatron als trokkenes Pulver anwenden. Der Nachteil also, welchen der gewöhnliche Verseifungsprozeß hat, daß bedeutende Mengen von Wasser fortzubringen sind, ist hier vermieden, ebenso die Aussalzoperation, welche zum Zwecke der Trennung der Seife von Glycerin und Wasser bisher notwendig war. Ein weiterer Vorteil beim Gebrauch, des trägen Verdünnungsmittels ist die Leichtigkeit, mit welcher das Glycerin in hoher Reinheit direkt aus dem Destillat von Glycerin und dem Verdünnungsmittel gewonnen werden kann.

In nachstellendem wird ein besonders Beispiel angegeben.

Man nehme 1000 bis 2000 kg einer Kerosinfraktion und siede sie bei 215 ° C in einem Destillierapparat mit Rührer. Dann füge man ungefähr 800 kg eines vegetabilischen oder animalischen Fettes, wie Talg, Kokosöl, Leinöl, Olivenöl oder Fischöl hinzu. Dieses Fett löst sich in dem Kerosin auf. Zu der Lösung füge man 110 bis 120 kg von feinpulverisiertem und insbesondere wasserfreiem Ätznatron hinzu. Das Destilliergefäß,-welches mit einem Kondensator in Verbindung steht, wird nunmehr geschlossen und bis zu einer Temperatur erhitzt, bei der die Verseifung vor sich geht und Destillation des Kerosins zusammen mit Glycerin erfolgt. Diese Temperatur variiert z.B. zwischen 200 bis 215⁰ C. Der Siedepunkt des Verdünnungsmittels reguliert automatisch die Temperatur. Die Destillation und Verseifung wird so lange fortgesetzt, bis kein Glycerin mehr überdestilliert. Alsdann ist die Reaktion als vollendet zu betrachten. Die Destillation des Glycerins kann somit als Beobachtungsmittel des Prozesses der Verseifung und zur Bestimmung ihrer Beendigung dienein.

: Nachdem die Destillation des Glycerins beendet ist, kann die Destillation des Verdünnungsmittels Kerosin weiter fortgesetzt werden, bis das ganze Verdünnungsmittel entfernt ist. Anstatt die Destillation des Verdünnungsmittels auf diese Weise weiter fortzusetzen, kann man auch ungefähr 30 °/₀ Wasser, nachdem die Destillation des Glycerins beendet ist, hinzusetzen und das übrige Verdünnungsmittel mit Wasserdampf entfernen. Schließlich kann man aber auch einfach die Seife von dem Verdünnungsmittel abfiltrieren oder das verbleibende Verdünnungsmittel auswaschen oder es sich in Wasser absetzen lassen.

Nach dem obigen Beispiel ist der Betrag des erforderlichen Ätzmittels proportional dem Molekulargewicht des Fettes. Es ist also nicht nötig, daß ein besonderer Überfluß von Ätzmitteln angewandt wird. Die Menge des Verdünnungsmittels muß so groß sein, daß die vollständige Entfernung des ganzen GIycerins durch Destillation möglich ist, sie ist also umgekehrt proportional dem Siedepunkt des Verdünnungsmittels, d.h. also, je niedriger der Siedepunkt ist, desto größer ist die erforderliche Menge des Verdünnungsmittels. Im allgemeinen ist die Menge proportional dem Verhältnis des Teildruokes des Glycerins zu demjenigen des Verdünnungsmittels bei der...Siedetemperatur, welche leicht festgestellt werden kann. Beide Teile zusammen müssen also bei einer niedrigeren Temperatur sieden als ein Teil von ihnen für sich. Der Betrag des erforderlichen Verdünnungsmittels liegt zwischen 1 und 3 Volumina des gebrauchten Fettesters. Es -ist vorteilhaft, wenn kleine Mengen des Verdünnungsmittels in der Seife verbleihen. In diesem Falle muß ein Verdünnungsmittel gebraucht werden, welches rein und frei von jedem schlechten Geruch ist. .

Das abdestillierte Glycerin und das Verdünnungsmittel befinden sich in dem Kondensator, wo sie sich getrennt ablagern, so daß sie leicht voneinander getrennt werden können. Das Verdünnungsmittel kann wieder, wenn man es wünscht, in den Destillierapparat zur weiteren Förderung der Destillation des Glycerins gebracht werden.

An Stelle von Fett oder öl kann man z. B. auch Butylbenzoat nehmen. Dieses kann zur Verseifung durch wasserfreies Ätznatron in einer Verdünnung von Petroleum-Kohlenwasserstoff, welcher einen Siedepunkt von 100 bis i2o° G hat, benutzt werden.

Man nimmt beispielsweise 40 Teile wasserfreies Ätznatron, 178 Teile Butylbenzoat und 300 oder 400 Teile Petroleum-Kohlenwasserstoff. Beim Erhitzen dieser Mischung entsteht Natriumbenzoat als ein Niederschlag, welcher in dem Überschuß der Petraleum-Kohlenwasserstofflösung zurückbleibt. Butylalkohol destilliert mit einem Teil von Petroleum-Kohlenwasserstoff über und, da Butylalkohol in Petroleum-Kohlenwasserstoff nicht lösbar ist, so wird diese Destillation bei einer Temperatur eintreten, welche niedriger ist als der Siedepunkt der einen oder anderen Komponente des Destillats.

Aus demselben Grunde kann auch in dem Destillat der Butylalkohol leicht von dem Petroleum-Kohlenwasserstoff getrennt werden.

An Stelle von Petroleum-Kohlenwasserstoff

als Verdünnungsmittel kann man auch reinen, aromatischen Kohlenwasserstoff, wie beispielsweise Toluol oder Xylol oder eine Mischung solcher aromatischer Kohlenwasserstoffe, welche- z. B. zwischen 80 und 140⁰ C verdampfen, nehmen. Man kann auch bei der Benutzung von Butylbenzoaten ein Verdünnungsmittel, wie Chlorbenzol oder Chlortoluol oder auch eine Mischung von beiden, nehmen.

Diese Beispiele zeigen klar den Weg, welchen man befolgen muß. Die Auswahl des Verdünnungsmittels muß so sein, daß es nicht chemisch mit irgendeinem der anderen Ingredienzien reagiert, und daß es bei oder unter dem Siedepunkt des Alkohols, welcher mit dem Destillat entfernt wird, siedet, und daß es besonders kein Lösungsmittel für den Alkohol besitzt oder in dem Alkohol löslich ist.

Ester von irgendeiner Säure und Alkohol, beispielsweise Amylphthalat, Heptylsuccinat, Benzylacetat, Benzylcinnamat oder Glykolmalonat, können benutzt werden.

Als Beispiel anderer, in der Hauptsache wasserfreier Alkalien, welche angewendet werden können, seien erwähnt Hydrate von alkalischen Erden. Beim Gebrauch dieser ist aber die Temperatur, bei welcher die Verseifung vor sich geht, natürlich höher als mit Hydroxyden der Alkalimetalle.
Ein weiteres Beispiel ist:
Man nehme 425 Teile von stearinsaurem Glykol, 74 Teile von gelöschtem Kalk und 1000 Teile einer Kerosinf raktion, welche zwisehen 150° und 175⁰ C siedet. Der gelöschte Kalk erfordert kein Wasser, aber es ist vorteilhaft, daß er 1 bis 5 °/₀ Wasser enthält. Die Operationen sind dieselben wie die vorbeschriebenen. In diesem Falle wird stearinsaures Calcium erzeugt. Der alkoholische Bestandteil destilliert mit dem Kerosin über und scheidet in dem Kondensator aus.

Bezüglich aller Beispiele kann angegeben werden, daß sie ungefähr dieselbe Ausbeute liefern und daß die Konzentration von Glycerin zwischen 95 und 97 °/₀ liegt.

Das neue Verfahren bringt einen großen

Zeitgewinn, benötigt wenig Apparatur, erspart viele Manipulationen und erleichtert die ganze Operation. Während man früher zwei 50 oder drei Wochen brauchte, erreicht man jetzt in wenigen Stunden die Verseifung, und zwar wird eine vollkommen neutrale und trockene Seife sowie konzentriertes Glycerin in einer Operation und in derselben Apparatur in 55 wenigen Stunden erhalten. Es ist keine Trocknung der Seife, um Feuchtigkeit wegzubringen, erforderlich, sondern das Verfahren ergibt unmittelbar trockene neutrale Seife und hochkonzentriertes Glycerin in einer 60 Operation.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verseifung von Estern, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe mit einem wasserfreien, trockenen Ätzmittel in Gegenwart eines organischen Verdünnungsmittels erfolgt, welches sowohl gegen die benutzten als auch gegen die durch die Reaktion entstehenden Materialien chemisch indifferent, in der alkoholischen Komponente des Esters nicht löslich ist und diese selbst nicht auflöst.

2. Ausführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Siedepunkt des Verdünnungsmittels niedriger ist als der der alkoholischen Komponente, und daß beide bei einer Temperatur destillieren, die unterhalb der Siedepunkte der einzelnen Komponenten liegt.

3. Bei dem Verfahren der Verseifung gemäß Anspruch 1 die Trennung des Glycerins von dem indifferenten Verdünnungsmittel, mit dem das Glycerin vermischt ist, bei einer Temperatur, welche niedriger ist als der Siedepunkt des Glycerins.

4. Verfahren zur Verseifung gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß kontinuierlich während der Verseifung die alkoholische Komponente abdestilliert wird.