DE523518C - Verfahren zur Gewinnung von Oxydationsprodukten aus Kohlenwasserstoffen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung von Oxydationsprodukten aus Kohlenwasserstoffen Bei der Oxydation von Kohlenwasserstoff en, insbesondere Paraffin, mittels Sauerstoff oder sauerstoffhaltiger Gase mit oder ohne Zusatz von Sauerstoffüberträgernwerden bekanntlich Fettsäuren erhalten, welche zu mannigfachen Zwecken, insbesondere zur Herstellung von Seifen, Estern u. dgl., verwendet werden können.
• Nach dem Verfahren der Patentschrift 32705 wird die Oxydation der Kohlenwasser stoffe in Gegenwart von fein gepulverten alkalischen Stoffen durchgeführt, wobei sich die entsprechenden Fettsäuren mit dein Alkali sofort zu Seifen verbinden. Bei der Durchführung dieses Verfahrens über direktem Feuer besteht die Gefahr, daß die Masse an dem überhitzten Boden des Reaktionsgefäßes anbrennt. Dagegen soll ein starker Zusatz von Kochsalz Schutz bieten.
• Das Verfahren nach Patentschrift 32 705 kann auch in der Weise durchgeführt werden, daß man die zu oxydierenden Kohlenwasserstoffe mit etwa 2o °lo alkalischen Stoffen sowie mit festen Verteilungsmitteln in solcher Menge mischt, daß man eben noch ein trockenes Pulver erhält. Durch diese Zusätze wird den Kohlenwasserstoffen eine möglichst große Oberfläche gegeben, so daß sie desto leichter von den oxydierenden Gasen angegriffen werden. Eine derartige Wirkung wird natürlich nur erreicht, wenn die genannten Verteilungsmittel tatsächlich auch in großer Menge gebraucht werden. Als Verteilungsmittel kommen gemäß Patentschrift 32 705 irgendwelche indifferente Stoffe, wie Bimsstein, Infusorienerde, Kochsalz, Glaubersalz, in Betracht.
• Nach dem Verfahren der Patentschrift 434 923 wird die Oxydation von Paraffin in Gegenwart von Verteilungskörpern aus Aluminium durchgeführt. Der Zweck dieser Maßnahme besteht darin, die Bildung unerwünschter, dunkelgefärbter Substanzen, welche die Verwendungsmöglichkeiten der Oxydationsprodukte stark beeinträchtigen, hintanzuhalten. Dieser Effekt wird teils dadurch erreicht, daß infolge der großen Wärmeleitfähigkeit des Aluminiums lokale Überhitzungen während des Oxydationsvorganges verhindert werden, teils auch dadurch, daß das Aluminium im Gegensatz zu vielen anderen Werkstoffen von den Fettsäuren verhältnismäßig wenig angegriffen wird, und auch in diesem Falle helle Salze mit ihnen bildet.
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein billigeres und einfacheres Verfahren zur Gewinnung heller Produkte bei der Oxydation von Kohlenwasserstoffen, insbesondere Paraffin, sowie Wachsen, insbesondere gebleichtem Montanwachs oder ähnlichen Stoffen. Erfindungsgemäß wird die Bildung dunkelgefärbter Substanzen bei der Oxydation von Kohlenwasser stoffen und Wachsen mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen, z. B. Luft, in weitgehenderem Maße als nach den bekannten Verfahren verzögert oder sogar vollkommen verhindert, wenn man die oxydierende Behandlung in Gegenwart von Alkalihalogeniden, z. B. Kochsalz, oder Alkalioxalaten durchgeführt. Als besonders wirkungsvoll hat sich saures Natriumoxalat erwiesen.
• Diese eigenartige Wirkung der genannten Salze war aus der eingangs erwähnten Patentschrift 32 7o5 nicht ersichtlich. Das Kochsalz spielt bei diesem bekannten Verfahren lediglich die Rolle eines Trägers für die Kohlenwasserstoffe und kann durch beliebige andere Verteilungsmittel, wie Bimsstein oder Infusorienerde, ersetzt werden. Die Eigenschaft, die Dunkelfärbung der Oxydationsprodukte zu verhindern, ist dagegen den Alkalihalogeniden und -oxalaten eigentümlich und kommt dem Bimsstein und der Infusorienerde sowie vielen anderen Salzen, welche als Verteilungsmittel im Sinne der Patentschrift 32 705 ohne weiteres benutzt werden können, nicht zu.
• Die gemäß vorliegender Erfindung benutzten Salze üben die beschriebene Wirkung auch schon durchgreifend aus, wenn sie in so geringer Menge angewandt werden, daß sie als Träger für die zu oxydierenden Stoffe Überhaupt nicht in Betracht kommen.
• Der durch die vorliegende Erfindung erzielbare Effekt tritt besonders deutlich bei der Oxydation von Paraffin mittels Luft bei Temperaturen zwischen 16o und i8o° hervor. Wenn man diese Behandlung ohne Zusatz der genannten Salze durchführt, so tritt bereits eine starke Gelbfärbung auf, wenn das Paraffin eine Verseifungszahl von etwa 8o erreicht hat. Dieser Farbton geht bei der weiteren Oxydation mit steigender Verseifungszahl über Dunkelgelb und Hellbraun in Tiefbraun über. Wenn z. B. die Oxydation der Masse bis zu einer Verseifungszahl von iSo durchgeführt wird, so hat das Reaktionsprodukt eine tiefbraune Farbe. Führt man dagegen denselben Versuch in Gegenwart der genannten Salze, z. B. Natriumoxalat, durch, so tritt eine Hellfärbung erst ein, wenn die Oxydation schon viel weiter fortgeschritten ist. Die Farbe des Oxydationsproduktes ist in diesem Falle selbst bei einer Verseifungszahl von Zoo und mehr noch rein hellgelb.
• Wenn man bereits ohne einen solchen Salzzusatz oxydiertes Paraffin auf die beschriebene Weise weiter oxydiert, so läßt sich sogar, eine Wiederaufhellung des dunklen Oxydationsproduktes erreichen.
• Zur Erzeugung sehr heller Produkte ist es vorteilhaft, die genannten Salze in möglichst fein verteiltem Zustand zur Einwirkung kommen zu lassen. Die feine Verteilung kann auf jede beliebige Weise, z. ß. durch Rühren oder Zerstäuben oder durch Aufwirbeln mittels des oxydierenden Gases, erreicht werden. Man kann auch poröse Füllkörper aus keramischem Material u. dgl. mit der Salzlösung tränken und nach dem Trocknen derselben das Salz in der so erzeugten Verteilung zur Anwendung bringen. Das Salz. kann auch während des Ganges der Oxydation in Teilmengen zugesetzt werden.
• Die zur Erzeugung des beschriebenen Effektes benötigte Salzmenge ist, sofern für eine gute Verteilung des Salzes Sorge getragen wird, gering. Sie beträgt beispielsweise i bis 5 % des der Oxydation ausgesetzten Paraffins. Die Zusätze nehmen an der Reaktion nicht sichtbar teil. Es tritt ,weder ein deutlicher Verbrauch noch eine Verharzung oder Dunkelfärbung der Zusatzmittel ein. Diese können daher wiederholt von neuem gebraucht werden bzw. es kann beim kontinuierlichen Prozeß während längerer Zeit immer wieder neues Paraffin oder anderes zu oxydierendes Material der Einwirkung von Sauerstoff in Gegenwart des gleichen Salzes ausgesetzt werden.
• Kennzeichnend für die nach dem beschriebenen Verfahren erhaltenen Produkte ist die Tatsache, daß diese gegenüber den ohne Salzzusatz entstehenden dunkler gefärbten Oxydationsprodukten weniger Jod addieren, also gesättigter sind. Auch ist ihre Esterzahl im Verhältnis zur Säurezahl im allgemeinen nicht so groß wie bei den dunklen Produkten.
• Das vorliegende Verfahren kann bei der Oxydation von Kohlenwasserstoffen, insbesondere Paraffin, oder Wachsen, z. B. gebleichtem Montanwachs, sowie bei der Behandlung ähnlicher Stoffe oder deren Gemische angewandt werden und ebenso bei jeder beliebigen Ausführungsweise dieser Verfahren. So läßt es sich z. B. mit Vorteil benutzen bei der Paraffinoxydation mit oder ohne Druck, in An- oder Abwesenheit von Oxydationsbeschleunigern und Verteilungskörpern, wie Raschigringen o. dgl., sowie bei allen in Frage kommenden Temperaturen und im unterbrochenen wie im kontinuierlichen Betrieb. Beispiele i. Durch 700 g Paraffin (Schmelzpunkt 52°) wird in Gegenwart von 3 % Natriumoxalat bei einer Temperatur von 17o bis i8o° sechs Stunden lang Luft durchgeblasen. Die Eigenschaften der Oxydationsprodukte sind folgende

  Nach Smp, Säure- Ester- ver- Jod-

  Std. Grad zahl zahl zahl zahl Farbe

  47,5 21 32 53 I,17 farblos

  3 45 39 52 91 1,25 fast farblos

  4 43 59 77 136 441 blaßgelb

  5 41 73 99 172 1,41 blaBgelb

  6 40 84 123 207 =,6o hellgelb

  Bei Durchführung des gleichen Versuches ohne Zusatz von Natriumoxalat o. dgl. werden folgende Ergebnisse erhalten:

  Nach Smp, Säure- Ester- eer- Jod Farbe

  Std. Grad zahl zahl zahl zahl

  46 21 54 75 2,7 hellgelb

  3 44,5 33 93 125 3,3 dunkelgelb

  4 44 45 1:05 150 3,3 dunkelgelb

  5 41,5 52 117 169 3,3 hellbraun

  6 41 55 125 180 3,3 braun

  Säure- Esterzahl Verseif.- Jodzahl Farbe

  zahl zahl

  a) Ausgangsprodukt, erhalten durch Oxy-

  dation von Paraffin ohne Zusatz ..... 26 So =o6 3,4 hellbraun

  b) Produkt a nach zweistündiger Luftbe-

  handlung bei =7o° in Gegenwart von

  3 % Kochsalz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 c92 126 2,4 gelb

  c) Produkt a nach zweistündiger Luftbe-

  handlung bei =7o° in Abwesenheit von

  Salzen.......................... 34 104 138 3,8 dunkelbraun

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Gewinnung von Oxydationsprodukten aus Kohlenwasserstoffen, insbesondere Paraffin, und Wachsen, insbesondere gebleichtem Montanwachs, oder ähnlichen Stoffen durch Behandlung dieser bei erhöhter Temperatur mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen in Gegenwart von Salzen, dadurch gekennzeichnet, daß die oxydierende Behandlung in Gegenwart von fein verteilten neutralen oder sauren Alkalioxalaten oder Alkalihaloge-2. Ein bei der Bleichung von Rohmontanwachs durch Destillation gewonnenes, fast weißes Weichwachs mit Schmelpunkt 59,5°, Säurezahl 2o,2, ohne Esterzahl, wird vier Stunden lang in Gegenwart von 5 % Kochsalz bei einer Temperatur von etwa 14o° mit Luft behandelt. Es entsteht ein zitronengelbes Produkt mit Säurezahl 42, Esterzahl 46, Verseifungszahl 88 und Schmelzpunkt 52,5. Dasselbe Ausgangsmaterial liefert bei der gleichartigen Behandlung ohne Salzzusatz ein tiefbraunes Reaktionsprodukt mit niedrigerer Säurezahl. Wenn man geeignete Gemische aus raff. Montanwachs und dem obengenannten Weichwachs nach dem vorliegenden Verfahren mit Luft behandelt, werden Produkte gewonnen, welche sowohl in ihren Eigenschaften als auch in ihrer Farbe dem Bienenwachs äußerst nahekommen, während die den ohne Salzzusatz auf sonst entsprechende Weise erhaltenen Produkten eigene dunkle Farbe deren Verwendbarkeit zu ähnlichen Zwecken verhindert. 3. Ein aus Paraffin durch Oxydation mit Luft erhaltenes braunes Produkt wird in zwei Teilen während zwei Stunden bei 17o° weiter mit Luft behandelt, und zwar in einem Falle unter Zusatz von 3 % Kochsalz, im anderen Falle ohne irgendwelchen Zusatz. Die Eigenschaften sind folzende: niden erfolgt, wobei letztere höchstens in solchen Mengen zugesetzt werden, daß sie mit den flüssigen oder verflüssigten Kohlenwasserstoffen bzw. Wachsen noch kein trockenes oder pulverartiges Gemisch ergeben und im wesentlichen nicht als Träger für das zu oxydierende Material dienen.
2. 2. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren auf bereits nach bekannten Verfahren oxydierte Stoffe obiger Art zu deren Wiederaufhellung angewandt wird.