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Verfahren zur Verarbeitung von Teeren Die Patente 30? 398 und
232 657, K1. 12r, Gr. r, schützen ein Verfahren zur Entfernung harzartiger und saurer
Bestandteile aas Schwel- und Generatorteeren durch Behandeln derselben mit zur Lösung
nicht ausreichenden Mengen Alkohol. Bei der Verarbeitung von stark kreosothaltigen
Generatorteeren, wie sie in den letzten Jahren vielfach auf den Markt gelangen,
hat es sich gezeigt, daß unter Verwendung eines Spiritus von 9o o.@ und darüber
größere Mengen von Teerbestandteilen nichtsaurer Natur finit dem Spiritus in Lösung
gehen. Dadurch wird ein Extrakt gewonnen, in dem sich nicht allein die. Kreosote,
sondern auch unerwünscht große Mengen von Neutralöl vorfinden, die durch ihre Vereinigung
mit jenen als Kreosotöl entwertet erscheinen, während anderseits auch die Kreosote
für manche besonderen Zwecke durch den Neutralölgehalt unbrauchbar werden.
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Die Erklärung für diesen Vorgang ist darin zu suchen, daß beim Mischen
eines stark kreosothaltigen Teeres mit hochprozentigem Spiritus dieser sich zunächst
einmal mit Kreosoten sättigt; dadurch werden die physikalischen Eigenschaften, vor
allem die Löslichkeitsverhältnisse, derart verschoben, daß nunmehr unter dem vorherrschenden
Einfluß der Kreosote der Spiritus auch Stoffe mit in Lösung bringt, die bei geringerer
Kreosotkonzentration in demselben unlöslich geblieben wären. Durch diese Löslichkeitsbeeinflussung
wird also die auswählende Wirkung des Alkohols mehr und mehr beeinträchtigt; den
leicht alkohollöslichen Kreosoten mischen sich Teerbestandteile bei, die somit der
späteren Verarbeitung zu reinen Neutralölen entzogen werden, die prozentuale Ausbeute
an Kreosotöl vergrößern und dessen spezifische Eigenschaften abschwächen.
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Man hat schon Teere mit verdünntem Alkohol behandelt. Praktisch kann
diese Behandlung entweder so durchgeführt werden, daß man den Teer direkt mit verdünntem
Alkohol wäscht oder auch in vielen Fällen zweckmäßiger nach Patent 333 294,
hl. tzr, indem man den Teer zunächst mit hochprozentigem Alkohol mischt und diese
Mischung dann mit Wasser oder mit stark «#äßrigem Alkohol behandelt.
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Durch diese Arbeitsweisen wird tatsächlich erreicht, daß die abgeschiedenen
Kreosote neutralölärmer sind. Anderseits kann jedoch auf diesem Wege nur schwer
eine weitgehende Befreiung des Neutralöles von den Kreosoten oder sonstigen sauerstoffhaltigen
Teerbestandteilen erreicht werden, da die letzter. Anteile derselben aus dem Neutralöl
sich nur sehr schwer auswaschen lassen.
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Um diese noch unreinen Neutralöle daher in wirklich hochwertige Produkte
überzuführen, bedarf es noch größerer Mengen anderer, z. B. chemischer Raffmationsmittel,
welche ihrerseits wieder durch ihre energische
Einwirkung wertvolle
Neutralölbestandteile zerstören und so die Rentabilität der Aufarbeitung vermindern.
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Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren, nach welchem
die erwähnten Nachteile bei der Trennung von Teeren in neutrale und kreosotartige
Bestandteile weitgehend verhütet werden. Die Erfindung läßt sich auf Teere jeder
Art sowie deren Destillate anwenden. Das Wesen der Erfindung besteht in der Kombination
der an sich bekannten Verfahren, und zwar in der Reihenfolge, daß der Teer oder
das Teerdestillat zunächst mit verdünntem und dann anschließend immer mit konzentrierterem
Alkohol stufenweise behandelt wird. Diese Behandlung lmnn in zwei oder in beliebig
vielen Stufen vorgenommen werden.
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Die Wirkungsweise des neuen Verfahrens ist folgende: Der verdünnte
Alkohol löst, ohne bei seinem relativ hohen Wassergehalt neutrale Teerbestandteile
aufnehmen zu können, zunächst einmal vorwiegend die Phenole und phenolartigen Körper
weitgehend auf. Sind diese in der Hauptsache entfernt, so findet in dem phenolarmen
System eine Löslichkeitsbeeinflussung nicht mehr statt, wenn nachfolgend noch mit
Alkohol von höherer Konzentration weiterbehandelt wird. Es gehen vielmehr hierbei
nur noch die geringen Mengen alkoholschwerlöslicher Phenole, Harzstoffe und ungesättigter
Verbindungen in den konzentrierteren bzw. konzentrierten Alkohol über.
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Der durch die Verwendung von Alkohol verschiedener, und zwar steigender
Konzentrationsstufen erreichbare technische Vorteil liegt also darin, daß die Nachteile
der bekannten Verfahren vermieden werden, deren Vorteile dagegen erhalten bleiben:
i. Die Gesamtmenge an erhaltenem Kreosotöl ist bedeutend geringer als bei der Extraktion
mit konzentriertem Alkohol allein, und die Kr eosote werden in einem hochprozentigeren
'Zustand gewonnen, was gerade in unserer Zeit, wo hochprozentigen Kreosoten neue,
wertvolle Verwendungsgebiete erschlossen wurden, von größter Bedeutung ist.
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2. Die l\-eutralöle werden in reinerem Zustand erhalten als bei der
Extraktion mit verdünntem Alkohol. Trotzdem ist die Ausbeute an gereinigtem Neutralöl
größer, als sie bei der Extraktion mit konzentriertem Alkohol erhalten werden kann.
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Der Verdünnungsgrad des anfangs anzuwendenden Spiritus ist je nach
der Beschaffenheit der zu reinigenden Teere nach unten hin keiner Begrenzung unterworfen.
Durch einen leicht auszuführenden Vorversuch ist die Konzentration festzustellen,
bei der eben Phenole in merklicher Menge in Lösung gehen. Je reicher ein Teer an
Phenol selbst und seinen nächsten Homologen bzw. Di-oder Polyoxyderivaten ist, um
so verdünnter ist der Spiritus bei der ersten Stufe der Behandlung anzuwenden, wenn
es sich um die Gewinnung von reinen Phenolen handelt.
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Die Behandlung der Teere bzw. - bei hohem Asphaltgehalt - ihrer Destillate
erfolgt am besten nach dem Gegenstromprinzip in Apparaturen, wie sie im Anschluß
an die praktische Durchführung der Patente 232 65; und 302 398 technisch
zu hoher Vollkommenheit durchgebildet wurden. Selbstverständlich kann der Prozeß
aber auch diskontinuierlich ausgeübt und durch Erwärmen oder Abkühlen unterstützt
werden. Letzteres ist vorzuziehen, wenn besonders neutrale, ölfreie Phenole hergestellt
werden sollen. In allen Fällen werden jedoch die erhaltenen zwei Schichten getrennt
und vom Alkohol durch Abdestillieren befreit. Die bei der stufenweisen Behandlung
erhaltenen Extrakte können entweder für sich allein oder auch vereint verwendet
oder weiterverarbeitet werden.
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An Stelle von Äthylalkohol können auch Methylalkohol oder höhere Homologe
des Äthylalkohols verwendet werden, soweit sie, wie es im Wesen der Erfindung begründet
ist, mit Wasser mischbar sind. Beispiele i. Ein paraffinreicher Braunkohlenteer
wurde einmal in bekannter Weise mit goo;oigem Spiritus entkreosotiert. Die Iireosotölausbeute
betrug 33 % des Teeres. Derselbe Teer lieferte bei dreimaliger ebenfalls bekannter
Extraktion mit 7oo/öigem Alkohol i8% Extrakt. Eine dritte Probe des gleichen Teeres
wurde in drei Stufen mit 70-, 8o- und goo,oigem Alkohol gewaschen. Es wurden i8,50;ö
Extrakt erhalten. Der gewaschene Teer enthielt bei dem ersten und zweiten Versuch
noch o,50 o h-eosot, bei dem dritten Versuch war er kreosotfr ei.
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2. Ein Generatorteerdestillat ergab beim Entkreosotieren mit go0!oigem
Alkohol 5 i 0;ö Spiritusextrakt. Dasselbe Destillat lieferte bei fünfmaliger Behandlung
mit 6oo'oigem Alkohol nur 380'o Extrakt. In einem dritten Versuch wurde nun das
gleiche - Teerdestillat einer aufeinanderfolgenden Behandlung mit 60-, 70-, 8o-,
9o- und g50,öigem Alkohol unterworfen. In den ersten Spiritusauszügen wurden dabei
nahezu reine Phenole erhalten. Die Gesamtextraktausbeute betrug dabei 38,50,'0.
Während der im zweiten Versuch erhaltene Extraktionsrückstand noch 2,5% in Natronlauge
von 38° B6 lösliche Bestandteile und eine Anzahl anderer sauerstoffhaltiger Verbindungen
enthielt, waren in dem Extraktionsrückstand
3 nur noch Spuren von
Alkalilöslichem. Auch sein Schwefel- und Stickstoffgehalt war niedriger als in dem
Rückstand 2.