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Verfahren zur Gewinnung von Fettsäuren in freier oder verseifter Form
Bei der Herstellung von Fettsäuren durch Oxydation von Kohlenwasserstoffen, insbesondere
Paraffin, erhält man im allgemeinen ein Oxydationsprodukt, das neben den Fettsäuren
nicht v erseifbare Anteile enthält. Zwecks Trennung der Fettsäuren von diesen Anteilen,
die zum größten Teil aus bei der Oxydation nicht oder nur unvollständig oxydierten
Paraffinen bestehen, wird im allgemeinen das rohe Oxydationsprodukt verseift und
die Lösung hierauf sich zunächst selbst überlassen, wobei sich unter Schichtenbildung
der überwiegende Teil des Unverseifbaren von der Seifenlösung trennt. Der Rest des
Unverseifbaren muß sodann durch Extraktionsmittel aus der Seife herausgelöst werden.
Hierfür bediente man sich bisher der bekannten niedrigsiedenden organischen Lösungsmittel,
wie Ligroin, Benzin, Aceton, Alkohol, Benzol, oder der Gemische dieser Lösungsmittel.
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Es wurde nun gefunden, daß man zur Gewinnung von reinen Fettsäuren
aus Oxydationsprodukten von Kohlenwasserstoffen mit Vorteil derart verfahren kann,
daß man nach Verseifung des Oxydationsproduktes und nach eventueller Abtrennung
des ohne weiteres abgeschiedenen Teiles des Unverseifbaren die in der Seife gelösten
bzw. emulgierten nicht v erseifbaren Anteile des Oxydationsproduktes mit solchen
höher molekularen Kohlenwasserstoffen, insbesondere mit Paraffin, extrahiert, die
nach der Extraktion selbst der Oxydation unterworfen und zu Fettsäuren oxydiert
werden können.
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Die für die Oxydation geeigneten höher molekularen Kohlenwasserstoffe,
insbesondere auch Paraffine, besitzen nämlich ein spezifisches Lösungsvermögen für
die unverseifbaren Stoffe und lassen sich von der Seifenlösung rasch und völlig
wieder abtrennen. Andererseits hat sich gezeigt, daß die in den rohen Oxydationsprodukten
enthaltenen unverseifbaren Bestandteile hinsichtlich ihrer Löslichkeitseigenschaften
in Seifenlösungen in jedem Falle verschieden sind von den unverändertemAusgangskohlenwasserstoffen,
die erfindungsgemäß als Extraktionsmittel verwendet werden; dies ist sogar auch
dann der Fall, wenn in diesen unverseifbaren Bestandteilen keine merklichen Mengen
Sauerstoff enthalten sind. Da die mechanisch nicht abtrennbaren Teile des Unv erseifbaren
zum größten Teil aus noch nicht oder nur unvollständig
oxydierten
Paraffinen bestehen, war nicht ohne weiteres vorherzusehen, daß diese sich von den
verseifbaren Bestandteilen der Oxydationsprodukte mit Hilfe der noch nicht oxydierten
ILohlenwasserstoffe trennen lassen w ur *:' den, wenn es auch schon bekannt ist,
daß sich natürliche Fette und Öle nach erfolgter Verseifung von. unverseifbaren
Anteilen durch Ausschütteln mit Paraffin in der Wärme trennen lassen.
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Das vorliegende Verfahren hat gegenüber der bisher vorgeschlagenen
Extraktion mit niedrigsiedenden organischen Lösungsmitteln ganz bedeutende praktische
Vorteile, da die letzteren nach der Extraktion durch Verdampfen wieder von den darin
gelösten unverseifbaren Bestandteilen getrennt werden mußten, während bei vorliegender
Arbeitsweise keine Verdampfung erforderlich ist, also weder Verdampfungsenergie
verbraucht wird noch Verdampfungsverluste eintreten, das bei der Extraktion erhaltene
Gemisch von Unv erseifbarem und zugesetztem Paraffin vielmehr direkt weiter zur
Oxydation verwandt werden kann.
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Zur Extraktion des verseiften Oxydationsproduktes kann in an sich
bekannter Weise entweder die flüssige Seifenlösung selbst oder ihr Trockenrückstand,
zweckmäßig nach feiner Zerkleinerung, verwendet werden. Die Anwendung erhöhter Temperatur,
bei Lösungen etwa Siedetemperatur, sowie stufen-%veises Arbeiten nach dem bekannten
Gegenstromprinzip erweist sich bei der Extraktion als besonders vorteilhaft. Die
Isolierung der Fettsäuren aus dem Extraktionsrückstand kann in an sich bekannter
Weise durch Umsetzung mit Mineralsäuren erfolgen.
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Beispiel i ioo kg Paraffinoxydationsprodukt mit einem Gehalt von 8o
°% an v erseifbaren Fettsäuren und 2o °/o an unverseifbaren Bestandteilen werden
mit 20 °;oiger Sodalösung verseift. Nach der Verseifung trenr)t sich etwa die Hälfte
des Unverseifbaren irt Form einer oberen Schicht von der Seife ab und wird abgezogen.
Hierauf wird die zurückbleibende Seifenlösung bei etwa foo° dreimal mit je 2o kg
Paraffin je i Stunde lang möglichst innig verrührt und dann der Ruhe überlassen.
Das Paraffin mit den darin gelösten unverseifbaren Bestandteilen des Oxydationsproduktes
setzt sich in leicht abtrennbarer Schicht gut ab und wird direkt in den Oxy-. dationsbehälter
abgezogen.
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Die beim Ansäuern der Seifenlösung ausfallende Fettsäure enthält nach
der geschilderten Behandlung nur noch etwa :2 Gewich i:sprozent an unverseifbaren
Bestandteilen. Beispiel e Weichparaffin vom Schmelzpunkt .I2` wird mit Stickoxvdgasen
bei 6o °`o und .I at Druck oxydiert. Es wird ein Oxydationsprodukt er halten, das
bei einer Verseifungszahl 27o noch 15 Gewichtsprozent unverseifbare Bestandteile
enthält. Nach Verseifung mit 20 °joiger Sodalösung und Verdünnen mit Wasser scheidet
sich ein Teil des Unverseifbaren als obere Schicht ab, die abgetrennt wird. Die
in der verbleibenden Seifenlösung gelöste Fettsäure enthält noch 8 °% unverseif-_bare
Bestandteile. Die Seifenlösung wird auf einen mit Füllkörpern gefüllten Extraktionsturm
gepumpt, durch den go° heißes, flüssiges Weichparaffin (Schmelzpunkt 42°) als Extraktionsmittel
von unten nach oben strömt; es wird kontinuierlich oben aus dem Turm verbrauchte
Extraktionsflüssigkeit und unten eine Seifenlösung abgezogen, in der noch 3 bis
4 °;o unv erseifbare Bestandteile, bezogen auf die in Seifenlösung vorhandene Fettsäure,
enthalten sind. Beispiel 3 Ein paraffinreiches Destillat, das durch Hydrierung von
amerikanischem Erdöl und Destillation gewonnen wurde, wird mit Salpetersäure in
bekannter Weise oxydiert, wobei man ein Oxydationsprodukt erhält, das aus 65 °%
v erseifbaren und 35 °ro unv erseifbaren Anteilen besteht. - Nach Verseifung mit
20 °foiger Natronlauge werden 3oo Teile Seifenlösung, die i2o Teile Oxydationsprodukt
enthalten, nach dem Verdünnen mit 3oo Teilen Wasser zweimal mit je So Teilen des
eingangs erwähnten Hydrierungsproduktes bei etwa ioo° je 2 Stunden innig verrührt,
worauf man sie absitzen läßt. Das Hydrierungsprodukt mit den darin gelösten unverseifbaren
Bestandteilen des Oxydationsproduktes setzt sich als obere Schicht ab. Sie wird
abgetrennt und von neuem der Oxydation mit Salpetersäure zugeführt.' Die beim Ansäuern
der extrahierten Seifenlösung ausfallende Fettsäure enthält nur noch 6 °;o unverseifbare
Bestandteile, gegenüber dem ursprünglichen Gehalt von 35 %.