Verfahren zur Herstellung von Estern Die Veresterung von Säuren mit
Alkoholen, z. B. höheren Fettsäuren mit Glycerin, erfolgt nach der bisher üblichen
Arbeitsweise nur sehr langsam, und die praktische Durchführung der Reaktion erfordert
auch bei Verwendung eines intensiv arbeitenden Rührwerkes verhältnismäßig lange
Zeit.Process for the production of esters The esterification of acids with
Alcohols, e.g. B. higher fatty acids with glycerol, takes place according to the usual
It works very slowly and requires the reaction to be carried out in practice
even when using an intensively working agitator for a relatively long time
Time.
Es wurde nun gefunden, daß die Veresterung höherer Fettsäuren mit
zwei- oder dreiwertigen Alkoholen vorteilhaft in der Weise ausgeführt werden kann,
daß man die Fettsäuren oder solche enthaltende Gemische, insbesondere saure Öle
oder Fette, im Gemisch mit dem Alkohol in der Hitze in flüssiger Phase kontinuierlich
über Füllkörper fließen läßt. Durch die hierbei eintretende feine Verteilung der
Flüssigkeiten und ihre gegenseitige innige Durchmischung wird eine erhebliche Beschleunigung
der Reaktion erzielt; außerdem wird durch die Schaffung großer Oberflächen eine
wesentliche Erleichterung hinsichtlich der Entfernung .des bei der Reaktion gebildeten
Wassers bewirkt. Man kann z. B. gewöhnliche Füllkörper und auch solche, die auf
.der Oberfläche katalytisch wirksame Stoffe enthalten oder völlig aus diesen bestehen,
wie Tonerde, aktive Kohle usw., verwenden und ferner auch den Reaktionskomponenten
Katalysatoren zumischen. Vorteilhaft arbeitet man unter Anwendung von Vakuum. Die
Arbeitsweise des Patents 54.8 370 wird hier ausgenommen. Man hat schon vorgeschlagen,
die Veresterung von organischen Säuren mit Alkoholen in Gegenwart von Metallkatalvsatoren
auszuführen, wobei die Metalle in regulinischer Form verwendet werden oder auch
auf Einsatzkörpern aufgetragen sein können. Derartige Einsatzkörper sind z. B. im
Reaktionsraum angeordnete Platten, Siebe, Körbe, Teller usw., auf bzw. in denen
der Katalysator ausgebreitet ist. Die Verwendung von beliebig gelagerten Füllkörpern.
über die die Reaktionskomponenten in flüssiger Phase und in dünner Schicht geleitet
werden, ist jedoch bei jenem bekannten Verfahren nicht vorgesehen. Sofern die Metallkatalvsatoren
in unregelmäßiger Anordnung verwendet werden, wird in Rührgefäßen gearbeitet, wobei
die eingetragenen Metallkörper also nicht als Füllkörper dienen, über die die Reaktionskomponenten
in dünnen Schichten fließen. Gegenüber dem Bekannten zeigt das vorliegende Verfahren
noch den wesentlichen Unterschied, daß bei ihm in kontinuierlichem Betrieb gearbeitet
wird, wodurch ein rasches Arbeiten möglich ist. Dies hat zur Folge, daß die bereits
veresterten Öle nicht allzulange Zeit der hohen V eresterungstemperatur ausgesetzt
werden müssen und somit eine Schädigung der behandelten Öle vermieden wird. Man
hat auch schon die Veresterung von Alkoholen und Säuren in der Gasphase unter Verwendung
von mit Katalysatoren imprägnierten
Füllkörpern vorgenommen. Im
vorliegenden Falle wird dagegen die Veresterung in flüssiger Phase durchgeführt.It has now been found that the esterification of higher fatty acids with di- or trihydric alcohols can advantageously be carried out in such a way that the fatty acids or mixtures containing them, in particular acidic oils or fats, are mixed with the alcohol in the heat in the liquid phase can flow continuously over packing. The resulting fine distribution of the liquids and their mutual intimate mixing result in a considerable acceleration of the reaction; In addition, the creation of large surfaces makes it much easier to remove the water formed during the reaction. You can z. B. ordinary packing and also those that contain catalytically active substances on the surface or consist entirely of these, such as alumina, active charcoal, etc., and also add catalysts to the reaction components. It is advantageous to work using a vacuum. The operation of patent 54.8 370 is excluded here. It has already been proposed to carry out the esterification of organic acids with alcohols in the presence of metal catalysts, the metals being used in regular form or being able to be applied to insert bodies. Such insert bodies are z. B. arranged in the reaction chamber plates, sieves, baskets, plates, etc., on or in which the catalyst is spread. The use of randomly supported packing. However, this known process does not provide for the reaction components through which the reaction components are passed in the liquid phase and in a thin layer. If the metal catalysts are used in an irregular arrangement, the process is carried out in stirred vessels, so the metal bodies introduced do not serve as fillers over which the reaction components flow in thin layers. Compared to the known method, the present process still shows the essential difference that it is operated in continuous operation, which enables rapid operation. As a result, the oils that have already been esterified do not have to be exposed to the high esterification temperature for too long, thus avoiding damage to the treated oils. The esterification of alcohols and acids in the gas phase has also been carried out using packings impregnated with catalysts. In the present case, however, the esterification is carried out in the liquid phase.
Beispiel i Auf einen mit gekörnter Kohle gefüllten, auf i8o bis 2oo°
geheizten Reaktionsturm, dessen Durchmesser und Höhe sich wie etwa i : io verhalten,
gibt man im Verlauf von 2 Stunden 5oo Teile Olivenölfettsäure, die o,i
% Zinnoelat gelöst enthält, und ioo Teile Glvcerin. Der in der Kolonne herrschende
Druck beträgt io bis 2o mm. Am unteren Teil des Turmes wird der gebildete Ester
abgezogen; er wirb gewaschen und entsäuert. Die Ausbeute, bezogen auf die angewandte
Menge Fettsäure, ist größer als 95 °%. Statt der Oliv enölfettsäure kann auch ein
diese Säure im freienZustan.de enthaltendes Olivenöl angewandt werden. Beispiel
e In einen auf 2o bis 25 mm Druck evakuierten, mit bohnengroßen Bimsteinstücken
gefüllten Reaktionsturm, der auf i8o bis igo° geheizt ist und dessen Durchmesser
und Höhe sich wie i : io verhalten, läßt man im Verlauf von 5 Stunden iooo Teile
Erdnußfettsäure mit der Säurezahl i92 und 2io Teile 92 °/oiges Glycerin einfließen.
Das unten abgezogene Produkt wird glycerinfrei gewaschen, entsäuert und in üblicher
Weise weiterverarbeitet. Über 9501, der angewandten Fettsäure werden hierbei
verestert. EXAMPLE i 500 parts of olive oil fatty acid containing 0.1% tin oil in solution are added over a period of 2 hours to a reaction tower filled with granulated charcoal and heated to 180 ° to 200 °, the diameter and height of which are approximately i: io ioo parts of Glvcerin. The pressure prevailing in the column is 10 to 20 mm. The ester formed is drawn off at the lower part of the tower; he advertises washed and deacidified. The yield, based on the amount of fatty acid used, is greater than 95%. Instead of the olive oil fatty acid, it is also possible to use an olive oil containing this acid in freiZustan.de. Example e In a reaction tower, evacuated to a pressure of 20 to 25 mm and filled with pieces of pumice the size of beans, which is heated to 180 to igo ° and whose diameter and height are as i: io, 1000 parts of peanut fatty acid are left with the in the course of 5 hours Acid number 192 and 2io parts 92% glycerol flow. The product withdrawn at the bottom is washed free of glycerol, deacidified and further processed in the usual way. Over 9501 of the fatty acids used are esterified in this process.
Beispiel 3 Durch einen senkrechten, mit körnigem Bimsstein gefüllten,
auf i8o° geheizten Reaktionsturm, dessen Durchmesser zur Höhe wie i : 15 beträgt,
läßt man bei gewöhnlichem Druck im Verlauf von 3 Stunden 70o Teile Erdnußfettsäure
von der Säurezahl 193 und 95 Teile Glykol durchfließen. Gleichzeitig sorgt
ein dem Flüssigkeitsstrom entgegenziehender Strom von trockener Kohlensäure für
Entfernung ,des Reaktionswassers. Das gebildete Estergemisch von der Säurezahl 12
wird wie üblich entsäuert und gebleicht. Example 3 70 ° parts peanut fatty acid with an acid number of 193 and 95 parts glycol are allowed to flow through a vertical reaction tower filled with granular pumice stone and heated to 180 °, the height of which is about i: 15, at normal pressure over the course of 3 hours. At the same time, a stream of dry carbonic acid moving towards the liquid stream removes the water of reaction. The resulting ester mixture with an acid number of 12 is deacidified and bleached as usual.