-
Verfahren zur Herstellung von Fettsäuren Es ist bekannt, durch Oxydation
von Kohlenwasserstoffgemischen, wie Paraffin, Erdöl, oder von Montanwachs usw. mittels
Salpetersäure, Stickoxyden oder solche enthaltenden Gasen fettsäurereiche Oxydationsprodukte
herzustellen. Bei der Weiterverarbeitung dieser Oxydationsprodukte, z. B. durch
Destillation, Verseifung, Bleichen u. dgl., auf Seifen, Emulgiermittel usw. machen
sich jedoch erhebliche Schwierigkeiten geltend, wie überschäumen beim Destillieren,
unvollständige Trennung der Fettsäuren aus dem Oxydationsgemisch usw.; außerdem
besitzen die aus derartigen Fettsäuregemischen hergestellten technischen Produkte
meist einen spezifischen, unangenehmen Geruch.
-
Es wurde nun gefunden, daß alle diese Schwierigkeiten in einfacher
Weise beseitigt werden können, und daß man zu hochwertigen Fettsäuren gelangt, wenn
man das Oxydationsprodukt mit wäßrigen Alkalien, Erdalkalien oder Säuren einer Druckerhitzung,
z-,veckmäßig bei Temperaturen oberhalb i 5o°, unterwirft. Es hat sich gezeigt, daß
durch diese Behandlung die im Oxydationsprodukt vorhandenen organischen stickstoffhaltigen
Verbindungen, die sowohl die Ursache für die bei der Aufarbeitung eintretenden Störungen
als auch die Träger des unangenehmen Geruches sind, entfernt werden.
-
Bei Verwendung von wäßrigem Alkali oder Erdalkali arbeitet man vorteilhaft
mit einem Überschuß von etwa 5 bis 15 °/o (berechnet auf die Verseifungszahl des
Oxydationsproduktes) und bei Temperaturen von i 5o bis 25o° und Drucken von 5 bis
30 at. Hierbei erfolgt eine Umwandlung des ursprünglich in Nitroform vorliegenden
Stickstoffs in die Aminoform und dann eine Abspaltung in Form von Ammoniak und Aminen.
Die abziehenden, meist leicht flüchtigen Stickstoffverbindungen können durch Kondensation
öder Absorption wiedergewonnen werden. Nach dem Ansäuern des so behandelten Produkts,
z. B. mit Mineralsäuren, kann die nunmehr praktisch stickstofffreie und geruchlose
Fettsäure leicht isoliert werden. Handelt es sich um die Herstellung von Seifen
oder Emulgiermitteln, so arbeitet man vorteilhaft in der Weise, daß man das noch
stickstoffhaltige, fettsäurereiche Oxydationsprodukt mit einem Überschuß an Alkali
verseift und nach dem Ausblasen der Stickstoffverbindungen durch einen dem angewandten
Lberschuß an Alkali entsprechenden Zusatz geruchloser vegetabilischer, animalischer
oder künstlicher Fettsäuren zu dem verseiften Oxydationsprodukt unmittelbar die
gewünschte Komposition von Haushalt-, Kern- oder Toiletteseife erzeugt, worauf der
Ansatz nach den in der Seifenindustrie üblichen Methoden fertig aufgearbeitet werden
kann.
-
Auch durch Behandlung der rohen Oxydationsprodukte mit wäßrigen Säuren
oder
sauer wirkenden Mitteln können die störenden Stickstoffverbindungen
entfernt werden. Man kann beispielsweise das Oxydationsprodukt mit verdünnten Mineralsäuren,
wie Schwefelsäure, Salzsäure oder Phosphorsäure, oder auch mit wasserlöslichen organischen
Säuren unter den obengenannten Bedingungen des Druckes und der Temperatur behandeln.
Die stickstoffhaltigen Verbindungen werden hierdurch in wasserlösliche Substanzen
übergeführt und können so leicht in bekannter Weise von den Fettsäuren abgetrennt
werden. Die Entfernung der Stickstoffverbindungen kann außerdem mit Vorteil im Anschluß
an eine Bleichung der stickstofflialtigen Fettsäuren mit Chlor in Gegenwart von
Wasser oder mit wasserhaltiger unterchloriger Säure vorgenommen werden, wobei die
beim Bleichen sich bildende Salzsäure zum Herauslösen der Stickstoffverbindungen
benutzt wird.
-
Die Behandlung von Paraffinoxydationsprodukten allgemein mit einem
Überschuß an Verseifungsmittel unter weitgehendem Ausschiuß von Wasser und Erhitzen
ohne Anwendung von Druck ist bekannt. Ebenso ist schon vorgeschlagen worden, die
alkaliunlöslichen Anteile von stickstoffhaltigen Oxydationsprodukten des Petroleums
usw. zwecks Erzielung stickstofffreier Säuren mit Ätznatron bei Zoo bis 300° zu
verschmelzen. Der Vorteil des beanspruchten Verfahrens, bei dem die Oxydationsprodukte
(vor allein auch die alkalilöslichen Anteile) in Gegenwart von wäßrigenAlkalien
usw. einer Druckerhitzung in einem geschlossenen Autoklaven unterworfen werden,
besteht darin, daß die Abspaltung des organisch gebundenen Stickstoffs infolge der
hydrolysierenden bzw. verseifenden Wirkung des Wassers unter den angegebenen Bedingungen
wesentlich leichter und schneller erfolgt als bei den bekannten Arbeitsweisen. Ein
weiterer Vorteil besteht in dem einfacheren und wirtschaftlicheren Arbeiten, das
sich aus der Durchführung des Verfahrens in wäßrigen Lösungen gegenüber dem bekannten
Verschmelzen ohne weiteres ergibt. Beispiel I Hartparaffin wird mit konzentrierten
gasförmigen höheren Stickoxyden bei erhöhtem Druck in der Wärme oxydiert. Das so
gewonnene Oxydationsprodukt, das einen Stickstoffgehalt von 2'/,0/, besitzt und
dessen Säurezahl Zoo beträgt, wird mit 2o °foiger Natronlauge verseift, wobei man
einen Überschuß an Natronlauge (berechnet auf die Verseifungszahl) verwendet. Das
alkalische Verseifungsprodukt wird im Autoldaven bei 25 at i Stunde lang auf 23o°
erhitzt. Die sich hierbei abspaltenden Stickstoffverbindungen werden mit einem inerten
Gas aus der alkalischen Lösung ausgetrieben, wobei man so lange mit dem inerten
Gas behandelt, bis die entweichenden Dämpfe rotes Lackmuspapier nicht mehr blau
färben. Die alkalische Seifenlösung wird alsdann verdünnt und von evtl. sich abscheidendem,
nicht oxydiertem Paraffin getrennt, worauf die Fettsäuren durch Ansäuern mit verdünnter
Mineralsäure wieder ausgefällt werden. Durch diese Behandlung wird der ursprünglich
im Rohprodukt vorhandene Stickstoff bis auf einen Rest von 0,21/o entfernt. Die
gereinigten Fettsäuren können ohne Schwierigkeiten auf Seifen usw. weiterverarbeitet
werden. Beispiel e ioo Teile eines durch Einwirkung von höheren Stickoxyden auf
geschmolzenes Paraffin bei erhöhtem Druck erhaltenen Oxydationsproduktes mit einem
Stickstoffgehalt von 3,5 % werden mit aoo Teilen 6 n-Schwefelsäure 2 Stunden lang
unter Schütteln in einem Autoklaven bei einem Druck von etwa 5 at auf i70° erhitzt.
Nach dem Abtrennen der Schwefelsäure wird die Fettsäure gewaschen. Die so behandelte
schwefelsäurefreie Fettsäure enthält noch 0,4 °/o Stickstoff, der bei der Weiterverarbeitung
nicht mehr stört.