DE581829C

DE581829C - Verfahren zur Gewinnung von Fettsaeuren

Info

Publication number: DE581829C
Application number: DE1930581829D
Authority: DE
Inventors: Dr Christoph Beck; Dr Helmut Weissbach
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1930-09-26
Filing date: 1930-09-26
Publication date: 1933-08-03

Description

Es ist bekannt, Paraffinkohlenwasserstoffe, insbesondere Hart- oder Weichparaffin, durch Behandeln mit Salpetersäure·oder Stickoxyden in Carbonsäuren überzuführen. Bei Ausführung dieses Verfahrens hat man bisher die Oxydation so weitgehend durchgeführt, daß die Kohlenwasserstoffe vollständig oder nahezu vollständig in Säuren umgewandelt wurden. Man ging von der Annahme aus, daß die bei dieser Arbeitsweise erhältlichen Säuren, die in der Salpetersäure unlöslich sind, insbesondere nach Abspaltung des bei der Oxydation aufgenommenen' Stickstoffs, reine Fettsäuren darstellen und infolgedessen an Stelle natürlicher Fettsäuren zur Seifenfabrikation und ähnlichen Zwecken ohne weiteres geeignet seien.

Es hat sich aber gezeigt, daß die Verwendung dieser Produkte zur Herstellung von Seifen, Emulgiermitteln u. dgl. häufig nur schwierig oder überhaupt nicht möglich ist, da die Oxydationsprodukte einen Gehalt an hochsiedenden Verbindungen mit hoher Neutralisationszahl, die offenbar im wesentlichen höhermolekulare Dicarbonsäuren darstellen, enthalten. Diese Verbindungen werden bei der bisher üblichen Aufarbeitung der rohen Oxydationsprodukte, z. B. durch Behandeln mit wäßrigen Lösungen, um die Stickstoffabspaltung zu bewirken, oder durch Behandeln mit organischen Lösungsmitteln, zwecks Abtrennung unverseifbarer Bestandteile u. dgl., nicht entfernt.

Es wurde nun gefunden, daß man durch Oxydation von Paraffinkohlenwasserstoffen oder solche enthaltenden Gemischen mittels Salpetersäure oder Stickoxyden zu Fettsäuren gelangen kann, die sehr gut zur Herstellung .von Seifen, Emulgiermitteln u. dgl. verwendet werden können, wenn man hierbei das Vorhandensein wesentlicher Mengen an mehrbasischen Carbonsäuren in den Endprodukten vermeidet, indem man den Oxydationsprozeß abbricht, sobald die Oxydationsprodukte bis zu etwa 80 °/₀ verseifbare Bestandteile aufweisen.

Die Bildung der unerwünschten hochsiedenden Verbindungen läßt sich durch geeignete Führung des Oxydationsprozesses stark zurückdrängen, z. B. indem man die Reaktionskomponenten während der Oxydation dauernd mischt und die Oxydation rechtzeitig unterbricht. Der Oxydationsgrad, bei dem die Unterbrechung zweckmäßig erfolgt, richtet sich nach dem angewandten Ausgangsmaterial und den Reaktionsbedingungen; er kann in jedem Falle leicht durch Vorversuche ermittelt werden. Bei Tafelparaffin, das mit Salpetersäure bei Temperaturen zwischen 60 und 12o° oxydiert wird, beginnt die BiI-dung von Dicarbonsäuren u. dgl., nachdem etwa 80 °/₀ des Ausgangsmaterials zu Fett-

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Or. Christoph Beck in Ludwigshafen a. Rh. und Dr. Helmut Weißbach in Mannheim-Feudenheim.

säuren oxydiert worden sind. Unterbricht man die Oxydation in diesem Zeitpunkt, so erhält man bei der üblichen Aufarbeitung ein Fettsäuregemisch, das praktisch frei von Dicarbonsäuren und anderen unerwünschten Stoffen ist und sich hervorragend zur Herstellung von Seifen, Emulgiermitteln usw. eignet. Die bei der Aufarbeitung des Oxydationsproduktes abgetrennten nichtsauren ίο Bestandteile werden zweckmäßig erneut der Oxydation zugeführt und liefern bei entsprechender Arbeitsweise gleichfalls reine Fettsäuren.

Man hat schon Kohlenwasserstoffe unter Anwendung von Salpetersäure oder Stickoxyden oxydiert und dabei so gearbeitet, daß eine wesentliche Ausbeute an Säuren erzielt wird. Die Führung der Oxydation bis zu einem bestimmten Grade, nämlich so weit, daß keine wesentlichen Mengen an mehrbasischen Carbonsäuren oder stickstoffhaltigen Derivaten dieser gebildet werden, ist dagegen in der Literatur nicht beschrieben worden. Man hat auch schon die auf die vorerwähnte Weise erhaltenen Säuregemische in einzelne Fraktionen zerlegt. Hierbei erfolgte jedoch die Trennung lediglich nach dem Gesichtspunkt, das durch Oxydation erhaltene Säuregemisch in flüssige und feste Säuren zu zerlegen. In der Literatur wurde ferner darauf hingewiesen, daß bei der Oxydation von Kohlenwasserstoffen die für die Oxydation benötigte Zeit, Temperatur, Sauerstoffmenge und Druckhöhe von der Art des zu oxydierenden Kohlenwasserstoffs abhängig und diesem jeweils anzupassen sei. Aus diesen ganz allgemeinen Angaben konnte jedoch nicht hergeleitet werden, daß man gerade die wertvollen Monocarbonsäuren sehr glatt erhalten kann, wenn man die Oxydation der Kohlenwasserstoffe bis zu einem gewissen Oxydationsgrad führt.

Beispiel

+5 200 kg Hartparaffin (Schmelzpunkt 52°) werden in einem säurefesten, mit Rückflußkühler und Gasableitungsrohr versehenen Rührapparat bei 110 bis 120⁰ allmählich mit 24s 1 Salpetersäure (82,2 Volumprozent) in Reaktion gebracht. Sobald das Paraffinoxydationsprodukt ein spez. Gewicht von 0,88 bei yo° erreicht hat, was nach etwa 4 Stunden der Fall ist, wird die wäßrige Lösung, die noch etwa 45 Volumprozent HNO₃ enthält, abgelassen und das Oxydationsprodukt durch weiteres Rühren bei etwa ioo°, evtl. unter Durchblasen von etwas Luft, von gelösten Stickoxydgasen befreit. Es werden 224 kg eines Oxydationsproduktes mit folgenden Kennzahlen erhalten: Säurezahl 73, Verseifungszahl 190, unverseifbare Bestandteile 26,8 °/₀, Gehalt an Stickstoff 2,72 °/₀. Das Produkt wird in 300 1 10 °/_oiger Natronlauge gelöst und in einem druckfesten Rührgefäß etwa 3 Stunden lang auf 230⁰ erhitzt. Nach Abkühlen auf roo° wird die Seifenlösung mit Wasser auf etwa 1000 1 verdünnt, wobei sich oben eine Schicht unverseifter Bestandteile abscheidet, die von der wäßrigen Lösung getrennt wird. Es werden 86 kg unverseifter Bestandteile erhalten, die für sich oder mit frischem Paraffin wieder in der oben beschriebenen Weise oxydiert und weiterbehandelt werden. Die erhaltene Seifenlösung scheidet beim Ansäuern mit verdünnter Mineralsäure 106 kg eines Fettsäuregemisches ab, das nach dem Abtrennen und Auswaschen der Mineralsäure folgende Kennzahlen aufweist: Säurezahl 206, Verseifungszahl 214, unverseifbare Bestandteile 13,5 °/₀, Gehalt an Stickstoff 0,3 0/0. Das dunkel gefärbte Fettsäuregemisch wird hierauf zwecks Gewinnung eines hellen Produkts, zweckmäßig im Vakuum und unter Durchleiten von Wasserdampf, destilliert, ohne daß jedoch dabei die Zersetzungstemperatur der Fettsäuren überschritten wird. Bis zur Temperatur von 280⁰ bei 7 mm Druck werden 80 kg eines Destillats erhalten, das praktisch frei von hochsiedenden Verbindungen mit hoher Neutralisationszahl ist und sich zur Seifenherstellung ausgezeichnet verwenden läßt.

Das in der vorstehenden Weise erhaltene rohe bzw. durch die alkalische Behandlung von Stickstoff befreite Oxydationsprodukt enthält praktisch nur geringe Mengen unerwünschter mehrbasischer Carbonsäuren. Es kann daher auch unmittelbar als solches Verwendung finden, falls eine Trennung von den sonst noch im Rohprodukt vorhandenen Ver- iod unreinigungen (dunkel gefärbten, nicht flüchtigen Bestandteilen) nicht erforderlich ist. Beispielsweise können derartige Rohprodukte für die Herstellung von Asphaltemulsionen usw. Verwendung finden.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Gewinnung von Fettsäuren durch Oxydation von Paraffinkohlenwasserstoffen mittels Salpetersäure oder Stickoxyden, dadurch gekennzeichnet, daß man das Vorhandensein wesentlicher Mengen an mehrbasischen Carbonsäuren in den Endprodukten vermeidet, indem- man den Oxydationsprozeß abbricht, sobald die Oxydationsprodukte bis zu etwa 80 °/₀ verseifbare Bestandteile aufweisen.