DE684968C - Verfahren zur Verbesserung von Fettsaeuren bzw. Seifen aus Oxydationsprodukten von hochmolekularen nicht aromatischen Kohlenwasserstoffen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Verbesserung von Fettsäuren bzw. Seifen aus Oxydationsprodukten von hochmolekularen nicht aromatischen Kohlenwasserstoffen Bei der Herstellung von Seifen aus Oxydationsprodukten von hochmolekularen nicht aromatischen Kohlenwasserstoffen, z. B. Paraffin, i"st es erforderlich, daß die Verseifungsprodukte von Oxyfettsäuren, Laktonen u. dgl. sowie von polymeren Bestandteilen gründlich befreit werden, da diese Stoffe den Seifen einen unangenehmen Geruch verleihen und eine unerwünschte Verfärbung verursachen, so daß die Seifen für viele Zwecke, z. B. für den Hausgebrauch, ungeeignet sind.
• Es wurde nun gefunden, daß man Fettsäuren bzw. Seifen aus Oxydationsprodukten von hochmolekularen nicht aromatischen hohlenwasserstoffen, die frei von Oxyfettsäuren, Laktonen u. dgl. sind, auf einfache Weise gewinnen kann, wenn man- die verseiften Oxydationsprodukte zusammen mit wenigstens der gleichen Gewichtsmenge Wasser unter erhöhtem Druck auf Temperaturen oberhalb 280° erhitzt, dann den Druck stufenweise auf gewöhnlichen Druck entspannt und dabei die unverseiften Bestandteile in bekännter Weise von den Verseifungsprodukten abtrennt.
• Als Ausgangsstoffe eignen sich Oxydationsprodukte von Hart- und Weichparaffin, Paraffinöl, Petroleum, H_vdrierungsprodukten von Kohle, Teeren usw. 'Man kann Produkte verwenden, die durch V erseifung der Oxydationsprodukte mit einer der Verseifungszahl entsprechenden oder etwas größeren oder geringeren Menge von Alkalien, Erdalkalien u. dgl. erhalten wurden. Vorteilhaft benutzt man Verseifungsprodukte mit einem Wassergehalt von mindestens i5o °/o, berechnet auf die darin enthaltene Seife. Die Dauer der Behandlung richtet sich im allgemeinen nach der Art der Oxydationsprodukte, z. B. deren Gehalt an Oxvfettsäuren, Laktonen u. dgl. In der Regel ist es erforderlich, die Hitzebehandlung mindestens i Stunde lang durchzuführen. Die für das vorliegende Verfahren günstigsten Temperaturen liegen zwischen 310 und 3;0V, vorteilhaft arbeitet man bei etwa 320`. Unter den angegebenem Arbeitsbedingungen stellt sich in der Regel ein stark erhöhter Druck ein, der im allgemeinen ungefähr ioo at und mehr erreicht.
• Das unter Druck erhitzte Verseifungsprodukt wird dann unter weiterem Erhitzen stufenweise entspannt, wobei mit dem Wasserdampf die unverseiften Bestandteile entweichen. Es wird so erreicht, daß die Seife möglichst lange in wäßriger Lösung bleibt und genügend W asserdampf für die Entfernung der Gesamtmenge der unverseitbaren Bestandteile vorhanden ist. Zweckmäßig entspannt man durch geeignete Ventileinstellung zunächst bis zu einem Druck von 2o bis 5o at, wobei jedoch die durch die Entspannung erniedrigte Temperatur des Verseifungsproduktes wieder auf 32o bis 3303 gebracht wird. Das Erhitzen auf diese Temperatur ist auch -für die weitere Entspannung auf gewöhnlichem Druck erforderlich.
• Die unverseifbaren Bestandteile, die mit dem Wasserdampf abdestillieren, können durch Kondensation gewonnen und gegebenenfalls zusammen mit frischem Paraffin erneut der Oxydation unterworfen werden. Die Seifen werden in wasserfreiem geschmolzenem Zustand erhalten und lassen sich nach Kühlung und Zerkleinerung auf Seifenpulver oder Kernseife verarbeiten.
• Das Verfahren wird zweckmäßig in durchlaufendem Betrieb, z. B. in der in der beiliegendenZeichnung beschriebenenApparatur, vorgenommen. In der Zeichnung bedeutet i ein Meßgefäß für das Oxydationsprodukt, ein Meßgefäß für die \Tatronlauge, 3 ein Rührgefäß mit Ablaßrohr 4. für das '#-'nverseifbare, 5 ein Filter, 6 eine Hochdruckpumpe, ; ein Rückschlagv entil, 8 einen Reaktionsofen, 9 und io Entspannungsventile, i I die Zuleitung für die .Heizgase, 12 ein Ableitungsrohr für die Abgase, 13 ein Sammelgefäß für die geschmolzene Seife, 14 eine Kühlwalze, 15 einen Kühler für die unverseifbaren Bestandteile und Wasserdampf, 16 ein Abscheidegefäß für die unverseifbaren Bestandteile, 17 ein Ableitungsrohr für das Kondensnasser, 18 ein Ableitungsrohr für die unverseifbaren Bestandteile, i9, 2o und 21 sind Manometer.
• Es ist schon bekannt, Oxydationsprodukte von Kohlenwasserstoften mit einer geringen Menge Wasser unter Druck auf über 2803 zrr erhitzen, worauf die Entfernung der nicht verseiften Bestandteile aus (lern wasserhaltigen Verseifungsprodukt durch einfaches Entspannen ohne stufenweise Verminderung des Druckes bewirkt wird. Diesem -erfahren gegerriiber bietet das vorliegende Verfahren erhebliche Vorteile, da die Abtrennung der unverseifbaren Bestandteile aus (lern Verseifungsprodukt glatter und rascher verläuft, auch hat die stufenweise Druckverminderung den Vorteil, daß die Rohrleitungen an den Windungen nicht zu stark beansprucht werden, Es ist ferner ein Verfahren zum Reinigen von Seifen aus Oxydationsprodukten von Petroleum bekannt, bei dem man in die in einem geschlossenen Gefäß befindlichen Seifen bei Ternperaturen oberhalb @5o° Dampf einleitet und die dabei gebildeten Dämpfe aus dem Gefäß rasch entfernt, um die Seifen selbst in Gegenwart des Wasserdampfes möglichst wasserfrei zu erhalten. Bei diesem Verfahren wird praktisch kaum erhöhter Druck angewandt, sondern im Gegenteil vorzugsweise unter vermindertem Druck gearbeitet. Eine stufenweise Entspannung des Druckes erfolgt in diesem Falle nicht.
• Beispiel i Ein Produkt, das durch Oxydation von Hartparaffin in flüssiger Phase durch Einleiten von Luft bei i50° unter Zusatz von Mangannaphthenat als Katalysator erhalten wurde, wird mit 2oo/oiger -Natronlauge in einer Menge, die 4% weniger Ätznatron enthält, als der zur vollständigen Verseifung der Fettsäuren und Ester theoretisch erforderlichen Menge entspricht, in dem Rührgefäß ä (vgl. die Zeichnung) bei 9o° innig vermischt. Zu dem Verseifungsprodukt gibt man so viel Wasser, daß insgesamt 70 ojo Wasser darin enthalten sind. Das Produkt wird dann, evtl. nach vorheriger Abtrennung des sich von selbst abscheidenden Teils der unv erseifbaren Bestandteile, die durch das Rohr .4 abgezogen werden können, durch das Filter 5 mit Hilfe der Hochdruckpumpe 6 über das Rückschlagventil 7 kontinuierlich in den aus einem Röhrensystem bestehenden Reaktionsofen 8 gepumpt und darin auf 31o bis 32o° erhitzt, wobei die Durchflußgeschwindigkeit derart geregelt wird, daß sich ein Druck von 16o at einstellt und das Verseifungsgemisch etwa 2 Stunden lang irn Ofen verbleibt. Die gleichmäßige Aufrechterhaltung des Druckes wird durch das Entspannungsventil 9 geregelt. Der Druck wird dann stufenweise entspannt, und zwar zunächst durch das Ventil 9 von 16oatauf 25 at. Mit den abziehenden Dämpfen wird ein Teil der unverseifbaren Bestandteile aus (lern Verseifungsgemisch entfernt. Hierauf wird das V erseifungsgernisch durch das Entspannungsventil io auf gewöhnlichen Druck entspannt, wobei die unverseifbaren Bestandteile sowie färbende Bestandteile und Geruchstoffe zusammen mit dem Wasser- dampf praktisch völfig entfernt werden. Die zurückbleibende Seifenschmelze ist hell ,efärbt; sie wird in (las Sammelgefäß 13 <"eleitet und gelangt von dort auf eine Kühlwalze 14, auf der sie zu Schuppen verarbeitet wird. Der Wasserdampf mit den unverseifbaren Bestandteilen gelangt durch (las Sammelgefäß 13 in den Kühler i@, in dem die Kondensation erfolgt. Die unverseifbaren Bestandteile werden in (lein Abscheidegefäß i(1 gesammelt und durch das Ableitungsrohr 18 erneut der Oxydation zugeführt. Das kondensierte Wasser kann durch das Ableitungsrohr 17 entfernt werden.
• Die erhaltene Rohseife wird in Wasser -gelöst und sodann mit verdünnter Schwefelsäure angesäuert. Die dabei abgeschiedene Rohsäure, die nur o,5 bis 104 unverseifbare Bestandteile enthält, wird mit Wasserdampf hei 2 mm Druck destilliert, wobei folgendes Ergebnis erzielt wurde: Destillationsrückstand . . . . . . . . . . . . . . . . . 181110 Esterzahl der Fettsäure . . . . . . . . . . . . . . . o Farbe der Fettsäure in der i-Zoll-Wanne des Lovibondtintometers rot ........ i,o Die erhaltenen Fettsäuren sind frei von Laktonen, Oxyfettsäuren u. dgl. und besitzen eine sehr Belle Farbe.
• Beispiel .4oo kg eines durch Oxydation von Hartparaffin finit Luft bei 1i5° unter Zusatz von Natriumpalmitat als Katalysator erhaltenen Oxydationsproduktes mit der Verseifungszahl 14(i werden nach Zusatz von 2001 Wasser und 116 kg 35°/oiger Natronlauge bei 9o° verseift. Nach kurzem Stehen scheidet sich einTeil der unverseifbaren Bestandteile an der Oberflache von selbst ab und wird abgetrennt, worauf das Verseifungsprodukt in den oben beschriebenen Reaktionsofen eingeführt und auf 3i5° erhitzt wird. Nach il/_stündiger Behandlung unter einem Druck von i5o at wird bis auf einen Druck von 3o at entspannt, wobei mit dein abziehenden Wasserdampf die Hauptmenge der unverseifbaren Bestandteile entfernt wird. Sobald das Verseifungsgemisch wieder die Temperatur von etwa 3201 erreicht hat, wird durch ein zweites Entspannungsventil auf gewöhnlichen Druckentspannt, wobei mit dem Wasserdampf der Rest der unverseifbaren Bestandteile abdestilliert. Die zurückbleibende 315' heiße Seifenschmelze fließt aus dem Reaktionsofen auf eine Kühlwalze und wird dabei in Form von Schuppen erhalten. Die Schuppen werden gemahlen und eignen sich zur Herstellung von Seifenpulvern und anderen Waschmitteln.
• Die hell gefärbte Rohseife kann auch auf Fettsäure verarbeitet werden, indem man die Seifenlösung mit 5o°/oiger Schwefelsäure ansäuert und die dabei abgeschiedene Rollfettsäure im Vakuum mit Wasserdampf destilliert. 'Man erhält dabei ein Fettsäuregemisch mit folgenden Kennzahlen: Destillationsrückstand.................. 9°/o Esterzahl der Fettsäure................ o Farbe der Fettsäure in der i-Zoll-Wanne des Lovibondtintometers rot . . . . . . . . . 0,3' Es wird also nur ein verhältnismäßig geringer Destillationsrückstand erhalten; die gewonnenen Fettsäuren sind frei von Estel-n und Laktonen und besitzen eine helle Farbe.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Verbesserung von Seifen bzw. Fettsäuren aus Oxydationsprodukten von hochmolekularen nicht aromatischen Kohlenwasserstofen durch Erhitzen mit Wasser unter erhöhtem Druck auf Temperaturen oberhalb Ao° und darauffolgendes Entspannen, dadurch -ekennzeichnet, daß man die verseiften Oxydationsprodukte zusammen finit mindestens der gleichen Gewichtsmenge Wasser erhitzt und dann den Druck stufenweise entspannt.