DE696136C

DE696136C - aten

Info

Publication number: DE696136C
Application number: DE1937I0058827
Authority: DE
Inventors: Dr Christoph Beck; Dr Franz Kremp
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1937-08-17
Filing date: 1937-08-17
Publication date: 1940-09-12

Description

Verfahren zur Herstellung von Fettsäuren und Nitraten Es ist ein Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung von Fettsäuren und technisch wertvollen Salzen bzw. Salzlösungen bekannt, bei dem man auf durch Verseifung von Oxydationsprodukten von Kohlenwasserstoffen hergestellte Alkali- oder Erdalkalisalze von Fettsäuren verdünnte wäßrige 'Salpetersäure mit weniger als 6o Gewichtsprozent H N 03 bei Temperaturen unterhalb ioo° einwirken läßt, hierbei die Säure unten in die wäßrige Seifenlösung einführt, so daß die Salpetersäure mit der sich oben abscheidenden Fettsäure möglichst wenig in Berührung kommt, hierauf die Fettsäureschicht abtrennt und die untere wäßrige Salzlösung als solche verwendet oder auf feste Salze verarbeitet. Die Verarbeitung auf feste Salze erfolgte. dabei in der Weise, daß man die Lösung neutralisierte, bis zu einem spez. Gewicht von 1,5 eindampfte und den beim Abkühlen sich abscheidenden Salpeter, der etwa 7¢% der angewandten Menge Salpetersäure entsprach, abfiltrierte. Beim Eindampfen der hierbei erhältlichen Mutterlauge konnte nur noch stark verunreinigter Salpeter erhalten werden, der etwa io bis 20% Salze niedrigmolekularer Carbonsäuren enthielt. Wollte .man auch die restlichen 26% Salpeter in genügend reiner Form erhalten, so mußte die Mutterlauge nochmals mit Salpetersäure angesäuert und nach Abtrennung der hierbei abgeschiedenen niedermolekularen Fettsäuren weiter eingedampft werden, gegebenenfalls bis zur Trocknis. Außerdemwar es erforderlich, die Mutterlauge vor dem Eindampfen zur Trocknis oder das schließlich sich abscheidende Nitrat zur Entfernung niedrigmolekularer Fettsäuren einer Extraktion zu unterziehen.
Es wurde nun gefunden, daß man aus bei der Behandlung von fettsauren Salzen, insbesondere fettsauren Alkali- oder Erdalkalisalzen, oder deren Lösungen mit verdünnter Salpetersäure erhältlichen Gemischen neben den Fettsäuren praktisch die gesamte angewandte Salpetersäure in Form reiner Nitrate

in einfacher Weise gewinnen kann, weiuF:;

man die nach Abtrennung der freien Fetr-',

säüren anfallende salpetersaure Niiratlösun*@;,

ohne Neutralisation einengt; das auskristallisierte Nitrat abtrennt und die verbleibende Mutterlauge gegebenenfalls bei einer weiteren Zersetzung fettsaurer Salze vorlegt. Es gelingt so, praktisch das gesamte Nitrat in einem Arbeitsgang ohne nochmaliges Ansäuern, Trennen der Schichten und Extrahieren zu gewinnen. Besonders vorteilhaft ist es, den mit Salpetersäure zu behandelnden fettsauren Salzen zunächst (aus früheren Ansätzen stammendes Mutterlaugen der beim ,Abtrennen des Salpeters entstehenden Art zuzusetzen, dann Salpetersäure zuzugeben, bis freie Salpetersäure im Gemisch vorhanden ist, und zu behandeln, bis die Fettsäuren in Freiheia gesetzt sind, worauf Abtrennung der letzteren und Aufarbeitung der Salpeter enthaltenden Lösung in der oben angegebenen Weise erfolgt. Man kann so fortlaufend die jeweils entstehenden Mutterlaugen für spätere Umsetzungen verwenden und praktisch die gesamte Menge der angewandten Salpetersäure in Form von Nitraten erhalten, die rein genug sind, um ohne weiteres verwendet werden zu können.
Die Verwendung der in dieser Weise immer wieder anfallenden Mutterlauge, die mit niedrigmolekularen, wasserlöslichen Fettsauren gesättigt ist, bringt den:- Vorteil mit sich, daß die in der Seife in Form von Salzen vorliegenden niedrigmolekularen, wasserlöslichen Fettsäuren beim Ansäuern in die Fettsäureschicht gehen. Meist können sie in dem Fettsäuregemisch verbleiben; gewünschtenfalls rönnen- sie durch. Destillation leicht abgetrennt werden.
Die, neue Arbeitsweise hat den weiteren Vorteil; daß bei Gegenwart von Mutterlaugen der genannten Art infolge der Anwesenheit wasserlöslicher, niedrigmolekularer Fettsäuren und geringer Mengen Salpetersäure in der Mutterlauge Zersetzung des in den Seifen enthaltenen Carbonats stattfindet. Daher findet das sonst eintretende lästige Schäumen der Seifenlösung beim Zugeben von Salpetersäure kaum statt; das Ansäuern kann rasch erfolgen, während es sonst langsam und vorsichtig durchgeführt werden muß.
Für das Verfahren können z. B. in beliebiger Weise erhaltene Seifenlösungen benutzt werden, beispielsweise solche, die durch Verseifung natürlich vorkommender Fette mit basisch wirkenden Mitteln, z. B. Alkali- oder Erdalkalihydroxyden, entstehen. Besondere Bedeutung hat das Verfahren für die Aufarbeitung von Oxydationsprodukten von Kohlenwasserstoffen, beispielsweise von Oxyda-

ti@nsprodukten von Paraffin, das aus Erdöl,

r, Hydrierungüprodukten von Kohle usw:

o @r Produkten der drucklosen katalytischen

,£Trnsetzung yon Kohlenoxyd mit Wasserstoff

stammen kann.
Das Eindampfen der nach der Entfernung der Fettsäuren verbleibenden Lösungen kann bei gewöhnlichem oder vermindertem Druck erfolgen; zweckmäßig verwendet man hierbei eine Kolonne, um zu vermeiden, daß wertvolle Bestandteile, z. B. Salpetersäure, abdestillieren. Man dampft beispielsweise so . weit ein, bis die Lösung ein spez. Gewicht von etwa i;5 hat. Läßt man dann abkühlen, so erhält man das Nitrat in-nahezu reiner Form; in der es leicht abzutrennen ist. Durch Auswaschen mit kleinen Mengen reiner Nitratlösung, die evtl. etwas Soda enthalten kann, wird das Nitrat in vollkommen reiner Form erhalten. Engt man stärker ein, so kann es vorteilhaft sein, auskristallisiertes Nitrat in der Wärme abzutrennen. Die Abtrennung kann z. B. durch Dekantieren, Zentrifugieren oder Filtrieren erfolgen.
Statt den Seifenlösungen vor dem Zusatz der Salpetersäure aus einem früheren Ansatz stammende Mutterlauge zuzugeben, kann man auch entsprechend wirkende, ähnlich zusammengesetzte Lösungen anderen Ursprungs verwenden, nämlich solche, die Salpeter und gegebenenfalls niedrigmolekulare Fettsäuren und geringe Mengen freier Salpetersäure enthalten.
Sehr vorteilhaft ist das Verfahren auch, wenn man wasserfreie Seifen, beispielsweise solche; wie sie nach dem in der Patentschrift 559632 beschriebenen Verfahren erhalten werden, mit Salpetersäure in die freien Fettsauren überführt. Bringt man derartige wasserfreie Seifen mit Mutterlaugen oder entsprechenden Lösungen der erwähnten Art zusammen, so bildet sich ein Seifenkern, der, sofern zwecks Beschleunigung .der Umsetzung bei erhöhter Temperatur gearbeitet wird, geschmolzen ist. Trotzdem wird das darin enthaltene Carbonat zum größten Teil rasch zersetzt, so daß bei der nachfolgenden Zugabe von Salpetersäure nur noch schwache Schaumbildung eintritt. Die Überführung des Seifenkerns in die Fettsäuren erfolgt ebenso glatt und schnell wie bei. Verwendung von Seifenlösungen. Aus der hierbei nach Abtrennung der Fettsäuren verbleibenden Lösung muß lediglich so viel Wasser abgetrennt werden, als - mit der Salpetersäure eingeführt wurde. Beispiel i Zu einer Lösung von ioo Gewichtsteilen aus der Paraffinoxydation stammenden Natronseifen in i 5o Gewichtsteilen Wasser gibt man i3o Gewichtsteile einer als Mutterlauge bei einem früheren Ansatz erhaltenen Lösung (s. Absatz 2 dieses Beispiels), die neben niedrigmolekularen Fettsäuren geringe Mengen freier Salpetersäure enthält und mit Natronsalpeter in der Kälte gesättigt ist. Das in der Seifenlösung enthaltene Carbonat wird hierbei unter Kohlensäureentwicklung ohne starkes Schäumen zersetzt. Dann gibt man bei 6o° unter kräftigem Rühren so lange Salpetersäure (mit einem Gehalt von 43 Gewichtsprozent H N 03) zu, bis in der unteren der beiden sich bildenden Schichten freie Salpetersäure nachweisbar ist, wozu etwa 77,6 Gewichtsteile Säure erforderlich sind. Man setzt das Rühren noch 1/2 Stunde bei .der gleichen Temperatur fort, läßt die Schichten sich trennen und entfernt die Fettsäuren. Die saure wäßrige Lösung wird im Vakuum eingedampft, bis sie ein spez. Gewicht von 1,5 hat; hierbei destillieren igo Gewichtsteile Wasser ab. Die eingedampfte Lösung läßt man auf 2o° abkühlen, filtriert den auskristallisierten Natronsalpeter ab, wäscht ihn mit io Gewichtsteilen einer 5 %igen, mit Natronsalpeter in der Kälte gesättigten Sodalösung und trocknet ihn. Man erhält 45 Gewichtsteile 99o/oigen trockenen Natronsalpeter.
Das saure 'Filtrat wird in der oben angegebenen Weise einer neuen, in Fettsäure überzuführenden Seifenlösung zugesetzt.
An Stelle der in Absatz i erwähnten Seifenlösung können auch solche Lösungen verwendet werden, die durch Verseifung natürlich vorkommender Fette oder öle finit basisch wirkenden Mitteln, z. B. Natronlauge, Kalilauge, Soda, Kalkmilch oder Baryt, erhalten wurden. Beispiel 2 5oo Gewichtsteile Seifenschnitzel (wasserfreie Natronseife) werden bei 70° unter Rühren zu 1450 Gewichtsteilen einer Lösung gegeben, die neben niedrigmolekularen Fettsäuren- geringe Mengen Salpetersäure enthält und xrt- der Kälte mit Natronsalpeter, gesättigt ist. Das in der Seife enthaltene Carbonat wird hierbei ohne starkes Schäumen zersetzt. Man -gibt 43%ige Salpetersäure unter kräftigem Rühren bei 6o° zu, bis die Masse kongosauer reagiert, wozu 389 Gewichtsteile der Säure notwendig sind. Man rührt noch 1,". Stunde bei 6o° weiter, läßt die beiden gebildeten Schichten sich trennen und entfernt die oben abgeschiedenen Fettsäuren. Die untere wäßrige Schicht wird im Vakuum eingedampft, bis 22o Gewichtsteile Wasser überdestilliert sind. Bei der Aufarbeitung des eingeengten Destillats in der in Beispiel i beschriebenen Weise und Waschen mit der entsprechenden Menge Sodalösung erhält man 225 Gewichtsteile 99o/oigen Natronsalpeter.
Das erhaltene Filtrat kann in der oben angegebenen Weise bei der Behandlung neuer Seifenmengen wieder verwendet werden:

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Fettsäuren und Nitraten bei der Zersetzung fettsaurer Salze oder ihrer Lösungen mit Salpetersäure, dadurch gekennzeichnet, daß die nach Abtrennung der freien Fettsäuren anfallende salpetersaure Nitratlösung ohne Neutralisation eingeengt, das auskristallisierte Nitrat abgetrennt und gegebenenfalls die verbleibende Mutterlauge bei einer weiteren Zersetzung fettsaurer Salze oder ihrer Lösungen vorgelegt wird.