DE846693C - Verfahren zum Neutralisieren von alkalischen rohen Teersaeuren - Google Patents

Description

• Verfahren zum Neutralisieren von alkalischen rohen Teersäuren Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Neutralisieren von unten zu definierender alkalischer roher Kohleteersä Uren unter Verwendung von Schwefelsäure, wobei die freien Teersäuren in Freiheit gesetzt und Natriumsulfat oder Natriumsulfatdecahvdrat gebildet werden. Bei der Gewinnung von Teersäuren aus diese enthaltenden Rohölen, z. B. aus Teerdestillaten gewonnenen Karbol- und Naphthalinölen, wird das 01 zunächst mit verdünnter Schwefelsäure gewaschen (ungefähr a5(1,@oig), um so die Teerbasen zu entfernen. Das Öl wird daraufhin mit Alkali, gewöhnlich kaustischer Soda, gewaschen, welches die Teersäuren in Form ihrer Natriumverbindungen löst. Die Lösung scheidet sich als wässrige Schicht des Oles ab und wird sodann von dem gewaschenen Öl getrennt. Die w1 ßrige Schicht wird dampfdestilliert, um Spuren von enthaltenen Kohlewasserstotfen zu entfernen. Daraufhin wird angesäuert. Die Ansä nerung wird gewöhnlich mit Hilfe von hohlendioxvd vollzogen, welches Natriumcarbonat bildet und die Teeruren in Freiheit setzt. Diese bilden eine gesonderte Schicht. Im allgemeinen ist es nun nicht möglich, eine vollkommene Neutralisation mit Kohlendioxyd zu bewerkstelligen, mit der Folge, daß die Teersäureschicht, welche sich abtrennt, nicht nur einen Anteil an Wasser, sondern auch Alkali, gewöhnlich in Wasser gelöstes Natriumcarbonat, enthält. Diese rohen Teersäuren besitzen also eigenartigerweise alkalische Reaktion und sind dasjenige 'Material, das in der vorliegenden Beschreibttng als alkalische rohe Teersäuren bezeichnet wird.
• Die Neutralisation dieser rohen alkalischen Kohleteersäuren wird gewöhnlich mit starker Schefelsäure durchgeführt, die normalerweise 95 Gewichtsprozent S03 enthält. Das nach erfolgter Destillation sich ergebende Produkt ist im wesentlichen eine neutrale Suspension von Natriumsulfatkristallen in den rohen Teersäuren, welche darüber hinaus auch Sulfate von Teerbasen und Eisenverbindungen enthalten können. Das in den neutralisierten Teersäuren gegenwärtige Natriumsulfat ist in den für die nachfolgende Behandlung erforderlichen Anlagen störend. Es hinterläßt pechige Rückstände. Es verursacht durch Niederschlag aus den neutralisierten Teersäuren ein Verstopfen von Speiseleitungen. Das Natriumsulfat verbleibt in dem nichtabdestillierten Rückstand, der mit Rücksicht auf die dadurch bedingten veränderten physikalischen Eigenschaften schwerer zu entfernen ist. Schließlich und endlich verursacht das Natriumsulfat Korrosionen der diesem ausgesetzten Metalle bei den bei der Destillation von rohen Teersäuren üblichen Temperaturen.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Neutralisation von rohen alkalischen Kohleteersäuren in der Weise vorzunehmen, daß gleichzeitig das Natriumsulfat und die Teersäuren vollkommen voneinander getrennt werden. Es soll bei diesem Verfahren darüber hinaus ein Verlust an Teersäure nach Möglichkeit vermieden werden, und schließlich soll der Wassergehalt der neutralisierten Teersäure nicht wesentlich größer sein, als derjenige der rohen alkalischen Teersäuren, von denen ausgegangen wird. Endlich sollen Teersäuren von Teerbasen und deren Sulfaten getrennt werden.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird von einem vorausbestimmten Volumen von rohen alkalischen Teersäuren ausgegangen, deren Alkalität in üblicher Weise bestimmt wurde. Eine solche genau bestimmte Teersäuremenge wird unter Verwendung üblicher Mittel mit verdünnter Schwefelsäure vermischt, die im Überschuß gegenüber derjenigen Menge vorhanden ist, die zur exakten Neutralisation erforderlich ist. Die verdünnte Schwefelsäure kann auch Natriumsulfat in Lösung enthalten. Die Konzentration der verwendeten Schwefelsäure ist eine solche, daß nach Bildung einer wäßrigen und einer Teersäureschicht das Volumverhältnis dieser beiden Schichten nicht kleiner ist als Z : Zo und nicht größer ist als Z : Z. Die Teersäureschicht wird für gewöhnlich das größere Volumen auf= weisen. Der Ü berschuß der verwendeten Schwefelsäure kann zwischen Z und ioo°/o gegenüber derjenigen Schwefelsäuremenge schwanken, die zur Neutralisation erforderlich ist. Die Teersäureschicht oder -lüge wird unter Verwendung geeigneter Mittel abgezogen. Sollte sie noch geringe Mengen von freier Schwefelsäure enthalten, so wird sie durch Zugabe eines bestimmten Volumens alkalischer Teersäure neutralisiert. Das Endprodukt, in Form neutraler roher Teersäuren, enthält nur verhältnismäßig geringe Mengen von Natriumsulfat, welche in den Teersäuren gelöst enthalten sind, und wird ohne weitere Behandlung der Destillation zugeführt. Es kann der normalen Lufttemperatur ausgesetzt werden, ohne daß sich Natriumsulfatkristalle absetzen. Der Wassergehalt ist für gewöhnlich weniger als Z°/, größer als derjenige des Ausgangsmaterials, nämlich der alkalischen Teersäuren. Ist jedoch der Wassergehalt der alkalischen Teersäuren, von denen ausgegangen wird, abnorm hoch, so ist es möglich, daß der Wassergehalt der nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten neutralisierten Teersäuren kleiner ist als der des Ausgangsmaterials.
• Die wäßrige Schicht oder Schichten enthalten mehr als go°/o Natriumsulfat, das durch die Neutralisation gebildet wurde, und darüber hinaus den überwiegenden Teil des Überschusses der verwendeten Schwefelsäure. Die wäßrige Schicht kann aber auch geringe Mengen von Teersäuren enthalten, welche zum Teil in Lösung, zum Teil in Suspension sind. Diese wäßrige Lage oder Schicht kann durch Zugabe von Schwefelsäure verstärkt werden, und die so verstärkte Flüssigkeit läßt sich in geeigneter Menge zum Neutralisieren von rohen alkalischen Teersäuren verwenden. Durch diesen Kreislaufprozeß sind die Verluste an Teersäuren auf weniger als o,5"/', des Gesamtvolumens der behandelten Teersäuren herabgedrückt. Beispiel Zoo ccm roher alkalischer Teersäure einer Alkalität von o,8 g Na OH pro Zoo ccm werden mit o,5 normaler Schwefelsäure, die gegenüber der zur Neutralisation erforderlichen Menge in einem L'berschuß von 20°,..'o vorhanden ist, innig vermischt. Nach 36stündigem Stehen ist die Trennung in eine wäßrige und eine Teersäurelage vollzogen. Die Trennung ist scharf. Das Volumen der wäßrigen Schicht beträgt Zoo ccm, das der Teersäureschicht Z9¢ ccm. Die Teersäureschicht wird abgezogen, und es werden ihr 20 ccm des Ausgangsmaterials in Form alkalischer Teersäure zugegeben. Das so hergestellte Endprodukt ist neutral und enthält nur etwa ','8 derjenigen Natriumsulfatmenge, die vorliegt, wenn man die alkalischen Teersäuren in bekannter Weise durch Zugabe von 95°!o Schwefelsäure neutralisiert. Der Wassergehalt der neutralen Teersäuren ist weniger als Z°/a, höher als derjenige des Ausgangsmaterials (alkalische Teersäure). Die wäßrige Schicht enthält weniger als Z°/, Teersäure.
• Die rohen Teersäuren können geringe Mengen Teerbasen enthalten. Diese lassen sich nicht vollkommen von den Teersäuren trennen. Während der Neutralisation der rohen Teersäure mit Schwefelsäure gehen diese Teerbasen mit der Schwefelsäure Verbindungen ein. Diese Verbindungen in Form von Salzen sind in der verdünnten Schwefelsäure löslich. Dadurch werden die Teersäuren von den Basen befreit, welche gelöst in der wäßrigen Lage verbleiben. Sie scheiden sich nicht aus.
• Man hätte annehmen können, daß die gewünschte Phasentrennung oder Schichtenbildung von zwei sich gegenseitig beeinflussenden Faktoren abhängig ist, nämlich einerseits dem Überschuß an Säure und andererseits der Konzentration der verwendeten, verdünnten Säure. Versuche haben jedoch ergeben, daß diese Gegenseitigkeitsbeziehung der genannten Faktoren nicht vorliegt. Es wurde vielmehr festgestellt, daß bei konstantem Säureüberschuß, jedoch bei Veränderung der Konzentration, d. h. Verdünnungsgrad der verwendeten Säure, die gegenseitige Trennung der beiden Schichten ausschließlich vom Säureüberschuß abhängig ist und um so weniger stattfindet, je mehr sich der fJ`berschuß dem Wert o n:ihert. Ist also einmal der erforderliche C berscüuß festgestellt, so spielt die Konzentration keine Rolle mehr. Die Säurekonzentration .scheint einen sehr geringen Einftuß auszuüben, mit Ausnahme des Umstandes, claß eine sehr verdünnte Säure eine höhere wäßrige Abscheidungsschicht und eine stärkere Säure eine geringere Schicht ergibt. Die Begrenzung des Volumverhältnisses der wäßrigen Schicht zur Teerschicht in der Größe i : io und i : i i ist im wesentlichen durch die Praxis bestimmt. Ist das Volumen der wäßrigen Phase oder Schicht gegenüber demjenigen der Teersäure sehr klein, so ist es nicht leicht mit einer üblichere Anlage den wesentlichen Anteil der wäßrigen Phase abzuziehen. Es wurde jedoch festgestellt, daß ein Cbersteigen des Volumens der Teersäure gegenüber dem der wäßrigen Phase unnötig ist.

Claims (4)

1. PATENTA\SI'f;C-C111#:: i. Verfahren zum Neutralisieren roher, alkalischerlecrs;iuren, dadurch gekennzeichnet, dutl inan ein bestimmtes Volumen rotier alkalischer Teersäuren, deren Alkalität man vorher bestimmt hat, mit verdünnter Schwefelsäure solcher Menge vermischt, daß bei der darauffolgenden Abscheidung in eine wäßrige und eine Teersäureschicht das Volumen der beiden Schichten im Verhältnis nicht kleiner als r : io und nicht größer als i : i ist und daß man die Teersäureschicht dann abzieht.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man die Teersäureschicht durch Zugabe eines vorbestimmten Volumens alkalischer Teersäuren neutralisiert.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man gelöstes Natriumsulfat enthaltende, verdünnte Schwefelsäure verwendet.
4. 4. Verfahren nach Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die bereits Schwefelsäure enthaltende wäßrige Schicht mit Schwefelsäure versetzt und das Gemisch zum Neutralisieren von alkalischen Teersäuren verwendet.