DE863979C - Verfahren zur Gewinnung von Lackharzen, Teeroelen und Benzolunloeslichem aus Steinkohlenteer - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung von Lackharzen, Teerölen und Benzolunlöslichem aus Steinkohlenteer Zur Gewinnung von Lackharzen aus Steinkohlenteer «-urale dieser seither einem Destillationsverfahren unterworfen und die hierbei anfallenden Peche verwandt. Diese Steinkohlenteerpeche haben sich wegen ihrer Ungleichmäßigkeit und besonders wegen ihrer Neigung zu vorzeitiger Rißbildüng als Anstriche nicht allgemein durchsetzen können. Ferner verhindert der schwarze Farbton ihre An-,tvendung für viele Anstrichzwecke, wo es auf farbige Tönung ankommt. Infolge der Notwendigkeit, die Teere zwecks höherer Teerölausbeute auf verhältnismäßig hohe Temperaturen zu erhitzen, und durch die lange- Dauer der Destillutllon werden die Peche meistens stark verkrackt; dieses wird durch die Erhöhung von: Benzolunlöslichem bestätigt, das durch Neubildung während der Destillation entsteht und auf eine Depolymerisation oder Verkrackung oder einer inneren Oxydation zurückzuführen ist. Durch das Benzolunlösliche wird die Elastizität, die Ausgiebigkeit und der Farbton drr Peche ungünstig beeinflußt. Die bisherigem, in ihrer Zusammensetzung stark schwankenden Teerpeche bieten deswegen für die Lackfabrikation keine gleichbleibende Rohstoffgrundlage, um so weniger, als sie neben dem hohen und wechselnden Köhlen§foffgehalt durchweg auch- einen- beträchtlichen Gehalt an schweren Teerölen besitzen, der wohl durch den hohen, adsorptionskräftigen, Rußgehalt im Pech gebunden wird und in ebenfalls wechselnden Mengen im Teerpech verbleibt. Dieser Teerölgehalt im Pech ist lacktechnisch ebenfalls unerwünscht, weil er besonders in kalter Jahreszeit infolge einer langsamen Verdunstung der schweren Teeröle im Anstrich festgehalten wird und weil die verdunstenden Anteile währende der Jahreszelten mit starken Temperaturschwankungen durch den oberflächlich schon fest gewordenen Film entweichen und hierbei starke Riß- und Runzelbildung verursachen.
• Wie nun gefunden wurde, läßfi sich die ungünstige Beschaffenheit der Teerpeche vermeiden, wenn man bei ihrer Gewinnung von der Anwendung eines Destillationsverfahrens absieht und die im Steinkohlenteer schon von der Verkokung her enthaltenen harzbildenden Anteile mit geeigneten Lösungsmitteln auswäscht, was bei gewöhnlicher Temperatur öder nur geringer Erwärmung auf 30 bis 50° möglich ist.
• Zur Ausführung der Erfindung wird der Steinkohlen-teer zunächst durch eine schonende Destillation von Wasser und den leichten Benzolkohlenwasserstoffen mindestens bis einschließlich zur Solventnaphtha 2 befreit, wobei die Teere nur kurze Zeit möglichst niedrigen Destillationstemperaturen bis etwa 1451 ausgesetzt werden.. Gute Ergebnisse erreicht man z. B. in Hochvakuumdünnschichtverdampferrr oder bei einer Vakuumwasserdampfdestillation auf Kolonnenapparaten. Diese Behandlung bei niedriger Temperatur beeinträchtigt den Rückstand für die weitere Durchführung des Verfahrens in keiner Weise. Der verbleibende Steinkohlenteer wird dann in eine geeignete Schütteltrommel, ein Rührgefäß oder eine Extraktionsvorrichtung eingeführt und mit Benzin oder ahnliehen Kohlenwasserstoffen, vorteilhaft im Gegenstrom, selektiv behandelt, bis der Teerölgehalt des Teeres erschöpft ist. Hierdurch werden die in Benzin löslichen Teeröle von den benzinunlöslichen Harzkörpern getrennt. Der benzinunlösliche Harzkörper schließt gleichzeitig alle im Teer enthaltenen Ruß- und Ascheanteile ein. Aus der erhaltenen blanken Lösung bleiben nach dem Abtreiben des Lösungsmittels die Teeröle zurück, aus welchen beim Erkalten der eventuelle Gehalt an kristallinen Körpern ausfällt. Die Teeröle können zweckmäßig noch weiter raffiniert und fraktioniert werden.
• Die auf diese Weise schonend ausgewaschenen Lackharze finit dem hierin enthaltenen Benzinunlöslichen werden so weitgehend mit Benzol oder Benzolhomologen, Chlorbenzol od. dgl. gelöst, bis eine Filtration -oder Zentrifugierung zwecks AbscheidÜng des beträchtlichen Genaltes an, Kohlenstoff und sonstigen unlöslichen Anteilen -erfolgen kann.
• Während der normale Steinkohlenteer selbst in stärkerer Verdünnung nicht filtrierbar ist, weil sich die Verunreinigungen sofort auf die Filterfläche niederschlagen und diese vollständig verstopfen, läßt sich das zusammen mit dem Unlöslichen des Teeres ausgewaschene und in Benzollösung gebrachte Lackharz vom Benzolunlös!lichen leicht abtrennen.
• Das Benzolunlösliche wird in Rahmenfilterpressen oder mit Zentrifugen abgeschieden, dann nochmals mit Benzol oder Benzolhomologen od. dgl. nachgewaschen und unter Wiedergewinnung des Gehaltes an Verdünnungsmittel getrocknet. Die filtrierte Lackharzlösung wird durch Destillation von: dem Lösungsmittel befreit. Es wird ein reines, hochglänzendes Lackharz vorn wesentlich besserer Durchsichtigkeit erhalten, als dies der dünnste Anstrich aus dem seither bekannten Steinkohlenteerpech erzielen ließ, der praktisch undurchsichtig ist.
• Das auf diese Weise gewonnene Lackharz ermöglicht die Herstellung von verschiedenen bunten Anstrichfarbtönen durch Abreibung mit deckfähigen Pigmentfarben und gestattet vielseitige Kombination mit anderen Kunstharz- und Weichmacherzusätzen, die sonst in Steinkohlenteerpech entweder überhaupt nidht löslich sind oder schnell wieder ausgefällt werden. Das neue Lackharz aus Steinkohlenteer ist völlig frei von allen denjenigen Krackprodukten, die bisher die Ungleichmäßigkeit der Steinkohlenteerpeche verursacht-en und deren Bildung durch den langen Destillationsprozeß des Steinkohlenteeres bei hoher Temperatur bedingt wurde.
• Das Auswaschen der Teeröle zur Gewinnung der hierin enthaltenen Lackharze bietet vielseitige Vorteile im Vergleich zu den bisher bekannten Teerölprodukten nicht nur für die Lackherstellung, sondern auch als verbreiterte Rohstoffbasis für viele andere Einsatzzwecke, wo genau kontrollierbare Harzprodukte benötigt werden., z. B. für Ausguß- und Abdichtungszwecke.
• Im Gegensatz zu den meisten ungleichmäßig anfallenden normalen Steinkohlenteerpechen, die viele lacktechnische Mängel besitzen, werden .nach dem Verfahren Lackharze von, wesentlich edlerer Qualität aus dem Steinkohlenteerpech gewonnen. Qualität neuen Lackharze sind völlig in Benzolkohlen4 wasserstoffen löslich ohne auszufallen und besitzen eine um etwa 300/0 erhöhte lacktechnische Ausgiebigkeit, weil sie frei von unlöslichen: Anteilen sind. Sie sind frei von schweren Teerölen, die in allen bisher bekannten Teerprodukten in schwankenden Mengen enthalten waren und mit als die Ursache der Rißbildung bei Teerpechfilmen anzusprechen sind, sowie frei von schädlichen Anthrazernresten.
• Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise wie folgt ausgeführt werden: Zoo kg Rohsteinkohlenteer werden bei möglichst niedriger Temperatur einer schnellen, schonenden Destillation unterworfen. Auf diese Weise können bei Temperaturen bis 1q:5" -3 bis zo% niedrig siedende Teeröle abdestilliert werden.
• Zoo kg eines so andestillierten Teeres werden in einem rotierenden Extrakteur mit etwa der zweifachen Menge Benzin zuerst bei Tagestemperatur vermischt und 15 Minuten der Ruhe überlassen. Hierauf wird die sich über dem Teer klar absetzende Benzinlösung abgetrennt; sie kann zwecks Wiedergewinnung des Benzins einer sofortigen Destillation unterworfen werden. Das Auswaschen wird so lange wiederholt, bis der sich immer mehr verdickende Teer praktisch frei von Teerölen geworden ist. Während der letztern Extraktion wird die Temperatur wegen des dicker gewordenen Teeres zweckmäßig auf etwa 3o bis 5o° erhöht. Die Benzinauszüge werden durch Destillation in Benzin und Teeröl getrennt.
• Der durch diese Behandlung ziemlich fest und bröcklig gewordene Teerrest wird unter Erwärmen mit der zwei- bis dreifachen Menge Ben.zolkohlenwasserstoffen, Chlorbenzol od. dgl. behandelt, wobei ein schwankender Gehalt an Unlöslichem anfällt, der durch Abfiltrieren, Zentrifugieren od. dgl. abgetrennt wird. Der Rückstand wird mehrmals mit Benzol nachgewaschen. Durch Abdestillieren des Lösungsmittels bis 2oo° erhält man ein Lackharz vom Erweichungspunkt nach K. S. von 45 bis 5o°. Durch Erhöhung der Destillationstemperatur erhält man Lackharze mit höheren Erweichungspunhten.
• Beispielsweise wurden aus ioo Teilen eines Regensburger Steinkdhlengasteeres erhalten: 2% Wasser, 3,9% Vordes.tillat, 71% Teeröl, 17,9% Lackharz, a% Rußharz.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Gewinnung von Lackharzen, Teerölen und Benzolunlöslichem aus Steinkohlenteer, dadurch gekennzeichnet, daß der durch schonende Destillation von den leichten Kohlenwasserstoffern befreite Teer mit einem die Teeröle lösenden, die Harzkörper jedoch ungelöst lassenden Lösungsmittel, z. B. leicht siedenden Bernzinkohlenwasserstoffen, wiederholt ausgeschüttelt oder im Gegenstrom ausgelaugt wird, worauf der ungelöste Teeranteil mit Benzol, Solventnaphtha, Chlorbenzol od. dgl., gegebenenfalls unter Erwärmen, extrahiert, das hierbei Unlösliche durch Filtrieren, Zentrifugieren od. dgl. abgetrennt und die erhaltenen Benzin- und Benzollösungen getrennt durch Destillation in Benzin und Teeröle bzw. Benzol und Lackharze getrennt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswaschen bzw. Ausfällen mit Benzin unter Druck, gegebenenfalls unter Zusatz gasförmiger Bünzinkohlenwasserstoffe, vorgenommen wird.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen,i und' 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswaschen mit Benzin oder Petroläther, zum Schluß unter Erhöhung der Temperatur auf 3o bis 5o°, vorgenommen wird. d.. Verfahren nach .den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Abd'estillieren des Benzols von der Lackharzbenzollösung der Erweichungspunkt der Lackharze durch Erhöhung der Destillationstemperattir erhöht wird.