DE878803C

DE878803C - Process for the production of emulsions of high molecular weight hydrocarbons, waxes or similar substances

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Publication number: DE878803C
Application number: DEB12224D
Authority: DE
Original assignee: BRAUNKOHLE BENZIN AG
Current assignee: BRAUNKOHLE BENZIN AG
Priority date: 1942-03-14
Filing date: 1942-03-14
Publication date: 1953-06-05

Description

Verfahren zur Herstellung von Emulsionen von hochmolekularen Kohlenwasserstoffen, Wachsen oder ähnlichen Stoffen Es ist bekannt, daß man durch Oxydation von Paraffinkohlenwasserstoffen, z. B. mit Luftsauerstoff bei erhöhter Temperatur, Erzeugnisse gewinnen kann, die mit wäßrigen Alkalien beständige Emulsionen bilden. Die emulgierende WirlSung dieser Stoffe ist häufig so groß, daß in der mit Alkalien gebildeten Emulsion noch weitere Mengen unlöslicher Stoffe, z. B. flüssige oder feste Paraffinkohlenwasserstoffe, Wachse od. dgl., emulgiert werden können.Process for the production of emulsions of high molecular weight hydrocarbons, Wax or similar substances It is known that by oxidation of paraffin hydrocarbons, z. B. with atmospheric oxygen at elevated temperature, can win products that Form stable emulsions with aqueous alkalis. The emulsifying effect of this Substance is often so large that there are still more in the emulsion formed with alkalis Amounts of insoluble substances, e.g. B. liquid or solid paraffinic hydrocarbons, Waxes or the like, can be emulsified.

Oxydiert man auf an sich bekannte Weise hochmolekulare, synthetisch aus Kohlenoxyd und Wasserstoff erhaltene Paraffine mit Schmelzpunkten oberhalb 700, z. B. So" oder höher, so findet man ebenfalls, daß die Oxydate mit Laugen Emulsionen bilden und gegebenenfalls noch weitere Mengen von Kohlenwasserstoffen zu emulgieren vermögen. If one oxidizes in a manner known per se, high molecular weight, synthetic paraffins obtained from carbon oxide and hydrogen with melting points above 700, z. B. So "or higher, it is also found that the oxidates with alkalis emulsions form and, if necessary, to emulsify further amounts of hydrocarbons capital.

Bei der Untersuchung der emulgierenden Eigenschaften von Oxydaten aus derartigen hochschmelzenden synthetischen Paraffinen wurde nun die überraschende Beobachtung gemacht, daß man aus den Oxydaten von hochmolekularen, oberhalb 701 schmelzenden Paraffinkohlenwasserstoffen durch Verseifung dann besonders gute Emulgiermittel für hochmolekulare Kohlenwasserstoffe, Wachse oder ähnliche Stoffe erhält, wenn man aus dem Oxydat vor der Verseifung durch eine Behandlung mit organischen Lösungsmitteln, wie niedrigmolekularen Alkoholen, Ketonen, Kohlenwasserstoffen od. dgl., die niedriger molekularen und somit leichter löslichen Anteile entfernt. Die Entfernung der leichter löslichen Anteile erfolgt vorteilhaft so weit, daß der Rückstand ein Molekulargewicht aufweist, das größenordnungsmäßir dem des zu emulgierenden Kohlenwasserstoffs gleichkommt. When studying the emulsifying properties of oxidates such high-melting synthetic paraffins now became the surprising one Observation made that from the oxidates of high molecular weight, above 701 Melting paraffinic hydrocarbons by saponification are then particularly good emulsifiers for high molecular weight hydrocarbons, waxes or similar substances, if one from the oxidate before the saponification by a treatment with organic solvents, such as low molecular weight alcohols, ketones, hydrocarbons or the like. The lower molecular and thus more easily soluble components removed. The removal of the lighter Soluble fractions are advantageously carried out to such an extent that the residue has a molecular weight has, the order of magnitude that of the hydrocarbon to be emulsified equals.

Das Molekulargewicht des Rückstandes kann etwa 10 bis 20 01o kleiner als das des zu emulgierenden Kohlenwasserstoffs sein; ein höheres Molekulargewicht ist nur von Vorteil. The molecular weight of the residue can be about 10 to 20,010 smaller than that of the hydrocarbon to be emulsified; a higher molecular weight is only beneficial.

Oxydiert man z. B. ein bei der katalytischen Kohlenoxydhydrierung anfallendes Paraffin vom Schmelzpunkt 84 bis 90° und einem Molekulargewicht von 600 bis 700 mit Luft bei etwa 1200 ohne Anwendung besonderer Katalysatoren in Eisengefäßen bis zur Erreichung einer Säurezahl von 45,8, einer Verseifungszahl von 82,2 (OH-Zahl = 40,0), so erhält man ein klebriges Produkt vom Schmelzpunkt 64° und einem Molekulargewicht von etwa 500. Dieses Oxydat liefert bei der Emulgierprobe, bei der 10 g Stoff mit I,5 g Pottasche und 60 g Wasser ion der Hitze verrührt werden, stabile Emulsionen. Auch eine Mischung von 7 g Oxydat und 3 g ursprünglichem Paraffin vom Schmelzpunkt 84 bis 90° gibt bei der Emulgierprobe noch eine gute Emulsion, während 6 g Oxydat mit 4 g Paraffin eine nur wenig haltbare Emulsion ergeben. If you oxidize z. B. one in the catalytic hydrogenation of carbohydrates accumulating paraffin with a melting point of 84 to 90 ° and a molecular weight of 600 to 700 with air at around 1200 without the use of special catalysts in iron vessels until an acid number of 45.8 and a saponification number of 82.2 (OH number = 40.0), a sticky product with a melting point of 64 ° and a molecular weight is obtained of about 500. In the emulsification test, this oxidate provides 10 g of substance 1.5 g of potash and 60 g of water are stirred in the heat, stable emulsions. Also a mixture of 7 g of oxidate and 3 g of original paraffin from the melting point 84 to 90 ° still gives a good emulsion in the emulsification test, while 6 g of oxidate with 4 g of paraffin result in an emulsion that is not very durable.

Zerlegt man das genannte Oxydat, indem man es bei Zimmertemperatur mit der dreifachen Menge Methanol intensiv auszieht, so gewinnt man einen unlöslichen Rückstand (I) und einen löslichen Anteil (II); die Eigenschaften beider gehen aus nachstehender Tafel hervor: Rückstand Extrakt Verlust (I) (II) Ausbeute ......... 70% 21,4% 8,6% Säurezahl ......... 32,0 89,4 Verseifungszahl .... 68,0 165,3 OH-Zahl .......... 32,0 82,0 F. P. ............. 67,0° flüssig Molekulargewicht .. 550 340 Beschaffenheit ..... fest, ölig trocken Der unlösliche Rückstand zeigt nun ein erheblich höheres Emulgiervermögen als das unzerlegte Oxydat; und zwar auch ein höheres als der Menge der weniger löslichen Fraktion im Rohoxydat entspricht. Bei der Emulgierprobe ergeben nämlich noch 2 g des Rückstandes (I) mit 8 g des Ausgangsparaffins eine stabile Emulsion. Während also 100 g Rohoxydat höchstens 66,6-g- Paraffin nicht völlig stabil zu emulgieren vermögen, vermögen die daraus gewinnbaren 70 g Rückstand 280 g Paraffin in eine stabile Emulsion überzuführen.If the said oxidate is broken down by intensively extracting it at room temperature with three times the amount of methanol, an insoluble residue (I) and a soluble fraction (II) are obtained; the properties of both are shown in the table below: Residue extract loss (I) (II) Yield ......... 70% 21.4% 8.6% Acid number ......... 32.0 89.4 Saponification number .... 68.0 165.3 OH number .......... 32.0 82.0 FP ............. 67.0 ° liquid Molecular weight .. 550 340 Texture ..... firm, oily dry The insoluble residue now shows a considerably higher emulsifying power than the undecomposed oxidate; namely also a higher than the amount of the less soluble fraction in the crude oxidate. In the emulsification test, 2 g of the residue (I) with 8 g of the starting paraffin result in a stable emulsion. While 100 g of crude oxidate cannot emulsify at most 66.6 g paraffin in a completely stable manner, the 70 g residue that can be obtained therefrom is able to convert 280 g paraffin into a stable emulsion.

Die aus dem Oxydat abgetrennten leichter löslichen, niedermolekularen Anteile besitzen ein hohes Emulgiervermögen für Kohlenwasserstoffe niedrigeren Molekulargewichts und können mit Vorteil zur Herstellung von Ölemulsionen oder zur Bereitung von Schmierfetten Verwendung finden. So vermögen 50 Gewichtsteile des Abgetrennten 50 Gewichtsteile eines von 260 bis 3200 siedenden, aus CO und H2 erhaltenen Öls oder 50 Gewichtsteile eines von 320 bis 380° siedenden synthetischen Paraffingatsches zu emulgieren. The more easily soluble, low molecular weight separated from the oxidate Fractions have a high emulsifying power for hydrocarbons of lower molecular weight and can be used with advantage for the production of oil emulsions or for the preparation of lubricating greases Find use. 50 parts by weight of what has been separated off are capable of 50 parts by weight one of 260 to 3200 boiling oil obtained from CO and H2 or 50 parts by weight to emulsify a synthetic slack wax boiling from 320 to 380 °.

Genau dasselbe beobachtet man, wenn man ein noch höher schmelzendes synthetisches Paraffin vom Schmelzpunkt 94 bis 98° und einem Molekulargewicht von 700 bis 800 auf die angegebene Weise oxydiert. Exactly the same thing is observed when one has an even higher melting point synthetic paraffin with a melting point of 94 to 98 ° and a molecular weight of 700 to 800 oxidized in the manner indicated.

Ein Oxydat mit der Säurezahl 46,8, Verseifungszahl 92,3, OH-Zahl 50, F. P. 74,0°, Molekulargewicht 650 ergab bei der Emulgierprobe, daß 6 g davon mit 4 g Paraffin vom Schmelzpunkt 84 bis 90° noch eine stabile, 4 g Oxydat mit 6 g des Paraffins dagegen nur eine wenig stabile Emulsion ergeben. Zerlegt man das Rohoxydat mit Methanol in der Kälte, so erhält man einen Rückstand (I) und einen Extrakt (II) mit folgenden Kennziffern: Rückstand Extrakt Verlust (I) (II) Ausbeute ........ 73,30/0 20,00/0 6,7% Säurezahl 29,6 86,4 Verseifungszahl . . 64,6 I83,2 OH-Zahl .......... 34 82 F. P. ............. 74,0° flüssig Molekulargewicht . . 700 350 Beschaffenheit hart, ölig trocken Der ungelöste Rückstand weist wiederum ein höheres Emulgiervermögen auf, denn 2 g davon vermögen 8 g Paraffin zu emulgieren. Das Emulgiervermögen des isolierten Rückstandes ist wiederum größer als im Gemenge mit den leichter löslichen Anteilen, obwohl diese selbst Emulgiervermögen, allerdings vorwiegend auf niedermolekulare Anteile besitzen. 100 g Rohoxydat emulgieren nämlich nur I50 g Paraffin, aber nicht stabil, während.die 73,3 g daraus isolierbaren Rückstandes 293 g Paraffin gut emulgieren.An oxidate with an acid number of 46.8, saponification number 92.3, OH number 50, FP 74.0 °, molecular weight 650 showed in the emulsification sample that 6 g of it with 4 g of paraffin with a melting point of 84 to 90 ° still had a stable, On the other hand, 4 g of oxidate with 6 g of the paraffin result in only a less stable emulsion. If the crude oxidate is broken down with methanol in the cold, a residue (I) and an extract (II) with the following codes are obtained: Residue extract loss (I) (II) Yield ........ 73.30 / 0 20.00 / 0 6.7% Acid number 29.6 86.4 Saponification number. . 64.6 I83.2 OH number .......... 34 82 FP ............. 74.0 ° liquid Molecular weight. . 700 350 Texture hard, oily dry The undissolved residue in turn has a higher emulsifying power, because 2 g of it are able to emulsify 8 g of paraffin. The emulsifying power of the isolated residue is again greater than in the mixture with the more easily soluble fractions, although these themselves have emulsifying power, albeit predominantly on low molecular weight fractions. 100 g of crude oxidate emulsify only 150 g of paraffin, but not in a stable manner, while the 73.3 g of residue that can be isolated from it emulsify 293 g of paraffin well.

Die Zerlegung der Rohoxydate kann außer mit Methylalkohol mit anderen Alkoholen, weiter mit Äther, Aceton, Kohlenwasserstoffen od. dgl. vorgenommen werden; man ist auch nicht gezwungen, in der Kälte zu arbeiten. Es ist durch wenige Tastversuche leicht zu ermitteln, wie weit die Zerlegung getrieben werden muß, um den für das jeweils zu emulgierende Material günstigsten Emulgator zu erhalten. The decomposition of the raw oxidates can be done with other than methyl alcohol Alcohols, further with ether, acetone, hydrocarbons or the like. Can be made; you are also not forced to work in the cold. It is through a few tactile attempts easy to determine how far the decomposition has to be carried out in order to obtain the for the In each case the material to be emulsified to obtain the cheapest emulsifier.

- Es ist bereits vorgeschlagen worden, Seifen besonders guter Waschwirkung dadurch herzustellen, daß Oxydate fester oder flüssiger Paraffinkohlenwasserstoffe mit verhältnismäßig kleinen Mengen wasserlöslicher organischer Lösungsmittel vorgereinigt werden, worauf verseift und das Unverseifbare abgetrennt werden soll. Aus diesem bekannten Verfahren, bei dem -Oxydate verhältnismäßig niedrig molekularer Paraffinkohlenwasserstoffe auf Seifen mit besonderer Waschwirkung aufgearbeitet werden sollen, läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren, das sich mit der Herstellung von Emulgatoren für hochmolekulare Kohlenwasserstoffe u. dgI. aus den Oxydaten hochmolekularer Paraffinkohlenwasserstoffe befaßt, nicht - entnehmen.- It has already been suggested that soaps have a particularly good washing effect by producing oxidates of solid or liquid paraffinic hydrocarbons Pre-cleaned with relatively small amounts of water-soluble organic solvents whereupon saponified and the unsaponifiable are to be separated. For this known process in which -Oxydate relatively low molecular weight paraffin hydrocarbons to be worked up on soaps with a special washing effect, that can be Process according to the invention, which deals with the production of emulsifiers for high molecular weight Hydrocarbons etc. from the oxidates of high molecular weight paraffin hydrocarbons concerned, not - inferred.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Process for the preparation of emulsions of high molecular weight hydrocarbons, waxes or similar substances, characterized that as an emulsifier from high molecular weight paraffinic hydrocarbons that melt above 70 ' obtained oxidation products are used in the saponified state, from which before saponification by treatment with organic solvents such as lower alcohols or ketones, the more easily soluble parts are removed.

2. The method according to claim I, characterized in that one such Oxidation products of the type mentioned used, from which by treatment with solvents the more easily soluble fractions are separated so far that the molecular weight the residue is roughly the same as that of the paraffin to be emulsified.