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Verfahren zur Reinigung synthetischer Fettsäuren Zur Reinigung von
Rohfettsäuren kann man die unreinen Säuregemische bekanntlich zunächst mit Soda
oder Natronlauge verseifen.. Die entstandenen Seifenlösungen werden sodann durch
Extraktion mit Benzin oder anderen Lösungsmitteln von ihren Verunreinigungen, d.
h. von den noch vorhandenen Kohlenwasserstoffen (Neutralöl) und von bei der Oxydation
entstandenen unerwünschten Nebienprodukten, wie z. B. von 'Estern, höheren Alkoholen,
Oxysäuren usw., befreit. Zur Vermeidung von Emulsionsbildungen, welche den Betrieb
wesentlich erschweren und zu einem erheblichen Fettsäureverlust führen, hat man
den zur Behandlung kommenden Seifenlösungen bereits niedere Alkohole, z. B@. Äthyl-,
Propyl- oder Butylalkohol, zugesetzt.
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Nach der Extraktion der Seifenlösung setzt man die Fettsäuren durch
Zugabe von Mineralsäure wieder in Freiheit. Darauf erfolgt durch Destillation eine
Abtrennung des noch vorhandenen Alkohols und der zurückgebliebenen Extraktionsmittelreste.
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Eine derartige Fettsäureraffinierung weist außerordentliche Mängel
auf. Besonders nachteilig ist der hohe Alkali- und Säureverbrauch, den. die Herstellung
und Zersetzung der als Zwischenprodukt entstehenden Seifen erfordert. Es war trotzdem
bisher nicht möglich, die Fettsäureraffinierung auf anderem Wege, z. B. durch unmittelbare
Behandlung der Fettsäure, vorzunehmen, weil unter den bis jetzt verwendeten Arbeitsbedingungen
freie Fettsäuren im Extraktionsmittel weitgehend löslich sind, was zur Erschwerung
des Extraktionsbetriebes und zu Fettsäureverlusten führt. Ein weiterer Übelstand
der bisherigen Arbeitsweise ist die bei der Extraktion auftretende Emulsionsbildung,
welche ebenfalls zu Fettsäureverlusten führt und
sich bisher mir
durch weitgehende Verdünnung der alkoholischen Seifenlösungen mit Wasser vermeiden
ließ.
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Es wurde nun die überraschende Beobachtung gemacht, daß konzentrierte
Seifenlösungen, diesen Mangel nicht _aufweisen, wenn freie Fettsäuren in dem Ausmaß
und -der Konzentration vorhanden sind, daß sich säure Seifen bilden. Man kann in
diesem Fall Lösungen mit 25 bis 3511/9 Gesamtfettsaure verarbeiten, ohne daß eine
erschwerende Emulsionsbildung auftritt. Unter diesen Umstän-" den wirkt das Extraktionsmittel,
insbesondere das.-hauptsächlich zur Verwendung kommende Benzin, nicht auf die freien
Fettsäuren der sauren Seife ein, sondern entfernt tatsächlich nur die unerwünschten
Verbindungen. Die Extraktion kann in an sich bekannter Weise in leeren oder mit
Füllkörpern gefüllten Gefäßen durchgeführt werden. -Besonders vorteilhaft ist es,
wenn man die zur Verarbeitung kommenden Seifenlösungen durch Zugabe von Säuren oder
Einleitung von Kohlensäure vorher annähernd auf den Neutralpunkt, d" h. auf einen
pH-Wert von annähernd 6,5 bis 7,o einstellt.
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Die neue Arbeitsweise besitzt große Vorteile, weil die erfindungsgemäß
zur Behandlung kommenden sauren -Seifen, denen -die allgemeine Formel R- Na-RH oder
2-R-Na-RHbzw. R-Na-2-RH zukommt, nur die Hälfte oder sogar -nur den dritten Teil
derjenigen Alkalimenge enthalten., die zur vollständigen Neutralisation der Fettsäure
erforderlich wäre. Aus diesem Grunde kommt man bei dem neuen Verfahren mit der Hälfte-
oder einem Drittel der bisher bei der Fettsäureraffination erforderlichen Alkali-
und Mineralsäuremenge aus. Diese Tatsache führt zu einer erheblichen Verbilligung
der Raffinierung.
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Ein weiterer Vorteil besteht in der gesteigerten Raum-Zeit-,Ausbeute.
Während bisher nur Lösungen mit etwa ioo/o- Fettsäure in Form von Seifen verarbeitet
wurden, kann man mit Hilfe des neuen Verfahrens Lösungen raffinieren, die bis zu
35 Volumprozent Fettsäure enthalten, von denen nur 1/s bis 1/2 an Alkali gebunden
zu sein brauchen. Diese Behandlung ist nur deshalb möglich, weil derart hochkonzentrierteFettsäure-Seifen
Lösungen einerseit.s kaum zur Emulsionsbildung neigen und andererseits die vorhandene
Fettsäure unter diesen Konzentra:'tionsverhältnissen im Extraktionsmittel prelctisch
unlöslich bleibt.
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Das Verfahren ist -für Rohfettsäuren aller Art geeignet. Besonders
große Vorteile bietet es bei der Aufarbeitung synthetisch gewonnener Fettsäuregemische,
wie sie beispielsweise durch Paraffinoxydation oder durch Weiterverarbeitung von
Aldehydgemischen entstehen, die durch katalytische Wassergasänlagerung an Olefine
erhalten wurden.
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-'eitere Einzelheiten sind aus dem nachstehenden Ausführungsbeispiel
ersichtlich. Ausführungsbeispiel In ein ungefähr 3 m hohes, allseitig.geschlossenes
Gefäß von 3fo cm Durchmesser wurden ioo 1 einer Lösung gebracht, die 3!o Volumprozent
rohe Fettsäure enthielt. Die-vorhandene Fettsäure war zur Hälfte als Nattronseife
gebunden, während die andere Hälfte als freie Fettsäure vorlag und mit dem gebundenen
Fettsäureanteil eine saure Seife bildete. Außerdem enthielt die Lösung ungefähr
15 % Äthylalkohol.
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In das mit der unreinen Fettsäure-Seife-Lösung bis zu annähernd 8o
1/o gefüllte Gefäß wurde durch ,eipe Rohrleitung von etwa 15 mm Lichtweite von unten
her Benzin eingeleitet, das zwischen 6o bis ioo° C siedete. Das Benzin stieg durch
die Seifenlösung hindurch nach oben und nahm auf diese @@Veise alle extrahierbarenBestandteile,
insbesondere die Reste vorhandener Kohlenwasserstofe (Neutralöl), höhere Alkohole,
Ester und sonstige unerwünschte Verbindungen heraus. Am Kopf des Realetion,sgefäßes
wurde das mit den umerwünschten Verbindungen angereicherte Benzin abgezogen und
in einen Destillierapparat übergeführt. Das hier verdampfte Benzin wurde in einem
Kühler kondensiert und den Extraktionsapparat von neuem zugeführt.
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Die vorgelegte saure Seifenlösung wurde auf diese Weise 2o Stunden
lang der Extraktion unterworfen. Darauf ließ man sie in einen Rührwerkskessel ab,
wo so lange\Mineralsäure, z.-B.-Schwefelsäure, zugegeben wurde, bis ein pH-Wert
von 5,5 bis 6,o erreicht war. Hierbei ergaben sich 381 einer aus Fettsäure, Benzin
und Äthylalkohol bestehenden Mischung, aus der durch Erwärmung auf annähernd -i50°'
C in einer Destillfationsbluse das Benzin und der Äthylalkohol abgetrieben wenden
konnte. Als Destillationsrückstand verblieben 24. kg einer Fettsäure, die eine Verseifungszahl
von 28o aufwies und praktisch frei von unerwünschten Verunreinigungen war.
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Bei der Destillation des zur Extraktion verwendeten Benzins wurden
3,1 kg Extraktionsrückstand erhalten, der eine Neutralisationszahl von i, eine Verseifungszahl
5o und eine Hydroxylzahl von 8o aufwies, also praktisch keime Fettsäuren enthielt.