DE933390C

DE933390C - Process for the production of synthetic fatty acids

Info

Publication number: DE933390C
Application number: DER2353D
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr Martin
Original assignee: CHEMISCHE VERWERTUNGSGESELLSCHAFT OBERHAUSEN MBH
Current assignee: CHEMISCHE VERWERTUNGSGESELLSCHAFT OBERHAUSEN MBH
Priority date: 1940-01-25
Filing date: 1940-01-25
Publication date: 1955-09-22

Description

Verfahren zur Herstellung synthetischer Fettsäuren Zusatz zum Patent 881 791 Im Patent 88I 79I wurde ein Verfahren beschrieben, das olefinhaltige Reaktionsprodukte der bei gewöhnlichem oder erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur durchgeführten Kohlenoxydhydrierung durch Einwirkung von Kohlenoxyd und Wasserstoff unter Verwendung von Katalysatoren, wie sie bei der Kohlenoxydhydrierung venvendet werden, unter solchen Bedingungen behandelt, daß an die Olefine etwa je 1 Mol Kohlenoxyd und Wasserstoff angelagert wird, worauf die erhaltenen Produkte durch milde Oxydation in Fettsäuren übergeführt und diese Fettsäuren dem Reaktionsgemisch durch Laugen in Form von fettsauren Salzen entzogen werden. Die Fettsäuren selbst werden alsdann in bekannter Weise aus ihren Alkalisalzen gewonnen.Process for the production of synthetic fatty acids Addition to the patent 881 791 In patent 88I 79I a process was described which olefin-containing reaction products that carried out at ordinary or elevated pressure and temperature Carbohydrate hydrogenation by the action of carbohydrate and hydrogen using of catalysts such as those used in the hydrogenation of carbohydrates Treated such conditions that to the olefins about 1 mole of carbon oxide and hydrogen is deposited, whereupon the products obtained are converted into fatty acids by mild oxidation and these fatty acids are added to the reaction mixture by alkaline solutions in the form of fatty acids Salts are withdrawn. The fatty acids themselves are then produced in a known manner obtained from their alkali salts.

Es wurde nun gefunden, daß sich Fettsäuren auch aus Olefinen oder olefinhaltigen Reaktionsprodukten erhalten lassen, die bei der thermischen oder katalytischen Spaltung von Kohlenwasserstoffen entstehen wenn diese Produkte bei Drucken in der Größenordnung von etwa 100 at und Temperaturen von etwa 50 bis 2000 unter Verwendung von Katalysatoren, wie sie bei der Kohlenoxydhydrierung unter gewöhnlichen oder erhöhten Drucken und erhöhten Temperaturen angewendet werden, mit Kohlenoxyd und Wasserstoff behandelt werden, worauf das erhaltene Gemisch einer milden Oxydation unterzogen und die hierbei erhaltenen Fettsäuren dem Gemisch entzogen werden. Als Ausgangsstoffe kommen beispielsweise Reaktionsprodukte aus der katalytischen oder thermischen Spaltung von kohlenstoffhaltigen Stoffen, insbesondere von höhermolekulare Kohlenwasserstoffe enthaltenen Gemischen, in Frage. Auch olefinhaltige Produkte aus der thermischen Gaserzeugung können verwendet werden. It has now been found that fatty acids are also made from olefins or Can be obtained olefin-containing reaction products, the thermal or catalytic cracking of hydrocarbons arise when these products are involved Pressures on the order of about 100 atm and temperatures of about 50 to 2000 using catalysts such as them in carbohydrate hydrogenation are used under ordinary or elevated pressures and temperatures, be treated with carbon dioxide and hydrogen, whereupon the mixture obtained is a subjected to mild oxidation and the fatty acids obtained in this way removed from the mixture will. The starting materials are, for example, reaction products from the catalytic or thermal cleavage of carbonaceous substances, especially of higher molecular weight Mixtures containing hydrocarbons, in question. Also products containing olefins from thermal gas generation can be used.

Gegenüber dem bekannten Vorschlag zur Gewinnung von Fettsäuren durch direkte Oxydation von Kohlenwasserstoffen besteht der wesentliche Vorteil des vorliegenden Verfahrens darin, daß die erfindungsgemäß als Ausgangsstoffe benutzten Olefine restlos in Fettsäuren übergeführt werden, während bekanntlich bei der Oxydation von Kohlenwasserstoffen höchstens 8o 0/o des der Oxydation unterworfenen Materials in Fettsäuren umgewandelt werden können. Das Verfahren hat besondere Bedeutung im Hinblick auf den gesteigerten Bedarf an allen Produkten, für die Fett säuren als Grundlage dienen, wobei besonders auf die Erzeugung von Ölen und Fetten hingewiesen sei, sowie auf die Notwendigkeit der restlosen Überführung technischer Produkte in wertvolle Erzeugnisse. Compared to the well-known proposal for the production of fatty acids by Direct oxidation of hydrocarbons is the main advantage of the present Process in that the olefins used according to the invention as starting materials completely are converted into fatty acids, while is known to occur in the oxidation of hydrocarbons at most 80% of the material subjected to oxidation is converted into fatty acids can be. The procedure is of particular importance with regard to the increased Demand for all products for which fatty acids serve as a basis, with particular attention should be drawn to the production of oils and fats, as well as the necessity the complete conversion of technical products into valuable products.

Bei der Durchführung des Verfahrens werden die als Ausgangsstoffe benutzten Olefine oder olefinhaltigen Produkte der Einwirkung von Kohlenoxyd und Wasserstoff bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur unterworfen, wobei z. B. ein Druck von etwa 100 at und Temperaturen von etwa 50 bis 2000 verwendet werden können. Durch anschließende milde Oxydation der bei Einwirkung von Kohlenoxyd und Wasserstoff auf die Ausgangsstoffe erhaltenen sauerstoffhaltigen Gemische wird eine praktisch Ioo°/Oige Gewinnung von Fettsäuren aus den Ausgangsstoffen erreicht. When carrying out the process, they are used as starting materials used olefins or olefinic products of the action of carbon monoxide and Subjected to hydrogen at elevated pressure and temperature, with z. B. pressures of about 100 atmospheres and temperatures of about 50 to 2000 can be used can. By subsequent mild oxidation of the carbon dioxide and Hydrogen on the starting materials obtained oxygen-containing mixtures is a practically 100% recovery of fatty acids from the starting materials achieved.

Beispiel I Von einem durch Druck-Wärme-Spaltung höhermolekularer Kohlenwasserstoffe der katalytischen Kohlenoxydhydrierung erhaltenen Spaltprodukt, dessen Siedebereich zwischen 150 bis 350° lag und das 40 % Olefine enthielt, wurden 1000 g mit 45 g Kobalt in Form eines feingepulverten Kobalt-Thorium-Magnesium-Kieselgur-Katalysator, in dem die einzelnen Bestandteile in Mengen von 110 : 5 : 10 : 200 enthalten waren, versetzt und in einem druckfesten Gefäß bei etwa I40° und 200 at unter Rühren mit Wassergas (I CO: I H2) behandelt. Nach Ablauf von etwa 4 Stunden haben die Olefinkohlenwasserstoffe je I Mol CO und H2 aufgenommen. Das flüssige Reaktionsprodukt wird durch Filtrieren vom Katalysator befreit und dann bei 70 bis 80° unter Rühren mit Luft behandelt. Die auf diese Weise erhaltenen Rohfettsäuren werden mittels alkoholischer Natronlauge in bekannter Weise verseift und anschließend durch Extrahieren mit Leichtbenzin vom Neutralöl befreit. Die hierbei entstandene Menge an Fettsäure beträgt zwischen 300 und 350 g. Example I Of a higher molecular weight by pressure-heat splitting Hydrocarbons obtained from catalytic carbohydrate hydrogenation, whose boiling range was between 150 and 350 ° and which contained 40% olefins 1000 g with 45 g cobalt in the form of a finely powdered cobalt-thorium-magnesium-kieselguhr catalyst, in which the individual components were contained in amounts of 110: 5: 10: 200, added and in a pressure-tight vessel at about 140 ° and 200 atm while stirring Treated water gas (I CO: I H2). After about 4 hours have elapsed, the olefinic hydrocarbons will be found per 1 mole of CO and H2 added. The liquid reaction product is filtered through freed from the catalyst and then treated with air at 70 to 80 ° with stirring. The crude fatty acids obtained in this way are made using alcoholic sodium hydroxide solution saponified in a known manner and then by extraction with light gasoline freed from neutral oil. The resulting amount of fatty acid is between 300 and 350 g.

Beispiel 2 Von einem Spaltöl, das zwischen 200 und 320° siedete, eine Siedekennziffer von 254° und eine Hydrierjodzahl von 57 aufwies, die einem Gehalt von 44 01o Olefinen der Molekülgröße C,i bis C,8, d. h. der durchschnittlichen Molekülgröße C,4, entsprach, wurden 10 kg bei 137° unter einem Druck von 150 at in Gegenwart von 200 g eines Kobalt-Thorium-Kieselgur-Kontaktes mit Wassergas behandelt. Hierbei erhielt man Io,2 kg eines rohen Aldehydgemisches, das folgende Kennzahlen aufwies: Neutralisationszahl ............ N Z = 0 Verseifungszahl ............... V Z = 0,5 Hydroxylzahl ..................... O H Z = 1 Carbonylzahl ..................... C O Z = 54 Die Carbonylzahl entsprach annähernd einem Gehalt an 43,9 % Aldehyden der mittleren Molekülgröße C15. Example 2 From a fission oil that boiled between 200 and 320 °, had a boiling index of 254 ° and a hydrogenation iodine number of 57, the one Content of 44 01o olefins of molecular size C, 1 to C, 8, i.e. H. the average Molecular size C, 4, corresponded to 10 kg at 137 ° under a pressure of 150 at treated in the presence of 200 g of a cobalt-thorium-kieselguhr contact with water gas. This gave 10.2 kg of a crude aldehyde mixture, the following key figures exhibited: neutralization number ............ N Z = 0 saponification number ............... VZ = 0.5 hydroxyl number ..................... OHN = 1 carbonyl number ................... .. C O Z = 54 The carbonyl number corresponded approximately to a content of 43.9% aldehydes the mean molecule size C15.

Durch eine achtstündige Behandlung mit Luft im Intensivmischer, wobei die Temperatur auf 42° anstieg und gegen Ende der Behandlung wieder auf 35° abfiel, wurden 10 kg eines rohen Fettsäuregemisches erhalten, das folgende Kennzahlen aufwies: Neutralisationszahl ............ N Z = 110 Verseifungszahl .............. VZ = 111 Hydroxylzahl ................. O H Z = 1 Carbonylzahl ................. C O Z = 0,8 Jodzahl ......... JZ = o Die Neutralisationszahl entsprach einem Gehalt von 47,6 % Fettsäuren von der Molekülgröße C12 bis C19, d. h. einer durchschnittlichen Molekülgröße von C15. By treating with air in an intensive mixer for eight hours, whereby the temperature rose to 42 ° and fell again to 35 ° towards the end of the treatment, 10 kg of a crude fatty acid mixture were obtained, which had the following key figures: Neutralization number ............ N Z = 110 Saponification number .............. VZ = 111 Hydroxyl number ................. O H Z = 1 Carbonyl number ................. C O Z = 0.8 Iodine number ......... JZ = o The neutralization number corresponded to a content of 47.6% fatty acids with a molecular size of C12 to C19, i.e. H. an average Molecular size of C15.

Aus 4,4 kg Olefinen der mittleren Molekülgröße C14 wurden 4,76 kg Fettsäuren der mittleren Molekülgröße C16 erhalten. Theoretisch wären 5,42 kg Fettsäuren zu erwarten gewesen, so daß eine Ausbeute von 880/o erzielt wurde. 4.4 kg of olefins with an average molecular size of C14 became 4.76 kg Obtained fatty acids with an average molecular size of C16. Theoretically this would be 5.42 kg of fatty acids was to be expected, so that a yield of 880 / o was achieved.

Claims

PATENT CLAIM Process for the production of fatty acids from olefins, Carbon dioxide and hydrogen in the presence of catalysts, such as those used in catalytic Carbohydrate hydrogenation under ordinary or elevated pressure and temperature Find use at pressures of approximately 100 to 200 kg / sqcm and 50 to 200 ° with subsequent mild oxidation of the carbon oxide-hydrogen addition reaction mixture obtained and separation of the fatty acids present in the mixture, with further development of the method according to patent 881 791, characterized in that that olefins or olefin-containing products are processed in the catalytic or thermal cracking of hydrocarbons.

Referenced publications: German patent specification No. 849 548.