DE970983C

DE970983C - Verfahren zur Abtrennung von hochmolekularen Alkoholen aus Gemischen, welche hochmolekulare Alkohole und Seifen enthalten

Info

Publication number: DE970983C
Application number: DEP30148D
Authority: DE
Inventors: Vsevolod Blinoff
Original assignee: INNOVATIONS CHIMIQUES SINNOVA
Current assignee: INNOVATIONS CHIMIQUES SINNOVA
Priority date: 1947-03-11
Filing date: 1949-01-01
Publication date: 1958-11-20
Also published as: US2530042A; FR944199A; BE480277A; NL83671C

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 20. NOVEMBER 1958

p 30148 IVb j 12 0 D

ist als Erfinder genannt worden

Es ist bekannt, daß es schwierig, bisweilen sogar unmöglich ist, die hochmolekularen Alkohole von den im Laufe des Herstellungsverfahrens gebildeten Seifen durch Destillation abzutrennen. Die hierzu erforderlichen Destillationstemperaturen liegen aber, selbst wenn man unter stark vermindertem Druck arbeitet, so hoch, daß die hochmolekularen Alkohole von den Seifen unter Bildung von ungesättigten Kohlenwasserstoffen, Harzen, Teeren und dergleichen Zersetzungsprodukten angegriffen werden. Abgesehen davon, daß derartige Destillationen durch starke Schaumbildung, die von dem Gehalt an Seifen abhängig ist, sehr erschwert werden, gelingt es auf diesem Wege nicht, die gesamte Alkoholmenge aus der Seife herauszudestillieren. Es sind auch schon Versuche durchgeführt worden, aus solchen Gemischen die Seifen mit Wasser herauszuwaschen, was auf Grund der Wasserunlöslichkeit der hochmolekularen Alkohole möglich zu sein schien. Um eine solche Trennung durchzuführen, ist man jedoch gezwungen, solche Mengen an Wasser zu benutzen, daß dem Verfahren praktische Bedeutung nicht zukommt. Außerdem entstehen bei dieser Trennung infolge der Emul-

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gatorwirkung der Seifen· sehr stabile wäßrige Emulsionen, die praktisch nicht gebrochen werden können rund eine Trennung unmöglich machen.

Es wurde nun gefunden, daß man diese Nachteile umgehen und in sehr einfacher Weise die hochmolekularen Alkohole vollständig aus Gemischen, die neben hochmolekularen Alkoholen noch Seifen enthalten, in fortlaufenden Arbeitsgängen unter ίο Anwendung von Wasser sowie in Wasser unlös liehen oder wenig löslichen Lösungsmitteln bzw. Lösungsmittelgemischen, die für Seifen geringeres Lösungsvermögen al* Wasser besitzen, abtrennen kann, indem man das Gemisch aus hochmolekularem Alkohol und Seifen zunächst von Alkoholen, welche in Wasser wenig oder schwer löslich sind und welche vorzugsweise geringe Mengen an Kohlenwasserstoffen enthalten, aufnimmt. Aus der erhaltenen Mischung läßt sich die Seife dann durch einao oder mehrmaliges Behandeln mit Wasser sehr schnell vollständig herauswaschen, da sich sofort zwei Schichten bilden: eine hochmolekularen Alkohol enthaltende Lösungsmittelschicht und eine die Seifen enthaltende wäßrige Schicht, welche leicht voneinander getrennt werden können. Diese Bildung der Schichten geht so schnell vor sich, daß die Abtrennung in einem Waschturm vorgenommen werden kann, in welchem man die hochmolekulare Alkohole und Seifen enthaltende Mischung im Gegenstrom mit so viel Wasser wäscht, daß man am oberen Ende des Waschturms die spezifisch leichtere Lösung der hochmolekularen Alkohole und am unteren Ende des Waschturms die spezifisch schwerere wäßrige Seifenlösung abziehen kann.

Das Lösungsmittel soll in Wasser gar nicht oder nur geringfügig löslich sein, wobei ein Lösungsvermögen von 5 Gewichtsteilen vorzugsweise nicht überschritten werden soll. Bevorzugt werden leicht flüchtige Lösungsmittel, die sowohl von den hochmolekularen Alkoholen als auch von der wäßrigen Seifenlösung leicht abdestilliert werden können, wie aliphätische oder cyclische Alkohole, wie Butyl-, Amyl-, Laurylalkohol, Cyclohexanol, und als diesen Alkoholen zugesetzte Kohlenwasserstoffe aliphätische oder cyclische Kohlenwasserstoffe, wie Petroleumbenzin, Benzol, Toluol, Cyclohexan.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei allen Alkoholen und Alkoholgemischen, die mehr als S C-Atome im Molekül besitzen, insbesondere aber bei Alkoholen, die bei der Verseifung von Kopra-, Zwergpalm- und. Pottfischölen oder sonstigen Fischölen gewonnen werden, sowie bei synthetischen Alkoholen angewandt werden.

Besonders vorteilhaft hat sich aber die kontinuierliche Durchführung des erfindungsgemäßen Isolierungsverfahrens für hochmolekulare Alkohole erwiesen. Hierfür können Anlagen benutzt werden, die aus einem oder mehreren Waschtürmen bestehen, welche ihrerseits mit Destillationsvorrichtungen verbunden sind.

Fig. ι und 2 zeigen das Schema von zwei der erfindungsgemäß möglichen Anlagen.

Fig. ι: Der Behälter B dient zur Aufnahme des aus hochmolekularen Alkoholen und Seifen bestehenden Gemisches und des Lösungsmittels, wobei ihm das den Alkohol und die Seife enthaltende Gemisch durch Leitung 1, das aus dem kontinuierlichen Verfahren zurückgewonnene Lösungsmittel durch Leitung 14 zugeführt wird. Das hierbei erhaltene Gemisch wird durch die Leitung 2 aus dem Behälter B in den Waschturm L eingeleitet, der seinerseits durch die Leitung 3 mit dem zum Auswaschen der Seife notwendigen Wasser gespeist wird.

Die wäßrige, geringe Mengen an Lösungsmittel enthaltende Phase fließt aus dem Waschturm L durch die Leitung 7 in den Destillationsturm D₂, in welchem das Lösungsmittel nach der Abtrennung von der seifenhaltigen Lösung durch die Leitung 9 und den Kondensator C in das Gefäß B zurückgeleitet wird. Die Seifenlösung tritt bei 8 aus dem Destillationsturm D₂ aus.

Die Lösungsmittelphase mit den hochmolekularen Alkoholen wird aus dem Waschturm L durch die Leitung 5 dem Turm D₁ zugeleitet, in welchem die hochmolekularen Alkohole von dem Lösungsmittel abgetrennt werden. Die hochmolekularen Alkohole werden aus dem Turm D₁ bei 6 abgezogen, während das· zurückgewonnene Lösungsmittel den Turm durch die Leitung 10 verläßt und nach Kondensation im Kondensator C durch die Leitung 14 zu einem Teil des Gefäßes B wieder zugeleitet wird. Mit dem anderen Teil des Lösungsmittels werden

a) nach Durchgang durch Leitung 4 aus der den Waschturm L durch das Rohr 7 verlassenden Seifenlösung die letzten Spuren an hochmolekularen Alkoholen herausgewaschen und

b) in den Türmen D₁ und D₂, denen sie durch die Leitungen 12 und 13 zugeführt wird, die für den Betrieb notwendigen Rückflüsse reguliert. Hierzu können selbsttätige Regler verwendet werden.

Die in Fig. 2 im Schema dargestellte Anlage gestattet es, nicht nur die Alkohole in kontinuierlicher Verfahrensweise von den Seifen abzutrennen, sondern darüber hinaus — ebenfalls kontinuierlich — die Seifen in die entsprechenden Fettsäuren umzuwandeln und zu isolieren.

Der Behälter B wird durch die Leitung 1 mit dem zu trennenden Gemisch aus hochmolekularen Alkoholen und Seifen und durch die Leitung 14 mit dem aus dem Verfahren zurückgewonnenen Lösungemittel gespeist. Das hierbei erhaltene Gemisch wird durch die Leitung 2 aus dem Behälter B in den Waschturm L₁ geleitet, der seinerseits durch die Leitung 3 mit dem zum Auswaschen der Seife notwendigen Wasser versorgt wird.

Die sich beim Auswaschen bildende wäßrige, noch Lösungsmittel enthaltende Phase wird anschließend durch Leitung 7 einem zweiten Waschturm L₂ zugeführt, in welchem aus der Seifenlösung mit Mineralsäure oder einer organischen Säure die entsprechende Fettsäure in Freiheit gesetzt wird. Die wäßrige Natriumsalze enthaltende Lösung verläßt den Waschturm L₂ bei 16, während die das

Lösungsmittel enthaltende Fettsäure durch die Leitung 17 dem Destillationsturm D₂ zugeführt und dort in Lösungsmittel und Fettsäuren getrennt wird. Das Lösungsmittel wird wie in dem vorhergehenden Beispiel wieder in den Kreislauf zurückgeführt, während ein Teil der Fettsäure bei 18 abgezogen wird und mit dem anderen Teil der Fettsäuren nach Durchgang durch die Leitung 9 aus der den Waschturm L₂ durch die Leitung 16 verlassenden Salzlösung die letzten Spuren an Lösungsmittel entfernt werden.

Das Lösungsmittel mit den hochmolekularen Alkoholen durchläuft denselben Kreislauf wie im vorhergehenden Beispiel. Es wird aus dem Waschturm L₁ durch die Leitung S dem Destillationsturm D₁ zugeleitet, in welchem die Trennung zwischen den hochmolekularen Alkoholen und dem Lösungsmittel erfolgt.

Die hochmolekularen Lösungsmittel werden bei 6 abgezogen, während das Lösungsmittel den Turm durch die Leitung 10 verläßt und nach Kondensation im Kondensator C wie in Fig. 1 zu einem Teil durch die Leitung 14 dem Gefäß B wieder zugeführt wird, während mit dem anderen, durch Leitung 11 abfließendem Teil die letzten Spuren an hochmolekularen Alkoholen aus den Seifenlösungen herausgewaschen werden, die den Turm L₁ verlassen, und außerdem der Rückfluß in den Türmen D₁ und D₂ reguliert wird. Das Lösungsmittel fließt anschließend in das Gefäß B zurück.

Wie schon weiter oben ausgeführt, sind noch weitere Ausführungsformen für das erfindungsgemäße Verfahren möglich. So können z. B. die Türme L₁ und L₂ in zwei Abschnitte geteilt sein, die jeweils dieselbe Funktion wie der obere und untere Teil eines jeden der Türme haben würden. An Hand einiger Beispiele soll das erfindungsgemäße Verfahren noch näher erläutert werden.

Beispiel 1

Spermacetiöl wird im Verhältnis von 50 kg KOH in 50 kg Butanol auf 370kg Spermaceti verseift und die dabei erhaltene Mischung mit einer Geschwindigkeit von etwa 1000 1 pro Stunde hindurchgeführt. Dieser Flüssigkeitsstrom wird mit einem Strom vom 2000' 1 Butanol pro Stunde und 100 1 Xylol pro Stunde gemischt und in den Mittelteil des Turmes 1 eingeführt. Diesem Turm wird außerdem in seinem unteren Teil ein Strom von 1000 1 Butanol pro Stunde und 50 1 Xylol pro Stunde und in seinem oberen Teil ein Strom von 9000 1 Wasser pro Stunde zugeführt.

Beispiel 2

Man verseift 3,7 Gewichtsteile Walrat mit 0,5 Gewichtsteilen Ätzalkali, das in 5 Gewichtsteilen Butanol gelöst ist. Dieser Lösung gibt man 100 Volumteile Butanol und 5 Volumteile Xylol zu und setzt dem Gemisch ferner 100 Volumteile Wasser zu. Das Gemisch trennt sich in zwei Schichten. Die Verteilungsziffer der Seife in den beiden Schichten beträgt 2,6, wobei in der wäßrigen Schicht die größere Löslichkeit vorliegt.

Man wiederholt den Waschvorgang mehrere Male bis zur gänzlichen Trennung der Seife von den hochmolekularen Alkoholen. Nach drei Waschvorgängen ist keine Seife mehr in der Alkoholschicht vorhanden, und die Alkohole sind davon befreit.

Beispiel 3

Man verseift 9 Gewichtsteile Wollfettdestillat mit 2 Gewichtsteilen Pottasche, die in 10 Gewichtsteilen Butanol gelöst ist. Der hierbei erhaltenen Masse gibt man 80 Volumteile Butanol und 20 Volumteile Toluol zu und versetzt das Gemisch mit 280 Volumteilen Wasser. Die Verteilungsziffer der Seife zwischen den beiden Schichten beträgt dann 1. Man verfährt wie in der in den vorhergehenden Beispielen angegebenen Weise.

Beispiel 4

Es werden 5 Gewichtsteile Bienenwachs mit 5 Gewichtsteilen Pottasche in ίο· Gewichtsteilen Amylalkohol behandelt, dann mit 100 Volumteilen Amylalkohol und 10 Volumteilen Xylol und schließlieh mit 100 Volum teilen Wasser versetzt. Die Verteilungsziffer zwischen den beiden Schichten beträgt 1,1. Man verfährt alsdann in der in den vorhergehenden Beispielen angegebenen Weise.

90 Beispiel 5

25 Gewichtsteile Zwergpalmöl, die in 100 Gewichtsteilen Lauryalkohol gelöst sind, werden mit Natrium reduziert und aus dem dabei erhaltenen rohen Produkt die Natronlauge in Form einer Lösung von 36⁰ Be durch Waschen mit Wasser entfernt. Das zurückbleibende öl, etwa 150 Volumteile, wird mit 100 Volumteilen Wasser versetzt. Der Seifengehalt des öligen Teiles ist viermal kleiner als derjenige des wäßrigen Teiles. Man verfährt alsdann in der in den vorhergehenden Beispielen angegebenen Weise.

Beispiel 6

Man reduziert 250 Gewichtsteile Zwergpalmöl mit Natrium, das in Butylalkohol gelöst ist, der 10% Petroläther, Kp. 100 bis 140⁰ C, enthält. Nach dem Waschen mit Wasser, wodurch die Natronlauge in Form einer Lösung von 36⁰ Be entfernt wird, versetzt man das zurückbleibende Öl mit einer gleichen Wassermenge. Die im öl befindliche Seifenmenge ist dann vierzehnmal kleiner als die, die sich im Wasser befindet. Man verfährt alsdann in der in den vorhergehenden Beispielen angegebenen Weise weiter.

Beispiel 7

250 Gewichtsteile werden mit 25 Gewichtsteilen Ätzalkali in 1250 Gewichtsteilen Butanol verseift. Man fügt 100 Gewichtsteile Xylol zu und entfernt anschließend mit einer entsprechenden Wassermenge das überschüssige Ätzalkali in Form einer Lösung von 36⁰ Be. Sodann versetzt man das zurückbleibende öl mit einem gleichen Volumen Wasser. Die im Wasser enthaltene Seifenmenge ist dreimal so groß wie diejenige, die im öl enthalten

ist. Man verfährt alsdann in der in den vorhergehenden Beispielen angegebenen Weise weiter.

Beispiel 8

Bienenwachs wird im Verhältnis von ioo kg KOH in ioo 1 Amylalkohol auf ioo kg Wachs verseift, die dabei erhaltene Mischung mit einer Fließgeschwindigkeit von ioo 1 pro Stunde hindurchgeführt, anschließend mit einem Strom von 8oo 1

ίο Amylalkohol und 200 1 Xylol pro Stunde gemischt und mit Wasser von einer Fließgeschwindigkeit von 4000 1 pro Stunde gewaschen.

In manchen Fällen, insbesondere wenn bei der Verseifung von Ölen mit Natrium eine Mischung von hochmolekularen Alkoholen und Seifen erhalten werden, wird die Mischung gleich nach ihrer Entstehung in einer ausreichenden Menge an Lösungsmittel gelöst und kein weiteres Lösungsmittel zugeführt, von einer geringen Menge abgerechnet, die durch die Leitung 4 geleitet wird, um die letzten Spuren an hochmolekularen Alkoholen aus der wäßrigen Seifenlösung zu entfernen.

In einem solchen Fall wird die Apparatur, gleich ob es die nach dem Schema von Fig. 1 oder die nach dem Schema von Fig. 2 ist, in der Weise geändert, daß das Rohr 14 nicht wie bisher das zurückgewonnene Lösungsmittel in den Behälter B, sondern dem Behälter zuführt, in welchem die Reduktion des Öls durchgeführt wird. Außerdem wird die' Mischung, bevor sie dem Turm L zugeführt wird, mit Wasser im Gegenstrom behandelt, um aus ihr das NaOH zu entfernen.

Beispiel 9

Palmöl wird im Verhältnis von 25 kg pro 100 kg Laurylalkohol gelöst, mit Natrium reduziert, das dabei erhaltene Rohprodukt zunächst mit einer Fließgeschwindigkeit von 1701 pro Stunde im Gegenstrom mit Wasser, das eine Fließgeschwindigkeit von 200 1 pro Stunde hat, gewaschen, um das Na O H in Form einer Lösung von 36⁰ Be zu entfernen, und das zurückbleibende Öl mit einer Fließgeschwindigkeit von 1501 pro Stunde mit einem Strom von 6001 Wasser pro Stunde gemischt.

Beispiel 10

Palmöl wird in Butanol, das 10% einer bei 100 bis 140⁰ C siedenden Petrolätherfraktion enthält, gelöst, und zwar in einem Verhältnis von 250 kg Palmöl pro 1000 kg Petroläther enthaltendes Butanol. Man läßt die Lösung mit einer Geschwindigkeit von 10001 pro Stunde zirkulieren, vermischt sie mit Wasser von der Fließgeschwindigkeit von 1500 1 pro Stunde, um das Natriumhydroxyd als 36°-Be-Lösung zu entfernen. Das zurückbleibende Öl wird in Wasser von einer Fließgeschwindigkeit von 4000 1 pro Stunde gewaschen.

Beispiel 11

Spermacetiöl wird mit K O H in einer xylolhaltigen Butanollösung gelöst, wobei im Verhältnis auf 250 kg Spermacetiöl 25 kg KOH, 1,250 kg Butanol und 100 kg Xylol angewandt werden. Die Mischung wird mit einer Geschwindigkeit von 10001 pro Stunde im Gegenstrom mit Wasser von einer Fließgeschwindigkeit von 1500 1 pro Stunde behandelt, um das KOH zu entfernen. Das dabei erhaltene Öl wird in den mittleren Teil einer Waschkolonne eingeleitet, während deren oberem Teil Wasser mit einer Geschwindigkeit von 4000 1 pro Stunde zugeführt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Verfahren zur Abtrennung von hochmolekularen Alkoholen aus Gemischen, welche hochmolekulare Alkohole und Seifen enthalten, in durchlaufendem Arbeitsgang unter Anwendung von Wasser sowie in Wasser unlöslichen oder wenig löslichen Lösungsmitteln bzw. Lösungsmittelgemischen, die für die Seifen ein geringeres Lösungsvermögen als Wasser besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus hochmolekularen Alkoholen und Seifen von Alkoholen, welche in Wasser wenig oder schwer löslich sind und welche vorzugsweise geringe Mengen Kohlenwasserstoffe enthalten, aufgenommen wird, die erhaltene Mischung in einem Waschturm im Gegenstrom mit so viel Wasser gewaschen wird, daß am oberen Ende des Waschturmes die spezifisch leichtere Lösung der hochmolekularen Alkohole und am unteren Ende des Waschturmes die spezifisch schwerere wäßrige Seifenlösung abgezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel aliphatische oder cyclische Alkohole, wie Butyl-, Amyl-, Laurylalkohol, Cyclohexanol, und als diesen Alkoholen zugesetzte Kohlenwasserstoffe aliphatische oder cyclische Kohlenwasserstoffe, wie Petroleumbenzin, Benzol, Toluol, Cyclohexan, verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hochmolekulare Alkohole und Seifen enthaltende Mischung in den mittleren Teil eines Waschturmes eingeleitet wird, dessen oberem Teil das Waschwasser zugeführt wird, die die hochmolekularen Alkohole enthaltende Lösung aus dem oberen Teil des Waschturmes abgezogen und einem Destillationsturm zugeleitet wird, in welchem die Trennung zwischen den hochmolekularen Alkoholen und dem Lösungsmittel, das anschließend in das Verfahren zurückgeführt wird, durchgeführt wird, und die aus dem unteren Teil des Waschturmes abgezogene wäßrige Seifenlösung in einem weiteren Destillationsturm von dem restlichen Lösungsmittel befreit wird, wobei das zurückgewonnene Lösungsmittel oben aus dem Destillationsturm abgezogen und wieder in das Verfahren zurückgeführt wird.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Entfernen der noch verbliebenen Menge von hochmolekularen Alkoholen aus der wäßrigen Seifenlösung in

den unteren Teil des Waschturmes weiteres Lösungsmittel im Gegenstrom zu der wäßrigen Seifenlösung eingeführt wird.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Seifenlösung aus dem unteren Teil des Waschturmes in den mittleren Teil eines zweiten Waschturmes eingeleitet wird, durch in den oberen Teil dieses Waschturmes zugeführte Säure die Seifen zerlegt und vom oberen Teil Fettsäure und vom unteren Teil eine wäßrige Lösung von Alkalisalzen abgezogen wird, worauf in einem Destillationsturm die Fettsäure in üblicher Weise weiterbehandelt werden kann.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 736 096, 716 195; französische Patentschrift Nr. 824756;
Zeitschrift Fette und Seifen, 49 (1942), S. 179 bis 183. ao

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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