DEP0002863DA - Verfahren zur Aufarbeitung von oxydiertem Paraffin - Google Patents

Description

Die Aufarbeitung von oxydiertem Paraffin hat bereits eine sehr eingehende Bearbeitung gefunden, worüber eine Reihe von Patenten und Darstellungen im Schrifttum (z.B. Wittka, Gewinnung der höheren Fettsäuren durch Oxydation der Kohlenwasserstoffe, 1940) vorliegt.

Die meisten diesbezüglichen Vorschläge gehen dahin, dass man zunächst das oxydierte Paraffin nach Auswaschen der niederen Verbindungen mittels Wasser mit verdünnten Laugen bei höherer Temperatur unter Druck verseifend behandelt. Dabei scheidet sich ein Teil des Unverseifbaren ab, der abgetrennt wird. Nach oder zugleich mit der Verdampfung des Wassers wird der restliche Teil des Unverseifbaren in besonderen Apparaten abdestilliert oder auch mit Lösungsmitteln entfernt. Die Seifen werden dann mit Mineralsäuren zersetzt und durch Destillation gereinigt. Für die Durchführung dieser Prozesse sind die verschiedensten Apparate vorgeschlagen worden und auch im Gebrauch. Unter den heutigen Verhältnissen ist aber ihre Beschaffung, wenn überhaupt, so doch nur mit den grössten Schwierigkeiten möglich. Ausserdem ist ihre Anwendung im allgemeinen nur dann lohnend, wenn grosse Mengen durchgesetzt werden, wie sie heute kaum zur Verfügung stehen.

Demgegenüber bietet das erfindungsgemässe Verfahren zur Aufarbeitung von oxydiertem Paraffin den wesentlichen Vorteil, in ausserordentlich wirtschaftlicher Weise auch mit beschränkten Mengen in ein- und derselben einfachen Apparatur und in einem einzigen Arbeitsgang die verschiedenen Stufen der Aufarbeitung vom oxydierten Paraffin bis zur destillierten Fettsäure durchführen zu können, ohne dass es dabei nötig wäre, zwischendurch die Apparatur zu entleeren oder sonstige, die gesamte Aufarbeitung erschwerende und verteuernde Massnahmen zu treffen.

Dieses erfindungsgemässe Verfahren ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass gemäss demselben die Aufarbeitung von oxydiertem

Paraffin in einem Arbeitsgang und in einer Apparatur ohne Wechsel der Beschickung in der Weise vorgenommen wird, dass zunächst die niederen Oxydationsstufen im Vakuum abdestilliert, dann die Säuren und Ester mittels Ätzalkalilauge unter Erhitzen verseift, hierauf die Alkohole durch gesteigertes Erhitzen in Säuren übergeführt, nach Beendigung der dabei auftretenden Wasserstoffentwicklung die unverseifbaren Anteile im Vakuum abdestilliert und schliesslich die erhaltenen Seifen gegebenenfalls noch durch Lösen in Wasser und Versetzen mit Mineralsäure in die Fettsäuren übergeführt und diese nach Abziehen der Salzlösung durch Vakuumdestillation in reiner Form gewonnen werden.

Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens benötigt man lediglich eine Apparatur, bestehend aus einem einfachen, zweckentsprechend gestalteten Rührwerk, das mit einer Heizung, z.B. durch überhitztes Wasser oder Diphenyl, versehen ist, und an das eine Vorrichtung zur Erzeugung von Vakuum von etwa 3 Torr mit zwischengeschaltetem Kühler angeschlossen ist.

Für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens gilt im einzelnen Folgendes:

Das Abdestillieren der niederen Qxydationsstufen im Vakuum wird vorzugsweise bei etwa 100°, gegebenenfalls unter Durchblasen von Dampf, durchgeführt.

Für die Verseifung der Säuren und Ester wird vorzugsweise mindestens soviel Ätzalkali, zweckmässig Natriumhydroxyd mit 20% ihres Äquivalentes Kaliumhydroxyd, in Form einer mindestens 50%igen Lösung zugesetzt, als der Verseifungs- + der Esterzahl des oxydierten Paraffins entspricht.

Die Verseifung der Säuren und Ester wird zweckmässig unter gutem Rühren, unter Abdestillieren des gesamten, in der Verseifungslauge zugeführten Wassers im allgemeinen bei Temperaturen von etwa 120 - 130°, vorzugsweise etwa 125°, durchgeführt.

Nach der Verseifung wird zur Überführung der Alkohole in Säuren am besten mehrere Stunden auf Temperaturen von etwa 310 - 330°, vorzugsweise etwa 320°, erhitzt.

Der bei der Überführung der Alkohole in Säuren entweichende Wasserstoff wird zweckmässiger Weise aufgefangen und vorzugsweise zur Reduktion der durch das Gesamtaufbereitungsverfahren gewonnenen Fettsäuren verwendet.

Das Abdestillieren der unverseifbaren Anteile wird am besten bei einer der Arbeitstemperatur des Überführens der Alkohole in Säuren gegenüber etwas höheren Temperatur, vorzugsweise bei etwa 350°, durchgeführt und kann gegebenenfalls durch Einblasen von Dampf unterstützt werden.

Die Vakuumdestillation der aus den Seifen in Freiheit gesetzten Fettsäuren kann mit Vorteil unter Benutzung eines Destillieraufsatzes durchgeführt werden und kann man so die Fettsäuren in Fraktion rein erhalten.

Ausführungsbeispiel.

Das oxydierte Paraffin wird unmittelbar aus dem Oxydationsturm das Rührwerk gelassen und unter Erhaltung der Temperatur von etwa 100° durch Vakuumdestillation, gegebenenfalls unter Durchblasen von Dampf, von niederen Oxydationsprodukten befreit. Darauf wird bei der gleichen Temperatur mindestens soviel Ätzalkali, zweckmässig Natriumhydroxyd mit 20% ihres Äquivalentes Kaliumhydroxyd, in Form einer mindestens 50%igen Lösung zugesetzt, als der Verseifungszahl + der Esterzahl des Destillationsrückstandes entspricht. Die Verseifung ist unter gutem Rühren und Erhitzen auf etwa 125° in kurzer Zeit beendet. Dabei destilliert das gesamte, in der Lauge zugeführte Wasser ab. Nunmehr wird einige Stunden auf etwa 320° erhitzt. Dabei gehen die Alkohole in Säuren über und das freie Alkali verschwindet vollständig. Es ist überraschend, dass diese Reaktion, die seit dem Jahr 1841 bekannt ist und die vielfach zu analytischen Zwecken Anwendung gefunden hat, auch ohne den üblichen Überschuss von Alkali so glatt verläuft. Der Wasserstoff in statu nascendi bewirkt eine starke Aufhellung der Schmelze infolge Reduktion sauerstoffhaltiger Nebenprodukte, insbesondere Oxysäuren. Der in beträchtlicher Menge entweichende Wasserstoff wird aufgefangen und kann zur Reduktion der gewonnenen Fettsäuren zu Alkoholen dienen. Nach Beendigung der Wasserstoffentwicklung wird das Rührwerk unter Vakuum gesetzt. Dabei destilliert das Unverseifbare als wasserhelle Flüssigkeit ab. Die Destillation kann durch Einblasen von Dampf unterstützt werden. Durch Eindüsen von Wasser wird der Apparat abgekühlt. Will man die Seifen nicht als solche verwerten, sondern reine Festtsäuren gewinnen, so löst man sie bei 100° in Wasser, setzt mit Mineralsäure die Fettsäuren in Freiheit zieht die Salzlösung ab und destilliert die Fettsäuren gegebenenfalls unter Anwendung von überhitztem Dampf. Unter Benutzung eines Destillieraufsatzes können die Fettsäuren in Fraktion rein erhalten werden.

Claims (8)

1.) Verfahren zur Aufarbeitung von oxydierten Paraffin, dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe in einem Arbeitsgang und in einer Apparatur ohne Wechsel der Beschickung in der Weise vorgenommen wird, dass zunächst die niederen Oxydationsstufen im Vakuum abdestilliert, dann die Säuren und Ester mittels Ätzalkalilauge unter Erhitzen verseift, hierauf die Alkohole durch gesteigertes Erhitzen in Säuren übergeführt, nach Beendigung der dabei auftretenden Wasserstoffentwicklung die unverseifbaren Anteile im Vakuum abdestilliert und schliesslich die erhaltenen Seifen gegebenenfalls noch durch Lösen in Wasser und Versetzen mit Mineralsäure in die Fettsäuren übergeführt und diese nach Abziehen der Salzlösung durch Vakuumdestillation in reiner Form gewonnen werden.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdestillieren der niederen Oxydationsstufen im Vakuum bei etwa 100°, gegebenenfalls unter Durchblasen von Dampf, durchgeführt wird.

3.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die Verseifung der Säuren und Ester mindestens soviel Ätzalkali, zweckmässig Natriumhydroxyd mit 20% ihres Äquivalentes Kaliumhydroxyd, in Form einer mindestens 50%igen Lösung zugesetzt wird, als der Verseifungs- + der Esterzahl des oxydierten Paraffins entspricht.

4.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verseifung der Säuren und Ester, zweckmässig unter gutem Rühren, unter Abdestillieren des gesamten, in der Verseifungslauge zugeführten Wassers bei Temperaturen von etwa 120 - 130°, vorzugsweise etwa 125°, durchgeführt wird.

5.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Verseifung zur Überführung der Alkohole in Säuren mehrere Stunden auf Temperaturen von etwa 310 - 330°, vorzugsweise etwa 320°, erhitzt wird.

6.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass der bei der Überführung der Alkohole in Säuren entweichende Wasserstoff aufgefangen und vorzugsweise zur Reduktion der durch das Gesamtaufbereitungsverfahren gewonnenen Fettsäuren verwendet wird.

7.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdestillieren der unverseifbaren Anteile bei einer der Arbeitstemperatur des Überführens der Alkohole in Säuren gegenüber etwas höheren Temperatur, vorzugsweise bei etwa 350°, durchgeführt und gegebenenfalls durch Einblasen von Dampf unterstützt wird.

8.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumdestillation der aus den Seifen in Freiheit gesetzten Fettsäuren unter Benutzung eines Destillieraufsatzes durchgeführt wird und so die Fettsäuren in Fraktionen rein erhalten werden.