DEP0002863DA

DEP0002863DA - Process for working up oxidized paraffin

Info

Publication number: DEP0002863DA
Authority: DE
Inventors: Dr. Schrader Hans
Original assignee: TH Goldschmidt AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Publication date: 1951-01-04

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.The processing of oxidized paraffin has already found a very detailed treatment, about which a number of patents and representations in literature (e.g. Wittka, Obtaining the higher fatty acids through oxidation of the hydrocarbons, 1940) are available.

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.Most of the proposals in this regard suggest that the oxidized paraffin is first treated, after the lower compounds have been washed out by means of water, with dilute alkaline solutions at a higher temperature and under pressure. In the process, part of the unsaponifiable material separates out and is separated off. After or at the same time as the evaporation of the water, the remaining part of the unsaponifiable material is distilled off in special apparatus or removed with solvents. The soaps are then broken down with mineral acids and purified by distillation. Various apparatus have been proposed and are in use for performing these processes. Under today's conditions, however, their procurement is possible only with the greatest difficulty, if at all. In addition, their use is generally only worthwhile if large quantities are enforced, as they are hardly available today.

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.In contrast, the process according to the invention for working up oxidized paraffin offers the essential advantage of being able to carry out the various stages of working up from oxidized paraffin to distilled fatty acid in an extremely economical manner, even with limited amounts, in one and the same simple apparatus and in a single operation, without it being necessary to empty the apparatus in between or to take other measures that make the entire work-up more difficult and expensive.

Dieses erfindungsgemässe Verfahren ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass gemäss demselben die Aufarbeitung von oxydiertemThis inventive method is essentially characterized in that, according to the same, the work-up of oxidized

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.Paraffin is carried out in one operation and in one apparatus without changing the charge in such a way that first the lower oxidation levels are distilled off in vacuo, then the acids and esters are saponified with caustic alkali while heating, then the alcohols are converted into acids by increased heating, after completion the resulting hydrogen evolution, the unsaponifiable components are distilled off in vacuo and finally the soaps obtained are optionally converted into fatty acids by dissolving in water and adding mineral acid and these are obtained in pure form after the salt solution has been removed by vacuum distillation.

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.To carry out the process according to the invention, all that is required is an apparatus consisting of a simple, appropriately designed stirrer which is provided with a heater, for example by superheated water or diphenyl, and to which a device for generating a vacuum of about 3 Torr with an interposed Cooler is connected.

Für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens gilt im einzelnen Folgendes:The following applies to the implementation of the method according to the invention:

Das Abdestillieren der niederen Qxydationsstufen im Vakuum wird vorzugsweise bei etwa 100°, gegebenenfalls unter Durchblasen von Dampf, durchgeführt.The lower oxidation stages are distilled off in vacuo, preferably at about 100 °, with steam being blown through if necessary.

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.For the saponification of the acids and esters, at least as much caustic alkali, expediently sodium hydroxide with 20% of its equivalent potassium hydroxide, in the form of at least 50% solution, is added as the saponification + ester number of the oxidized paraffin.

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.The saponification of the acids and esters is expediently carried out with thorough stirring, with all of the water supplied in the saponification liquor being distilled off, generally at temperatures of about 120 ° -130 °, preferably about 125 °.

Nach der Verseifung wird zur Überführung der Alkohole in Säuren am besten mehrere Stunden auf Temperaturen von etwa 310 - 330°, vorzugsweise etwa 320°, erhitzt.After the saponification, the alcohols are converted into acids, preferably at temperatures of about 310-330 °, preferably about 320 °, for several hours.

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.The hydrogen escaping when the alcohols are converted into acids is expediently collected and preferably used to reduce the fatty acids obtained through the overall treatment process.

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.The distilling off of the unsaponifiable fractions is best carried out at one of the working temperature of the conversion of the alcohols into acids compared to a slightly higher temperature, preferably at about 350 °, carried out and can optionally be assisted by blowing in steam.

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.The vacuum distillation of the fatty acids set free from the soaps can advantageously be carried out using a distillation attachment and the fatty acids can thus be obtained in pure fraction.

Ausführungsbeispiel.Embodiment.

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.The oxidized paraffin is left to the stirrer directly from the oxidation tower and, while maintaining the temperature of about 100 °, freed from lower oxidation products by vacuum distillation, if necessary with blowing through steam. Then at the same temperature at least as much caustic alkali, expediently sodium hydroxide with 20% of its equivalent potassium hydroxide, is added in the form of at least 50% solution, as corresponds to the saponification number + the ester number of the distillation residue. The saponification is complete in a short time with thorough stirring and heating to about 125 °. All of the water in the lye is distilled off. It is now heated to about 320 ° for a few hours. The alcohols turn into acids and the free alkali disappears completely. It is surprising that this reaction, which has been known since 1841 and which has been widely used for analytical purposes, proceeds so smoothly even without the usual excess of alkali. The hydrogen in statu nascendi causes a strong lightening of the melt as a result of the reduction of oxygen-containing by-products, in particular oxyacids. The hydrogen that escapes in considerable quantities is captured and can be used to reduce the fatty acids obtained to alcohols. After the evolution of hydrogen has ceased, the stirrer is placed under vacuum. The unsaponifiable material distills off as a water-white liquid. The distillation can be assisted by blowing in steam. The apparatus is cooled down by injecting water. If you do not want to use the soaps as such, but rather obtain pure solid acids, they are dissolved in water at 100 °, the fatty acids are liberated with mineral acids, the salt solution is removed and the fatty acids are distilled, if necessary using superheated steam. The fatty acids can be obtained in pure fraction using a still.

Claims

1.) Process for working up oxidized paraffin, characterized in that the same is carried out in one operation and in an apparatus without changing the charge in such a way that first the lower oxidation levels are distilled off in vacuo, then the acids and esters by means of caustic alkali with heating saponified, the alcohols are then converted into acids by increased heating, after the hydrogen evolution has ceased, the unsaponifiable components are distilled off in vacuo and finally the soaps obtained are converted into fatty acids by dissolving them in water and adding mineral acid, and these are then carried out after the salt solution has been stripped off Vacuum distillation can be obtained in pure form.

2.) The method according to claim 1, characterized in that the lower oxidation stages are distilled off in a vacuum at about 100 °, optionally with steam being blown through.

3.) The method according to claim 1 or 2, characterized in that for the saponification of the acids and esters at least as much caustic alkali, expediently sodium hydroxide with 20% of its equivalent potassium hydroxide, is added in the form of at least 50% solution, as the saponification + corresponds to the ester number of the oxidized paraffin.

4.) The method according to any one of claims 1-3, characterized in that the saponification of the acids and esters, advantageously with thorough stirring, while distilling off all of the water supplied in the saponification liquor at temperatures of about 120-130 °, preferably about 125 ° is carried out.

5.) The method according to any one of claims 1-4, characterized in that after the saponification to convert the alcohols into acids for several hours at temperatures of about 310-330 °, preferably about 320 °, is heated.

6.) The method according to any one of claims 1-5, characterized in that the escaping hydrogen during the conversion of the alcohols into acids is collected and is preferably used to reduce the fatty acids obtained by the overall treatment process.

7.) The method according to any one of claims 1-6, characterized in that the distillation of the unsaponifiable fractions at one of the working temperature of converting the alcohols into acids compared to a slightly higher temperature, preferably at about 350 °, carried out and optionally supported by blowing steam will.

8.) The method according to any one of claims 1-7, characterized in that the vacuum distillation of the fatty acids set free from the soaps is carried out using a distillation attachment and so the fatty acids are obtained in pure fractions.