DE1204647B - Verfahren zur Extraktion von Fettalkoholen, die an Tonerdehydrat in waessrigen Suspensionen adsorbiert sind - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 4MWWL· PATENTAMT Int. α.:

C07c

AUSLEGESCHRIFT

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche KL: 12 ο-5/02

1204647
D41216IVb/12o
26. März 1963
11. November 1965

Wenn, ein Feststoff, der eine organische Substanz adsorbiert enthält, von dieser adsorbierten Substanz weitgehend befreit werden soll, dann ist es üblich, den Feststoff mit einem organischen Lösungsmittel zu behandeln, das eine gute Löslichkeit für die am Feststoff adsorbierte organische Substanz besitzt und das seinerseits so niedrig siedet bzw. so wenig Affinität zum Feststoff aufweist, daß es mittels Trocknen wieder aus dem Feststoff weitgehend entfernt werden kann. Gewöhnlich wird ein solcher to Extraktionsvorgang an einem trockenen oder nur geringe Mengen an Feuchtigkeit enthaltenden Feststoff, z. B. einem Adsorbens, durchgeführt. Bei diesem Vorgang tritt eine Verteilung des adsorbierten Stoffes zwischen dem Lösungsmittel und dem Feststoff auf, die durch den bekannten Nernstschen Verteilungssatz bzw. die bekannten Adsorptionsgesetze bestimmt wird.

Anders liegen dagegen die Verhältnisse, wenn der die organische Substanz enthaltende Feststoff in Form einer Suspension, beispielsweise in einer wäßrigen Phase, vorliegt. Dann ist es zweckmäßig, zur Extraktion des Feststoffes ein in Wasser lösliches Lösungsmittel, wie z.B. niedere Alkohole, zu verwenden, damit das Lösungsmittel, wenn auch in verdünnter Form, den Feststoff erreicht und hier extraktiv wirksam werden kann.

So kann man beispielsweise ein in Wasser aufgeschlämmtes Tonerdehydrat, das geringe Mengen von Fettalkoholen adsorbiert enthält, dadurch extrahieren, daß man Äthyl-Alkohol unter Umrühren hinzugibt und den Rückstand von der alkoholisch-wäßrigen Lösung abtrennt. Es zeigt sich hierbei, daß man diesen Vorgang jedoch viele Male wiederholen bzw. beim Arbeiten im Gegenstrom große Mengen an Lösungsmittel anwenden muß, um eine hinreichende Verminderung der Fettalkohole im Tonerdehydrat zu erreichen und daß man praktisch unter einen Grenzwert nicht herunterkommt, der aber noch entscheidend für die NichtVerwendbarkeit der dann gewonnenen Tonerde für bestimmte Zwecke ist. Dieses ist darin begründet, daß das Lösevermögen von verdünntem Alkohol für Fettalkohole begrenzt ist und man andererseits das Wasser aus der Tonerde nicht vollständig bei dieser Behandlung verdrängen kann. Ein in Wasser aufgeschlämmtes Tonerdehydrat, das geringe Mengen von Fettalkoholen adsorbiert enthält, fällt an, wenn man Olefine in Gegenwart von z.B. Aluminiumtriäthylpolymerisiert, das Polymerisat zu Alkoxyd oxydiert und danach hydrolysiert. Nach der Hydrolyse haften an der Tonerde nicht nur höhere Alkohole, sondern auch an-Verfahren zur Extraktion von Fettalkoholen, die ■an Tonerdehydrat in wäßrigen Suspensionen
adsorbiert sind

Anmelder:

Deutsche Erdöl-Aktiengesellschaft,

Hamburg 13, Mittelweg 180

Als Erfinder benannt:
Dr.-Ing. Ernst Weingaertner, Hamburg;
Dipl.-Chem. Martin Merz, Reno per Leggiuno,
Varese (Italien)

dere, bei dieser Synthese entstehende Nebenprodukte, wie Paraffine, Olefine, Ester usw.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Extraktion von Fettalkoholen, die an Tonerdehydrat in wäßrigen Suspensionen adsorbiert sind, vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Suspension mit einem mit Wasser nicht mischbaren Alkohol mit mehr als 3 C-Atomen extrahiert, das Gemisch zum Absetzen gebracht, die fettalkoholhaltige Lösung abgetrennt und vom Lösungsmittel befreit wird.

Die oben beschriebenen Nebenprodukte werden mit Hilfe des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens gleichzeitig mit extrahiert. Als Extraktionsmittel kommen Alkohole mit mehr als drei Kohlenstoffatomen in Betracht, vorzugsweise n-Butanol.

Zur Erzielung eines sehr guten Extraktionseffektes trägt man dafür Sorge, daß die beiden nicht mischbaren Flüssigkeiten, d. h. die wäßrige Tonerde-Suspension und das mit Wasser nicht mischbare Lösungsmittel durch intensives Rühren in einen guten Kontakt miteinander gebracht werden. Durch die Zerschlagung der beiden nicht mischbaren Phasen in kleine Tröpfchen — einschließlich der dann suspendierten festen Phase — entsteht eine intensive Berührung an den jeweiligen Oberflächen, wodurch das n-Butanol vielfachen Kontakt mit dem Tonerdehydrat erhält und einen Teil des adsorptiv gebundenen Wassers verdrängt. Gleichzeitig mit diesem Vorgang erfolgt ein Übertreten der adsorbierten Fettalkohole in die Butanolphase, die für diese Fettalkohole ein ausgezeichnetes Lösungsverhalten zeigt.

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Man kann entweder reines Butanol für die Extraktion einsetzen, wobei sich dann das Butanol seinerseits, je nach der Temperatur, bei der die Extraktion vorgenommen wird, mit Wasser sättigt bis zum bekannten Sättigungsgehalt, oder aber man setzt von S vornherein ein bereits bei der Arbeitstemperatur mit Wasser gesättigtes n-Butanol zu.

Beim Arbeiten mit einem zweiphasigen System ergibt sich also der Vorteil, daß die mit Wasser nicht mischbare Lösungsmittelkomponente (ζ. B. Butanol) ίο ihr verhältnismäßig großes Lösungsvermögen auf die zu extrahierenden Alkohole auszuüben vermag, das überdies durch den in dieser Komponente gelösten Wasseranteil kaum herabgesetzt ist, während umgekehrt beim Arbeiten in einem homogenen System einmal die mit Wasser gut bis völlig mischbare Lösungsmittelkomponente, z. B. Äthanol, an sich schon ein geringes Lösungsvermögen besitzt, das dann noch durch den gelösten Wasseranteil stark geschwächt wird. ao

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Extraktion in dieser Weise bei Temperaturen zwischen 70 und 93° C (dem Siedepunkt des n-Butanol-Wasser-Azeotrops), vorzugsweise im Bereich zwischen 80 und 90⁰C, auszuführen. Hierbei wird der Gehalt von Fettalkoholen im Tonerdehydrat von beliebiger Höhe, beispielsweise von etwa 25 bis 35%, auf Gehalte von 2% und darunter in einmaliger Extraktion gebracht. Üblicherweise wird hierzu ein Verhältnis von n-Butanol zu Suspension wie 1:1 angewendet, es kann aber auch mit Verhältnissen von 1; 10 gearbeitet werden.

Man geht wie folgt vor: In einem Rührbehälter wird die Tonerdesuspension auf die erforderliche Temperatur aufgeheizt und unter gutem Rühren (etwa 500 bis 700UpM) die entsprechende Menge n-Butanol von etwa gleicher Temperatur hinzugegeben. Es genügt im allgemeinen eine Rührzeit von 2 bis 5 Minuten, um die Extraktion zu beenden.

Nach diesem Vorgang wird der Rührer abgestellt, worauf sich rasch zwei getrennte Phasen aufbilden; die obere ist die n-Butanolphase, die die Fettalkohole und die entsprechende Menge Wasser gelöst enthält, aber keinerlei Tonerdehydrat aufweist. Die untere wäßrige Phase enthält das gesamte Tonerdehydrat, das sich innerhalb der Phase leicht und schnell absetzt, sowie etwa 4 bis 6% Butanol entsprechend dem Butanolgehalt eines mit Butanol gesättigten Wassers. Die Abtrennung der beiden Phasen voneinander kann auf einfache Weise mittels Scheidung erfolgen, und die extrahierte Tonerde wird durch Filtration aus der wäßrigen Phase entfernt. Die Filtration erfolgt rasch und ohne Schwierigkeiten. Bedingung ist jedoch, daß sie bei der Temperatur des Extraktionsvorganges, also bei 70 bis 90° C und unmittelbar anschließend an die Extraktion vorgenommen wird. Da die Tonerde Wasser und eine geringe Menge Butanol adsorbiert enthält, wird sie anschließend unter Erwärmung, gegebenenfalls im Vacuum, getrocknet, wobei das Butanol leicht zurückgewonnen werden kann. Die so erhaltene getrockene Tonerde ist rein weiß und enthält weniger als 2% organische Substanz. Sie kann für die verschiedensten technischen Zwecke, wie Katalysator-Herstellung, als Trocknungsmittel, Adsorbens, zur Wasserreinigung, "als Füllmaterial und andere Zwecke verwendet werden. Zur Rückgewinnung des verwendeten n-Butanols aus der Lösung mit den Fettalkoholen unterwirft man die Butanolphase der Destillation und hat dabei im wesentlichen nur Butanol (mit wenig Wasser) abzutreiben. Bn. Falle, der Extraktion mit Äthylalkohol findet sich hingegen fast der gesamte eingesetzte Alkohol im Filtrat wieder, das also vollständig destillativ oder anderswie aufgearbeitet werden muß. Hierdurch ergeben sich erhebliche Ersparnisse bei der Anwendung solcher nicht mit Wasser mischbarer Extraktionsmittel.

Beispiel 1

500 g eines durch Filtration aus der Tonerdesuspension erhaltenen Tonerdehydrates werden mit 500 g eines bei 90° C wassergesättigten Butanols im Gewichtsverhältnis 1:1 bei 90° C 15 Minuten lang extrahiert. Die Extraktlösung wird durch Zentrifugieren vom Tonerdehydrat getrennt. Der Gehalt an Fettalkoholen im Tonerdehydrat beträgt vor der Extraktion 31%, bezogen auf Tonerdemonohydrat und Fettalkohole, und ist nach der Extraktion auf 1,95% gesunken.

Beispiel 2

1000 g der gleichen Tonerdesuspension werden unflltriert mit 400 g Butanol unter gleichen Bedingungen extrahiert. Es folgt Phasentrennung, wobei die Tonerde in der wäßrigen Phase verbleibt und daraus durch Filtration erhalten wird.

Der Prozentgehalt an Fettalkoholen in dem Tonerdemonohydrat sinkt bei dieser Extraktionsmethode auf 2,8 % Fettalkohole, bezogen auf Tonerdemonohydrat und Fettalkohol.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Extraktion von Fettalkoholen, die an Tonerdehydrat in wäßrigen Suspensionen adsorbiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension mit einem mit Wasser nicht mischbaren Alkohol mit mehr als 3 C-Atomen extrahiert, das Gemisch zum Absetzen gebracht, die fettalkoholhaltige Lösung abgetrennt und vom Lösungsmittel befreit wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Extraktion nahe bei der Siedetemperatur des Alkohols bzw. seines Azeotrops mit Wasser durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Extraktionslösungsmittel mit Wasser gesättigter n-Butylalkohol verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der beiden nicht mischbaren Flüssigkeiten, 1 Teil Alkohol zu 1 bis 10 Teilen der Suspension, beträgt.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das wäßrige, von den Alkoholen befreite Tonerdehydrat unmittelbar nach der Extraktion und Scheidung der flüssigen Phasen aus der wäßrigen Suspension bei 70 bis 90° C abfiltriert wird.

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