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Verfahren zur Gewinnung von Seifen oder höhenmolekularen Fettsäuren
Die übliche Aufarbeitung von Oxydationsprodukten, welche aus Päraffinkohlenwas;s@erstofen,
z. B. Hartparaffin, Mineralölen, Hydrierurigsprodukten von Kohlen oder Teeren u.
dgl., durch Behandeln mit Oxydationsmitteln, wie Sauerstoff, Luft, nitroisen Gasen
u. dgl., erhältlich sind, durch Versieiiung mit Alkalien bei erhöhter Temperatur
bietest vielfach Schwierigkeiten. Beispielsweise entstehen bei der Verseifung der
Oxydationsprotdukte mit Natronlauge bei höherer Temperatur und gegebenenfalls unter
Druck erhebliche Mengen Soda, die durch eine Zersetzung vom Oxysäuren unter gleichzeitiger
Bildung unverseifbarer Bestandteile gebildet werden. Die Soda scheidet ;sich, da
die Verseifung im,allgemeinem -mit verhältnismäßig konzentrierten Alkalilösungendurchgeführt
wird, in fester Form aus und :setzt sich leicht am Boden und an den Wänden der Destillatiansgefäße
bzw., sofern ' in Röhrensystemen gearbeitet wird, an den Wandungen der.Rohre fest.
Hierdurch wird der Wärmeübergang erheblich erschwert, was zu üb,exhitztmgen führt,
wodurch eine Zersetzung der wertvollen Seifen :sowie eine unerwünschte Verfärbung
der Verseifungsprodukte hervorgerufen wird. Durch die AusscheiduAg der Soda treten
beim Arbeiten in Röhrensystemen zudem noch unerwünschte Verstopfungen ;auf, die
oft zu Unterbrechungen ,des. 'Betriebie@s führen.
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Es wurde nun gefunden, daß man die- Aufarbeitung der Oxydationsprodukte
durch Ver-. seifung wesentlich erleichtern und die erwähnten Schwierigkeiten vermeiden
kann, wenn man die rohen Oxydationspro,dukbe mit wäß#gen Lösungen, welche alkalisch
reagierende Stoffe in ;geringerer Menge enthalten, als der Säurezahl des Oxydationsproiduktes
entspricht, behandelt, die- wäßrge Lösung abtrennt und sodann das: -Oxydationsprodukt
in üblicher Weise verseift und die Seifen gegebenenfalls durch Säuren zerlegt. Geeignete
alkalisch, reagierende Stoffe sind beispielsweise die Hydroxyde @oider Carbonate
der Alkalien. einschließlich des Ammoniums. In den meisten Fällen genügen "schon
Mengen der alkalisch reagierenden Stoffe, welche etwa io bis 30% der nach der Säurezahl
des: Oxydationsproduktes - sich errechnenden Menge entsprechen. Die Behandlung -der
Oxydationsprodukte mit den ;genannten alkalischen Lösungen terfolgt zweckmäßig in
Rührgiefäßen bei Temperaturen von etwa 6ö bis i oo°. Das Verfahren kann auch unter
Anwendung von Druck, durch Arbeiten bei erhöhter Temperatur im geschlossienen WGefäß,
z. B. unter etwa 2 bis 2o at Druck, durchgeführt werden. Nach ;gründlicher Durch>;nischung
läßt man absitzen, trennt die wäßrige Lösung ab und behandelt das Oxydationsiproidukt
mit der zur völligen. Versleifugg :des Oxydationsproduktes ausreichenden Menge von
Alkalien in üblicher Weise. Durch die beschrebene Vorbebandlung mit geringen Mengen
Alkali werden.den Oxydationsproidukten im wesentlichen
nur die starksauren
Bestandteile, z. B. niedrigmolekulare Carbonsäuren,- Oxy- oder Polycarbonsäuren
usw:, entzogen. Diese Bestand-. teile können gegebenenfalls durch Ansäuern: der
abgetrennten Lösung als solche gewomr@ri= werden. In manchen Fällen ist @es zwecl
mäßig, die rohen Oxydationsprodukte zunächst' mit Wasser und .erst dann in der beschriebenen
Weise mit einer wäßrigen Lösung von Alkalien zu behandeln, worauf die eigentliche
Verseifung der Oxydationsp:roidukte durchgeführt wird. -Bei .dee Verseifung der
in der erwähnten Weise vorgereinigten Oxydationsprodukte erhält man Produkte, welche
praktisch keine oder nur geringe Mengen Soda bzw. Salze stark saurer Bestandteile
enthalten und deren Aufarbeitung keine Schwierigkeiten mehr bietet. Die gewonnenen
Seifen. bzw. Fettsäuren enthalten praktisch keine niedrigmolekularen Carbonsäuren,
Oxy- oder Polycarbonsäuren; und sie können daher unmittelbar als Seifen oder Ausgangsstoffe
hierfür Verwendung finden; .sie #sind außerdem ein sehr wertvolles Ausgangsmaterial
für die Herstellung von höhermolekulanen aliphatischen Alkoholen u..dgl., welche
ihrerseits als wertvolle Zwischenprodukte für die Gewinnung vom Textilhilfsmitteln,
Wachsen u. dgl. Verwendung findien können.
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Aus der Patentschrift 405 636 ist es bekannt, Fettsäuregemische; die
bei der Oxydation von höhermolekularen, nichtaromatischen Köhlenwasserstoffen entstehen,
mit einer zur wollständigen Verseifung nicht ausreichenden Menge Alkali zu behandeln,
doch wird hierbei als Ausgangsstoff nur -der verhältnismäßig einfach zusammengesetzte,
ölige Teil des bei der Oxydation entstehenden Destillats verwündet, der auch nur
einen untergeordneten Teil des Reaktionsproduktes ausmacht: Im vorliegenden Fall
handelt @es sich dagegen um die Aufarbeitung des gesamten, kompliziert zusammengesetzten
Oxydationsproduktes, und @es "var .nicht vorauszusehen, daß, es auf die angegebene
Weise gelingen würde, gerade diejenigen .sauren Bestandteile zu entfernen., die
bei der nachfolgenden, bei höherer Tem- -peratur und gegebenenfalls. unter Druck
erfolgenden Verseifung die unerwünschten Störungon verursachen. Beispiel 104o Teile
eines Oxydationsprodukties, das durch Behandeln von amerikanischem Sweater-Oil (einem
Zwischenprodukt der Paraffinherstellung) mit Luft bei etwa 170° gewonnen wurde und
eine Säurezahl von. 58 und eine Verseifungszahl von 118 aufweist, wer-.;den durch
Behandeln mit etwa 3ooo Teilen heißem Wasser bis zum Verschwinden der ,grein Reaktion
im Waschwasser gewaschen. "Iis werden so etwa looo Teile gewaschenes Produkt mit
der Säurezahl 43 und der Vers:eifungszahl toi erhalten.
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Das erhaltene Produkt wird hierauf in einem Rührgefäß zusammen mit
5oö Teilen Wasser, dem 2o Teile 3 5 %ige Natronlauge zugesetzt snd,-bei 9o° i Stunde
lang verrührt und sodann absitzen gelassen. Die wäßrige Lösung wird hierauf abgetrennt;
durch Ansäuern werden daraus 85 kg Säuren mit der Verseifungszahl197 erhalten.
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Das von -der Lauge getrennte Oxydationsprodukt (8go kg) wird zur Verseifung
zusammen mit 17o Teilen 35 %iger Natronlauge und 4oo Teilern. Wasser in einem geschlossenen
Rührautoklaven auf 225° .erhitzt, wobei sich ein Druck von 3o ät einstellt. Unter
diesem Druck wird das Oxydationsprodukt nach der Verseifung durch ein mit dem Autokl.aven
verbundenes Rohr geleitet, in dem es: auf 32o° erhitzt-wird. Anschließend wird das
Produkt durch -ein Ventil in ein auf etwa 350" erhitztes Gefäß entspannt, aus welchem
die Dämpfe durch ein Übergangsrohr in. >einen Kühler gelangen, wo sie kondensiert
werden. Außer 5 8 5 Teilen: D estil1at, weiches das Unverseifbare mit der Verseifungszahl
5 darstellt, werden als Rückstand 302 Teile einer wasserfreien Seife erhalten
mit einem Gehalt an Fettsäuren von 77,6% und nur 5,7% an freier Soda.