CH258592A - Verfahren zur Dehydratisierung von Rizinusöl. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Dehydratisierung von Rizinusöl.    Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver  fahren zur Dehydratisierung von Rizinusöl.  



  Die Dehydratisierung von Rizinusöl be  ruht auf der Abspaltung der OH-Gruppen  des Rizinolsäurerestes zusammen mit einem  Wasserstoffatom unter Bindung einer konju  gierten Doppelbindung. Als Nebenprodukte       entstehen    dabei auch Stoffe mit     isolierten     Doppelbindungen sowie ätherartige Verbin  dungen. Es isst bekannt, dass die Trocknungs  geschwindigkeit von Men vom Gehalt an  konjugierten Doppelbindungen abhängt.  



  Bei dem bekannten technischen Verfah  ren zur Dehydratisierung von Rizinusöl wird  die Reaktion durch flüssige Mineralsäuren,  wie Schwefelsäure und Sulfonsäuren aroma  tischer Kohlenwasserstoffe, ferner durch  saure Ester oder kleine Mengen saurer     Salze     von Mineralsäuren bewirkt.  



  Es wurde nun gefunden, dass man mit  einem deicht zu handhabenden Verfahren       bessere    Ergebnisse     erzielen    kann, wenn man  erfindungsgemäss einen festen Katalysator  verwendet, der durch Kalzinieren eines Ge  misches einer Phosphorsäure mit einem ad  sorbierenden silikathaltigen Stoff bis zur  Bildung von Silikophosphat erhalten wurde.  Solche Katalysatoren sind in der LT. S.     A.-          Patentschrift    Nr. 1993513 beschrieben. Als  silikathaltiger Stoff ist in erster Linie     Kie-          selgur        geeignet,    während als     Phosphorsäure     zweckmässig Orthophosphorsäure verwendet  wird.

   Die Kalzinierung wird vorteilhaft so    durchgeführt, dass praktisch die gesamte  Phosphorsäure gebunden wird. Durch An  wendung des vorgenannten festen     Katalysa-          tors    wird das Problem der Trennung des     De-          hydratisierungsprodluktes    von einem flüssigen  Katalysator vermieden, und der     Katalysator     selbst kann leicht regeneriert und wieder ver  wendet werden.  



  Wenn man die Dehydratisierungdes Rizi  nusöls weit treibt, so wird ein trocknendes Öl  erhalten, das allein oder in Mischung mit  andern, natürlichen oder synthetischen     troek-          nenden    Öen für die Herstellung von Anstrich  mitteln, Firnissen oder anderer Überzugs  materialien sowie bei der Herstellung von  Kunstharzen verwendet werden kann. Das  Verfahren kann aber auch so geleitet werden,  dass man ein Öl erhält, das für die Herstel  lung von Schmieröl geeignet ist, indem man  die Bedingungen derart wählt,dass ein gerin  gerer Dehydratisierungsgrad erzielt wird.  



  Das Rizinusöl wird zweckmässig bei     Druk-          ken,    die     wesentlich    geringer sind als der       Atmosphärendruck,    mit dem Katalysator in  Kontakt gebracht. Durch sorgfältige Regu  lierung der Temperatur und der Raumge  schwindigkeit kann eine sehr weitgehende  Dehydratisierung erzielt werden. Der De  hydratieierungsgrad kann z.

   B.     M%        errei-          chen.    Das. -so erhaltene     trocknende        0-1.    lässt  sich besonders     leicht    mit     Mineraldler-    und den       üblichem    Anstrich-     und        Firnishoiniponenten     mischen.      Es wurde gefunden, dass beim Arbeiten  bei vermindertem Druck die     Bildung    von  ätherartigen Produkten zu Gunsten der Bil  dung von konjugierten Doppebindugen     zu-          rüekgedrängt    wird.

   Verminderte Drucke re  duzieren auch die Adsorption des Öls an den  Katalysator, so dass hierdurch nur geringe  Verluste eintreten und auch die Regenerie  rung des Katalysators vereinfacht wird. Der  Katalysator kann, nachdem er inaktiv ge  worden     ist,    in der Weise     regeneriert    werden,  dass man das auf ihm niedergeschlagene koh  lenstoffhaltige Material einfach verbrennt,  wonach man ihn dann in ka1ziniertem Zu  stand, ohne Verlust der Aktivität, wieder       verwenden    kann.  



  Im einzelnen wird zweckmässig wie folgt  verfahren:  Das Rizinusöl wird unter vermindertem  Druck durdh einen gefüllten Reaktionsraum  geleitet, der eine Schicht des festen     Kataly-          sators    enthält, wobei die Raumgeschwindig  keit der Flüssigkeit zwischen 1 und 10 liegt.  Das Öl wird auf eine Temperatur zwischen  Z00  und 325  C, vorzugsweise zwischen 250   und 3009 C, erhitzt. Temperaturen oberhalb  325  C sind zu vermeiden, da dann neben der  Dehydratisierung auch eine Spaltung und ein  Abbau des Öls stattfindet. Der Druck wird  auf etwa 50 mm Hg oder niedriger gehalten.

    Bei Drucken von ungefähr 50 mm verläuft  die Reaktion zum grössten Teil und bei     Druk-          ken    unterhalb 30 mm Hg praktisch vollstän  dig in Richtung der Olefinbildung. Wenn das  dehydratisierte Öl vom Reaktionsraum ohne  wesentliche Kühlung in einen bei erhöhter  Temperatur     und    unter vermindertem Druck  gehaltenen Behälter geführt wird, geht das  beim Verfahren     gebildete        Wasser    als, Dampf  weg und kondensiert sich nicht im Behälter.  Dadurch wird die Bildung störender Emul  sionen vermieden.  



  Wenn gewünscht, kann das Verfahren in  Gegenwart eines Verdünnungsmittels, das  Paraffinkohlenwasserstoffe enthält, z. B. einer  Gasölfraktion aus pennsylvanischem Erdöl,  durchgeführt werden. Vorteilhaft wird ein  Verdünnungsmittel verwendet, dessen Siede-    punkt so tief ist, dass es durch Vakuum  destillation leicht vom dehydratisierten Ül  g o etrennt werden kann. Anderseits sollte es  jedoch unter den Reaktionsbedingunge n flüs  sig bleiben. Ein Verdünnungsmittel der oben       genannten    Art bewirkt auch eine Reinigung  des Katalysators von gebildeten Polymerisa  ten, so dass derselbe weniger häufig regene  riert werden muss.  



  Beispiel 1:  Eine aus Kieselgur und Orthophosphor  säure hergestellte Katalysatormisdhung, die  etwa 60 % Gesamt-P2O5 enthielt, wurde wäh  rend 10 Stunden auf 450  C erhitzt, bis der  Gehalt des frischen. Katalysators an freiem  P205 4,4% betrug. 100 Gewichtsteile des     Ka-          talysators    wurden in ein Reaktionsrohr aus  rostfreiem     Stahl    gebracht, das     sieh    in einem  elektrischen Ofen befand und mit einem elek  trischen Vorerhitzer ausgestattet war. Der  im Vorerhitzer befindliche Teildes Katalysa  torrohres und der gesamte übrige Raum auf  der andern Seite der Katalysatorschicht war  mit Quarzplättchen gefüllt. Die Temperatur  wurde auf 275  C und der Druck auf  30 mm Hg gehalten. Die gesamte Durchfluss  zeit betrug 8 Stunden.

   Man leitete 1000 Ge  wichtsteile Rizinusöl mit einer Raumge  schwindigkeit von 1 pro Stunde durch den  Katalysator. Es wurden 89 Gewichtsprozent  der Charge als delhydratisiertes Öl im Be  hälter gewonnen. Ausserdem wurden noch  1,9 % dehydratisiertes Ö1 erhalten, wenn das  System mit Stickstoffgas gespült wurde, fer  ner 1,3% aus den Quarzplättchen. Nach Re  generation durch Glühen an der Luft enthielt  der Katalysator 1,7 % freies P205 und 51,1 %  Gesamt P205.  



  Das rohe, dehydratisierte Öl wies folgende  Eigenschaften auf:  
EMI0002.0019     
  
    Säurezahl <SEP> 3 <SEP> 6
<tb>  Azetylzah#l <SEP> 15,6
<tb>  Dienzahl <SEP> (am <SEP> azetylierten <SEP> <B>011</B> <SEP> be  stimmt) <SEP> 15,5
<tb>  Verseifungszahl <SEP> 175
<tb>  Jodza.h'l; <SEP> (nach <SEP> Hanus <SEP> mit <SEP> 40,0%
<tb>  Rea.gensüberschuss) <SEP> 153       
EMI0003.0001     
  
    Brechungsindex <SEP> (25  <SEP> C) <SEP> 1,484
<tb>  Viskosität, <SEP> Poises <SEP> bis <SEP> 25  <SEP> C <SEP> 1,6
<tb>  Dichte <SEP> (25  <SEP> C) <SEP> 0,9r32
<tb>  Viskosität <SEP> nach <SEP> Gardner-Holt <SEP> F
<tb>  Farbe <SEP> (Gardner-Skala <SEP> 5: <SEP> 1 <SEP> mit <SEP> Toluol
<tb>  verdünnt) <SEP> 13-14       Das, gewonnene Produkt war zu etwa 9,0 %  dehydratisiert, und; es blieben nur etwa 10 %  der ursprünglich im Rizinusöl vorhandenen  Hydroxylgruppen zurück.  



  Beispiel 2:  Im vorliegenden Versuch wurde die     De-          hydratisierung    während einer Dauer von  2 Stunden durchgeführt. Der verwendete Ka  talysator wurde gemäss den Angaben im Bei  spiel 1 hergestellt. Man leitete 260 Gewichts  teile Rizinusöl, über den Katalysator und     er-          h    ielt ein Produkt, in. dem etwa 96-97 % der  Hydroxylgruppen entfernt waren.  



  Das rohe dehydratisierte Öl hatte folgende  Eigenschaften:  
EMI0003.0006     
  
    Säurezahl <SEP> 42
<tb>  Azetylzahl <SEP> 5,7
<tb>  Dienzahl <SEP> 16;6
<tb>  Verseifungszahl <SEP> 170
<tb>  Jodzahl <SEP> 156
<tb>  Dichte <SEP> (25  <SEP> C) <SEP> 0,928
<tb>  Brechungsindex <SEP> (25  <SEP> C) <SEP> 1,485
<tb>  Viskosität <SEP> (Poises <SEP> bis <SEP> 25  <SEP> C) <SEP> 1,1
<tb>  Viskosität <SEP> nach <SEP> Gardner-Holt <SEP> D
<tb>  Farbe <SEP> (Gardner-Skala) <SEP> 13-14       Dureh Behandlung des rohen dehydrati  sierten Öls mit den üblichen     Raffinierungs-          mittelln,    wie Kalk oder Kalkstein, konnte des  sen Säurezahl herabgesetzt werden.

   Die Be  handlung mit feinzerkleinerten, festen     Ad-          sorbentien    bewirkte eine Verbesserung der  Farbe.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Dehydratisierung von Ri zinusöl, dadurch gekennzeichnet, dass man Rizinusöl, bei erhöhter Temperatur mit einem Katalysator in Kontakt bringt, Ber dureh Kalzinieren einer Mischung einer Phosphor säure mit einem adsorbierenden silikathalti- gen Stoff bis zur Bildung von Silikophosphat hergestellt wurde. UNTERANSPRüCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man das Rizinusöl bei vermindertem Druck und Temperaturen zwischen 200 und 32r5 C mit dem Kataly sator zusammenbringt. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass man bei einem Druck von nicht mehr als 50 mm Hg arbeitet. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekenazeie:hnet, @dass man bei Tempe raturen zwischen 2r50 und 300 C und einem Druck von nicht mehr als 30 mm Hg arbeitet. 4. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man in Gegenwart eines praktisch inerten Verdünnungsmittels arbeitet, das niedriger siedet als das Dehydra- tisierungsprodukt, jedoch während der Dehy- dratisierung in flüssiger Phase verbleibt. 5.

   Verfahren nach PatentanGpruch, .da- durch gekennzeichnet, dass man einen das Rizinusöl praktisch vdllstäadig in flüssiger Phase enthaltenden Strom in. Kontakt mit dem Katalysator durch eine .erhitzte Re aktionszone hindurchleitet und den anfallen den Strom aue der Reaktionszone in eine Trennungszone überführt, die unter Vakuum und bei einer solchen Temperatur gehalten wird, dass@ ,das Wasser verdampft.