BRPI0901914A2

BRPI0901914A2 - sulfonatos de alquilarila com nìveis reduzidos de sulfona e métodos de preparação

Info

Publication number: BRPI0901914A2
Authority: BR
Inventors: Gregory Paul Dado
Original assignee: Stepan Co
Priority date: 2008-10-27
Filing date: 2009-06-30
Publication date: 2010-07-13
Also published as: BRPI0901914B1

Abstract

A presente tecnologia relata o método de se produzir alquilarilsulfonatos por meio de sulfonação de SO3 gasoso, o que reduz os níveis de óleo livre e sulfonas do produto utilizando sais neutralizados de produtos sulfonados de matéria-prima alquilaromática, como inibidores de sulfona na sulfonação de SO3 de compostos alquilaromáticos. Os métodos da presente tecnologia utilizam misturas de matérias-primas alquilaromáticas e sais sulfonados que tenham baixa viscosidade sejam homogêneos e adequados para processamento em equipamentos comerciais de sulfonação continua de SO3, como por exemplo, reatores do tipo filme descendente, com pouca ou nenhuma modificação nos ditos equipamentos. Em algumas formas preferidas dos métodos da presente tecnologia, o inibidor de sulfona inclui um ácido alquilarilsulfónico parcialmente neutralizado, ou seja, uma mistura de ácido sulfónico e sais sulfonados. Em uma configuração da presente tecnologia, o inibidor de sulfona é preparado mediante a neutralização parcial ou total de um ácido alquilarilsulfónico com uma base e, então, dissolvendo-se e/ou homogeneizando o produto obtido em uma matéria-prima alquilaromática antes da sulfonação da matéria-prima.

Description

SULFONATOS DE ALQUILARILA COM NÍVEIS REDUZIDOS DE SULFONA EMÉTODOS DE PREPARAÇÃO

CAMPO DA INVENÇÃO

A tecnologia aqui descrita relaciona-se, de modogeral, à sulfonação de compostos alquilaromáticos e suasmisturas, como, por exemplo, alquilbenzenos lineares dagama de detergentes, nos quais a sulfonação é obtidautilizando-se trióxido de enxofre (S03) com conversão dematéria-prima aromática, de preferência com alta conversão,e com níveis reduzidos de formação de sulfona, emcomparação aos processos conhecidos e convencionais. Maisespecificamente, a tecnologia aqui descrita relaciona-se aouso de sais neutralizados de produtos sulfonados dematéria-prima alquilaromática como inibidores de sulfona nasulfonação do S03 da matéria-prima alquilaromática. Emalgumas configurações preferidas, a matéria-prima para apreparação dos inibidores de sulfona é a mesma matéria-prima a ser sulfonada na presença do inibidor de sulfona.

HISTÓRICO DA INVENÇÃO

A sulfonação de S03 de matérias-primasalquilaromáticas, como, por exemplo, alquilbenzenoslineares (LAB) da gama de detergentes, é tipicamenterealizada em equipamentos de processamento contínuo, comounidades de reator do tipo filme descendente. Estesreatores proporcionam um meio de controlar o contato íntimode matéria-prima com S03 gasoso diluído em ar seco,proporcionando, portanto, difusão de massa de curta duraçãoe rápida remoção de calor. Tal processamento também permitea alta produção, mantendo, ao mesmo tempo, a qualidade doproduto. A aplicação de sulfonação em reatores do tipofilme descendente à conversão de matérias-primasalquilaromáticas em ácidos alquilarilsulfônicos foidescrita por W. H. de Groot em Sulphonation Technology inthe Detergent Industry, Kluwer Academic Publishers,Dordrecht, The Netherlands: 1991; e G. P. Dado, et. al. emSulfonation and Sulfation, Kirk-Othmer Encyclopedia ofChemical Technology, 5th ed, Wiley-Interscience, Hoboken,NJ: 2005.

O contato inicial de S03 gasoso com matérias-primasalquilaromáticas resulta em produtos ácidos, incluindoácidos sulfônicos, piroácidos (p. ex. : adutos transientesde ácidos sulfônicos e S03) , matéria-prima aromática nãoregida, componentes de matéria-prima não sulfonáveis (p.ex. : parafinas), ácido sulfúrico ou H2S04-óleum, anidridossulfônicos e sulfonas. Os anidridos sulfônicos são formadosem reações que, formalmente, são a conversão de dois molsde LAB mais três mols de S03, para produzir um mol deanidrido sulfônico mais um mol de ácido sulfúrico. Assulfonas são formadas em reações que, formalmente, são aconversão de dois mols de LAB mais dois mols de S03, paraproduzir um mol de sulfona mais um mol de ácido sulfúrico.

O ácido inicialmente produzido, derivado de uma matéria-prima de alquilbênzeno linear detergente em um processo desulfonação de S03 comercial pode incluir, por exemplo,cerca de 85 a 92% de ácido sulfônico. Quanto maior for onível de óleos livres, incluindo matéria-prima aromáticanão reagida, componentes não sulfonáveis e sulfonas, maislimitado será o grau de conversão da matéria-primaalquilaromática a sulfonatos. Sulfonas e outros componenteslivres de óleos podem causar efeitos adversos àspropriedades e ao desempenho dos sulfonatos, por exemplo,diminuindo a viscosidade e a estabilidade da formulação.

Na prática comercial, é comum realizar-se uma etapade maturação de ácidos após o contato inicial de S03 commatéria-prima aromática. Este processo de maturaçãoproporciona tempo para as reações entre piroácidos e óleumcom matéria-prima aromática não reagida, aumentando, assim,a conversão geral para o produto ácido sulfônico. Foidemonstrado que o nível de anidridos sulfônicos diminuemsubstancialmente durante a maturação de ácidos, mas que osníveis de sulfona diminuem de forma bastante mínima. Alémdisso, após a maturação de ácidos, uma pequena quantidadede água, como por exemplo, 0,3 a 1% (por peso), énormalmente adicionada à composição ácida para hidrolisarquaisquer anidridos sulfônicos restantes aos ácidossulfônicos e estabilizar o produto contra a degradação decor. Foi relatado que o tratamento de ácido maturado comágua pode, sob certas condições, resultar na diminuiçãomodesta de 25% de sulfonas. Consulte, como exemplo, Moreno,et. al. , A contribution to understanding secondaryreactions in linear alkylbenzene sulfonation, J. Surf.Det., 2003, 6, 137.

Sabe-se que a produção de sulfonas durante oprocessamento de ácido sulfônico alquilbenzeno linear éfavorecida por temperaturas excessivas durante oprocessamento. Além disso, foi demonstrado aumento naprodução de sulfonas, sob certas condições, à medida que aquantidade de mols de S03 relativa à matéria-primaaromática se aproxima ou ultrapassa um equivalente(Consulte Moreno et al. , 2003). Em função disso, aconversão de matérias primas de alquilbenzeno linear aprodutos de ácido sulfônico na prática comercial desulfonação do S03 representa um compromisso entre atingiralta conversão de matéria-prima, produção de sulfona edesenvolvimento de cor. Os produtos típicos acabadosincluem cerca de 95-98% de ácido sulfônico, cerca de 0,9-2%de óleo livre total, incluindo sulfona, e cerca de 0,5-1,2%de sulfona.

Como as sulfonas não atuam como elementos "ativos"nos alquilarilsulfonatos, a produção destas espéciesrepresenta um limite no grau de conversão que pode serrealizado a partir de matérias-primas alquilaromáticas.Portanto, é economicamente desejável que se diminua aquantidade de sulfona produzida à medida que se maximiza aconversão da matéria-prima subjacente. Além disso, óleoslivres, no geral, e sulfonas, particularmente emalquilarilsulfonatos, podem causar um impacto significativonas propriedades físicas e/ou no desempenho dos sulfonatos.Por exemplo, foi demonstrado que o aumento dos níveis deóleos livres resulta em 25% de redução das viscosidades(por peso) nas soluções de alquilbenzeno sulfonato de sódiolinear. Consulte, como exemplo, A. Moreno, et. al. ,Influence of unsulfonated material and its sulfone contenton the physical properties of linear alkylbenzenesulfonates, J Am. Oil Chem. Soe. 1988, 65, 1000. Nestemesmo estudo, demonstrou-se ainda que o aumento do níveisde sulfonas dentro da fração de óleo livre dos sulfonatosresulta no aumento das viscosidades da solução.

A incorporação bem-sucedida e econômica desurfactantes aniônicos, como alquilarilsulfonatos emprodutos de limpeza como detergentes líquidos para roupa dealto desempenho e detergentes líquidos suaves para louça étipicamente influenciada pela capacidade de se criarviscosidade na formulação, de modo a atender àsexpectativas do consumidor. Uma abordagem conveniente e debaixo custo para aumentar a viscosidade, especialmente emformulações com poucos elementos ativos, é a adição desais, como sulfato de magnésio ou cloreto de sódio.

Contudo, a presença de óleos livres, inclusive sulfonas,pode ter um impacto negativo substancial na capacidade dese aumentar a viscosidade da formulação por meio da adiçãode sais. Os alquilarilsulfonatos que são fabricados porprocessos de sulfonação utilizando óleum podem serproduzidos com níveis baixos de óleo livre e níveis muitobaixos de sulfona, em comparação com o processamentocontínuo com S03 gasoso. Estes sulfatos podem demonstraraumento aceitável de viscosidade em formulações detergenteseconômicos mediante a adição de sais, enquanto que ossulfonatos produzidos por métodos comerciais de sulfonaçãode S03 podem não demonstrar propriedades aceitáveis deformação de viscosidade. Contudo, o uso de processamento deóleum para produzir alquilarilsulfonatos requer equipamentoespecífico para o processo e pode gerar quantidadesconsideráveis de subproduto de ácido sulfúrico, que deveser descartado ou reciclado de volta ao fornecedor doóleum. Seria desejável identificar métodos de processamentoque permitissem a produção de alquilarilsulfonatos com altaformação de viscosidade em equipamentos padrão deprocessamento comercial de S03.

Várias formas de inibição da produção de sulfonasdurante a sulfonaçao de compostos aromáticos com S03 sãoconhecidas pelos que estão familiarizados com estatecnologia. Por exemplo, sulfatos inorgânicos como osulfato de sódio, ácidos carboxílicos, anidridos eperácidos podem ser usados para reduzir a produção desulfona na sulfonaçao de S03 de benzeno. Consulte, comoexemplo, E. E. Gilbert, Sulfonation and Related Reactions,Interscience Publishers, New York: 1965, pp 69-70, ereferências apresentadas. De forma similar, o uso decompostos oxigenados orgânicos como ácidos carboxílicos,anidridos carboxílicos, ácidos percarboxílicos, ésterescarboxílicos, ésteres de fosfato, corpos cetônicos eéteres, além de amidos, são relatados como redutores daformação de sulfona na sulfonaçao de S03 de arila ecompostos de alquilarila com alquila de cadeia curta.Consulte, como exemplo, a patente 3.829.484. dos EUA. Estaabordagens conhecidas de inibição de sulfona sãoproblemáticas para a sulfonaçao contínua, em grande escala,de S03 de matérias-primas alquilaromáticas em reatores dotipo filme descendente por duas razões. Primeira,inibidores como o sulfato de sódio são insolúveis emmatérias-primas alquilaromáticas típicas, apropriadas paraa sulfonaçao contínua de S03, dificultando ouinviabilizando o processamento e tempo de contatonecessário em equipamento convencional. Segunda, inibidorescomo a acetona são altamente voláteis no contexto decondições de sulfonaçao contínua de S03, resultando em altopotencial de ejeção (pluming), perda do inibidor do líquidode reação e possíveis preocupações de segurança.

Portanto, há ainda uma necessidade compreensível nacriação de um método imprevisto ou desconhecido para asulfonação de matérias-primas alquilaromáticas que possamutilizar S03 gasoso em equipamento comercial padrão, comoreatores do tipo filme descendente, que possam produzir umproduto com conteúdo substancialmente reduzido de óleolivre total e sulfona, e que possa produzir um produtocapaz de formar viscosidade aceitável em formulaçõeseconômicas com baixo nível de elementos ativos, com aadição de sais.

RESUMO DA INVENÇÃO

O presente método oferece, no geral, um ou maismétodos de preparação de composições de ácidoalquilarilsulfônico (por exemplo, alquilarilsulfonatos) pormeio sulfonação de S03 gasoso que resultem em composiçõescom menor quantidade de óleos livres sulfonas totais emcomparação com processos convencionais e conhecidos. Deacordo com tais métodos, sais neutralizados de produtossulfonados de matéria-prima alquilaromática são usados comoinibidores de sulfona na sulfonação de S03 dos compostosalquilaromáticos.

Em um aspecto, a presente tecnologia oferece ummétodo de preparação de sulfonatos de alquilarila mediantea sulfonação de S03 gasoso e com níveis totais reduzidos deóleos livres e sulfonas incluindo as etapas de:

a) fornecimento de pelo menos um ácidoalquilarilsulfônico;

b) neutralização, pelo menos em parte, de ácidosulfonico com pelo menos uma base para obter, pelomenos, um sal sulfonado ou uma mistura de saissulfonados e um ácido sulfonico não neutralizado;c) fornecimento, pelo menos, uma matéria-primaalquilaromática;

d) dissolução do sal sulfonado ou mistura de salsulfonado e ácido sulfônico não neutralizado namatéria-prima alquilaromática para obter umamatéria-prima modificada; e

e) sulfonação da matéria prima modificada com S03gasoso para obter um produto sulfonado resultanteda reação.

Em alguns aspectos, a etapa (d) inclui dissolver de0,01 a cerca de 50 por cento (por peso) do sal sulfonado oumistura de sal sulfonado e ácido sulfônico não neutralizadona matéria-prima alquilaromática para obter uma matéria-prima modificada.

Em outro aspecto, a presente tecnologia oferece ummétodo de preparação de sulfonato de alquilarila mediante asulfonação de S03 gasoso, com níveis totais reduzidos deóleos livres e sulfonas incluindo as etapas de:

a) fornecimento de pelo menos um ácidoalquilarilsulfônico;

b) fornecimento, pelo menos, uma matéria-primaalquilaromática;

c) dissolução de pelo menos um ácidoalquilarilsulfônico na matéria-primaalquilaromática;

d) neutralização, pelo menos parcial, de ácidosulfônico com pelo menos uma base para obter, pelomenos, uma matéria-prima modificada;

Em alguns aspectos, a etapa (c) inclui dissolvercerca de 0,01% a cerca de 50% (por peso) de, pelo menos, umácido alquilarilsulfônico na matéria-prima alquilaromática.

a) fornecimento, pelo menos, uma matéria-primaalquilaromática;

b) sulfonação parcial da matéria-prima a uma conversãode cerca de 0,01% a cerca de 50% a, pelo menos, umcomponente de ácido sulfônico;

c) neutralização, pelo menos parcial, de pelo menos umcomponente do ácido sulfônico da matéria-primaparcialmente sulfonada, com pelo menos uma basepara obter, pelo menos, uma matéria-primamodificada; e

d) sulfonação da matéria prima modificada com S03gasoso para obter um produto sulfonado resultanteda reação.

Em aspectos adicionais, a presente tecnologiaproporciona um método de preparação de composições de ácidoalquilarilsulfônico, como por exemplo,alquilarilsulfonatos, por meio de sulfonação de S03, e comníveis totais reduzidos de óleos livres e sulfonas,incluindo a etapa adicional de digestão da mistura doproduto sulfonado resultante da reação por cerca de 0,5 a90 minutos à temperatura de cerca de 25 °C a 80 °C a fim depromover a conversão de anidridos sulfônicos e compostosalquilaromáticos não reagidos em ácido sulfônico.

Em aspectos adicionais da presente tecnologia, ométodo descrito para a preparação de composições de ácidoalquilarilsulfônico por meio da sulfonação de S03 gasoso, ecom níveis totais reduzidos de óleos livres e sulfonas,inclui a etapa adicional de tratamento do produto sulfonadodigerido, resultante da reação, com cerca de 0,02% a cercade 2% (peso/peso) de água a fim de hidrolisar os anidridossulfônicos restantes e estabilizar o produto contra adegradação de cor.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Os alquilarilsulfonatos da presente tecnologia sãopreparados mediante a sulfonação de compostosalquilaromáticos utilizando trióxido de enxofre (S03) comoagente de sulfonação. Um aspecto importante da tecnologiaaqui descrita para a sulfonação de matérias-primasalquilaromáticas na presença de sulfonatos neutralizados éa solubilidade dos sulfonatos neutralizados na matéria-prima. Os métodos da presente tecnologia utilizam misturasde matérias-primas alquilaromáticas e sais sulfonados quetenham baixa viscosidade, sejam homogêneos e adequados paraprocessamento em equipamentos comerciais de sulfonaçãocontínua de S03, como por exemplo, reatores do tipo filmedescendente, com pouca ou nenhuma modificação nos ditosequipamentos. Em algumas formas preferidas dos métodos dapresente tecnologia, o inibidor de sulfona inclui um ácidoalquilarilsulfônico parcialmente neutralizado, ou seja, umamistura de ácido sulfônico e sais sulfonados. Em umaconfiguração da presente tecnologia, o inibidor de sulfonaé preparado mediante a neutralização parcial ou total de umácido alquilarilsulf ônico com uma base e, então,dissolvendo-se o produto obtido em uma matéria-primaalquilaromática antes da sulfonação da matéria-prima. Emoutra configuração, o inibidor de sulfona é preparado insi tu em uma matéria-prima alquilaromática antes dasulfonação da matéria-prima mediante a dissolução de umácido alquilarilsulfônico na matéria prima e daneutralização parcial ou completa do ácido mediante aadição de uma base.

Em uma configuração alternativa, o inibidor desulfona não pode ser totalmente solúvel na matéria-primaalquilaromática, mas suficientemente disperso para se obtera inibição de sulfona desejada e a capacidade de serprocessada em equipamentos padrão de sulfonação contínua deS03. O inibidor de sulfona pode ser preparado mediante aneutralização parcial ou total de um ácidoalquilarilsulfônico com uma base e, então, dissolvendo-se oproduto obtido em uma matéria-prima alquilaromática antesda sulfonação da matéria-prima.

Em outra configuração, a presente tecnologia ofereceum método de preparação de alquilarilsulfonatos mediante asulfonação de S03 gasoso, e com níveis totais reduzidos deóleos livres e sulfonas. O método inclui o fornecimento depelo menos uma matéria-prima alquilaromática e sulfonaçãoparcial da matéria-prima a uma conversão de cerca de 0,01%a cerca de 50% de, pelo menos, um componente de ácidosulfonico. O método ainda inclui a neutralização ao menosparcial dos componentes do ácido sulfonico da matéria-primaparcialmente sulfonada com, pelo menos, uma base, paraobtenção, pelo menos, de uma matéria-prima modificada esulfonação da matéria-prima modificada com S03 gasoso parase obter um produto sulfonado resultante da reação.

A presente tecnologia oferece um método de preparaçãode composições de ácido alquilarilsulfônico mediante asulfonação de S03 gasoso com níveis totais reduzidos deóleos livres e sulfonas. Em uma configuração, o métodoinclui as etapas de fornecimento de pelo menos um ácidoalquilarilsulfônico e neutralização pelo menos parcialdeste ácido sulfônico com uma base, para obtenção de um salsulfonado ou uma mistura de sal sulfonado e ácido sulfôniconão neutralizado. O método ainda inclui a etapa defornecimento de matéria-prima alquilaromática e dissoluçãode cerca de 0,01% a cerca de 50% (por peso),alternativamente cerca de 0,1% a cerca de 50%,alternativamente cerca de 0,5% a cerca de 30%,alternativamente cerca de 1% a cerca de 20% de salsulfonado e ácido sulfônico não neutralizado em umamatéria-prima alquilaromática para obtenção de uma matéria-prima modificada. Alternativamente o sal sulfonado oumistura de sal sulfonado e ácido sulfônico não neutralizadodissolvido pode ser 0,alternativamente cerca de 0,5% a cerca de 50%,

alternativamente cerca de 0,5% a cerca de 40% (por peso),

alternativamente cerca de 0,5% a cerca de 30%,

alternativamente cerca de 0,5% a cerca de 20%,

alternativamente cerca de 0,5% a cerca de 10%,

alternativamente cerca de 0,5% a cerca de 5 %,

alternativamente cerca de 1% a cerca de 50%,

alternativamente cerca de 1% a cerca de 40% (por peso),

alternativamente cerca de 1% a cerca de 30%,

alternativamente cerca de 1% a cerca de 25%,

alternativamente cerca de 1% a cerca de 20%,

alternativamente cerca de 1% a cerca de 10%,

alternativamente cerca de 1% a cerca de 5%, 2,5% a cerca de 50%, alternativamente cerca de 2,5% a cerca de 40% (por peso), alternativamente cerca de 2 ,5% a cerca de 30%, alternativamente cerca de 2,5% a cerca de 25%,

alternativamente cerca de 2,5% a cerca de 20%,

alternativamente cerca de 2,5% a cerca de 10%,

alternativamente cerca de 2,5% a cerca de 5%, e pode ser qualquer porcentagem entre estes valores e podem ser, por exemplo, 0,1, 0,2, 0,25, 0,3, 0,4, 0, 5, 0,6, 0,7, 0,75,

0,8, 0,9 ou 1,0% e fatores multiplicados desses valores,(por exemplo, xl, x2, xlO, xlOO, etc.) . A sulfonação damatéria-prima modificada com S03 gasoso gera um produtosulfonado resultante da reação.

Em outra configuração, o método da presentetecnologia inclui etapas de fornecimento de, pelo menos, umácido alquilarilsulfônico e uma matéria-primaalquilaromática; dissolução de cerca de 0,01% a cerca de50% (por peso), alternativamente cerca de 0,1% a cerca de50%, alternativamente cerca de 0,5% a cerca de 30%,alternativamente cerca de 1% a cerca de 20%, de pelo menosum ácido alquilarilsulfônico na matéria-primaalquilaromática; e neutralização, pelo menos parcial, doácido sulfônico com a base para obtenção uma matéria-primamodificada. Alternativamente, o ácido alquilarilsulfônicopoder ser 0,01% a cerca de 40% (por peso), alternativamentecerca de 0,01% a cerca de 30%, alternativamente cerca de0,01% a cerca de 20%, alternativamente cerca de 0,01% acerca de 10%, alternativamente cerca de 0,01% a cerca dealternativamente de cerca de 0,5% a cerca de 30%,alternativamente de cerca de 0,5% a cerca de 20%,alternativamente de cerca de 0,5% a cerca de 10%,alternativamente de cerca de 0,5% a cerca de 5%, alternativamente de cerca de 1% a cerca de 50%,alternativamente de cerca de 1% a cerca de 40 % ( por peso),alternativamente de cerca de 1% a cerca de 40%,alternativamente de cerca de 1% a cerca de 30%, alternativamente de cerca de 1% a cerca de 20%, alternativamente de cerca de 1% a cerca de 10%,alternativamente de cerca de 1% a cerca de 5%. 2,5% a cerca de50% alternativamente cerca de 2,5% a cerca de 40% ( porpeso), alternativamente de cerca de 0,5% a cerca de 30%,alternativamente cerca de 2, 5% a cerca de 25%,

alternativamente cerca de 2, 5% a cerca de 20%,

alternativamente cerca de 2, 5% a cerca de 10%,

a11ernat ivament e cerca de 2,5% a cerca de 5%, e pode ser

qualquer porcentagem entre estes valores, e pode ser, porexemplo, em incrementos adicionais, por exemplo, 0,1, 0,2,0,25, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,75, 0,8, 0,9 ou 1,0% efatores multiplicados desses valores, (p. ex.: xl, x2, xlO,xlOO, etc.). A matéria prima modificada é sulfonada com S03gasoso, para obtenção de um produto sulfonado resultante dareação.

Em uma outra configuração, o método da presentetecnologia inclui etapas de fornecimento de uma matéria-prima alquilaromática e sulfonação parcial da matéria primaa uma conversão de cerca de 0,01% a cerca de 50% (porpeso), alternativamente cerca de 0,1% a cerca de 50%,alternativamente cerca de 0,5% a cerca de 30%,alternativamente cerca de 1% a cerca de 20% do, ao menos,um componente de ácido sulfônico para obtenção de matéria-

prima parcialmente sulfonada. Alternativamente, o ao menos

um ácido sulfônico é convertido a 0,01% a cerca 40% (por

peso), alternativamente cerca de 0,01% a cerca 30%,

alternativamente cerca de 0,01% a cerca 20%,

alternativamente cerca de 0,01% a cerca 10%,

alternativamente cerca de 0,01% a cerca de 5%,

alternativamente 0,1% a cerca de 40% (por peso) ,

alternativamente cerca de 0,1% a cerca de 30%,

alternativamente cerca de 0,1% a cerca de 20%,

alternativamente cerca de 0,1% a cerca de 10%,

alternativamente cerca de 0,1% a cerca de 5%,<table>table see original document page 17</column></row><table>

qualquer porcentagem entre estes valores, e pode ser, porexemplo, em incrementos adicionais, por exemplo, 0,1, 0,2,0,25, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,75, 0,8, 0,9 ou 1,0% efatores multiplicados desses valores, (p. ex.: xl, x2, xlO,xlOO, etc.). O método ainda inclui as etapas deneutralização ao menos parcial dos componentes do ácidosulfônico da matéria-prima parcialmente sulfonada com umabase para obtenção de matéria-prima modificada; esulfonaçao da matéria-prima modificada com S03 gasoso paraobtenção de um produto sulfonado resultante da reação.

Matéria prima alquilaromática: As matérias primasalquilaromáticas apropriadas para a conversão decomponentes baseados em ácido sulfônico, mediante asulfonação com S03, podem ser usadas e são consideradascomo dentro do espectro e âmbito da tecnologia aquidescrita e reivindicações anexadas. Por exemplo, matéria-prima de alquilbenzeno que possa ser usada para produzircompostos de alquilbenzeno sulfonado conhecidos na áreapode ser usada na pratica da presente tecnologia. Compostosde alquilbenzeno sulfonado com combinações variadas depesos moleculares, comprimento da cadeia de alquila eposição de fenila na cadeia de alquila também podem serutilizados. Exemplos de tais compostos podem serencontrados, por exemplo, na Pat. No. 6.617.3 03 dos EUA;Pat. No. 3.776.962 dos EUA; Pat. No. 5.152.933 dos EUA;Pat. No. 5.167.872 dos EUA; Joseph C Drazd and WilmaGorman, Formulating Characteristics of High and Low 2-Phynyl Linear Alkylbenzene Sulfonates in Liquid Detergents,JAOCS, 65 (3) :398-404, March 1988; Sweeney, W.A. and A.C.Olson, Performance of Straight-Chain Alkylbenzene SulfonateJAOCS, 41:815-82, Dec. 1964; Drazd, Joseph C, AnIntroduction to Light Duty (Dishwashing) Liquids Part I.Raw Materials, Chenlical Times and Trends, 29-58, Jan.1985; Cohen, L. et al. , Influence of 2-Phenyl Alkane andTetralin Content on Solubility and Viscosity of LinearAlkylbenzene Sulfonate, JAOCS, 72 (1) :115-122, 1995; Smith,Dewey L. , Impact of Composition on the Performance ofSodium Linear Alkylbenzene-sulfonate (NaLAS), JAOCS,74 (7) :837-845, 1997; van Os, N.M. et al. ,Alkylarenesulphonates: The Effect of Chemical Structure onPhysico-chemical Properties, Tenside Surif Det., 29(3):175-189, 1992; Moreno, A. et al. , Influence of Structure andCounterions on Physicochemical Properties of LinearAlkylbenzene Sulfonates, JAOCS, 67 (8);547-552, August 1990;Matheson, K. Lee and Ted P. Matson, Effect of Carbon Chainand Phenyl Isomer Distribution on Use Properties of LinearAlkylbenzene Sulfonate: A Comparison of 'High' and 'Low' 2-Phenyl LAS Homologs, JAOCS, 60 (9) :1693-1698, Sep. 1983;Cox, Michael F. and Dewey L. Smith, Effect of LABcomposition on LAS Performance, INFORM, 8(l):19-24, Jan.1997; Pat. 5.847.254 dos EUA; Pat. 6.133.217 dos EUA; Pat.6.083.897 dos EUA, cada uma das quais incorporada nopresente por referência. Uma descrição de matérias primasalquilaromáticas comerciais particularmente apropriadaspara uso na prática da tecnologia aqui descrita é fornecidaem R. Modler, R. Gubler, and G. Inoguchi, Linear andBranched Alkylbenzenes in Chemical Economics Handbook, SRIConsulting, 2006.

Algumas matérias-primas alquilaromáticas são misturasque incluem compostos da estrutura geral:

<formula>formula see original document page 19</formula>

onde R e R' são alquilas lineares ou ramificadassaturadas de cerca de 1 a cerca de 21 carbonos, R' ' é H ouCH3, e o número total de carbonos em R+R'+R'' é de cerca de8 a cerca de 22. Estas matérias-primas preferidas podemainda incluir quantidades mínimas de difenilalcanos,tetralinas, indanos, naftalenos e/ou dialquilbenzenos, bemcom seus derivados.

Ácido alquilarilsulfônico: Ácidosalquilarilsulfônicos que podem ser obtidos da sulfonação dequalquer das matérias-primas alquilaromáticas indicadaspodem ser usados no âmbito desta invenção. Estes ácidosalquilarilsulfônicos incluem tanto os ácidos sulfônicos,que podem ser parcial ou totalmente neutralizados para ospropósitos de modificar a matéria-prima alquilaromáticapara sulfonação subsequente, quanto os produtos de ácidosulfônico que resultam desta sulfonação subsequente. Algunsácidos alquilarilsulfônicos são misturas que incluemcompostos da estrutura geral:

<formula>formula see original document page 20</formula>

onde R e R' são alquilas lineares ou ramificadas saturadasde cerca de 1 a cerca de 21 carbonos, R'' é H ou CH3, e onúmero total de carbonos em R+R'+R'' é de cerca de 8 acerca de 22.

Em algumas configurações, o ácido alquilarilsulfônicoa ser parcial ou totalmente neutralizado para os propósitosde se produzir matéria-prima modificada pode ser preparadomediante a reação de matérias-primas alquilaromáticas comreagentes de sulfonação, incluindo, entre outros, S03,óleum, H2S04 e ácido clorossulfônico. Em algumasconfigurações preferidas, o ácido alquilarilsulfônico éproduzido por sulfonação filme descendente de matéria primaalquilaromática com S03. Nestas configurações, a razãomolar entre o S03 e a matéria-prima alquilaromática (graude sulfonação, GS) pode ser de cerca de 0,001 a cerca de1,10, alternativamente cerca de 0,01 a cerca de 1,05,alternativamente cerca de 0,1 a cerca de 1,05,alternativamente cerca de 0,2 a cerca de 1,05, e pode serqualquer valor numérico entre estes valores e, pode ser,por exemplo, em incrementos adicionais de, por exemplo0,001, 0,002, 0,0025, 0,005, 0,0075, 0,01, 0,02, 0,025,0,05, 0,075, 0,1, 0,2, 0,25, 0,3, 0,4, 0,5, e fatoresmúltiplos desses valores, (p. ex. : xl, x2, xlO, xlOO,etc.). Em métodos nos quais o ácido alquilarilsulfônicoserá produzido parcial ou totalmente em uma etapa separadaantes de se produzir uma matéria-prima modificada, épreferível limitar a razão molar de S03 com relação àmatéria-prima alquilaromática a um nível menor que aqueleque, com a neutralização, resultar em viscosidade excessivaque torne difícil e impraticável o manuseio do material,por exemplo, uma viscosidade acima de 10.000 centipoises(cP) , alternativamente acima de cerca de 8.000 centipoises,

alternativamente acima de cerca de 5.000 centipoises,

alternativamente acima de cerca de 4.000 centipoises,

alternativamente acima de cerca de 3.000 centipoises,

alternativamente acima de cerca de 2.000 centipoises,

alternativamente ac ima de cerca de 1.000 centipoises,

alternativamente acima de cerca de 750 centipoises ou alternativamente acima de cerca de 500 centipoises, e podeser em incrementos adicionais de, por exemplo, 0,1, 0,2,0,25, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,75, 0,8, 0,9, 1,0, 2,0,5,0, 7,5, 10, 20, 25, 30, 40, 50, 100 centipoises e fatoresmultiplicados desses valores, (p. ex. : xl, x2, xlO, xlOO,etc.).

Em algumas configurações da presente tecnologia, oenvelhecimento térmico do ácido alquilarilsulfônico a serparcial ou totalmente neutralizado para se produzirmatéria-prima modificada pode ser realizado com o propósitode se reduzir a quantidade de H2S04 (ácido sulfúrico)incidental presente no ácido sulfônico. Este envelhecimentotérmico pode ser realizado a uma temperatura de cerca de 20°C a cerca de 100 °C por um período de tempo de cerca de 1minuto a 24 horas ou mais. Sem ater-se a nenhuma teoria emparticular, acredita-se que a presença de quantidadesexcessivas de H2S04 no ácido sulfúrico pode ser prejudicialquando da reação com a base. Primeiramente, acredita-se quea reação do H2S04 com a base resulte em componentesinsolúveis (p. ex. : sal metálico de sulfato de hidrogênio)que podem interferir com o manuseio do material e com asulfonação por filme descendente da matéria-primamodificada, exigindo, portanto, filtração, decantação eoutras formas de remoção de componentes insolúveis damatéria-prima modificada. Em segundo lugar, acredita-se queo H2S04 retarde potencialmente a reação sólido-líquido doácido sulfônico com uma base sob certas condições. Emalgumas configurações, o ácido alquilarilsulfônico a serparcial ou totalmente neutralizado com o propósito deproduzir matéria-prima modificada inclui menos de cerca de0,75% de H2S04. Acredita-se que o envelhecimento térmico doalquilbenzeno linear sulfonado (por exemplo, ao GS de 0,80)resulte no consumo gradual de H2S04 no ácido ao ponto destenão ser mais detectado por titulação. Tais ácidosenvelhecidos reagem completamente com bases sólidas comocarbonato de sódio e produz matérias-primas modificadaslivres de partículas de sais.

Em algumas outras configurações, o ácidoalquilarilsulfônico a ser parcial ou totalmenteneutralizado com o propósito de produção de matéria-primamodificada pode ser um ácido sulfônico que inclui além decerca de 0,75% (por peso) de H2S04. Nestas configurações, oácido sulfônico parcial ou totalmente neutralizado obtidosubseqüentemente, ou alternativamente, a matéria-primatambém obtida subseqüentemente, podem ser filtrados,decantados ou processados por outros meios para remover oscomponentes insolúveis de forma a melhorar o manuseio e oprocesso de sulfonação por filme descendente da matéria-prima modificada.

Base: Qualquer base de Bronsted ou Lewis que possaser reagida com o ácido alquilarilsulfônico para produzirum ácido alquilarilsulfônico parcial ou totalmenteneutralizado pode ser usada para preparar uma ou maismatérias-primas modificadas da presente tecnologia,contanto que o sal sulfonado obtido seja solúvel namatéria-prima alquilaromática a um nível suficiente quepermita, com ou sem a remoção anterior de componentesinsolúveis, a sulfonação da matéria-prima modificada emequipamento comercial de sulfonação contínua de S03, comoum reator do tipo filme descendente. Alternativamente, osal sulfonado obtido deve apresentar solubilidade maior quecerca de 0,01% (peso/peso), solubilidade maior que cerca de0,1% (peso/peso), solubilidade maior que cerca de 0,5%(peso/peso), solubilidade maior que cerca de 1%(peso/peso), e pode ter qualquer valor em incrementosadicionais de, por exemplo, 0,1, 0,2, 0,25, 0,3, 0,4, 0,5,0,6, 0,7, 0,75, 0,8, 0,9 ou 1,0 % e fatores múltiplosdesses valores, (p. ex. : xl, x2, xlO, xlOO, etc). Depreferência, a base a ser usada para neutralizar parcial outotalmente o ácido alquilarilsulfônico com o propósito deproduzir uma ou mais matérias-primas modificadas deve serum membro do grupo contendo os metais alcalinos, metaisalcalino-terrosos e amônio ou sais de amônio substituídosde ânion hidróxido, ânion oxido, ânion carbonato e ânioncarbonato de hidrogênio, incluindo misturas destes, amôniae aminas substituídas. Os metais alcalinos incluem, entreoutros, o lítio, sódio, potássio, césio e misturas destes.

Os metais alcalino-terrosos incluem, entre outros, omagnésio, cálcio, estrôncio, bário e misturas destes. Oscátions de amônio substituído incluem, entre outros, omonoetanol amônio, dietanol amônio, trietanol amônio emisturas destes. As aminas substituídas incluem, entreoutros, monoetanolamina, dietanolamina e trietanolamina.

Alternativamente, a base deve ser um membro do grupocontendo carbonato de sódio, carbonato de hidrogênio desódio, hidróxido de sódio, carbonato de potássio, carbonatode hidrogênio de potássio, hidróxido de potássio, carbonatode amônio, carbonato de hidrogênio de amônio e amônia. Emalgumas configurações preferidas a base é substancialmenteisenta de água. Em algumas configurações alternativas, umabase aquosa pode ser usada, contanto que a água sejaremovida da matéria-prima modificada antes da sulfonaçãopara um produto sulfonado resultante da reação.

O grau de neutralização do ácido alquilarilsulfônico:

O grau molar de neutralização do ácido alquilarilsulfônicousado para produzir uma ou mais matérias-primas modificadasda presente tecnologia pode estar na faixa de cerca de 1% acerca de 100 %, alternativamente entre 1% e 80%,alternativamente entre 1% e cerca de 75%, alternativamenteentre cerca de 1% e cerca de 50%, alternativamente de cercade 5 % a cerca de 100 %, alternativamente entre cerca de10% e 100%, alternativamente entre cerca de 20% a cerca de100%, alternativamente de cerca de 25 % a cerca de 100 %,alternativamente entre cerca de 3 0% e cerca de 100%,alternativamente entre cerca de 40% e cerca de 100%,alternativamente entre cerca de 50% e cerca de 100%,alternativamente entre cerca de 25% e cerca de 80%, e podeser qualquer porcentagem entre estes valores, e pode ser,por exemplo, em incrementos adicionais de, por exemplo,0,1, 0,2, 0,25, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,75, 0,8, 0,9,1,0, 2,0% ou 2,5% e fatores múltiplos desses valores, (p.ex. : xl, x2, xlO, xlOO, etc.) . Em métodos preferidos, ograu de neutralização é menor que o que causeinsolubilidade substancial do sal de ácidoalquilarilsulfônico ou outros sais na matéria-primamodificada. Em métodos da presente tecnologia, nos quais oácido alquilarilsulfônico parcialmente neutralizado seráproduzido em uma etapa separada, antes da produção de umamatéria-prima modificada, é preferível limitar o grau deneutralização a um nível menor que o que, quando daneutralização, resulte em viscosidade excessiva que tornedifícil ou impraticável o manuseio do material, porexemplo, viscosidade acima de cerca de 10.000 centipoises,alternativamente acima de cerca de 2.000 centipoises,viscosidade acima de cerca de 1.000 centipoises,viscosidade acima de cerca de 500 centipoises, e pode serem incrementos adicionais de, por exemplo, 0,1, 0,2, 0,25,0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,75, 0,8, 0,9, 1,0, 2,0, 5,0,7,5, 10, 20, 25, 30, 40, 50 centipoises e fatores múltiplosdesses valores, (p. ex.: xl, x2, xlO, xlOO, etc.).

Quantidade de ácido alquilarilsulfônico parcial outotalmente neutralizado em matéria-prima alquilaromática: Aquantidade de ácido alquilarilsulfônico parcial outotalmente neutralizado a ser usado para produzir uma oumais matérias-primas modificadas da presente tecnologiapode ser qualquer quantidade que permita a inibição daquantidade desejada de sulfona durante a sulfonação damatéria-prima modificada, contanto que esta a matéria-primamodificada, preparada com ou sem a etapa de remoção decomponentes insolúveis, seja suficientemente isenta departículas sólidas maiores que 50 micrômetros de diâmetro,tenha baixa viscosidade, de preferência de cerca de 0,5centipoises a cerca de 4 00 centipoises, alternativamente decerca de 1 centipoise a cerca de 200 centipoises,alternativamente de cerca de 1 centipoise a cerca de 50centipoises, e pode ser em incrementos adicionais de, porexemplo, 0,1, 0,2, 0,25, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,75,0,8, 0,9, 1,0, 2,0, 5,0, 7,5, 10, 20, 25, 30, 40, 50centipoises e fatores múltiplos desses valores, (p. ex. xl,x2, xlO, xlOO, etc.) e seja, de outra forma, adequada paraprocessamento em equipamento de sulfonação contínua de S03gasoso. Esta quantidade pode ser de cerca de 0,01% a cercade 50% do peso total da matéria-prima modificada,alternativamente de cerca de 0,1% a cerca de 30%,

alternativamente de cerca de 0,1% a cerca de 20%,

alternativamente de cerca de 0,1% a cerca de 10%,

alternativamente de cerca de 0,1% a cerca de 5%,

alternativamente de cerca de 0,1% a cerca de 50%,

alternativamente de cerca de 0,1% a cerca de 40%,

alternativamente de cerca de 0,1% a cerca de 30%,

alternativamente de cerca de 0,1% a cerca de 20%,

alternativamente de cerca de 0,1% a cerca de 10%,

alternativamente de cerca de 0,1% a cerca de 5%,

alternativamente de cerca de 0,1% a cerca de 50%,

alternativamente de cerca de 0,1% a cerca de 40%,

alternativamente de cerca de 0,1% a cerca de 30%,

alternativamente de cerca de 0,1% a cerca de 20%,

alternativamente de cerca de 0,1% a cerca de 10%,

alternativamente de cerca de 1% a cerca de 5%, epode ser qualquer porcentagem entre estesvalores e pode ser, por exemplo, em incrementos adicionais de, por exemplo, 0,1,0,2, 0,25, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,75, 0,8, 0,9 OU 1,0 %e fatores múltiplos desses valores, (p. ex. : xl, x2, xlO,xlOO, etc.). De preferência, a matéria-prima modificadadeve ser visualmente isenta de matéria particulada oumaterial não dissolvido, o que pode ser julgado, porexemplo, pela falta de turvação.

Condições da reação de neutralização do ácidoalquilarilsulfônico e preparação da matéria-primamodificada: A neutralização do ácido alquilarilsulfônicocom o propósito de se produzir uma ou mais matérias-primasmodificadas da presente tecnologia pode ser realizada in-situ (ou seja, dentro da massa da matéria primaalquilaromática a ser modificada) em uma etapa separada.

Dependendo da base usada na reação de neutralização, pode-se aquecer a mistura da reação de neutralização a partir datemperatura ambiente (cerca de 25 °C) a cerca de 150 "C,alternativamente de cerca de 50 °C a cerca de 100 'C paratempos de reação de menos de cerca de 1 minuto a mais decerca de 24 horas ou mais, alternativamente de menos de 1minuto a mais de dez horas ou mais, alternativamente decerca de 15 minutos a cerca de 4 horas, alternativamente decerca de 5 segundos a cerca de 1 minuto, e pode ser feitoem incrementos adicionais de, por exemplo, 0,1, 0,2, 0,25,0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,75, 0,8, 0,9, 1,0, 2,0, 5,0,7,5, 10, 20, 25, 30, 40, 50 minutos e fatores múltiplosdesses valores, (p. ex.: xl, x2, xlO, xlOO, etc.). Quando aneutralização é realizada in-situ na matéria-primaalquilaromática, o ácido sulfônico alquilaromático e a basepodem ser adicionados seqüencialmente em qualquer ordem ou,alternativamente, estes componentes podem ser adicionadossimultaneamente. Quando a neutralização é realizada em umaetapa separada, o ácido alquilarilsulfônico parcial outotalmente neutralizado intermediário pode ser misturadocom a matéria-prima alquilaromática com antecedência ouimediatamente antes da sulfonação da matéria-primamodificada. De preferência, a matéria-prima modificada deveser homogênea e pode ser obtida tal qual, mediante aseleção do grau de sulfonação e neutralização do ácidoalquilarilsulfônico, a quantidade de ácidoalquilarilsulfônico parcial ou totalmente neutralizadoutilizado e/ou a seleção do cátion utilizado.

Alternativamente, uma ou mais matérias-primas modificadashomogêneas da presente tecnologia podem ser obtidas porfiltração ou decantação da matéria-prima modificada para seremover materiais insolúveis, tais quais sais de sulfatoinorgânicos ou base sólida não reagida. Água pode serproduzida na neutralização de ácido alquilarilsulfônico combase, sendo que a quantidade depende da base utilizada. Porexemplo, as reações de carbonato de metal com ácidosulfônico podem, por exemplo, produzir cerca de 0,5 mol deágua por mol de ácido sulfônico, que é neutralizado. Emoutro exemplo, a reação do carbonato de metal ou de amôniocom ácido sulfônico pode, por exemplo, produzir cerca de1,0 mol de água por mol de ácido sulfônico que éneutralizado. Em outro exemplo, a reação de amônia com oácido sulfônico pode não produzir água. De preferência, aquantidade de água presente na matéria-prima modificadadeve ser menor que o limite solubilidade da água na matériaprima modificada. Ainda, a quantidade de água deve ser, depreferência, menor que a que afeta de forma negativa asulfonação contínua subsequente da matéria-primamodificada. De preferência, por exemplo, a quantidade deágua presente na matéria-prima modificada deve ser menorque cerca de 1% (peso/peso), alternativamente menor quecerca de 0,5%, alternativamente menos de cerca de 0,1%. Emalguns métodos, por exemplo aqueles que utilizam baseaquosa na reação de neutralização, o excesso de água podeser removido da matéria-prima modificada por meiosapropriados. Um desses meios, por exemplo, pode ser oaquecimento da matéria-prima modificada sob vácuo.

Sulfonação da matéria-prima modificada: A matéria-prima modificada é sulfonada por qualquer meio desulfonação contínua de S03 gasoso para gerar um produtosulfonado obtido por reação, por exemplo, um equipamento dereação do tipo filme descendente. A quantidade de S03 queentra em contato com a matéria-prima modificada é afetadapela quantidade de compostos alquilaromáticos passíveis desulfonação presentes na matéria-prima modificada. A razãomolar do S03 em relação aos compostos alquilaromáticospassíveis de sulfonação é de cerca de 0,9 a cerca de 1,2,alternativamente cerca de 0,98 a cerca de 1,10,alternativamente de cerca de 1,00 a cerca de 1,07,alternativamente de cerca de 1,00 a cerca de 1,05 e podeser em incrementos adicionais de, por exemplo, 0,01, 0,02,0,05, 0,1, 0,2, 0,25, 0,3. De preferência, a quantidade deS03 usada é otimizada para maximizar a conversão decompostos alquilaromáticos passíveis de sulfonação e, aomesmo tempo, não aumentando significativamente a geração desulfonas como subprodutos.

Envelhecimento do ácido: O produto sulfonado porreação, produzido mediante a sulfonação contínua de S03 dematéria-prima modificada, pode estar sujeito a uma etapa deenvelhecimento do ácido com o propósito de melhorar aconversão de compostos alquilaromáticos em ácido sulfônico.

O envelhecimento deve ser realizado mediante a digestão damistura do produto sulfonado obtido por reação por cerca de0,5 a cerca de 90 minutos, alternativamente por cerca de 1minuto a cerca de 60 minutos, a temperaturas de cerca de 25"C a cerca de 80 "C, alternativamente de cerca de 30 °C acerca de 60 "C, e pode ser em incrementos adicionais de,por exemplo, 0,1, 0,2, 0,25, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,75,0,8, 0,9, 1,0, 2,0, 5,0 °C e fatores múltiplos dessesvalores, (p. ex. : . xl, x2, xlO, xlOO, etc). A digestãopode ser realizada, por exemplo, e uma processo contínuo ouem lotes.

Estabilização do produto ácido: O produto envelhecidosulfonado na reação pode ser tratado com água de forma ahidrolisar os anidridos sulfônicos remanescentes eestabilizar o produto contra a degradação de cor. Aquantidade de água que pode ser usada é de cerca de 0,02% acerca de 2% (peso/peso) em relação à massa total,alternativamente de cerca de 0,2% a cerca de 1%.

A incorporação de sulfonatos de alcarilarilaneutralizados na matéria-prima alquilaromática permite asulfonação da matéria-prima a níveis muito altos deconversão, inibindo, ao mesmo tempo, a produção se sulfona.

De preferência, a conversão molar de componentesalquilaromáticos da matéria-prima aos produtos sulfonadosdeve ser maior do que cerca de 99%, alternativamente, maiordo que cerca de 99,5%. Os produtos sulfonados resultantesapresentam baixos níveis de óleo livre, conforme medido,por exemplo, pela extração de éter de petróleo das soluçõesneutralizadas do produto em álcool aquoso. De preferência,os produtos sulfonados incluirão menos de cerca de 1,5%(peso/peso) de óleo livre, alternativamente menos de cercade 1,2% (peso/peso) de óleo livre, alternativamente menosde 1% (peso/peso) de óleo livre, alternativamente menos decerca de 0,8% (peso/peso) de óleo livre. Os óleos livres dematérias-primas alquilaromáticas sulfonadas incluem,tipicamente, misturas de elementos alquilaromáticos nãosulfonados e sulfonas. De preferência, os produtossulfonados incluirão menos de cerca de 0,8% (peso/peso) desulfonas, alternativamente menos de cerca de 0,6%(peso/peso) sulfonas, alternativamente menos de 0,5%(peso/peso) de sulfonas, alternativamente menos de cerca de0,4% (peso/peso) de sulfonas. Os produtos com baixos níveisde óleos livres que podem ser obtidos pela tecnologia aquidescrita apresentam propriedades de formação de viscosidadesubstancialmente melhoradas para o propósito de formulaçãode detergentes, produtos de limpeza e coisas do gênero.

Os produtos sulfonados obtidos por reação da presentetecnologia podem ser úteis em qualquer aplicação conhecidade alquilbenzenos sulfonados lineares, alquilbenzenossulfonados ramificados ou qualquer outro elementoalquilaromático sulfonado, no qual a redução de sulfonas eelementos alquilaromáticos não reagidos seja um benefíciopotencial. Tais benefícios podem incluir o aumentou oudiminuição da viscosidade da formulação, maior estabilidadeda formulação, maior compatibilidade ou solubilidade naformulação ou na aplicação de uso final, e melhorespropriedades ou atributos de desempenho como nível deespumação, umectação ou detergência. Além disso, estesbenefícios podem ser unicamente obtidos por meio destatecnologia se níveis de H2S04, que não podem ser obtidospor meio de métodos de sulfonação a base de óleum, foremimportantes para se obter os benefícios.

A incorporação de ácidos alquilarilsulfônicos parcialou totalmente neutralizados em matérias-primasalquilaromáticas podem oferecer benefícios adicionais alémda sulfonação destas matérias-primas. Por exemplo, essesácidos alquilarilsulfônicos parcial ou totalmenteneutralizados podem impactar a inibição da cor durante asulfonação, gerando produtos com cor reduzida. Além disso,esses ácidos alquilarilsulfônicos parcial ou totalmenteneutralizados podem reduzir a extensão da geração de corexcessiva decorrente da sulfonação de matérias-primasalquilaromáticas com excesso molar significativo de S03.

Além disso, esses ácidos alquilarilsulfônicos parcial outotalmente neutralizados podem reduzir a taxa da geração decor excessiva decorrente do envelhecimento do ácido, deforma que envelhecimento mais extenso é viável, permitindo,ainda, mais reduções de sulfonas e elementosalquilaromáticos não reagidos.

Os processos da tecnologia aqui descrita produzemcomposições de alquila sulfonada que não são obtidas dasulfonação contínua de S03 gasoso, nem da sulfonação pormeio de óleum de matéria-prima alquilaromática. Ascomposições de alquilarilsulfonato incluem, por exemplo,ácido sulfônico, ácido sulfúrico, elementos orgânicos nãopassíveis de sulfonação, como as parafinas, e sulfonas, nasquais a porção do ácido sulfônico e/ou ácido sulfúrico éneutralizada como um sal. As composições dealquilarilsulfonato podem ainda incluir matérias-primasalquilaromáticas não reagidas. Em algumas configurações, ascomposições de alquilarilsulfonato incluem cerca de 3% oumenos de ácido sulfúrico, alternativamente 2% ou menos;menos que cerca de 0,8% de sulfona, mais preferivelmentemenos que cerca de 0,6% de sulfona, alternativamente menosque cerca de 0,5% de sulfona, alternativamente menos quecerca de 0,4% de sulfona; e pequenas quantidades de óleolivre, preferivelmente menos que 1,5%, alternativamentemenos que cerca de 1,2%, alternativamente menos que 1,0%,alternativamente menos que 0,8% de óleo livre total, einclui porcentagens que podem ser em incrementos adicionaisde, por exemplo, 0,1, 0,2, 0,25, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7,0,75, 0,8, 0,9 ou 1,0% e fatores múltiplos desses valores,(p. ex.: xl, x2, xlO, xlOO, etc.).

Como exemplo não limitante, a formação de ácidosalquilarilsulfônicos por meio da sulfonação dealquilbenzeno linear com S03 pode ser representado pelaseguinte fórmula:

A sulfonação de alquilbenzenos lineares é tipicamenteacompanhada pela sulfonação de anidridos sulfônicos, quepode ser representada pela seguinte reação geral líquida:

<formula>formula see original document page 34</formula>

Alem disso, a sulfonação de elementos alquilaromáticos porS03 é acompanhada pela formação de sulfonas aromáticas, quepode ser representada pela seguinte reação geral líquida:

No exemplo não limitante de preparação de um ácidoalquilbenzenossulfônico parcialmente neutralizado (inibidorde sulfona) por meio de reação com carbonato de sódio, areação de neutralização estequiométrica líquida pode serrepresentada pelo seguinte esquema de reação:<formula>formula see original document page 35</formula>

EXEMPLOS

Exemplo 1

As amostras 1 a 4 demonstram a preparação decomposições de alquilbenzeno linear parcialmente sulfonadoe parcialmente neutralizado. Estas composições podem sersubseqüentemente dissolvidas em matérias-primasalquilaromáticas para preparação de matérias-primasmodificadas apropriadas para a sulfonação com S03, paracriação de produtos de alquilarilsulfonato.

Uma matéria-prima de alquilbenzeno linear de graudetergente, disponível comercialmente da Deten Química S.A.como Deten LAB 240, foi utilizada neste exemplo. O pesoequivalente em mols da matéria-prima para o propósito desulfonação foi de 24 0. A matéria-prima incluiu cerca de 95%de alquilbenzenos lineares; cerca de 5% de outros elementosaromáticos passíveis de sulfonação, incluindodialquiltetralinas, dialquilbenzenos e difenilalcanos; emenos de cerca de 0,1% de parafinas não passíveis desulfonação. O comprimento média da cadeia de alquila damatéria-prima era cerca de Cn/5í e o conteúdo de isômeros2-fenil era cerca de 15%.

A matéria-prima foi sulfonada em um reator por lote,como segue: Em um funil adicional, foram dispensados 58,8gramas (0,734 mol) de S03 líquido (estabilizado, AldrichChemical Company). O funil adicional foi, então, conectadoa um "flash pot," formado por balão de fundo redondo detrês gargalos equipado com uma barra de agitação magnética,uma corrente de entrada N2 e uma linha de saída de gás. O"flash pot" foi mantido a cerca de 120-160 °C com o uso deuma manta de aquecimento. Lâmpadas de calor infravermelhasforam usadas para evitar que o S03 se congelasse dentro ouna ponta do funil adicional. A linha de saída de gás no"flash pot" foi conectada a um reator de vidro com camisade água a 25 °C, que foi projetado para distribuir o gás do"flash pot" a uma matéria-prima líquida através de váriosmicrofuros na superfície do reator. A taxa de fluxo dacorrente N2 através do reator foi ajustada para cerca decinco litros por minuto e, então, 213,4 gramas (0,889 mol)de matéria-prima de alquilbenzeno linear foi adicionada aoreator com camisa de água. O S03 líquido foi colocadolentamente no "flash-pot" de forma a manter a temperaturada reação no recipiente de reação abaixo de 55 °C. O tempototal de adição de S03 foi de cerca de 30 minutos. Umproduto de ácido sulfonico alaranjado foi obtido earmazenado à temperatura ambiente. Uma análise por meio de1H NMR (acetona-d6 solvente, RT) indicou uma conversãomolar de alquilbenzeno para ácido sulfonico de 81,2%. Aviscosidade do produto de ácido sulfonico foi de 425centipoises (cP) (geometria de cone/placa e taxa decisalhamento de 25 °C, 10 seg."1) . A análise do ácido portitulação com 0,1N de cicloexilamina em etanol indicou umconteúdo de ácido sulfonico de 2,550 miliequivalentes porgrama e conteúdo irrelevante (indetectável) de ácidosulfúrico.

Misturas claras e homogêneas de alquilbenzenosulfonato de sódio e ácido alquilbenzenossulfônicoparcialmente neutralizadas foram obtidas do ácido sulfonicopreparado por meio de reação com bases a 80 °C por quatro aoito horas, conforme especificado na tabela 1.

Tabela 1.

<table>table see original document page 37</column></row><table>

Exemplo 2

As amostras 5 a 7 demonstram a preparação dematérias-primas modificadas por meio da dissolução dealquilbenzenos lineares parcialmente sulfonados eparcialmente neutralizados em matéria-prima dealquilbenzeno linear.

Neste exemplo, resumido na tabela 2, os produtos daneutralização obtidos pela reação das Amostras 2, 3 e 4,mencionados como "inibidores de sulfona," foram dissolvidosna matéria-prima de alquilbenzeno linear Deten LAB 240mediante mistura à temperatura ambiente para se produzirmatérias-primas modificadas homogêneas visualmente isentasde sólidos, e que são apropriadas para o processo desulfonaçao em um reator do tipo filme decadente.Tabela 2.

<table>table see original document page 38</column></row><table>

Exemplo 3

A Amostra 8 demonstra a preparação de uma matéria-prima modificada por meio da reação in-situ dealquilbenzenos lineares parcialmente sulfonados em matéria-prima de alquilbenzeno linear.

A um balão de reação de 250 mililitros, coberto comnitrogênio, com agitador mecânico superior, foramadicionados 91,9 gramas de alquilbenzeno linear Deten LAB240, 9,7 gramas de alquilbenzeno linear parcialmentesulfonados, preparados conforme o descrito no Exemplo 1 e0,51 gramas de carbonato de sódio. Agitando a mistura dareação, ela foi aquecida a 85 °C por 2 horas para produziruma matéria-prima modificada clara e homogênea, Amostra 8,isenta de sólidos. Qualitativamente, o produto foi deviscosidade similar à do alquilbenzeno linear nãomodificado. Após armazenar a Amostra 8 por uma semana àtemperatura ambiente (cerca de 25 °C) , a matéria primamodificada permaneceu clara, homogênea e visualmente isentade partículas sólidas.Exemplo 4

A Amostra 9 e a Amostra de comparação A demonstram aredução da geração de sulfona durante a sulfonação damatéria-prima modificada produzida no Exemplo 3 (Amostra 8)em comparação com a sulfonação do alquilbenzeno linearDeten LAB 24 0 não modificado.

Em reações em lote separadas, a matéria-prima foisulfonada a 30-40 °C com cerca de 1,03 equivalentes molaresde S03 gasoso, em relação ao alquilbenzeno na matéria-prima, usando um método de sulfonação comparável ao dodescrito no Exemplo 1. Durante a adição gradual do S03,alíquotas de cerca de 1 milímetro da mistura da reaçãoforam tiraras do reator. Estas alíquotas foram digeridas a50 °C por 30 minutos e foram, então, analisadas por meio de1H NMR (acetona-d6, RT) . As conversões molares dealquilbenzeno a produtos sulfonados (ácido sulfônico,anidrido de ácido sulfônico e sulfona) foram calculadas apartir dos dados de integração para o alquilbenzeno linearnão reagido (deslocamento químico em NMR de 7,35 to 7,0partes por milhão [ppm]) em relação ao total de prótonsaromáticos (cerca de 8,0 ppm a 6,9 ppm). Para cada exemplo,a conversão molar do alquilbenzeno linear para sulfona foiestimada da seguinte maneira. Cerca de 0,5 a 0,8 gramas deamostra de ácido, 20 mililitros de água deionizada, 20mililitros de etanol e 40 mililitros de éter de petróleoforam adicionados a um balão. Depois de misturarvigorosamente, a mistura foi deixada em repouso até sedividir em duas camadas. A camada clara superior de éter depetróleo foi removida e concentrada, por meio de evaporaçãorotatória, para ser obter um extrato oleoso. Este extratofoi analisado por meio de 1H NMR (acetona d-6, RT) . Umsinal resolvido a 7,88 partes por milhão (ppm) foiidentificado como correspondendo à metade dos prótonsassociados à sulfona, e um sinal resolvido de 7,79 ppm foiidentificado como correspondendo à metade dos prótonsassociados ao anidrido sulfônico. Para ambas as espécies,observou-se que os sinais para a outra metade de prótonssobrepuseram-se aos sinais de próton do alquilbenzenolinear; a quantidade molar relativa do alquilbenzeno linearno extrato foi determinado subtraindo-se os valores deintegração para os sinais de sulfona resolvida e anidridosulfônico resolvidos. A fração molar relativa da sulfona aoalquilbenzeno linear no extrato, em combinação com aconversão molar estimada do alquilbenzeno linear do produtosulfonado, permitiu o cálculo da conversão molar doalquilbenzeno para sulfona.

Na Amostra 9, a matéria-prima foi a matéria-primamodificada no Exemplo 3. Na Amostra comparativa A, amatéria-prima foi o alquilbenzeno linear Deten LAB 24 0 nãomodificado. A conversão linear de alquilbenzeno linear parasulfona, como função da conversão do alquilbenzeno linearpara produtos sulfonados, está resumida na tabela 3. Estesdados demonstram uma redução substancial na geração desulfona na sulfonação de matérias-primas modificadas emcomparação à matéria-prima de alquilbenzeno linear nãomodificada.

Tabela 3.

<table>table see original document page 40</column></row><table><table>table see original document page 41</column></row><table>

Exemplo 5.

Os exemplos 10 a 13 e a Amostra comparativa Bdemonstram a preparação de composições de alquilarilasulfonada por meio de sulfonaçao com processo do tipo filmedescendente de uma matéria-prima modificada, preparada apartir do alquilbenzeno linear Deten LAB 24 0, e demonstraos níveis reduzidos de sulfonas nos produtos obtidosrelativos ao ácido sulfônico produzido por sulfonaçaocomercial pelo processo do tipo filme descendente de umamatéria-prima não modificada.

A preparação de alquilbenzeno linear parcialmentesulfonado. O alquilbenzeno linear foi sulfonado em umreator do tipo filme descendente de tubo único a uma taxade produção de ácido de 84,4 lb. por hora, com uma camisade água de resfriamento à temperatura de 33 °C. A razãomolar S03/alquilbenzeno foi de 0,80. Uma análise de umaamostra de ácido, coletada diretamente do reator do tipofilme descendente, por titulação, com 0,1N decicloexilamina em metanol, indicou um conteúdo total deácido de 2,625 miliequivalentes por grama e um conteúdo deácido sulfúrico de 0,65% (peso/peso). Um total de 153 lb.do ácido produzido continuamente foi coletado em um reatorde 50 galões equipado com aspersão de N2.

A preparação de alquilbenzeno linear parcialmenteneutralizado, parcialmente sulfonado. Às 153 lb. dealquilbenzeno linear parcialmente sulfonado foramadicionadas, por mistura, 7,65 lb. de carbonato de sódio(grânulos, anidro). 0 reator foi aquecido com uma camisa devapor a 93 °C por 9 horas, o aquecimento foi descontinuadoe a mistura de reação foi, então, agitada por mais dezhoras. O produto ácido viscoso continha uma pequenaquantidade de partículas brancas sólidas. A análise doproduto, por titulação, com 0,1N de cicloexilamina emetanol, indicou uma acidez total de 1,692 miliequivalentespor grama.

Preparação da matéria-prima modificada. A umrecipiente de 170 galões, equipado com um agitador mecânicosuperior, foram adicionadas 773,7 lb. de alquilbenzenolinear Deten LAB 240 e 86,0 lb. de alquilbenzeno linearparcialmente neutralizado, parcialmente sulfonado. Amatéria-prima modificada continha pequenas quantidades degrânulos brancos sólidos e partículas cristalinas muitofinas. Baseado no cálculo das proporções de mol e massa, opeso equivalente estimado de alquilbenzeno linear namatéria-prima modificada para o propósito de sulfonaçãosubsequente foi de 263,3 gramas/mol.

Sulfonação da matéria-prima modificada. A matéria-prima modificada foi sulfonada a vários coeficientes de molde S03 para alquilbenzeno linear em um reator do tipo filmedescendente de tubo único, à taxa de produção de ácido decerca de 85 lb. por hora. A matéria-prima foi bombeada dorecipiente agitado de 170 galões e passada por um filtro de3 0 mícrons antes de entrar no reator do tipo filmedescendente. O produto cru resultante da sulfonação, saindodo reator do tipo filme descendente foi digerido em umreator de fluxo contínuo. O tempo de residência do ácido emum reator de fluxo foi de cerca de 27 minutos e atemperatura de saída foi de cerca de 4 9 °C. O ácidocoletado do reator de fluxo foi tratado com 0,6% de água(ácido peso/peso) de forma a hidrolisar os anidridossulfônicos e estabilizar o produto. As composiçõessulfonadas obtidas foram analisadas quanto à presença deóleos livres por meio de extrações de amostras de éter depetróleo, de aproximadamente 10 gramas, que foramdissolvidas em uma solução 50/50 (vol./vol.) de água/etanole neutralizadas, usando fenolftaleína como indicador, comhidróxido de sódio. Depois da recuperação dos óleosextraídos por evaporação rotativa, a massa do óleo livreobtido permitiu o cálculo de óleo livre como umaporcentagem do peso do produto do ácido sulfônico. 0conteúdo de sulfona das composições sulfonadas foramdeterminadas por espectroscopia XH NMR (CDC13 solvente, RT)dos óleos livres obtidos, usando miristato de isopropilacomo padrão interno, e calculando a massa de sulfonabaseado na integração molar de sinais de sulfona 1H a 7,84ppm em relação à integração molar do sinal de miristato deisopropila 1H a cerca de 5,0 ppm. A tabela 4 resume asAmostras 11 a 13 e compara os resultados destas Amostrasaos resultados das análises para o ácidoalquilbenzenossulfônico produzido a partir do alquilbenzenolinear Deten LAB 24 0 não modificado, em um reator do tipofilme descendente de projeto comparável ao do reator daplanta piloto (Amostra comparativa B) . A partir dos dadosda tabela 4, conclui-se que a sulfonação pelo processofilme descendente da matéria-prima modificada produz umacomposição de alquilbenzeno sulfonado com níveis reduzidosde sulfonas em altas conversões de alquilbenzeno linear emcomparação à conversão comercial otimizada de matéria nãomodificada por sulfonação pelo processo filme dependente.

Tabela 4.

<table>table see original document page 44</column></row><table>

Exemplo 6.

A Amostra 14 e a Amostra comparativa C demonstram acapacidade aprimorada de produção de viscosidade em água,por meio da adição de MgS04, do alquilbenzeno sulfonato desódio linear preparado a partir do produto de ácidosulfônico obtido no Exemplo 5 (Amostra 13) em comparaçãocom o sulfonato de sódio preparado a partir da Amostracomparativa B.Soluções-mãe de sulfonato de sódio com pH 7 forampreparadas por meio de neutralização de ácido sulfonico emágua, pela adição de 50% de NaOH aquoso. Estas soluções-mãeforam usadas para preparar soluções diluídas contendo 6,0peso% de ativos sulfonados (sulfonato de sódio com pesoequivalente a 342 gramas/mol) e quantidades variadas deMgS04. As viscosidades destas soluções foram medidas a 25°C em um reômetro AR2000, da TA Instruments, usandogeometria cilíndrica concêntrica à taxa de cisalhamento de10 sec"1; os resultados foram resumidos na tabela 5. Osdados indicam que à concentração de ativos equivalente, oalquilbenzeno sulfonato de sódio produzido a partir damatéria-prima modificada gera maior viscosidade mediante aadição de MgS04 do que a que pode ser atingida com osulfonato produzido por sulfonação pelo processo filmedescendente de matéria-prima não modificada.

Tabela 5.

<table>table see original document page 45</column></row><table>Exemplo 7.

Os exemplos 15 a 20 demonstram o efeito do ácidosulfurico no ácido sulfônico alquilaromático na reação doácido sulfônico com carbonato de sódio sólido.

Alquilbenzeno linear parcialmente sulfonado foi produzidopor meio de sulfonação pelo processo filme descendente auma razão de 0,8 0 mol de S03 por mol de alquilbenzenolinear, conforme descrito no Exemplo 5. O ácido coletadodiretamente do equipamento de sulfonação, que continhacerca de 0,65% (peso/peso) de H2S04, foi armazenado em umajarra de vidro fechada e deixado em repouso à temperaturaambientes por dois dias. A análise do ácido por titulaçãocom 0,1N de cicloexilamina em etanol indicou um conteúdototal de acidez de 2,539 miliequivalentes por grama econteúdo irrelevante (indetectável) de ácido sulfurico.

Estes ácido foi, então, modificado adicionando-se váriasquantidades de ácido sulfurico a 99%. As amostras de ácidomodificado obtidas foram analisadas quanto ao conteúdo deácido total, por titulação, com 0,1N de cicloexilamina emmetanol e, então, reagidas com 5% (peso) em uma base ácida(modificada) de carbonato de sódio sólido, em frascos dereação, a 90 °C, sacudindo os frascos vigorosamente edeixando-os ventilar a cada 5 minutos. Depois de uma horade reação, permitiu-se que o carbonato de sódio não reagidoflutuasse à tona dos líquidos e amostras foram deixadasesfriando à temperatura ambiente. A presença ou ausência departículas muito finas de sais insolúveis na camada ácidainferior foi avaliada com base na observação visual deturvação ou uma falta substancial dela. As alíquotas dascamadas inferiores de ácido sulfonico foram analisadas, portitulação, com 0,1N de cicloexilamina em metanol paradeterminar o grau de neutralização da reação. Os resultadosestão resumidos na tabela 6. Estes resultados demonstramque para o alquilbenzeno linear Deten LAB 24 0 sulfonado aum grau de sulfonação de 0,8, a presença de H2S04 a níveismaiores que -0,5-0,75% causou a formação de saisinsolúveis, conforme evidenciado pela turvação do produtoácido. Os resultados ainda demonstram que, sob estascondições, a presença de H2S04 não resulta em uma perdasignificativa da reatividade em uma reação sólido-líquido,em relação à neutralização do ácido sulfonico que é isentode H2S04 detectável, conforme evidenciado pela falta demudanças significativas nos graus de reação daneutralização.

Tabela 6.

<table>table see original document page 47</column></row><table><table>table see original document page 48</column></row><table>

Exemplo 8

A Amostra 21 demonstra a utilidade do gás de amôniana preparação de alquilbenzeno linear parcialmenteneutralizado, parcialmente sulfonado.

Alquilbenzeno linear parcialmente sulfonado foiproduzido por meio de sulfonação pelo processo filmedescendente a uma razão de 0,8 0 mol de S03 por mol dealquilbenzeno linear, conforme descrito no Exemplo 1. Aanálise do ácido por titulação com 0,1N de cicloexilaminaem metanol indicou um conteúdo de ácido sulfônico de 2,628miliequivalentes por grama e conteúdo irrelevante(indetectável) de ácido sulfúrico. A um balão de reação de250 mililitros, coberto com nitrogênio, com agitadormecânico superior, foram adicionadas 72 gramas dealquilbenzeno linear parcialmente sulfonado. Agitando omaterial, gás de amônia foi borbulhado dentro da mistura deácido sulfônico até que o conteúdo de ácido sulfônico foireduzido a cerca de 1,62 miliequivalente por grama. 0produto obtido (Amostra 21) foi de fluxo livre, claro eisento de sólidos.

Exemplo 9.

A Amostra 22 demonstra a sulfonação de uma matéria-prima modificada produzida a partir do Deten LAB 24 0 e oproduto do Exemplo 8 (Amostra 21).

Uma matéria-prima foi preparada dissolvendo-se aAmostra 21 no Deten LAB 240 à razão 1:9 (peso/peso) . Estamatéria prima foi, então, sulfonada em lotes, conformedescrito no Exemplo 4. À porcentagem de 98,7 mols naconversão de LAB, a conversão de LAB em sulfona foideterminada como sendo à porcentagem de 0,25 mol.

Exemplo 10.

As amostras 23 e 24 demonstram a preparação dematérias-primas modificadas de Deten LAB 240 e um produtoparcialmente neutralizado, derivado do ácidoalquilbenzenossulfônico comercial.

A um balão de reação de 250 mililitros, coberto comnitrogênio, com agitador mecânico superior, foramadicionadas 48,7 gramas de Deten LAB 24 0, 4,0 gramas decarbonato de sódio e cerca de 48,7 gramas de ácidoalquilbenzenossulfônico comercial Cn.8, incluindo cerca de97% de ácido sulfônico, cerca de 13% de ácido sulfúrico ecerca de 0,3% de água. Agitando o material, a reação damistura foi aquecida a 85 °C por duas horas, formando umproduto turvo, de baixa viscosidade, contendo materialparticulado muito fino. A porção do produto parcialmenteneutralizado foi filtrada para produzir um líquido isentode turvação visual. A dissolução do líquido filtrado no LAB24 0 a uma razão de 1:9 resultou em uma matéria-primamodificada (Amostra 23) . Outra porção do produtoparcialmente neutralizado foi deixado em repouso àtemperatura ambiente por 24 horas, resultando em umaamostra onde o material particulado se assentou no fundo dorecipiente. Um liquido claro foi decantado desta amostra eeste líquido foi dissolvido no Deten LAB 24 0 à razão de1:19, resultando em uma segunda matéria-prima modificada(Amostra 24).

Exemplo 11.As Amostras 25 a 27 demonstram a sulfonação damatéria-prima de alquilbenzeno linear Deten LAB 24 0 comquantidades variadas de alquilbenzeno linear parcialmenteneutralizado, parcialmente sulfonado.

Neste exemplo, matérias-primas modificadas forampreparadas dissolvendo-se a composição de alquilbenzenolinear parcialmente neutralizado, parcialmente sulfonado,comparável à Amostra 2 do Exemplo 1, referido como"inibidor de sulfona," no alquilbenzeno linear Deten LAB240. As matérias primas modificadas foram sulfonadas emlote e os produtos de ácido sulfônico foram analisadosconforme descrito no Exemplo 4. Os resultados da análisedas amostras estão resumidos na Tabela 7. Estes resultadosindicam que, em relação à Amostra comparativa A do Exemplo4, mesmo níveis baixos de alquilbenzeno linear parcialmenteneutralizado, parcialmente sulfonado, são eficazes naredução da quantidade de sulfona gerada durante asulfonação do LAB.

Tabela 7.

<table>table see original document page 50</column></row><table>

A presente tecnologia é, agora, descrita em termoscompletos, claros e concisos, de modo a permitir que umapessoa capacitada na área à que pertence a pratique. Deve-se entender que o antecedente descreve configuraçõespreferidas da presente tecnologia e que modificações podemser feitas a ela sem desviar-se do seu espectro ou âmbitoda presente tecnologia, conforme estabelecido nasreivindicações anexadas. Além disso, os exemplos oferecidosnão são exaustivos, porém ilustrativos de váriasconfigurações que se enquadram no âmbito dasreivindicações.

Claims

1. Método para se preparar alquilarilsulfonatoscaracterizado por incluir as etapas de:(a) fornecimento de pelo menos um ácidoalquilarilsulfônico;(b) neutralização, pelo menos em parte, do ácidoalquilarilsulfônico com pelo menos uma base para obtençãode, pelo menos, um sal sulfonado ou uma mistura de, pelomenos, um sal sulfonado e um ácido sulfônico nãoneutralizado;(c) fornecimento de, pelo menos, uma matéria-primaalquilaromática;(d) adição de, pelo menos, um sal sulfonado oumistura de, pelos menos, um sal sulfonado e ácido sulfôniconão neutralizado a, pelo menos, a referida matéria-primaalquilaromática, para obtenção de, pelo menos, uma matéria-prima modificada;(e) sulfonação da dita matéria-prima modificada comS03 gasoso, para obtenção dos alquilarilsulfonatos.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que cerca de 0,01% a cerca de-50% (por peso) baseado no peso da matéria-primaalquilaromática de pelo menos um sal sulfonado e o ácidosulfônico não neutralizado da etapa (d) é adicionado a,pelo menos, uma matéria-prima alquilaromática para seobter, pelo menos, uma matéria-prima modificada.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o ácido alquilarilsulfônicoinclui um ácido alquilbenzenossulfônico.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de que o ácidoalquilbenzenossulfônico inclui um ácidoalquilbenzenossulfônico linear.

5. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato de quea base é um membro selecionado de um grupo contendo osmetais alcalinos, metais alcalino-terrosos, amônia, amônioe sais de amônio substituídos de ânion hidróxido, ânionoxido, ânion carbonato e ânion carbonato de hidrogênio,incluindo misturas destes.

6. Método, de acordo com qualquer das reivindicações-1, 2, 3, 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que a base ésubstancialmente isenta de água.

7. Método, de acordo com qualquer das reivindicações-1, 2, 3, 4, 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que cerca de-1% a cerca de 100% do ácido alquilarilsulfônico éneutralizado.

8. Método, de acordo com qualquer das reivindicações-1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que cercade 5% a cerca de 100% do ácido alquilarilsulf ônico éneutralizado.

9. Método, de acordo com qualquer das reivindicações-1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que oácido alquilarilsulfônico fornecido na etapa (a) épreparado mediante a sulfonação de uma matéria-primaalquilaromática usando S03.

10. Método, de acordo com qualquer das reivindicações-1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9, caracterizado pelo fato de queo sal sulfonado ou a mistura de sal sulfonado e o ácidosulfônico não neutralizado é adicionado à matéria-primaalquilaromática em uma quantidade de cerca de 0,1% a cercade 20% (por peso) da matéria-prima alquilaromática.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10,Adicionar uma reivindicação para a faixa de cerca de 0,1% acerca de 20% caracterizado pelo fato de que o sal sulfonado ou a misturade sal sulfonado e o ácido sulfônico não neutralizado éadicionado à matéria-prima alquilaromática em umaquantidade de cerca de 0,1% a cerca de 20% (por peso),baseado no peso da matéria-prima alquilaromática.

12. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11,caracterizado pelo fato de que o método inclui ainda aetapa de digestão dos alquilarilsulfonatos à temperaturasde cerca de 25 °C a cerca de 80 °C, por cerca de 0,5 acerca de 90 minutos.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato de que o método inclui ainda aetapa de tratar a digestão do alquilarilsulfonato com cercade 0,1% a cerca de 2% (peso/peso) de água.

14. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a referida matéria-primaalquilaromática inclui um alquilbenzeno ou um alquilbenzenolinear.

15. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a referida matéria-primaalquilaromática inclui uma mistura de compostos com afórmula (I) R <formula>formula see original document page 54</formula>onde R e R' são alquilas lineares ou ramificadassaturadas de cerca de 1 a cerca de 21 carbonos, R' ' é H ouCH3, e o número total de carbonos em R+R'+R'' é de cerca de-8 a cerca de 22.

16. Alquilarilsulfonato produzido pelo método dareivindicação 1, caracterizado pelo fato de que oalquilarilsulfonato inclui menos de cerca de 0,8% desulfona.

17. Alquilarilsulfonato produzido pelo método dareivindicação 1, caracterizado pelo fato de que oalquilarilsulfonato inclui menos de cerca de 0,6% desulfona.

18. Alquilarilsulfonato produzido pelo método dareivindicação 1, caracterizado pelo fato de que oalquilarilsulfonato inclui menos de cerca de 1,2% de óleolivre.

19. Alquilarilsulfonato produzido pelo método dareivindicação 1, caracterizado pelo fato de que oalquilarilsulfonato inclui menos de cerca de 1,0% de óleolivre.

20. Alquilarilsulfonato produzido pelo método dareivindicação 1, caracterizado pelo fato de que oalquilarilsulfonato inclui menos de cerca de 0,8% desulfona e menos de cerca de 1,2% de óleo livre.

21. Método para se preparar alquilarilsulfonatoscaracterizado por incluir as etapas de:(a) fornecimento de, pelo menos, um ácidoalquilarilsulfônico;(b) fornecimento de, pelo menos, uma matéria-primaalquilaromática;(c) dissolução de, pelo menos, um ácidoalquilarilsulfônico na referida matéria-primaalquilaromática;(d) neutralização, pelo menos parcial, do ácidosulfônico com pelo menos uma base para obtenção de, pelomenos, uma matéria-prima modificada;(e) sulfonação da dita matéria-prima modificada comS03 gasoso, para obtenção dos alquilarilsulfonatos.

22. Método, de acordo com a reivindicação 21,caracterizado pelo fato de que a etapa (c) inclui adissolução de cerca de 0,01% a cerca de 50% (por peso) deácido alquilarilsulfônico na referida matéria-primaalquilaromática.

23. Método, de acordo com a reivindicação 21 ou 22,caracterizado pelo fato de que cerca de 1% a cerca de 100%do ácido alquilarilsulfônico é neutralizado.

24. Método, de acordo com a reivindicação 21 ou 22,caracterizado pelo fato de que cerca de 5% a cerca de 100%do ácido alquilarilsulfônico é neutralizado.

25. Método, de acordo com a reivindicação 21 ou 22,caracterizado pelo fato de que cerca de 0,1% a cerca de 20%do ácido alquilarilsulfônico (por peso) baseado no peso damatéria-prima alquilaromática é dissolvido na referidamatéria-prima alquilaromática.

26. Método, de acordo com a reivindicação 25,caracterizado pelo fato de que cerca de 1% a cerca de 2 0%do ácido alquilarilsulfônico (por peso) baseado no peso damatéria-prima alquilaromática é dissolvido na referidamatéria-prima alquilaromática.

27. Método, de acordo com a reivindicação 21 ou 22,caracterizado pelo fato de que a referida matéria-primaalquilaromática inclui um alquilbenzeno ou um alquilbenzenolinear.

28. Método, de acordo com a reivindicação 21 ou 22,caracterizado pelo fato de que a referida matéria-primaalquilaromática inclui uma mistura de compostos com afórmula (I) <formula>formula see original document page 57</formula> onde R e R' são alquilas lineares ou ramificadassaturadas de cerca de 1 a cerca de 21 carbonos, R' ' é H ouCH3, e o número total de carbonos em R+R'+R'' é de cerca de-8 a cerca de 22.

29. Alquilarilsulfonato produzido pelo método dareivindicação 21 ou 22, caracterizado pelo fato de que oalquilarilsulfonato inclui menos de cerca de 0,8% desulfona.

30. Alquilarilsulfonato produzido pelo método dareivindicação 21 ou 22, caracterizado pelo fato de que oalquilarilsulfonato inclui menos de cerca de 0,6% desulfona.

31. Alquilarilsulfonato produzido pelo método dareivindicação 21 ou 22, caracterizado pelo fato de que oalquilarilsulfonato inclui menos de cerca de 1,2% de óleolivre.

32. Alquilarilsulfonato produzido pelo método dareivindicação 21 ou 22, caracterizado pelo fato de que oalquilarilsulfonato inclui menos de cerca de 1% de óleolivre.

33. Alquilarilsulfonato produzido pelo método dareivindicação 21 ou 22, caracterizado pelo fato de que oalquilarilsulfonato inclui menos de cerca de 0,8% desulfona e menos de cerca de 1,2% de óleo livre.

34. Método para preparação de alquilarilsulfonatoscaracterizado por incluir as etapas de:(a) fornecimento de, pelo menos, uma matéria-primaalquilaromática;(b) sulfonação parcial da referida matéria-prima paraprodução de cerca de 0,01% a cerca de 50% de, pelo menos,um componente de ácido sulfonico;(c) neutralização, pelo menos parcial, do referidocomponente de ácido sulfonico da matéria-prima parcialmentesulfonada, com pelo menos uma base para obtenção de, pelomenos, uma matéria-prima modificada; e(d) sulfonação da dita matéria-prima modificada comS03 gasoso, para produção dos alquilarilsulfonatos como umproduto da reação.

35. Método, de acordo com a reivindicação 34,caracterizado pelo fato de que a etapa (b) inclui sulfonarparcialmente a referida matéria-prima para produzir cercade 0,1% a cerca de 50% de, pelo menos, um componente deácido sulfonico.

36. Método, de acordo com a reivindicação 34,caracterizado pelo fato de que cerca de 1% a cerca de 100%do ácido sulfonico é neutralizado.

37. Método, de acordo com a reivindicação 34,caracterizado pelo fato de que cerca de 5% a cerca de 100%do ácido sulfonico é neutralizado.

38. Método, de acordo com a reivindicação 34,caracterizado pelo fato de que a sulfonação parcial damatéria-prima alquilaromatica produz cerca de 0,1% a cercade 50% de, pelo menos, um componente de ácido sulfonico.

39. Método, de acordo com a reivindicação 34,caracterizado pelo fato de que a referida matéria-primaalquilaromatica inclui um alquilbenzeno ou um alquilbenzenolinear.

40. Método, de acordo com a reivindicação 34,caracterizado pelo fato de que a referida matéria-primaalquilaromatica inclui uma mistura de compostos com afórmula (I) <formula>formula see original document page 59</formula> onde R e R' são alquilas lineares ou ramificadassaturadas de cerca de 1 a cerca de 21 carbonos, R' ' é H ouCH3, e o número total de carbonos em R+R'+R'' é de cerca de-8 a cerca de 22.

41. Método, de acordo com a reivindicação 34,caracterizado pelo fato de que a base é um membroselecionado de um grupo consistido de metais alcalinos,metais alcalino-terrosos, amônia, amônio e sais de amôniosubstituídos de ânion hidróxido, ânion oxido, ânioncarbonato e ânion carbonato de hidrogênio, incluindomisturas destes.

42. Método, de acordo com a reivindicação 34,caracterizado pelo fato de que a base é substancialmenteisenta de água.

43. Alquilarilsulfonato produzido pelo método dareivindicação 34, caracterizado pelo fato de que oalquilarilsulfonato inclui menos de cerca de 0,8% desulfona.

44. Alquilarilsulfonato produzido pelo método dareivindicação 34, caracterizado pelo fato de que oalquilarilsulfonato inclui menos de cerca de 0,6% desulfona.

45. Alquilarilsulfonato produzido pelo método dareivindicação 34, caracterizado pelo fato de que oalquilarilsulfonato inclui menos de cerca de 1,2% de óleolivre.

46. Alquilarilsulfonato produzido pelo método dareivindicação 34, caracterizado pelo fato de que oalquilarilsulfonato inclui menos de cerca de 1% de óleolivre.

47. Alquilarilsulfonato produzido pelo método dareivindicação 34, caracterizado pelo fato de que oalquilarilsulfonato inclui menos de cerca de 0,8% desulfona e menos de cerca de 1,2% de óleo livre.

48. Método, de acordo com qualquer das reivindicações-1, 31 ou 34, caracterizado pelo fato de que pelo menos umamatéria-prima modificada apresenta uma viscosidade entrecerca de 1 centipoise e cerca de 200 centipoises.

49. Método, de acordo com a reivindicação 48,caracterizado pelo fato de que pelo menos uma matéria-primamodificada apresenta uma viscosidade entre cerca de 1centipoise e cerca de 50 centipoises.

50. Alquilarilsulfonato caracterizado por feito pelométodo de qualquer das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,-8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27,-, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 48 ou 49.

51. Alquilarilsulfonato, de acordo com areivindicação 50, caracterizado pelo fato de que oalquilarilsulfonato inclui menos de cerca de 0,8% desulfona.

52. Alquilarilsulfonato, de acordo com areivindicação 50, caracterizado pelo fato de que oalquilarilsulfonato inclui menos de cerca de 0,6% desulfona.

53. Alquilarilsulfonato, de acordo com areivindicação 50, caracterizado pelo fato de que oalquilarilsulfonato inclui menos de cerca de 1,2% de óleolivre.

54. Alquilarilsulfonato, de acordo com areivindicação 50, caracterizado pelo fato de que oalquilarilsulf onato inclui menos de cerca de 1% de óleolivre.

55. Alquilarilsulfonato, de acordo com areivindicação 50, caracterizado pelo fato de que oalquilarilsulfonato inclui menos de cerca de 0,8% desulfona e menos de cerca de 1,5% de óleo livre total.

56. Alquilarilsulfonato, de acordo com areivindicação 50, caracterizado pelo fato de que oalquilarilsulfonato inclui menos de cerca de 0,6% desulfona e menos de cerca de 1,2% de óleo livre total.

57. Alquilarilsulf onato, de acordo com areivindicação 50, caracterizado pelo fato de que oalquilarilsulfonato inclui menos de cerca de 0,5% desulfona e menos de cerca de 1,0% de óleo livre total.

58. Matéria-prima modificada de qualquer dasreivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13,-14, 15, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 34, 35, 36, 37, 38,-39, 40, 41, 48 ou 49, caracterizada pelo fato de que pelomenos uma matéria-prima modificada apresenta umaviscosidade entre cerca de 1 centipoise e cerca de 400centipoises.

59. Matéria-prima modificada, de acordo com areivindicação 58, caracterizada pelo fato de que pelo menosa matéria-prima modificada apresenta uma viscosidade entrecerca de 1 centipoise e cerca de 200 centipoises.

60. Matéria-prima modificada, de acordo com areivindicação 59, caracterizada pelo fato de que a matéria-prima modificada apresenta uma viscosidade entre cerca de 1centipoise e cerca de 50 centipoises.