JPS6233144A - アルカンスルホン酸の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、パラフィンを紫外線等の光照射下に二酸化硫
黄及び酸素でスルホキシ化して、アルカンスルホン酸を
製造する方法に関する。

アルカンスルホン酸は、塩の形態で、洗剤等、界面活性
剤として広く使用されている。

［従来の技術］ パラフィンを紫外線等の照射下に二酸化硫黄及び酸素で
スルホキシ化しアルカンスルホン酸を製造する方法は広
く知られている。また、かかる方法においてスルホキシ
化後の反応液から酸素ガスを用いて二酸化硫黄を脱気し
、脱気後のガスを反応系へ導入する方法が提案されてい
る（特公昭４２−２４４８３号公報）。

［発明が解決しようとする問題点］ 光スルホキシ化反応においては、二酸化硫黄と酸素との
適正な混合割合比が存在し、反応液から酸素ガスを用い
て二酸化硫黄を脱気し、そのガスが反応器に向かう循環
ガスに導入された後、光スルホキシ化反応に用いるに適
正な混合割合を保持すべく、消費された酸素及び二酸化
硫黄が新たに供給される。

水の存在下での光スルホキシ化反応においては、反応液
は分離器に導入され、スルホキシ化混合物と未反応パラ
フィンに分離される。このため、二酸化硫黄の脱気が必
要となるのは、スルホキシ化混合物のみで、未反応パラ
フィンは脱気が不要となるので、脱気に使用する酸素量
は少なくて済む。

従って、二酸化硫黄と酸素の割合を光スルホン化反応に
適正な割合に保持することは比較的やさしい。

実□質的に水が存在しない反応系で、亜硫酸ナトリウム
との接触下光スルホキシ化反応を実施すると、亜硫酸ナ
トリウムの一部は硫酸水素ナトリウム等の硫酸塩となり
、最終製品中の硫酸塩含有率を低く抑えるためには、反
応混合液から二酸化硫黄を脱気により除去する過程で、
硫酸塩を結晶として析出させ、この析出物を固液分離し
て除く必要がある。即ち、実質的に水が存在しない系で
の光スルホキシ化反応において、二酸化硫黄の脱気対象
となるのは、反応混合液の全社となる。

従って実質的に水が存在していない系での光スルホキシ
化反応においては、反応液から酸素ガスを用いて二酸化
硫黄を脱気し、そのガスを光スルホキシ化反応に用いる
に適正な混合割合比に合わせるには、前記脱気用の酸素
ガスを反応液に対し゛Ｃ極端に少なくせざるを得す、効
率良く脱気することができず、一部の二酸化硫黄は、未
反応パラフィンに残留したまま後工程へ流失すると云う
欠点を有していた。

又、逆に、酸素ガスを脱気するに必要充分な量を確保す
ると酸素過剰となって前記適正混合割合比から大きくず
れ、このため、このガスに二酸化硫黄を加えて適正混合
割合比となるように調整するには、光スルホキシ化反応
に必要な量以上のガスを生成することになり経済的でな
いと云う問題があった。

本発明者は、上記問題を解決すべく鋭意検討した結果、
脱気後の酸素過剰ガスを用いて、硫黄を焙焼して当該酸
素ガスの一部を二酸化硫黄に転化し、結果としては、多
量の脱ガス用の酸素ガスを使用し、適正混合比の混合ガ
スを光スルホン化に必要な適正量作ることができること
を見出した。

本発明は、かかる知見に基づいてなされたもので１本発
明の目的は、光スルホキシ化反応後の反応液から効率良
く二酸化硫黄を脱気し、脱気後のガスを無駄にすること
なく有効に光スルホキシ化反応に供することが出来、し
かも、生成した二酸化硫黄を含む混合ガスを特別な精製
工程を経ず直接に反応系に用い、より経済的にアルカン
スルホン酸を製造する方法を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決する手段としての本発明は、パラフィ
ンを光照射下に二酸化硫黄及び酸素でスルホキシ化して
アルカンスルホン酸を製造する方法において、スルホキ
シ化後の反応液から酸素ガスを用いて二酸化硫黄を脱気
し、当該脱気後のガスを硫黄及び硫黄化合物から二酸化
硫黄を生成させる焙焼炉に導入し、当該焙焼炉からの焙
焼ガスをスルホキシ化反応に供することから成るアルカ
ンスルホン酸の製造方法である。

パラフィンの光スルホキシ化反応は、専ら、合成洗剤等
の界面活性剤の生産のために行われており、このために
は、炭素数８乃至２４のノルマルパラフィン及びこの混
合物が原料として用いられる。

また、照射用の光源は、波長が５００ｎｍ以下の光を照
射できるものが使用される。

二酸化硫黄と酸素とは、混合ガスとして用いられ、この
ガスの適正混合割合比は、二酸化硫黄の酸素に体するモ
ル比として２乃至１００である。

また、この混合ガスは、原料ノルマルパラフィン１モル
当たり二酸化硫黄として３〜３０モルで兵船される。

この光スルホキシ化反応は１反応系に水を添加すること
なくして非水系で行う方が、反応効率を蓬くすることが
できて好ましい。尚、この場合、安応液に亜硫酸す１〜
リウムを添加接触させるか、戊いは、反応系から反応液
の一部を抜き出して亜流酸ナトリウムと接触させ再び反
応系に戻す方法等、光スルホキシ化反応を亜硫酸ナトリ
ウムとの娶触下に行うと光源側壁への着色物質の付着を
抑υりできるので好ましい。

一般に、光スルホキシ化反応には、パラフィン夜中に垂
直に円筒状の光源を取り付けた縦型反応借、又は光源を
水平に取り付けた横型反応器が用いられ、これらの下部
からは、分散器を介してパラフィン液に上述した混合ガ
スが分散導入される。

光スルホキシ化反応後の反応液には、未反応の二酸化硫
黄が溶解している。この二酸化硫黄を回収するために酸
素ガスを吹き込み脱気される。このときの酸素ガスの吹
き込み量は、脱気装置の大きさ、形状等に左右され、−
概には決めることはできないが、おおよそ１０〜２０ｋ
ｇ／ｋｌ−反応液である。尚、脱気においては、液を減
圧にしたり、加熱することを併用すれば、脱気効率をさ
らに高めることが出来る。

脱気後の反応液からは、未反応のパラフィンが回収され
て反応系に戻されて再使用されるとともに、得られたア
ルカンスルホン酸は精製、中和されてアルカンスルホン
酸塩となる。

一方、反応液から二酸化硫黄を脱気した後のガスの組成
は、二酸化硫黄の酸素に対する割合（モル比）として、
おおよそ０．１〜０．５と酸素割合が極端に高くなって
いる。従って、このまま、反応系へ戻すことは、循環ガ
スの適正な混合比をそこねることになり好ましくない。

そこで、このガスの一部で、硫黄、硫化水素、または硫
化鉄等。

焙焼後のガス中に不純物が混入することの少ない硫黄化
合物を焙焼する。

焙焼炉は、ガス、液状または微粉状の形態であれば、バ
ーナ方式が、又、粉粒状物や塊状物の場合は、流動床方
式が好適である。焙焼温度や硫黄もしくは硫黄化合物の
供給板、焙焼炉出口ガスの循環斌等の焙焼条件を調整す
ることにより、焙焼ガス中の二酸化硫黄の酸素に対する
割合（モル比）を１〜４とする。

このようにして得られた焙焼ガスは、反応系に供給され
、光スルホキシ化反応に用いられる。勿論、必要により
脱気後のガスの一部は、上記焙焼炉をバイパスさせて直
接に反応系に供給しても良い。

尚、本発明は、実質的に水の存在しない反応系で光スル
ホキシ化反応を行う場合に、特に有効なものであるが、
水の存在する反応系でも適用できることは言うまでもな
い。

［作　用〕 本発明は、反応液から酸素を用いて二酸化硫黄を脱気し
て得られたガスで硫黄若しくは硫黄化合物を焙焼し、脱
気ガス中の余剰酸素を二酸化硫黄に転化して反応系に供
給するので反応液からの脱気が完全に行なえ、又反応系
へ供給されるガスも余剰となることはない。

［実　施　例］ 次に、本発明を、反応系が非水系である場合の一実施態
様を示す図に基づいて説明する。

図中１は、内容積５００Ｑの反応器で、その中心部には
３キロワツトの能力の高圧水銀ランプの光源２が設置さ
れている。反応器１の下部からは、二酸化硫黄と酸素と
のモル比が約３＝１から成る混合ガスが、又、上部から
はノルマルペンタデカンが循環、供給されている。未反
応のガスは、反応器１の上部から抜き出され新たに混合
ガスが約１３．２　ｋｇ／ｌｌｒで加えられ循環使用さ
れる。また、新規に供給するノルマルペンタデカンは、
　２００ｋｇ／Ｈｒとした。

この場合、反応妨害物質である着色物質が反応器１内で
生成するのを抑制するため、反応液の一部が、亜硫酸す
１−リウムを充填した充填カラム３との間で循環されて
いる。

ノルマルペンタデカンの転化率が、　４．５〜５．５％
となるように反応器１内の液レベル及びガス循環壁が調
整される。

反応器１から抜き出された反応液を約２１０ｋ　ｇ　／
　Ｈｒで脱気塔４へ移送し、酸素を３　、４　ｋｇ／Ｈ
ｒで吹き込むことにより溶解している二酸化硫黄を脱気
する。脱気後のガス組成は、二酸化硫黄の酸素に対する
割合（モル比）が０．３〜０．５である。この脱気後の
ガスを焙焼炉５に焙焼用支燃ガスとして供給し、液状硫
黄１　、７　ｋｇ／Ｈｒを焙焼させる。焙焼後のガスは
、熱回収（図示せず）されて、反応器１の循環ガスに対
して新たな混合ガスとして加えられる。尚、焙焼後のガ
ス中の無水硫酸含量の１ｌｌｌ’ｌ定はしなかったが、
二酸化硫黄ガスと酸素ガスとを用いた反応との間にはノ
ルマルペンタデカンの転化率に差は認められず、仮に、
無水硫酸が生成していたとしても反応にはほとんど影響
を与えていないことが推測された。

一方、反応液は、前記の様にナトリウム塩と接触させた
場合、脱気することにより、ナトリウム塩が硫酸水素ナ
トリウムとなって析出するため固液分離装置（図示せず
）により分離する。

反応液からメチルアルコール又はエチルアルコールの水
溶液でアルカンスルホン酸（反応系です１−リウム塩の
添加等を行なった場合は、アルカンスルホン酸はかなり
の部分アルカンスルホン酸ナトリウムとして存在してい
る）を抽出した後、ア　４ルカリで中和されアルカンス
ルホン酸塩となり前記アルコール水溶液を除去して製品
とされる。上記アルコール水溶液の抽出残として回収さ
れた未反応のノルマルペンタデカンはアルコール水溶液
等を除いた後、反応器１に循環され再使用される。

［発明の効果］ 以上の様な本発明の方法は、酸素ガスを用いてスルホキ
シ化後の反応液から二酸化硫黄を脱気し、当該脱気後の
ガスを硫黄及び硫黄化合物から二酸化硫黄を生成させる
焙焼炉に導入し、当該焙焼炉からの焙焼ガスをスルホキ
シ化反応に供することにしたので、光スルホキシ化反応
後の反応液から効率良く二酸化硫黄を脱気し、脱気後の
ガスを無駄にすることなく有効に光スルホキシ化反応に
供することが出来、またさらに、純度の高い二酸化硫黄
と酸素との混合ガスを安価に製造し、そのまま反応系に
供給できるため、経済的に極めて有利にアルカンスルホ
ン酸を製造できるという格別の効果を奏するものである
。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施態様を説明するための概略的なフロー
を示すものである。 １・・・・・・反応器、２・・・・・・光源、４・・・
・・・脱気塔、５・・・・・・焙焼炉

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パラフィンを光照射下に二酸化硫黄及び酸素でスルホキ
   シ化してアルカンスルホン酸を製造する方法において、
   スルホキシ化後の反応液から酸素ガスを用いて二酸化硫
   黄を脱気し、当該脱気後のガスを硫黄及び硫黄化合物か
   ら二酸化硫黄を生成させる焙焼炉に導入し、当該焙焼炉
   からの焙焼ガスをスルホキシ化反応に供することを特徴
   とするアルカンスルホン酸の製造法。