PL66107B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 15.X.1972 66107 KI. 12o, 23/01 MKP C07b 13/02 CZYTELNIA UW)Palentowego jMaHfPMpili.f/ lMrtj Wspóltwórcy wynalazku: Borys Czykieta, Adam Nowotarski, Wladyslaw Mackiewicz, Heliodor Zak Wlasciciel patentu: Wroclawskie Zaklady Chemii Gospodarczej,,Pollena,,, Wroclaw (Polska) Sposób wytwarzania kosulfónatu zlozonego z kwasu alkilobenzenosulfonowego i siarczanowanego alkoholu tluszczowego Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia kosulfónatu zlozonego z kwasu alkilobenzeno¬ sulfonowego o wzorze R1-C6H4-S03H, gdzie Ri oz¬ nacza rodnik alkilowy zawierajacy 10—15 atomów wegla i siarczanowanego alkoholu tluszczowego o wzorze R2-OSOsH, gdzie R2 oznacza rodnik al¬ kilowy zawierajacy 16—18 atomów wegla, za po¬ moca gazowego trójtlenku siarki rozcienczonego ga¬ zem obojetnym do stezenia 6—8% objetosciowych.Kosulfonat zobojetniany alkaliami jest stosowany do sporzadzania srodków do prania, mycia, czysz¬ czenia itp.Dwoma podstawowymi skladnikami detergento¬ wymi wchodzacymi w sklad srodków pioracych sa alkilobenzenosulfonian sodowy i sól sodowa siar¬ czanowanego alkoholu tluszczowego. Wzajemne u- dzialy procentowe obu tych skladników najczesciej mieszcza sie w granicach od 25% do 50% udzialu soli sodowej siarczanowanego alkoholu tluszczowego w stosunku do alkilobenzenosulfonianu sodowego. Do¬ tychczas kazdy z wyzej wymienionych zwiazków wytwarza sie najczesciej przez sulfonowanie gazo¬ wym SO3 oddzielnie.Potrzeba oddzielnego sulfonowania alkilobenze- nu i alkoholu tluszczowego wynika z ich róznic we wlasnosciach fizyko-chemicznych.Alkilobenzen jest mniej wrazliwy na dzialanie gazowego SO3 niz alkohole tluszczowe. W znanych sposobach sulfonowania alkilobenzenu stosuje sie SO3 o stezeniu 8% objetosciowych lub wyzszym. 30 2 Lepkosc sulfomasy, skladajacej sie z kwasu al¬ kilobenzenosulfonowego i nieprzereagowanego al¬ kilobenzenu w temperaturze okolo 50°C nie przek¬ racza 300 cP, co ulatwia dobra dyspersje gazu i umozliwia wzglednie dobre odprowadzenie ciepla reakcji. Z tego tez wzgledu sufonowanie alkiloben¬ zenu gazowym SO3 nie wymaga aparatury o spec¬ jalnej konstrukcji i najczesciej jest prowadzone w prostej aparaturze przeplywowej, zlozonej z re¬ aktorów typu kociol z mieszadlem turbinowym.Gazowy SO3 w stosunku do alkoholi tluszczo¬ wych wykazuje, oprócz zdolnosci sulfonowania tak¬ ze silne dzialanie utleniajace, w wyniku którego powstaje ciemne zabarwienie sulfomasy przy rów¬ noczesnym tworzeniu sie S02.Mozna czesciowo przeciwdzialac takiemu nieko¬ rzystnemu przebiegowi reakcji przez rozcienczanie SO3 gazem obojetnym do stezenia 5% objetoscio¬ wych, a nawet do 3% objetosciowych. W nastep¬ stwie tego zmniejsza sie jednak stopien wykorzys¬ tania SO3, gdyz stezenie czynnika sulfonujacego w gazach odlotowych jest praktycznie stale i nie zalezy, w stosowanych zakresach stezen, od steze¬ nia SO3 w gazie wprowadzonym do sulfonatora.Przy prowadzeniu sulfonowania alkoholi tlusz¬ czowych dalsze trudnosci powstaja na skutek lo¬ kalnych przegrzan zwlaszcza w koncowej fazie re¬ akcji, gdy silnie wzrasta lepkosc sulfomasy i ut¬ rudnione jest odprowadzenie ciepla reakcji. Dla unikniecia tych trudnosci stosuje sie rozcienczanie66 107 3 4 sulfomasy rozpuszczalnikami, prowadzenie procesu sulfonowania alkoholi tluszczowych w aparatach zaopatrzonych w specjalne turbiny i dysze do roz¬ bryzgiwania sulfomasy, a takze urzadzenia umoz¬ liwiajace szybki odbiór ciepla reakcji jak reaktory warstewkowe i szczelinowe. Przy omówionych me¬ todach sulfonowania alkoholi tluszczowych okazuje sie ponadto, ze eksploatacja aparatury i odpowia¬ dajace dokladnie przebiegowi reakcji jej sterowa¬ nie, jest trudne i kosztowne.Niezaleznie od oddzielnego sulfonowania alkilo- benzenu i alkoholu tluszczowego proponowano sul¬ fonowanie gazowym SO3 sporzadzonej uprzednio mieszaniny alkilobenzenu i alkoholu tluszczowego.Wymieniony sposób lagodzi co prawda warunki sulfonowania alkoholu tluszczowego, ulatwia od¬ prowadzenie ciepla i czesciowo zapobiega utlenia¬ jacemu dzialaniu trójtlenku siarki na alkohol tlu¬ szczowy. Przy takim prowadzeniu procesu czas kontaktu SO3 z mieszanina surowców, niezbedny do jej przesulfonowania jest jednak za dlugi w od¬ niesieniu do alkoholu tluszczowego. Powoduje to powstawanie dwuestrów typu R2-0-S02-0-R2 i wy¬ dzielanie sie wody w sulfomasie.Wymienione produkty uboczne wplywaja bardzo niekorzystnie na jakosc koncowego wyrobu. Wy¬ dzielajaca sie woda powoduje w warunkach sulfo¬ nowania hydrolize kwasu alkilosiarkowego do al¬ koholu tluszczowego. Natomiast dwuester ulega rozkladowi z wydzieleniem czasteczki alkoholu tluszczowego podczas prowadzenia neutralizacji.Powyzsze zjawiska obnizaja stopien przesulfono¬ wania i zwiekszaja zawartosc siarczanów w goto¬ wym produkcie.Celem wynalazku jest unikniecie wspomnianych niedogodnosci zwiazanych z oddzielnym sulfono¬ waniem alkoholi tluszczowych i mieszaniem otrzy¬ manych tym sposobem alkilosiarczanów z produk¬ tem sulfonowania alkilobenzenu jak równiez nie¬ dogodnosci wystepujacych przy jednoczesnym sul¬ fonowaniu wymieszanych uprzednio skladników.Dla osiagniecia tego celu postawiono zadanie opracowania ciaglej metody lacznego sulfonowania alkilobenzenu i alkoholu tluszczowego za pomoca gazowego S03, rozcienczonego gazem obojetnym do stezenia okolo 8% objetosciowych.Sposobem wedlug wynalazku do pierwszego sul- fonatora dozuje sie w sposób ciagly 50—75 czesci wagowych alkilobenzenu i sulfonuje sie w tempe¬ raturze 40—45°C poczatkowo w pierwszym, a nas¬ tepnie w drugim sulfonatorze az do uzyskania stopnia przesulfonowania wynoszacego 70—80%, po czym kwasna sulfomasa podaje sie do trzeciego sulfonatora, do którego dozuje sie w sposób ciagly 25—50 czesci wagowych alkoholu i prowadzi sie sulfonowanie w temperaturze 45—60°C, nastepnie sulfomase podaje sie do czwartego sulfonatora, w którym w temperaturze 40—50°C i doplywie ga¬ zowego SOs nastepuje zakonczenie procesu sulfo¬ nowania. Otrzymany sposobem wedlug wynalazku kosulfonat neutralizuje sie w znany sposób.Sposób sulfonowania wedlug wynalazku posiada szereg istotnych zalet.Uzyskany tym sposobem produkt charakteryzuje sie dobrymi parametrami jakosciowymi, wysokim stopniem przereagowania — wynoszacym nie mniej niz 97%, niska zawartoscia siarczanów — nie wiecej niz 2% i barwa ponizej 21 jednostek w skali jo¬ dowej.Sposób ten moze byc realizowany na prostej aparaturze przeplywowej, przy pomocy gazowego SO3 o stezeniu okolo 8% objetosciowych, czyli o 50—100% wyzszym niz stosowany powszechnie przy oddzielnym sulfonowaniu alkoholi tluszczo¬ wych. Uzyskuje sie dzieki temu lepsze wykorzys¬ tanie SO3 i zmniejszenie szkodliwej emisji trój¬ tlenku siarki do otoczenia. Ponadto eliminuje sie calkowicie potrzebe stosowania rozpuszczalników lagodzacych warunki reakcji SO3 z alkoholem tlusz¬ czowym.W wyniku stosowania sposobu wedlug wynalaz¬ ku uzyskuje sie od razu jednorodna mieszanine detergentów, eliminujac tym samym uciazliwa ope¬ racje ich mieszania przed zastosowaniem do wy¬ twarzania srodków pioracych, konieczna przy od¬ dzielnym otrzymywaniu alkilobenzenosulfonianu i alkilosiarczanu.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przy¬ kladzie wykonania.Przyklad. • Wytwarzanie kosulfonatu zawierajacego 75% wa¬ gowych kwasu alkilobenzenosulfonowego i 25% wa¬ gowych kwasu alkilosiarkowego prowadzi sie w aparaturze sulfonujacej o wydajnosci 1000 kg/go¬ dzine, zlozonej z kolejno po sobie nastepujacych czterech sulfonatorów, pracujacych szeregowo metoda ciagla. Do pierwszego sulfonatora dozuje sie 540 kg alkilobenzenu na godzine i wprowadza sie gazowy S03 o stezeniu 8% objeto¬ sciowych, przy czym intensywnie mieszajac utrzy¬ muje sie temperature 42°C.Nastepnie sulfomase podaje sie do drugiego sul¬ fonatora, gdzie w temperaturze 42°C i doplywie gazowego SO3 prowadzi sie dalszy ciag procesu sul¬ fonowania alkilobenzenu az do osiagniecia stopnia przesulfonowania wynoszacego 75%. Z kolei kwas¬ ny produkt podaje sie do trzeciego sulfonatora, do którego dozuje sie 180 kg roztopionego alkoholu tluszczowego i przy intensywnym mieszaniu i do¬ plywie gazowego SO3 prowadzi sie w temperatu¬ rze 58 °C równoczesne sulfonowanie alkoholu tlu¬ szczowego i nieprzereagowanej czesci alkiloben¬ zenu. Nastepnie sulfomase podaje sie do czwartego sulfonatora, w którym w temperaturze 50°C i do¬ plywie gazowego SO3 prowadzi sie sulfonowanie do osiagniecia stopnia przereagowania 98%.Otrzymana mieszanine kwasów alkilobenzeno¬ sulfonowego i alkilosiarkowego podaje sie bezpos¬ rednio do neutralizacji lugiem sodowym o steze¬ niu 8% NaOH.Uzyskany w ten sposób produkt ma postac jed¬ norodnej jasnokremowej pasty, zawierajacej 40% substancji aktywnej. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania kosulfonatu zlozonego z kwasu alkilobenzenosulfonowego i siarczanowego alkoholu tluszczowego za pomoca gazowego SOs rozcienczonego gazem obojetnym do stezenia okolo 8% objetosciowych, prowadzony w aparaturze sul- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6166 107 5 fonacyjnej, zlozonej z kolejno po sobie nastepuja¬ cych czterech sulfonatorów pracujacych szeregowo metoda ciagla, znamienny tym, ze do pierwszego sulfonatora w temperaturze 40—50°C dozuje sie 50—75 czesci wagowych alkilobenzenu i przy in¬ tensywnym mieszaniu wprowadza sie gazowy SO3, po czym produkt przeplywa do drugiego sulfona¬ tora, w którym w temperaturze 40—45°C prowadzi sie dalszy ciag procesu sulfonowania gazowym SOs az do osiagniecia stopnia przesulfonowania alkilo- 6 benzenu wynoszacego 70—80%, a nastepnie kwasny produkt przeplywa do trzeciego sulfonatora, do którego w temperaturze 45—60°C dozuje sie 25—50 czesci wagowych alkoholu tluszczowego C16_18 i przy intensywnym mieszaniu wprowadza sie ga¬ zowy SOs, po czym sulfomasa przeplywa do czwar¬ tego sulfonatora, w którym w temperaturze 40— 50°C i doplywie gazowego SOs nastepuje zakon¬ czenie procesu sulfonowania, a otrzymany kosul- fonat poddaje sie neutralizacji w znany sposób. 5 10 PL PL