Способ получения алкилсульфатов или алкилбензолсульфонатов
Изобретение касается серусодержащих соединений, в частности получения алкилсульфатов или алкилбензолСульфонатов, используемых в составах моющих средств. Цель - повышение эффективности процесса и качества целевого продукта. Его ведут взаимодействием высших спиртов или алкилбензолов с сульфоагентом в ряде попеременно объединенных в одно целое последовательно соединенных реакторов, идеального смешения и множестве параллельно соединенных реакторов идеального вытеснения, вначале, на первой ступени, поддерживая молярное соотношение спиртов или алкилбензолов и сульфирующего агента равны 1:(0,3-1,1), время реакции 10- 50 с, а затем на второй стадии - 1:(0,9-1,7) соответственно в течение 10-50 с. Полученную реакционную массу нейтрализуют щелочным реагентом в ряде объединенных попеременно в одно целое последовательно соединенных реакторов идеального смешения и множестве параллельно соединенных реакторов идеального вытеснения в течение 20-180 с, используя в качестве сульфоагента жидкий сульфбагент с общим содержанием триоксида серы 80- 86%. Эти условия обеспечивают повышение качества целевого продукта, снижая цветность до 2 против 20 и эффективность процесса за счет сокращения времени проведений процесса. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.
(Ф
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) ((1) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4832449/04
° (22) 04.04.90 (46) 29.02.92. Бюл. ¹ 8 (71) Харьковский политехнический институт им. В, И.Ленина (72) А,П,Мельник, В.M,Ñëþíèí, B.Ã.Ïðaâдин, И.T.Ïîëêîàíè÷åíêî, Ю,Д,Панаев, B.Ì.Ëåãåçà, Л,M.Ãaâðèëþê, Jl.Ë.Eâãëåâcêaÿ и B.È,Корх (53) 547,269.07(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1293173, кл, С 07 С 303/06, 1985.
Saap und Chemi Specialties, (1950) т,30, N4,,р,131 — 135.
Технологический регламент производства алкилсульфатов. Винницкий химический завод, 1985. (54) СПОСОБ ПОЛУЧ Е Н ИЯ АЛКИЛ СУЛ ЬФАТОВ ИЛ И АЛ КИЛ Б Е НЗОЛ СУЛ ЬФОНАТОВ (57) Изобретение касается серусодержащих соединений, в частности получения алкилсул ьфатов или ал килбензолсул ьфонатов, используемых в составах моющих средств.
Цель — повышение эффективности процесса и качества целевого продукта, Его ведут взаИзобретение относится к технологии получения поверхностно-активных веществ, в частности анионных, а именно: алкилсульфонатов или алкилбензолсульфонатов, применяемых в составах моющих средств бытового и технического назначения, Известно получение алкилсульфонатов или алкилбензо сул фанатов взаимодейст(я >s С 07 С 303/32, 305/04, С 11 0 3/34 имодействием высших спиртов или алкилбензолов с сульфоагентом в ряде попеременно объединенных в одно целое последовательно соединенных реакторов идеального смешения и множестве параллельно соединенных реакторов идеального вытеснения, вначале, на первой ступени, поддерживая молярное соотношение спиртов или алкилбензолов и сульфирующего агента равны 1:(0,3 — 1,1}, время реакции 1050 с. а затем на второй стадии — 1:(0,9-1,7) соответственно s течение 10 — 50 с. Полученную реакционную массу нейтрализуют щелочным реагентом в ряде объединенных попеременно в одно целое последовательно соединенных реакторов идеального смешения и множестве параллельно соединенных реакторов идеального вытеснения в течение 20-180 с, используя в качестве сульфоагента жидкий сульфоагент с общим содержанием триоксида серы 80—
86 $. Эти условия обеспечивают повышение качества целевого продукта, снижая цветность до 2 против 20 и эффективность процесса .за счет сокращения времени проведения процесса. 1 з.п.ф-лы, 2 табл. вием спиртов или алкилбензолов с парами триоксида серы, разбавленных воздухом, и последующей нейтрализацией щелочным реагентом, Недостаток способа состоит s тTоeNм(, что в процессе образуется отработанный воздух с примесями оксидов серы, который выбрасывается в атмосферу, и тем самым происходит загрязнение окружающей среды, 1715804
Известно получение алкилсульфатов или алкилбензолсульфонатов взаимодействием сырья олеумом в насосе охлаждением реакционной смеси в выносном теплообменнике со временем пребывания реакционной массы в контуре 30 мин.
Недостаток способ заключается в том, что процесс проводят длительное время и получают продукт пониженного качества.
Наиболее близким в предлагаемому является способ получения алкилсульфатов или алкилбензолсульфонатов, согласно которому высшие жирные спирты или высшие алкилбензолы подвергают взаимодействию с олеумом в одну ступень, поддерживая малярное соотношение реагентов 1:1,8 — 3,5, температуру 30 — 45 С, время 30 мин, после чего реакционную массу нейтрализуют в течение 2-4 ч при 40-50 С, 8 результате после взаимодействия с сульфоагентом получают реакционную массу, включающую 54,8% поверхностно-активных алкилсульфоновых кислот, 7,4/ непревращенных спиртов и 38,5% серной кислоты. После нейтрализации этой массы получают продукт с цветностью 20 по иодной шкале.
Одним из недостатков прототипа является то, что взаимодействие с олеумом и щелочным реагентом протекает длительное время, Второй недостаток состоит в том, что конечный продукт характеризуется пониженным качеством, имеет повышенную цветность.
Цель изобретения — повышение эффективности процесса и качества целевого продукта.
Поставленная цель достигается тем, что высшие спирты или алкилбензолы подвергают взаимодействию с сульфоагентом в ряде попеременно объединенных в одно целое последовательно соединенных реакторов идеального смешения и множестве параллельно соединенных реакторов идеального вытеснения, на первой ступени поддерживая молярное соотношение спирты или алкилбензолы; сульфирующий агент равным 1:0,3;1,1 и время реакции 10 — 50 с, а нэ второй стадии - соотношение 1;0,9:1,7 и время 10 — 50 с. Полученную реакционную массу нейтрализук>т щелочным реагентом в ряде объединен ньiv попеременно в одно целое последовагельно соединенных реакторов идеаnьниго лешения и множестве параллельно сгн.:д и нных реакторов идеэльнсно вытеснп н . n течение 20-180 с, используя в кэч... " . cóëüôîaãåíòa жидкий
".. ëüôîa åíT с :. содержанием триок. 11дл серы R<) и 1"
В качестве сульфирующих агентов применяют серную кислоту, олеум. хлорсульфоновую кислоту или триоксид серы, разбавленный инертным газом. В качестве элкилбензолов применяют такие, которые используют для получения сульфонола или масла, В качестве спиртов применяют высшие жирные спирты, или оксиэтилировэнные спирты, или оксиэтилированные алкилфенолы.
В качестве реакционного устройства применяют ряд объединенных в одно целое реакторов идеального смешения и вытеснения, Результаты, подтверждающие преимущества предлагаемого способа, приведены в табл.1 и 2.
Примеры 1 — 5, 14 — 17 отражают влияние молярного соотношения спиртов, примеры
6 — 9, 18 — 21, 26 — 29 — влияние температуры, примеры 10 — 13, 22 — 25, 30-33 — влияние времени, примеры 35-38 — влияние молярного соотношения при обработке алкилбензолов, пример 34 — оксиэтилированных спиртов, 39-42 — содержания триоксида серы в сульфоагенте.
Пример 1. В цилиндрический аппарат общей высотой 700 мм, диаметром 110 мм, снабженных на выходе реактором идеального смешения высотой 10 мм, последовательно присоединенным к реактору идеального вытеснения высотой 80 мм, включающему 21 параллельно объединенный реактор диаметром 7 мм, который последовательно присоединен к реактору идеального смешения высотой 10 мм, который в свою очередь соединен с еще одним реактором идеального вытеснения высотой
80 мм, включающим 21 параллельно объединенный реактор диаметром 7 мм, и присоединенному к нему на выходе реактору идеального смешения высотой 10 мм, перемешивающим и охлаждающим устройствами, устройством контроля температуры, в нижнюю часть непрерывно подают 0,51 мл/с (0,95 г/c) олеума с общим содержанием триоксида серы
83,47% (10%-ным олеумом) и 4,9 мл/с (4,1 г/с) высших жирных спиртов фр. С1о-Cia с гидроксильным числом 268 мг КОН/r и мол. м. 209, поддерживая молярное соотношение сульфоагент (в расчете на триоксид серы):спирты равным 0,5;1, время пребывания 20 с, температуру 35 С. К 5 мл/с полученной реакционной смеси на второй ступени прибавляют в цилиндрическом аппарате, описанном выше 1,5 мл/с (2,80 r/ñ)
10%-ного олеума с общим содержанием триоксидэ серн 83,47%, поддерживая мо1715804
20
45 лярное соотношение сульфоагент (в расчете на триоксид серы):спирты равным 1,5;1, температуру 35 С и время 20 с. В результате получают 6,9 мл/с (7,85 r/с) сульфомассы, включающей, мас,%: 61,3 поверхностно-активных алкилоксисульфоновых кислот, 7 — 8 непревращенных спиртов, 30,9 непревращенного сульфоагента, Степень превращения спиртов в поверхностно-активные алкилсульфокислоты составляет 85%.
Сульфомассу, полученную в цилиндрическом аппарате описанном выше, нейтрализуют 20%-ным водным раствором гидрооксида натрия до величины рН=9 в цилиндрическом аппарате, идентичном описанному аппарату для сульфирования, поддерживая время реакции 60 с и температуру 45ОС. Получают пасту с цветностью 2 по иадной шкале, Таким образом, эффективность процесса значительно выше известных процессов, потому что суммарное время реакции сульфирования и нейтрализации составляет 100 с. Качество полученного продукта также выше известных, так как цветность составляет 2, а степень превращения 85%, Остальные примеры (2 — ЗЗ) проведены в условиях примера 1 (табл,1,2), Пример 34. В условиях примера 1 в реактор на первой ступени вводят 4,1 г/с оксиэтилированных тремя молями оксида этилена высших спиртов фракции С1о-С1з с гидроксильным числом 183,9 мг/КОН/г, средней мол.м. 305 и 0,57 r/ñ серной кислоты с концентрацией 99,9% и общим содержанием триоксида серы 81,6%, К полученной реакционной массе на второй ступени добавляют 2 r/C серной кислоты той же концентрации и получают 6,67 г/с сульфомассы, которую нейтрализуют в условиях примера 1, Полученные результаты представлены в табл.1 и 2, Пример 35, В условиях примера 1 в реактор на первой ступенл вводят 4,1 г/C додецилбензола средней мол. м. 240 и
1,48 r/ñ 6%-ного олеума с общим содержанием триохсида серы 82,73%. На второй ступени к полученной реакционной масс» добавляют 4,3 г/с того же олеума.
В результате получают реакционную массу, содержащую мас.%; 54,4 поверхностно-активных алкилбензолсульфокислот
ПАА, 5,5 непревращенных соединений НС, 41,1 серной кислоты HySQq. После нейтрализации в условиях примера 1 получают пасту с содержанием, мас,%: 19,2 поверхносТНо-активных алкилбенэолсульфонатов
АНАВ, 1,5 непревращенных соединений
НС, 19,7 сульфата натрия Ма2504, При этом степень превращения составляет 90%, а цветность 15 по иодной шкале.
Условия получения, результаты этого и остальных (36-42) примеров приведены в табл,1 и 2.
Формула изобретения
1, Способ получения алкилсульфатов или алкилбензолсульфонатов взаимодействием высших спиртов или алкилбензолов с сульфирующим агентом с последующей нейтрализацией щелочным реагентом, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса и качества целевого продукта, сульфирование и нейтоализацию проводят в ряде обьединенных попеременно в адно целое последовательно соединенных реакторов идеального смешения и множеств параллельно соединенных реакторов идеального вытеснения, причем сульфирование осуществляют, поддерживая на первой ступенл молярное соотношение спирты или алкилбенэолы:сульфирующий агент равным 1 0 3 — 1,1, в течение 10 — 50 с, а на второй ступени — 1;0,9 — 1,7 соответственно в течение 10 — 50 с, а нейтра изацию проводят в течение 20 — 180 с.
2, Способпоп.1,отличающийся тем, что в качестве сульфирующего агента используют сульфоагент с 80 — 86%-ным общим содержанием триоксида серы.
1715804 способом условий
Сопоставление получения предлагаемым
Условия получения на стадиях
Нрмер примера второй первой
20
3Î
2,0
1,8
1,7
1,5
1,5
1,5
2,6
2 7
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
3ц
5г
2,0
2,2
2,3
2., О
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
210
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0 45
3,о 45
2,9
4,0 45
4,1 45
3,8 45
3,8 45
3,8 45
3,8 45
2,0 45
60
1
3
5
7
9
10 l 1
12 l 3
14 а 5
16.
17
18
*9
21
23
24
26
27
28
29
31
32
33
34
34а
36
37 Ф
38
39
41
42 i
ПротоYMfl
I OH прототип АБ
83,5
83,5
83,5
83,5
8э
83,5
03,5
83,5
83, 5.
83,5
83,5
83,5
83,5
83,5
83,5
83,5
83,5
83,5
8 -, 5
83,5.
83,5
83,5
83
83,5
83i
83,5
83,5
83,5
83,5
83,5
83,5
83,5
83,5
81,6
83,5
83,0
83,0
83,0
83,0
79,0
80,0
86,0
87 О
0,5 о,3
0,2
1,1
1,2
О 5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
Q,5
0,5
0,5
0i5
0,5
0 5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
Q,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0„5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
1,0
1,0
1.0
1,0
1,0
1,0 l,0
2,0
2О
7Q
2О
1,5
1,5
5 I 5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
i,5
1,7
1,8
0,9
О,B
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5 I 5
1,5 l, 5
l,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
0,7
2,0
1,9
3i0
3;1
2,8
2,0
2,8
2,0
/5
3 О
3Q
30 3 О
Таблица 1 в сравнении с прототипом обцее нейтрализации ь
2О
180 l90
М
10
1715804 та блица 2
Сопоставление составов реакционных масс и качества пасты в сравнении с прототипом
С остав масс после сульфирования, Степень превращения, Цветность пасты, I>/100
Номер примера
Состав пасты после нейтрализации, 1.1
АПАВ НС Na SO
i!AA
7,8
9,8
11,8
6,7
7,!
8,3
8,8
8,8
8,9
8,0
8,2
7,7
7,7
7,2
7,2
15,1
18,7
8,3
10,2
16,6 !
5,9
l5,3
19 1
19,6
16,7
17,4
17,4
17,4 !
7„4 !
5,4
7, !
7,2
17,7
2
5
2
2
2
18,2
13,7 !
3,9
16,7
2
6,8
16,7 !
6,5
16 9
16,6
17,2
17,2
16,7
16,7 !
6,6
16,7
16,8
16,9
9,1
9,9
8,4
9,2
7,7
7,7
8,3
7,8
8,0
8,3
8„5
8,4
7,6
7,7
6,6
5,9
4,5
5,4 l,7
1,6
4,9
3,8
2,8
2,8
2
5
16,5
16,5
17,6
19,7
17,8
20,2
20,3
21Ä3
21,6
20,4
21,0
1О
56,9
54,8
79,0
83,7
10,9
7,4
32,2 22,2
38,5 20,0!
5,5
58,9
l5
3,9
2,6
89,0
20,8
46,9 4,3 48,7 14,8
30 l,2
Составитель Т.Власова
Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор М.Кучерявая
Редактор А.Маковская
Заказ 578 Тираж Подписное ям и отк ытиям при ГКНТ СССР
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат Патент, г. р д, у . и . Ужго о, л.Гагарина, 10!
2
4
6
8
11
12
13
14
15.
16
17
18 !
21
22
23
24
-25
26
27
28
29
31
32
33
34
34а
36
37
38
39 40
41
42
Прототип а)
РОК 6)
Прототип
АБ
61,4
62,1
61,5
53,8
51,7
60,6
59,9
60,4
60,3
61,0
60,5
61,6
61,6
58,3
56,7
62,8
60,3
60,5
58,8
60,1
59,8
60,8
60,1
61,6
61,6
60,5
61,3
61,2
60,6
60,2
60,8
61,9
61,5
61,4
86,1
54,4
60,3
54,8
54,1
44,5
46,5
50,1
50,5
30,8 24,6
28,0 26,2
26,7 22,7
39,5 !9,3
41,2 18,3
31,1 24,2
31,3 23,1
31,2 25,1
31,2 26,0
31,0 25,3
31,3 25,0
30,7 25,7
30,7 25,7
34,5 22,3
36,0 21,3
22,1 29,0
21,0 29,7
31,2 24,2
31,0 23,7
30,8 24,2
30,3 24,3
» 8 24 0
30,7 23,2
30,7 25,7
30,7 25,7
31,3 23,0
30,9 24,5
31,8 24,2
31,1 24,2
31,3 24,0
31,8 24,0
30,5 24,9
30,7 24, 8
32,0 24,7
8,0 65,5
41,1 19,2
34, l 23,2
43,5 18,7
44,3 18,3
50,6 14,2
49,7 !4,9
47,1 16,0
46,7 1617
2,9
3,8
4,7
2,2
2,3
3,0
4,1
3,4
3,4
3,1
3,!
3,0
3,0
2,6
2,5
6,5
8,6
3,0
4,0
3,4
3,7
3,1
4,2
3,0
3,0
2>9
4,1
4,6
3,0
4,3
2,8
2,8
2,5
1,5
2,0
0,5
0,5
1,4
1,1
0,8
0,8
82
79
85,5
84,0
84,7
78
83,5
83,5
84,9
84,7
85,1
85,0
85,2
85,1
79,9
69,8
84,4
78,9
82,7
84,5
83,8
78,7
85,1
85,1
77
80,0
78,0
83,8
79,0
85,6
85,6
88,1
93,3
90,0
89,0
96,0
96,0
87,0
90, .
93,0
- 93,0
