Способ получения алкилбензолсульфоната кальция

Способ получения алкилбензолсульфоната кальция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (l i) Ю02288 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30. 06. 81 (21) 3309277/23-04 с присоединением заявки.яе(23) Приоритет—

Опубликовано 07.03.83. Бюллетень Рй9

Дата опубликования описания 30.06.81 (5t)NL. К,в.

С 07 С 143/34

//А 01 и 41/04

Гееудзрствеииый кемитет..пю делам изебретеикй и етирмтий

{53) УЙК 547. 541.

° 07(O88.8) A.È.Ãåðøåíoâè÷, Б.А.Ильин, В.Е.Ермолаев, Г.Е.Петрова, Е.Д.Вертузаев, В.С.Сазонов, А.К.Ехимов, Л.Я.Севостьянова, И.В.Фадеева, Н.А.Кварцева А.Н.Богуславский, Н.Г.Бушуева и B.М.Юрьев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛБЕНЗОЛСУЛЬФОНАТА

КАЛЬЦИЯ

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения алкилбензолсульфоната кальция, который используется в производстве искусственных кож-и ядохимикатов.

Известен способ получения алкилбензолсульфэната кальция, заключающийся в том, что алкилбензолсульфокислоту нейтрализуют безводной спиртовой суспензией окиси или гидроокиси кальция в присутствии неорганических галогенидов при 70- 1IOOС с последующей отгонкой образовавшейся воды и небольшого количества спирта 1 ).

Недостатком этого способа является темная окраска целевого продукта.

Наиболее близок к предлагаемому способ получения алкилбензолсульфоната кальция нейтрализацией алкилбензолсульфокислоты (сульфированного

;нефтяного масла ) гидроокисью кальция в присутствии низкомолекулярного спирта, причем гидроокись кальция

2 берут в 10-5003-ном избытке. По окончании реакции раствор алкилбензолсулы фаната кальция отделяют от твердых примесей (гипса, углекислого кальция и пр.) путем фильтрации или центрифугирования, осадок вновь обрабатывают растворителем для выделения из него оставшегося алкилбензолсульфоната кальция и вновь фильтруют или центрифугируют. Жидкую фазу упаривают для удаления влаги и концентрирования, после чего опять подвергают фильтрации или центрифугированию от выпавших в осадок гипса и окиси кальция. Полученный раствор алкил— 5 бензолсульфоната кальция с концентрацией не менее 304 основного вещества имеет рН 8-10 ь 2 3. Раствор нестабилен, так как уже в течение нескольких часов или дней из него начинает

20 медленно выпадать осадок.

К недостаткам этого способа следует также отнести трудоемкость процесса, поскопьку при его осуществлении

100228

3 требуется проведение нескольких операций фильтрации и центрифугирования, в том числе вязкого готового продукта, и большой расход гидроокиси кальция. 5

Цель изобретения — упрощение технологии процесса.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения алкилбензолсульфоната кальция, заключаю- 10 щимся в нейтрализации алкилбензолсульфокислоты гидроокисью кальция взятой в стехиометрическом количестВ«» с избытком до 103 в присутствии низкомолекулярного спирта, в непрерывном режиме в аппарате колонного типа с циркуляционным контуром, при перемешивании реакционной массы воздухом с раздельным выводом из реакционной зоны жидкой и твердой фаз, с обработкой твердой фазы перед фильтрацией или центрифугированием низкомолекулярным спиртом, взятом в соотношении 5-20:1 по весу, с упаркой жидкой фазы и фильтрацией или д центрифугированием.

Отличительные признаки способа проведение реакции нейтрализации в непрерывном режиме с раздельным выводом из зоны реакции жидкой и твердой фаз в аппарате колонного типа с циркуляцией при подаче воздуха и обработкой твердой фазы перед фильтрацией центрифугированием ) низкомолекулярным спиртом, взятом в соотношении 5-20:1 по весу.

Пример 1. Для проведения реакции используют реактор, изображенный на чертеже. Он имеет цилиндрическую реакционную зону 1 диаметром

15 мм с рубашкой 2 для отвода ðåàêционного тепла и шестью секционирующими тарелками 3. Высота реакционной зоны 650 мм. Верхняя часть реакционной зоны соединена с малым сепаратором 4 диаметром 50 мм и высотой до

45 перелива 65 мм. Малый сепаратор служит для отделения пузырьков воздуха от жидкости. Переливом 5 диаметром

16 мм он соединен с большим сепаратором 6 диаметром 100 мм и высотой до штуцера 7 для вывода продукта )

75 мм. В сепараторе установлена гильза 8 для термометра. Сепаратор предназначен для отделения твердых частиц от жидкой фазы. С реакционной зоной он соединен циркуляционной трубой 9 диаметром 8 мм. Циркуляционный контур реактора предназначен для

8 4 более полного использования гидроокиси кальция в процессе нейтрализации.

1Реагенты в аппарат подают противотоком. В верхнюю часть реакционной зоны через штуцер 10 подают суспензию гидроокиси кальция с концентрацией 200 г/л, в пересчете на окись кальция, со скоростью 65 мл/ч, а снизу через штуцер 11 раствор додецилбензолсульфокислоты в изобутаноле со скоростью 650 мл/, — в стехиометрическом соотношении. Додецилбензолсульфокислота содержит 23 серной кислоты, 0,23 сернистого ангидрида и

53 додецилбензола (всего 135 мл/ч или

139 г/ч ). Перемешивание осуществляют подачей воздуха со скоростью 10 л/час через штуцер 12, снабженный распределителем 13. Твердую фазу отводят из нижней части реакционной зоны с помощью крана 14 дискретно примерно со скоростью 23-24 г/ч. Жидкую фазу отводят иэ верхней части большого сепаратора 6 через штуцер 7. Время пребывания реакционной массы в аппарате без учета циркуляции - около одного часа.

Процесс нейтрализации в таком аппарате проходит следующим образом.

Частицы гидроокиси кальция оседают под действием силы тяжести, растворяясь по мере движения сверху вниз.

Воздух, подаваемый снизу аппарата, задерживают оседание частиц гидроокиси кальция, обеспечивая в то же время хорошее смешение реагирующих веществ. Мелкие частицы гидроокиси кальция, поднявшиеся вместе с током жидкости и воздуха в малый сепаратор, частично отделяются от жидкости уже в нем за счет. резкого снижения (примерно в 10 раз ) скорости подъема жидкости и затем практически полностью — в большом сепараторе, где скорость подъема жидкости еще меньше и где нет возмущающего действия воздуха.

Мелкие частицы непрореагировавшей гидроокиси кальция из большого сепаратора по циркуляционному контуру возвращаются в зону реакции вместе с жидкостью, опускающейся по циркуляционной трубе. Твердые частицы значительной крупности оседают в нижней конической части реакционной зоны в аппарате, откуда они через кран 14 направляются в емкость для обработки иэобутиловым спиртом. Собранная за два часа работы "твердая

10022

5 фаза", выгруженная снизу аппарата в количестве 46,5 r, содержит 153 сульфата кальция, 2Ф сульфита кальция, 2,54 углекислого кальция, 0,5i окиси кальция, 173 алкилбензолсульфоната кальция, 51,5/ изобутанола и воду (11,53). .К этой смеси добавляют влажный изобутанол в количестве 290 мл (соотношение изобутанол: "твердая фаза" =

= 5:1). Полученную суспензию перемешивают 10 мин, после чего фильтруют через фильтр Шотта. Получают,18,6 г осадка, содержащего 503 неорганических солей и менее 1,53 алкилбензол- 5 сульфоната кальция.

Из штуцера 7 отбирают почти прозрачную, со слабой опалесценцией, жид кую фазу, имеющую РН 4. Продукт доводят до РН 7 добавлением 103-ного раст-20 вора едкого натра, отфильтровывают через бумажный фильтр и подвергают упарке для удаления воды и концентрирования. Получают 540 г раствора, содержащего 50 алкилбензолсульфоната 25 кальция.

Пример 2. В аппарате и в условиях, описанных в примере l,ведут нейтрализацию, подавая суспензию гидроокиси кальция (концентрация 200 г/л, считая на СаО) со скоростью 71,5 мл/ч и раствор додецилбензопсульфокислоты в изобутаноле со скоростью 650 мл/ч (135 мл/ч додецилбензолсульфокислоты в 515 мл/ч), т.е. избыток СаО составляет 10 вес.3.

Получают за два часа работы 60,65 r

"твердой фазы", содержащей 11,6i сульфата кальция, 1,5i сульфата кальция, 4,53 окиси кальция, 16,5/ алкилбензолсульфоната кальция, 11,5 воды и изобутанол 51,9i . К этой фазе добавляют 1490 мл влажного изобутанола (соотношение изобутанол:

"твердая Фаза" = 20:1), смесь перемешивают и фильтруют, как описано в примере 1. Фильтрат используют для разбавления додецилбензолсульфокислоты, направляемой на нейтрализацию

Получают 24,1 r осадка, содержащего

50, неорганических солей и менее

lr. алкилбецзолсульфоната кальция.

Выходящий через штуцер 7 реактора продукт имеет РН 10. К нему добав55 ляют серную кислоту 103-ной концентрации до РН 7, фильтруют через бумажный фильтр и упаривают для отгонки воды и концентрирования. Получают

88 6

550 r раствора, содержащего 504 ал. килбензолсульфоната кальция.

Полученные 504-ные растворы алкилбензолсульфоната кальция не содержат механической взвеси.

Проведение реакции нейтрализации в аппарате колонного типа с циркуляцией, способствующей более полному использованию применяемой гидроокиси кальция, позволяет упростить процесс за счет сокращения числа операций

/ фильтрования и возможности .автоматизации. Кроме того, за счет циркуляции твердой фазы реакционной смеси в аппарате увеличивается время не пребывания в зоне реакции, что приводит к укрупнению частиц твердой фазы и тем самым облегчает фильтрование раствора, содержащего целевой продукт. Данный способ позволяет также увеличить съем продукта с единицы объема за счет проведения процесса в непрерывном режиме и получать стабильный, не дающий осадка при хранении и более светлый продукт, что улучшает качество искусственных кож и эмульсий ядохимикатов, выпускаемых с его применением.

Формула изобретения

Способ получения алкилбензолсульфоната кальция путем нейтрализации алкилбензолсульфокислоты гидроокисью кальция в присутствии низкомолекулярного спирта с выделением целевого продукта фильтрацией и упаркой, отличающийся тем, что,с целью упрощения процесса, гидцоокись кальция используют в стехиометрическом количестве или в избытке до 103 и нейтрализацию проводят в реакторе колонного типа с циркуляционным контуром при подаче воздуха, причем осуществляют раздельный вывод из эоны реакции жидкой и твердой фаз, обрабатывая твердую фазу перед фильтрацией низкомолекулярным спиртом, взятым в соотношении 5-20: 1 по весу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Выложенная заявка ФРГ

И 2848672, кл. С 07 С 143/34, опублик. 22.05.80.

2. Шехтер Ю.Н., Крейн С.Э. Поверх- ностноактивные вещества из нефтяного сырья, И., 1971, с. 100 (прототип).

1002288

Составитель Т.Левашова

Редактор Б.Федотов Техред Ж.Кастелевич Корректор " 111 P»

Заказ 1721/9 Тираж 416 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4