Способ получения сульфоэтоксилатов или алкилсульфатов

Способ получения сульфоэтоксилатов или алкилсульфатов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советски к

Социалистические

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii)891651 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 18 ° 04 ° 79 (21) 2753557/23-04 с присоединением заявки М (23) ПриоритетОпубликовано 23. 12 ° 81. Бюллетень ¹47

Дата опубликования описания 31.05. 82 (5l)M. Кл.

С 07 С 141/02//

С 11 0 1/14

3еаудерстеенный комитет но делам нзебретеннй и открытий (53) УД 547.26..122.07 (088. 8) A. И. Гершенович, Н.А. Масленникова, О.А. Тищенко, И. М. Олевская, М. Б. Кац, Е. И.Посенчук, Л. Ы. Генин и В. М. ьев, .

1 -„1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель.т .

1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФОЭТОКСИЛАТОВ

ИЛИ АЛКИЛСУЛЬФАТОВ

Изобретение относится к усовершенствованию способов получения сульфоэтоксилатов или алкилсульфатов формул.

КО(С Н„О) SQN (1) или КОБО М (II), где R — алкил с 8-18 атомами углерода; п=2 5;

М - Na или. (CNH-, которые находят применение в качестве поверхностно-активных веществ (ПАВ), испольто зующихся для пеномоющих композиции.

Известен способ получения сульфоэтоксилатов или алкилсульфатов формулы I или II например способ получения триэтаноламиновой соли лаурилсульIS фата, заключающийся в том, что лауриловый технический спирт подвергают сульфатированию хлорсульфоновой кислотой при мольном соотношении, равном

1:1, 12, и 25-40 С с последующей нейтрализацией полученных сульфокислот

16-261-ным водным раствором триэтаноламина. Выход целевого продукта

894, содержание несульфированных сое2 динений 63 от активного вещества, сульфатов и хлоридов триэтаноламина

23 от активного вещества (1).

К недостаткам данного способа относятся использование дорогостоящей хлорсульфоновой кислоты, а также относительно невысокие выход и качество целевого продукта.

Известен также способ получения сульфоэтоксилатов или алкилсульфатов натрия формулы или 11 являющийся наиболее близким к предлагаемому способу, заключающийся в том, что первичные алифатические спирты фракции С -C I! с молекулярным весом

190-220, гидроксильным числом 250290 мгКОН/г и иодным числом меньшимравным 1 r У/100 г или спирты фрак-; ции С -C, этоксилированные тремя молями окиси элитена, с молекулярным, весом 295-350, гидроксильным числом

160-190 мг/КОН/г и йодным числом 0,3г

3/100 г подвергают сульфатированию хлорсульфоновой ки слотой при мольном

3 891651 .;оотношении, равном 1: 1, 05-1,1,при

35оС с последующей нейтРализацией полученных сульфокислот гидроокисью натрия. Алкилсульфаты натрия, 4: выход 87-92, содержание несульфированных соединений 7-11 от активного вещества, неорганических солей (сульфаты и хлориды натрия) 10-14 от активного вещества, сульфоэтоксилаты натрия, 4,: выход 93, 8, содержание не- о сульфированных соединений 5 и неорганических соединений 25, вязкость

20 -ного раствора сульфоэтоксилатов при 20 С 460 сП (2).

Недостатки известного способа— низкие выходы и качество целевых продуктов, а также использование в качестве сульфирующего агента дорогостоящей хлорсульфоновой кислоты, которое влечет за собой утилизацию отходящего газообразного хлористого водорода, что в целом приводит к удорожанию всего процесса.

Цель изобретения — повышение выхода и качества целевых продуктов и удешевление процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения сульфоэтоксилатов или алкилсульфатов формулы 1 или 11, заключающемуся в том, что сооТ ветствующие спирты подвергают сульфированию смесью жидкого серного ангидрида в сернистом ангидриде в восходящем прямотоке реаген35 тов при барботаже паров сернистого ангидрида через реакционную массу в нескольких зонах с раздельным позонным вводом сульфирующего агента в поток в нескольких первых зонах путем распыления его над зеркалом кипящей

: реакционной массы соответствующей зоны с последующей выдержкой реакционной массы в следующих зонах при

-10 — +30 С мольном соотношении

l У

45 серный ангидрид — соответствующий спирт, равном соответственно 1, 11,4:1, и концентрации сульфирующего агента по серному ангидриду 5-25 вес./ . с последующей нейтрализацией полу50 ченных сульфокислот гидроокисью натрия или триэтаноламином.

В случае сульфирования спиртов, о процесс проводят при 10-30 С, мольном соотношении серный ангидрид

55 спирт, равном соответственно 1„11 2:1 и концентрации сульфирующего >

t Э (. . агента по серному ангидриду 20-25 вес

В случае сульфирования оксиэтипированных спиртов, процесс проводят при -4 " -10 С, мольном соотношении о о серный ангидрид - спирт, равном соответственно 1,25-1,4 1, и концентрации сульфирующего агента по серному ангидриду 5-10 вес.3.

Выход, Ф: алкилсульфатов 97- 98, содержание несульфированных соединений 1,7 — 1,8, неорганических соединений до 4.

Выход, Ф: сульфоэтоксилатов 95-98, содержание несульфированных соединений 1-3, неорганических соединений

3-4,. вязкость 30 -ных водных растворов сульфоэтоксилатов при 20 С 240330 сП, 203-ных растворов при 20 С

150-250 сП .

Указанные отличия позволяют повысить выходы целевых продуктов: алкилсульфатов с 87-92 до 97-98, сульфоэтоксилатов — с 93-94 до 95-98 ; улучшить качество целевых продуктов, снизить содержание несульфированных и неорганическйх соединений для алкилсульфатов с 7-11i до 1,7-1,8t и с

10-14 до 4, для сульфоэтоксилатов с 5 до 1-3Ф и с 25 до 3-4/, снизить вязкость 203.растворов сульфоэтоксилатов при 20 С вЂ” с 460 сП до 150250 сП; удешевить процесс, так как стоимость сульфирующего агента, используемого в описываемом .способе, в 2,6 раза дешевле хлорсульфоновой кислоты, применяемой в известном способе.

Технология способа заключается .в следующем.

На чертеже изображена схема непрерывного сульфатирования.

Исходные спирты подают в низ реактора 1 по линии 2. Ниже по линии 3 в реактор через барботер поступает часть газообразного S0 . Смесь спиртов и газообразного сернистого ангидрида через распределительную колпачковую тарелку поступает в первую зону реактора. Жидкая сульфирующая смесь 50 -SO> поступает в нижние реакционные эоны реактора 1 по линиям

4 и 5 и вводится в эти зоны посредством распыления ее над зеркалом реакционной массы. При смешении спиртов с сульфирующей смесью сернистый ангидрид вскипает, обеспечивая интенсивное перемешивание (кипение) жидкости.

Реакция заканчивается в верхних зонах, сульфокислота отводится с

91651 и в примере

Анализ продукта, 4: Н О 60, Na>SO< 1,5 (4 от активного вещества)

s несульфированные соединения 0,65 (1, 7 от активного вещества), активное вещество 37, 85.

Выход Na-децилсульфатов 98 . Цвет раствора 4 ед. по иодной шкале.

Пример 3. Реакцию ведут в со скоростью 200 мл/ч подают спирты фракции С < -С,|, этоксилированные

3 моль окиси этилена. Сульфирующую !

5 смесь 50 -SO > при температуре жидкости в первой и во второй секциях в количестве 760 мл/ч, избыток 0> по отношению к спирту составляет

30 мол.1 (SO>.ñïèpò = 1,3:1) ° Тем20 пература реакции -10 С, среднее время пребывания 15 мин. Полученный про25

3$

Анализ полученного продукта, 4:

Н О 59, 7, Na SO+ 1,6 (4,2 от активного вещества) | несульфированные соединения 0,7 (1,84 от активного вещества) активное вещество 38.

Выход Na-алкилсульфатов составляет 97,63. Цвет раствора 4 ед. по иодной шкале.

Пример 2. Реакцию ведут в условиях примера 1. В низ реактора со скоростью 200 мл/ч подают дециловь и

50 спирт. Сульфирующую смесь 50 -SOq при -10 С и концентрации SO 25 вес.4 распыляют над зеркалом кипящей жидкости в первой и во второй секциях в количестве 243 мл/ч. Избыток SO> по отношению к спирту составляет

10 мол.? (SO . спирт=1, 1:1) Температура реакции 12-14 С, среднее время о пребывания 15 мин ..Полученный про5 8 верхней части реактора по линии 6 на нейтрализацию, пары SO< отводятся сверху реактора по линии 7 в конденсатор 8, откуда жидкий SO стекает по линии 9 в смеситель 10, где смешивается с SO > поступающим по ли- . нии 11. Из смесителя 10 сульфирующая смесь жидкого SO<-so> по линии 12 поступает на сульфирование. Часть газообразного SO@, минуя конденсатор

8, поступает по линии 3 непосоедственно в низ реактора 1.

Пример 1. В ни.з реактора, представляющего собой пятиступенчатую колонну, секционированную по высоте колпачковыми тарелками, объемом 110 мл, d 330 0 мНм, Н 1;80 мм, снабженную рубашкой для термостатирования охлаждающей смесью, подают расплавленные спирты фракции С,-С со скоростью 200 мл/ч. Сульфирующую смесь О -О при -10 С и концентрации БОЭ 20 вес 4 распыляют над зеркалом кипящей жидкости в первой и во второй секциях в количестве

350 мл/ч, причем в первую секцию подают 803 от общего количества. Избыток SOg по отношению к спирту составляет 20 мол.3, что соответствует соотношению SO к спирту 1,2:1. Тем" пература реакции 25 С, среднее время пробывания 15 мин. Полученный продукт непрерывно отбирают с верху реактора, 50! удаляют при нагревании до 50 С, а затем под вакуумом {остаточное давление 100 мм рт.ст.) сульфокислоту нейтрализуют 10 -ным раствором NaOH. ду кт выделял ся тем же ме т одом, что условиях примера 1. В низ реактора дукт выделяют тем же методом, что и в примере 1.

Анализ продукта, Ф: Н О 68, 76, Na S0p 0,86 (2,87 от активного вещества) несульфированные соединения

0,38 (1,27 от активного вещества), активное вещество 30.

Выход сульфоэтоксилатов Na - 98,3Ф

I цвет раствора 5 ед. по иодной шкале.

Вязкость 30 -ного водного раствора . при 20 -240 сП.

Пример 4. В реактор, описан. ный в примере 1, непрерывно подают со скоростью 250 мл/ч спирты фракции СВ -С,|4, этоксилированные 2 моль окиси этилена. Процесс проводят в условиях примера 1 при -4 С, соотноо шении SOy к спирту = 1,4:1 и концентрации сульфирующей смеси 10 вес.3 по SOy

После нейтрализации получают продукт, содержащий, i: Н zO 67 9, Иа 50 1,1 (3,7 активного вещества) несульфированных соединений 1 (3, 3 от активного вещества) а«тивного вещества 30.

Выход сульфоэтоксилатов Ма - 95,1г, цвет раствора 8 ед. по иодной шкале.

Вязкость 303-ного водного раствора при 20 -330 сП.

Пример 5. Сульфокислоту, полученную в условиях примера 1, нейтрализовали 263-ным водным раствором триэтаноламина.

Анализ продукта, : Н О 61, сульфат триэтаноламина 1,4 (3,8 от активного вещества), несульфированные

89165

7 соединения 0,6 (1,6 от активного вещества) i активное вещество 37.

Выход алкилсульфатов триэтаноламина - 97,53. Цвет раствора 3 ед. по иодной шкале. 5

Пример 6. Сульфокислоту, полученную в условиях примера 3, нейтрализовали 163-ным раствором триэтаноламина..

Анализ продукта, ь: Н 0 68,3, 10 сульфат триэтаноламина 1,57 (5,4 от активного вещества)» несульфированные соединения 0,93 (3,2 от активного

Вещества) активное вещество 29,2.

Выход сульфоэтоксилатов триэтанол-!5 амина — 95 2>. Цвет раствора 7 ед. по иодной шкале, Вязкость 204-ного водо ного раствора при 20 С вЂ” 200 сП.

Формула изобретения

1. Способ получения сульфоэтоксипатов или алкилсульфатов формулы i или I! RO(C>H O ) SO> И(1) или 25

;COSO@N (I I),,где В - алкил с 8-18 атомами углерода, п=2-5, И вЂ” Ма или (CNH — сульфированием соответствующих спиртов с последующей .нейтрализацией полученных сульфокис- щ лот гидроокисью натрия или триэтаноламином, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и качества целевых продуктов и удешевления процесса, в качестве сульфирующего агента используют смесь жидкого серного ангидрида в сернистом ангидриде и процесс проводят в восходящем прямотоке реагентов при барботаже паров сернистого ангидрида через» реакционную массу в нескольких зонах с раздельным позонным вводом суль1 8 фирующего агента в поток в нескольких первых зонах путем распыления его над зеркалом кипящей реакционной массы соответствующей зоны с последующей выдержкой реакционной массы в следующих зонах при -10 С - +30 С, мольном соотношении серный ангидрид - соответствующий спирт, рав ном соответственно 1,1 — 1,4 : 1,и концентрации сульфирующего агента по серному ангидриду 5-25 вес.4.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что в случае сульфирования спиртов, процесс проводят о при 10-30 С, мольном соотношении серный ангидрид — спирт, равном сост ветственно 1,1-1,2:1, и концентрации сульфирующего агента по серному ангидриду 20-25 вес.3.

3. Способпоп.1, о тли чаюшийся тем, что, в случае сульфирования оксиэтилированных спиртов, о о процесс проводят при. -4 С вЂ” 10 С, мольном соотношении серный ангидридспирт, равном соответственно 1,251,4:1, и концентрации сульфирующего агента по серному ангидриду 5-10 вес.Ф.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Технологический регламент

Ю 3 5-75 производства триэтаноламиновой соли лаурилсульфата и пенообразователя. 1975, Государственный союзный Ивановский химический завод им.Батурина.

2. Временный технологический регламент h" 3-11-77 производства опытно-промышленных партий оксанола Л-3

ТВ. 1977, Государственный союзный

Ивановский химический завод им.Батурина (прототип).

891651

Составитель Т.Власова

Редактор P.Öèöèêà Техред М.Рейвес

Корректор М.Демчик

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

Заказ 4895 Тираж 446 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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