Способ получения алкилбензолсульфоната кальция Советский патент 1983 года по МПК C07C143/34 A01N41/04 

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 70-110°С с последующей отгонкой образовавшейся воды и небольшого количества спирта Г1 3.

Недостатком этого способа является темная окраска целевого продукта.

Наиболее близок к предлагаемому способ получения алкилбензолсульфоната кальция нейтрализацией алкилбеизолсульфокислоты сульфированного . нефтяного масла ) гидроокисью кальция в присутствии низкомолекулярного спирта, причем гидроокись кальция

берут в 10-5COI-HOM избытке. По окон- чании реакции раствор алкилбензолсулы фоната 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

10 для удаления влаги и концентрирования, после чего опять подвергают фильтрации или центрифугированию от выпавших в осадок гипса и окиси кальция. Полученный раствор злкил5 бензолсульфоната кальция с концентрацией не менее 30 основного вещества имеет рН 8-10 С23. 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, поскольку при его осуществлении требуется проведение нескольких операций фильтрации и центрифугирования в том числе вязкого готового продукта, и большой расход гидроокиси каль ция . Цель изобретения - упрощение технологии процесса. Поставленная цель достигается описываемым способом получения алкил бензолсульфоната кальция, заключаю щимся в нейтрализации алкилбензолсульфокислоты гидроокисью кальция взятой в стехиометрическом количестве или с избытком до 10 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 центрифугировани ем низкомолекулярным спиртом, взятом в соотношении 5-20:1 по весу, с упар кой жидкой фазы и фильтрацией или 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 спиртс)м, взятом в соотношении 5-20:1 по весу. Пример 1. Для проведения реакции используют реактор, изображенный на чертеже. Он имеет цилиндри ческую реакционную зону 1 диаметром 15мм с рубашкой 2 для отвода реакционного тепла и шестью секционирующими тарелками 3. Высота реакционной зоны 650 мм. Верхняя часть реакционной зоны соединена с малым сепарато ром k диаметром 50 мм и высотой до перелива б5 мм. Малый сепаратор слу жит для отделения пузырьков воздуха от жидкости. Переливом 5 диаметром 16мм он соединен с большим сепаратором 6 диаметром 100 мм и высотой (до штуцера 7 для вывода продукта) 75 мм. В сепараторе установлена гил за 8 для термометра. Сепаратор пред назначен для отделения твердых частиц от жидкой фазы. С реакционной зоной он соединен циркуляционной тр бой 9 диаметром 8 мм. Циркуляционны контур реактора предназначен для олее полного использования гидроокии кальция в процессе нейтрализации. |Реагенты в аппарат подают противооком. В верхнюю часть реакционной зоны через штуцер 10 подают суспензию гидроокиси кальция с концентрацией 200 г/л, в пересчете на окись кальция, со скоростью б5 мл/ч, а снизу через штуцер 11 раствор додецилбензолсульфокислоты в изобутаноле со скоростью 650 мл/ч - в стехиометрическом соотношении. Додецилбензолсульфокислота содержит 2% серной кислоты, 0,2% сернистого ангидрида и 5% 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 1 дискретно примерно со скоростью 23-2 г/ч. Жидкую фазу отводят из 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 1 направляются в емкость для обработки изобутиловым спиртом. Собранная за два часа работы твердая фаза, выгруженная снизу аппарата в количестве 4б,5 г, содержит 15% сульфата кальция, 2% сульфита кальция, 2,5 углекислого кальция, 0,5% окиси кальция, 17% алкилбензолсульфоната кальция, 51,5% изобутанол и воду Си,5%). .К этой смеси добавляют влажный изобутанол в количестве 230 мл (соот ношение изобутанол: твердая фаза 5:1). Полученную суспензию перемешивают 10 мин, после чего фильтруют через фильтр Шотта. Получают,18,6 г осадка, содержащего 50% неорганических солей и менее 1,5% алкилбензолсульфоната кальция. Из штуцера 7 отбирают почти прозрачную, со слабой опалесценцией, жид кую фазу, имеющую рН k. Продукт дово дят до рН 7 добавлением 10%-ного рас вора.едкого натра, отфильтровывают через бумажный фильтр и подвергают упарке для удаления воды и концентри рования. Получают г раствора, со держащего 50% алкилбензолсульфоната кальция. Пример 2. В аппарате и в условиях, описанных в примере 1,ведут нейтрализацию, подавая суспензию гидроокиси кальция .концентрация 200 г/л, считая на СаО) со скоростью 71,5 мл/ч и раствор додецилбензолсульфокислоты в изобутаноле со скоростью 650 мл/ч U35 мл/ч додецилбензолсульфокислоты в 515 мл/ч т.е. избыток СаО составляет 10 вес.% Получают за два часа работы 60,65 г твердой фазы, содержащей 11,6% сульфата кальция, 1,5% сульфата кал ция, 4,5% окиси кальция, 16,5% алкилбензолсульфоната кальция, 11,5% воды и изобутанол этой фазе добавляют мл влажного изобутанола .соотношение изобутанол: твердая фаза 20:1), смесь перемешивают и фильтруют, как описано в примере 1. Фильтрат используют для разбавления додецилбензрлсульфокислоты, направляемой на нейтрализацию Получают 24,1 г осадка, содержащего 50% неорганических солей и менее 1% алкилбеызолсульфоната кальция. Выходящий через штуцер 7 реактора продукт имеет рН 10. К нему добавляют серную кислоту 10%-ной концентрации до рН 7, фильтруют через бумажный фильтр и упаривают для отгонки воды и концентрирования. Полумаю 550 г раствора, содержащего 50% ал килбензолсульфоната кальция. Полученные 50%-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, гидцрокись кальция используют в стехиометрическом количестве или в избытке до 10% и нейтрализацию проводят в реакторе колонного типа с циркуляционным контуром при подаче воздуха, причем осуществляют раздельный вывод из зоны 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 W 28 48672, кл. С 07 С ЙЗ/3, опублик, 22.05.80. 2.Шехтер Ю.Н., Крейн С.Э. Поверхностноактивные вещества из нефтяного ырья, М,, 1971, с. 100 - 129 (прототип).