Способ получения алкилсульфатов Советский патент 1984 года по МПК C07C139/10 C07C141/02 C11D3/34 

ОС

ел

а: Изобретение относится к способа получения алкилсульфатов на основе высших жирных спиртов фракции , KOTOfwe обладают поверхностно-активными свойствами, находят применение в производстве моющих средств. Известен способ получения алкил сульфатов, заключагацийся в том, что первичные жирные спирты фракци подвергают сульфатированию смесью 90-100%-ной серной кислоты с фосфорным ангидридом при мольном соотнсмыении спирт: кислота: фосфорны ангидрид, равном 1:1:0,33-1, при 20-40°С с последующей нейтралиэаци ей сульфомассы щелочью. Глубина сульфатирования составляет 99% К недостаткам известного способ относится то, что сульфатирующий агент - комплекс серной кислоты с фосфорным ангидридом - необходимо готовить специально, который устой чив лишь в течение суток, а также использование довольно дорогого,, дефицитного и агрессивного фосфоркого ангидрида, работа с которым требует соблюдения особых правил техники безопасности. Наиболее близким к предлагаемом .является способ Получения аякилсульфатов, заключающийся в том, .что фракцию первичных жирных спирто С jg-С 13 подвергают сульфатированию к лексом фосфорной кислоты с серным ангидридом при 20-40°С в течение 2 ч, выдерживают при перемешивании еще 1 ч и нейтрализуют водным раствором едкого натра (10-20%-ный рас вор) до рН 7-8 (при 20-45°С) с последующим перемешиванием реакционно смеси в течение 1 ч. Глубина сульфатирования 97,4%, содержание сульфата натрия и ортофосфата 16,8%, со держание несульфированных 0,65%, длительность процесса 4 ч 2 . К недостаткам известного способа относятся относительная длительност процесса, невысокое качество целево продукта - высокое содержание неорг нических солей и темный цвет продук та. Целью изобретения является интен сификация процесса и повышение качествацелевого продукта. Поставленная цель достигается способом получения алкилсульфатов, заключающимся в том, что фракцию первичных жирных спиртов С -С jg обр батывают смесью фосфорной кислоты и карбамида, взятых в мольном соотн шении 1:0,5-0,8, при 50-80°С с последующим сульфатированием реакционной смеси 20-30%-ным олеумом при мольном соотношении спирта и серного ангидрида 1:2-2,5, тем11ературе и нейтрализацией сульфомассы 10-20%-ным раствором гидроокиси натрия при 20-45 С. Продолжительность процесса 2ч, глубина сульфатирования 95-98%, выход целевого продукта 60,1-63%, содержание минеральных солей 12,913,5%, цвет пасты белый. Приме.р1. В реактор с водяной рубашкой и мешалкой загружают 100 г жирных спиртов (0,434 г/моль) прибавляют 16,6 г пирофосфорной кислоты и 7 г карбамида и перемешивают в течение часа при 80с. Мольное соотношение фосфорная кислота: карбамид составляет 1:0,7. Затем при 55°С в реакционную массу добавляют 86 г 20%-ного олеума (69 г в пересчете набО) в течение 40 мин. Мольное соотношение спирт:серный ангидрид составляет 1:2. Получают 206 г сульфомассы, которую нейтрализуют 411 г 18%-нойИаОН. Полученная паста содержит 28% активной части и 13,4% минеральных солей, глубина сульфатирования 95%, цвет пасты белый, выход целевого продукта 128,04 г (62,5%). Пример 2, В условиях примера 2 загружают в реактор 100 г (0,434 г/моль) жирных спиртов, прибавляют 16,6 г 85%-ной фосфорной кислоты и 7 г карбамида.Мольное соотношение фосфорная кислота:карбамид составляет 1:0,8. Затем в реакционную массу прибавляют 100 г .28%-ного олеума (87 г в пересчете набо) и продолжают сульфатирование, как и в примере 2. Мольное соотношение спирт:серный, ангидрид составляет 1:2,5. Получают 221 г сульфомассы, которую нейтрализуют 581 г 15%-ной NaOH. Полученная паста содержит 30% активной части, 13,5% минеральных солей, глубина сульфатирования 97%, цвет пасты белый, выход 130,9 г (60,1%). ПримерЗ. В условиях примера 2к 100 г (0,434 г/моль) жирных спиртов прибавляют 18,50 г пирофосфорной кислоты, 9 г карбамида и перемешивают в течение часа при 80-С. Мольное соотношение фосфорная кислота:карбамид составляет 1:0,8. Затем при 55°С в реакционную массу добавляют 86 г 28%-ного олеума (69 г в пересчете на5О) в течение 40 мин. Мольное соотношение спирт: :серный ангидрид 1:2, Получают 210 г сульфомассы, которую нейтрализуют 552 г 15%-ной МаОН. Полученная паста содержит 30% активной части, 13,20% минеральных солей, глубина сульфатирования 98%, цвет пасты белый, выход 132,70 г (63%). . В условиях примера 3к 100 г (0,434 г/моль) жирных спиртов прибавляют 16,6 г 85%-ной фосфорной кислоты (14 г в пересчет на 100%), 5 г карбамила и этерифицируют, как и в примере 3. Мольное соотношение фосфорная кислота:карбами г роставляет 1:0,5. Далее веду сульфйтирование как ив примере 3, добавляя 103 г 30%-ного олеума (88 г в пересчете набО) . Мольное соотношение спирт:серный ангидрид составляет 1:2,4. Получают 220 г сульфомассы, которую нейтрализуют 584 г 15%-ной NaOH. Полученная паста содержит 28% активной части, 12,90% минеральных солей, глубина сульфатирования 96%, цвет пасты белый, выход 130,4 г (60,1%). Для осуществления процесса на первой стадии соотношение фосфорная кислота:к-арбамид должно быть 1:0,5-0,8. При меньшем соотношении (1:0,4) снижаются активность фосфо ной кислоты в реакции этерификации и соответственно глубина сульфатирования. Увеличение количества карбамида (1:1) ведет к разбавлени реакционной массы, не увеличивая глубины сульфатирования. Содержани свободного 50 в олеуме (выIJJe 30%) ведет к осмолению продукта в проце .сульфирования и ухудшению цветност а ниже 20% нецелесообразно с эконо ческой точки зрения. Сотношение спирт:серный ангидри (1:2-2,5) определяется механизмом реакций и отражает количество серного ангидрида, необходимого для связывания имеющейся в фосфорной кислоте воды и осуществления реакции переэтерификации. При меньшем соотношении реагентов (1:1,5) уменьшается глубина сульфатировани ,и целевой продукт содержит больше фосфорнокислых солей. Использовани большего соотношения спирт:серный ангидрид экономически нецелесообразно. Использование на первой стадии процесса смеси фосфорной кислоты и карбамида, увеличивает активность фосфорной кислоты за счет образования промежуточных дикарбамидных солей фосфорной кислоты или поликомплексов. Обработка спиртов перед сульфатированием ведет к их частичной этерификации соединениями фосфорной кислоты и карбамида. При сульфатировании наблюдается.переэтерифиация этих соединений, а следовательно увеличивается содержание ПАВ в готовом продукте до 28-30% и происходит ускорение процесса. Ускоряет процесс и температура 55-60°С, при которой протекает сульфатирование, Проводить сульфатирование при такой температуре позволяет использование в качестве сульфатирующего агента олеума. Сульфатирование олеумом в присутствии дикарбамидных солей фосфорной кислоты способствует тому, что не образуются продукты осмоления, а это дает возможность получить готовый продукт белого цвета. Увеличение или уменьшение температуры на первой стадии процесса влияет на выход готового продукта. Температура ниже 50с недостаточна для частичной этерификации, так как фосфорная кислота при такой температуре слабо вступает в реакцию со спиртами. При температуре выше 80°С происходит гидролиз продуктов частичной этерификации. В таблице иллюстрируется проведение процесса при несоблюдении некоторых обязательных условий получения алкилсульфатов. Таким образом, предлагаемый способ позволяет сократить продолжительность процесса до 2 ч с 4 ч и, повысить качество целевого продукта, снизить содержание неорганических солей и улучшить цвет продукта, т.е. улучшить его потребительские свойства.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛСУЛЬФАТОВ сульфатированием фракции CtoВ первичных жирных спиртов -18 присутствии фосфорной кислоты при нагревании с последующей нейтралиэацией сульфомассы 10-20%-ным раствором гидроокиси натрия при 20-45 с, отличающийся тем, что,с целью интенсификации процесса и повышения выхода целевого продукта, спирты предварительно обрабатывают смесью фосфорной кислоты и карбамида, взятых в мольном соотнсяиении 1:0,5-0,8 при 50-80с, и сульфонирование проводят 20-30%-ным- олеумом при мольном соотношении спирта и серного ангидрида 1:2-2,5 и темпе ратуре 55-60°С. СО

1:2 1-0,5 2

0,8

23 -JO,20

84

30 60 3 8

1:2

1-0,5 2

95 55

20,4 11,80

80

75 55

82

22,3 15,80 7