Способ получения поверхностно-активных веществ для моющих средств Советский патент 1990 года по МПК C07C309/34 C11D3/34 

охлаждением с последующей нейтрализацией реакционной массы раствором щелочи до рН 7,5-9 при 20-60°С. Хлорсуль- фоновуга кислоту охлаждают до (-5)- , -(-60)°С, смешивают с органическим продуктом и продуктами реакции при кратности циркуляции последних 1-10 и продолжают сульфатирование в реакс восходящим потоком примера 1. Температура реакционной массы на выходе из реактора 28°С. Часть реакционной массы после дегазирования нейтрализуют в условиях примера 1, добавляя 1,3 кг/ч водного раствора гидроксида натрия.

Получают 3,6 кг/ч нейтрализованной

Изобретение относится к аминосульфокислотам, в частности к получению поверхностно-активных веществ для моющих средств, которые могут найти применение в качестве активной основы моющих средств. Цель - повышение качества целевых продуктов и снижение расхода исходного сырья. Получение ведут сульфатированием хлорсульфоновой кислотой моноэтаноламидов жирных кислот с C₇-C₁₆, или оксиэтилированных спиртов с C₁₀-C₁₄ и 3-7 группами оксида этилена, или высших спиртов с C₇-C₁₈, или смеси моноэтаноламидов жирных кислот с оксиэтилированным спиртом, или смеси моноэтаноламидов жирных кислот с высшим спиртом при молярном соотношении (1,0-1,2):1,0 при нагревании с постепенным охлаждением с последующей нейтрализацией реакционной массы раствором щелочи до PH 7,5-9 при 20-60°С. Хлорсульфоновую кислоту охлаждают до (-5)-(-60)°С, смешивают с органическим продуктом и продуктами реакции при кратности циркуляции последних предпочтительно 1-10 и продолжают сульфатирование в реакторе с восходящим потоком при 35-45°С с понижением к концу реакто

торе с восходящим потоком при 35-45 С ю реакционной массы, выход целевого

продукта 2,35 кг/ч (99%), цветност продукта I ед. по йодной шкале. Мо щее действие 116%, цветность раств ра моющего средства 0,5 ед., расхо исходного сырья по отношению к изв стному 98,5%.

с понижением температуры к концу реактора до 25-35°С.

Пример 1. 2 кг/ч моноэтанол- амида СЖК фракции С7-С9 со средней мол.м.201 г/моль с температурой 60°С непрерывно пропускают через холодильник, в котором продукт охлаждается до 40°С. Охлажденный продукт подают в смеситель. Туда же подают 1,23 кг/ч хлорсульфоновой кислоты, охлажденной до -60°С, и продукты реакции при кратности циркуляции 1. Полученная реакционная смесь при 35°С направляется в реактор с восходящим потоком, оснащенный пятью параллельно соеди- пенными реакционными трубами диаметром 5 -мм и длиной 200 мм, охлаждающей рубашкой, подводящим штуцером в нижней части реактора и отводящими трубами в верхней его части. Температу- ра реакционной массы на выходе из реактора 25°С. После дегазирования в сепараторе часть реакционной массы нейтрализуют прибавлением к ней 3,2 кг/ч (1 2 мае . %) водного раствора гидроксида натрия при 20-60°С. Получают 6,0 кг/ч ней трализованной реакционной массы. Выход целевого продукта 2,93 кг/ч (97,5%), цветность продукта 2 ед. по йодной шкале. Готовят стандартную рецептуру моющего средства.

Моющее действие средства составляет 108%, цветность раствора моющего средства 1,0 ед., расход исходного сырья по отношению к известному составляет 94,5%.

Пример 2. 2 кг/ч оксиэтили- рованного спирта фракции С1о-С,3 с группами оксида этилена со средней мол.мае. 496 г/моль с температурой 80°С непрерывно поступает через холодильник , в котором продукт охлаждается до 42°С. Охлажденный продукт подают в смеситель. Тужа же подают 0,47 кг/ч хлорсульфоновой кислоты, охлажденной до -40°С, и продукты реакции при кратности циркуляции 3. Полученная реакционная смесь с температурой 38°С направляется в реактор

реакционной массы, выход целевого

0 Q 5

продукта 2,35 кг/ч (99%), цветность продукта I ед. по йодной шкале. Моющее действие 116%, цветность раствора моющего средства 0,5 ед., расход исходного сырья по отношению к известному 98,5%.

Пример 3. 2 кг/ч высшего спирта фракции со средней мол.м. 198 г/моль с температурой 100°С непрерывно пропускают через холодильник, в котором продукт охлаждается до 52°С. Охлажденный продукт подают в смеситель. Туда же подают 1,25 кг/ч хлорсульфоновой кислоты, охлажденной до -15°С, и продукты реакции при кратности циркуляции 5. Полученная реакционная смесь с температурой 44°С направляется в реактор с восходящим потоком примера 1. Температура реакции онной смеси на выходе и5 реактора 34 С. Часть реакционной массы после дегазирования нейтрализуют в условиях примера 1, добавляя 5,1 кг/ч (8 мас.%) водного раствора гидроксида натрия.

Получают 7,9 кг/ч нейтрализованной реакционной массы. Выход целевого продукта 3,1 кг/ч (99,5%), цветность 0,5 ед.по йодной шкале. Моющее действие 116%, цветность раствора моющего средства 0,3 ед., расход исходного сырья по отношению к известному 97,5%.

Пример 4. 2 кг/ч моноэтанол- с амида СЖК фракции C)0-Cf со средней мол.м. 264 г/моль и оксиэтилирован- ного спирта фракции Сп-С 14 с тремя группами оксида этилена со средней мол.м. 330 г/моль в массовом соотношении, равном 0,9:9,0, с температурой 120°С непрерывно пропускают через холодильник, в котором продукт охлаждается до 46°С. Охлажденный продукт подают в смеситель. Туда же подают 0,74 кг/ч хлорсульфоновой кислоты, охлажденной до 10°С, и продукты реакции при кратности циркуляции 8. Полученная реакционная смесь с температурой 40°С направляется в реак0

0

5

тор с восходящим потоком примера 1 . - Температура реакционной массы на выходе из реактора 30°С. Часть реакци- онной массы после дегазирования нейтрализуют в условиях примера 1 , добавляя 2,4 кг/ч (10 мас.%) водного раствора гидроксида натрия.

Получают 4,9 кг/ч нейтрализованной реакционной массы.

Выход целевого продукта 2,6 кг/ч (99%), цветность I ед. по йодной шкале. Моющее действие 11%, цветность раствора моющего средства 0,5 ед., расход исходного сырья по отношению к известному 98%.

Пример5. 2 кг/ч моноэтанол- амида СЖК фракции С10-С со средней мол.м. 264 г/моль и высшего спирта фракции С(0 -С Т1 со средней мол.м. 216 г/моль в массовом соотношении 1,8:9 с температурой 140°С непрерывно пропускают через холодильник, в кагором продукт охлаждается до 58°С. Охлажденный продукт подают в смеси- тепь. Туда же подают 1,1 кг/ч хлор- сульфочовой кислоты при кратности циркуляции 10. Полученная реакционная см ь с температурой 45°С направляется t реактор с. восходящим потоком примера 1. Температура реакционной массы на выходе из реактора 35°С. Часть реакционной массы после дегазирования нейтрализуют в условиях примера I, добавляя 4,5 кг/ч (8 мас.%) водного раствора гидроксида натрия.

Получают 7,2 кг/ч нейтрализованной реакционной массы. Выход целевого продукта 2,83 кг/ч (98,5%), цветность продукта 1 ед. по йодной шкале. Мою- шее действие 116%, цветность раствор; моющего средства 0,5 ед., расход исходного сырья по отношению к известному 94,5%.

Пример 6. 2 кг/ч смеси мсно- этаноламида СЖК фракции С,0-С u со средней мол.м. 164 г/моль и высшего спирта фракции С7-СП со средней мол.м. 144 г/моль в массовом соотношении 2,7:9 с температурой 90°С непрерывно пропускают через холодильник, в котором продукт охлаждается до 48°С. Охлажденный продукт подают в смеситель. Туда же подают 1,34 кг/ч хлор10

15

20

током примера I. Температура реакцит онной массы на выходе из реактора 32°С. Часть реакционной мягсы осле дегазирования нейтрализуют в условиях примера 1, добавляя 3,7 кг/ч водного раствора гидроксида натрия.

Получают 6,6 кг/ч нейтрализованной реакционной массы. Выход целевого продукта 3,07 кг/ч (98%), цветность продукта 1 ед. по йодной шкале. Мою-1 щие действие 18%, цветность моющего средства 0,5 ед., расход исходного сырья по отношению к известному 96%.

-Пример 7. 2 кг/ч моноэтанол- амида СЖК фракции C1(|-Cf( со средней мол.м. 264 г/моль и высшего спирта фракции C7-Cf, со средней мол. м. 144 г/моль в млгсовом соотношении 1,8:9 с температурой 80° С непрерывно- пропускают черет холодильник, в котором продукт охлаждается до 46°С. Охлажденный продукт подают в смеситель. Туда же подают 1,47 кг/ч хлор25 сульфоновой кислоты, охлажденной до -50°С, и продукты реакции при кратности циркуляции 6. Полученная реакционная смесь с температурой 40°С направляется в реактор с восходящим

30 потоком примера 1. Температура реакционной массы на выходе из реактора 30°С. Часть реакционной массы после дегазирования нейтрализуют прибавлением к ней 9,0 кг/ч 20%-ного водного раствора триэтаноламина при 20-60°С. Получают 12,0 кг/ч нейтрализованной реакционной смеси. Выход целевого продукта 4,67 кг/ч (98%), цветность продукта 2 ед. по йодной шкале. Моющее действие 110%, цветность раствора моющего средства 1,0 ед., расход исходного сырья по отношению к известному 97%.

Пример 8. 2 кг/ч моноэтанол45 амида СЖК фракции С (0-С u со средней мол.м. 264 г/моль и оксиэтилирован- ного спирта фракции C10-CtJ и пятью группами оксида этилена со средней мол.м. 408 г/моль в массовом соотно50 шении 1,35:9 с температурой 100°С непрерывно пропускают через холодильник, в котором продукт охлаждается до 48°С. Охлажденный продукт подают в смеситель. Туда же подают

35

40

сульфоновой кислоты, охлажденной до ,, 0,6 кг/ч хлорсульфоновой кислоты, ох-20°С, и продукты реакции при кратности циркуляции 6. Полученная реакционная смесь с температурой 42°С направляется в реактор с восходящим полажденной до -20 С, и продукты реакции при кратности циркуляции 6. Полученная реакционная смесь с температут рой 42 С направляется в реактор с

5

0

током примера I. Температура реакцит онной массы на выходе из реактора 32°С. Часть реакционной мягсы осле дегазирования нейтрализуют в условиях примера 1, добавляя 3,7 кг/ч водного раствора гидроксида натрия.

Получают 6,6 кг/ч нейтрализованной реакционной массы. Выход целевого продукта 3,07 кг/ч (98%), цветность продукта 1 ед. по йодной шкале. Мою-1 щие действие 18%, цветность моющего средства 0,5 ед., расход исходного сырья по отношению к известному 96%.

-Пример 7. 2 кг/ч моноэтанол- амида СЖК фракции C1(|-Cf( со средней мол.м. 264 г/моль и высшего спирта фракции C7-Cf, со средней мол. м. 144 г/моль в млгсовом соотношении 1,8:9 с температурой 80° С непрерывно- пропускают черет холодильник, в котором продукт охлаждается до 46°С. Охлажденный продукт подают в смеситель. Туда же подают 1,47 кг/ч хлор5 сульфоновой кислоты, охлажденной до -50°С, и продукты реакции при кратности циркуляции 6. Полученная реакционная смесь с температурой 40°С направляется в реактор с восходящим

0 потоком примера 1. Температура реакционной массы на выходе из реактора 30°С. Часть реакционной массы после дегазирования нейтрализуют прибавлением к ней 9,0 кг/ч 20%-ного водного раствора триэтаноламина при 20-60°С. Получают 12,0 кг/ч нейтрализованной реакционной смеси. Выход целевого продукта 4,67 кг/ч (98%), цветность продукта 2 ед. по йодной шкале. Моющее действие 110%, цветность раствора моющего средства 1,0 ед., расход исходного сырья по отношению к известному 97%.

Пример 8. 2 кг/ч моноэтанол5 амида СЖК фракции С (0-С u со средней мол.м. 264 г/моль и оксиэтилирован- ного спирта фракции C10-CtJ и пятью группами оксида этилена со средней мол.м. 408 г/моль в массовом соотно0 шении 1,35:9 с температурой 100°С непрерывно пропускают через холодильник, в котором продукт охлаждается до 48°С. Охлажденный продукт подают в смеситель. Туда же подают

5

0

лажденной до -20 С, и продукты реакции при кратности циркуляции 6. Полученная реакционная смесь с температут рой 42 С направляется в реактор с

восходящим потоком примера 1. Температура реакционной массы на выходе из реактора 32°С. Часть реакционной массы после дегазирования нейтрализуют прибавлением к ней 3,7 кг/ч 20%-ного водного раствора диэтанол- ямпна при 20-60°С.

Получают 6,3 кг/ч нейтрализованной реакционной массы. Выход целево- го продукта 3,27 кг/ч (98%), цветность 1,5 ед. по йодной шкале. Моющее действие 120%, цветность раствора моющего средства 0,8 ед., расход исходного сырья по отношению к изве- стному 97%.

Пример 9. 2 кг/ч смеси моно- этаноламида СЖК фракции С-,-Сд со средней мол.м. 201 г/моль и высшего спирта фракции С10 -С 13 со средней мол.м. 188 г/моль в массовом соотношении 2,7:9 с температурой 90°С непрерывно пропускают через холодильник, в котором продукт охлаждается до 42 С. Охлажденный продукт подают в смеситель. Туда же подают 1,3 кг/ч хлорсульфоно- вой ки-слоты, охлажденный до -30 С, и продукты реакиии при кратности циркуляции 5. Полученная реакционная смесь с температурой 38°С направляется в реактор с восходящим потоком примера 1. Температура реакционной массы на выходе из реактора 28 С. Часть реакционной массы после дегазирования нейтрализуют в условиях примера 1, добавляя 2,8 кг/ч (15 мас.%) водного раствора гидрооксида натрия.

Получают 5,7 кг/ч нейтрализованной реакционной массы. Выход целевого продукта 3,02 кг/ч (98%), цветность про- дукта 1 ед, по йодной шкале. Моющее действие 116%, цветность раствора моющего средства 0,5 ед., расход исходного сырья по отношению к известному 97%.

Пример 10. 2 кг/ч смеси мо- ноэтаноламидов СЖК фракции С-,-Сд со средней мол.м. 201 г/моль и высшего спирта фракции С 1о-С 1Э со средней

МОЛ.М. 188 Г/МОЛЬ В МаССОВОМ СООТНО-

шенки 2,7:9 с температурой 90°С непрерывно пропускают через холодильник в котором продукт охлаждается до 42 С Охлажденный продукт подают в смеси- тель. Туда же подают.1,22 кг/ч хлор- сульфоновой кислоты, охлажденной до -30°С, и продукты реакции при кратности циркуляции 5. Полученная реакци- онная смесь с температурой 38°С направляется в реактор с восходящим потком примера 1. Температура реакционной массы на выходе из реактора Часть реакционной массы после дегазирования нейтрализуют в условиях примера 1, добавляя 2,7 кг/ч (15 мас.%) водного раствора гндроксида натрия.

Получают 5,6 кг/ч нейтрализованной реакционной массы. Выход целевого продукта 2,98 кг/ч (.96,8%), цветность 0,8 ед. по йодной шкале. Моющее действие 116%, цветность раствора моющего средства 0,4 ед., расход исходного сырья по отношению к известному 98,2%.

Пример 11. 2 кг/ч смеси монозт аноламида СЖК фракции С ,-С э со средней мол.м. 201 г/моль и высшего спирта фракции Cfo-C,3 со средней мол.м. 188/г/моль в массовом соотношении 2,7:9 с температурой 90°С непрерывно пропускают через холодильник в котором продукт охлаждается до 42 Охлажденный продукт подают в смеситель. Туда же подают 1,45 кг/ч хлор- сульфоновой кислоты, охлажденной до -30°С, и продукты реакции при кратности циркуляции 5. Полученная реакционная смесь с температурой 38°С направляется в реактор с восходящим потоком примера 1. Температура реакционной массы на выходе из реактора 28°С. Часть реакционной массы после дегазирования нейтрализуют в условиях примера 1, добавляя 2,9 кг/ч (15 мас.%)- водного раствора гидрооксида натрия.

Получают 5,8 кг/ч нейтрализованной реакционной массы. Выход целевого продукта 2,96 кг/ч (96,2%), цветность 4 ед. по йодной шкале. Моющее действие 116%, цветность раствора моющего средства 2 ед., расход исходного сырья по отношению к известному 98,8%.

Пример 12 (по известному способу). Раздельно нагретые до 90°С J8 г моноэтаноламида СЖК фракции со средней мол.м. 201 г/моль и 42 г высшего спирта фракции С ,0-С1Э со средней мол. м. 188 г/моль смешивают и помещают в цилиндрический реактор диаметром 45 мм и высотой 110 мм, оснащенный охлаждающей рубашкой, лопастной мешалкой и термометром. После охлаждения смеси исходных веществ с содержанием моноэтаноламида 30 мас.% (массовое соотношение

ЮЛ СЖКи ВС, равное 2,7:9) до 42°С включают мешалку и подают в реактор 37,8 г хлорсульфоновой кислоты. Температура реакционной массы в конце сульфитирования 38°С. После дегазирования реакционной массы ее нейтрализуют прибавлением к ней 137,А г (15 мас.%) водного раствора гидрооксида натрия.

Получают 223,2 г нейтрализованной реакционной массы. Выход целевого продукта 90,2 г (95%), цветность продукта 6 ед. по йодной шкале. Моющее действие 116%, цветность раствора моющего средства 3 ед., расход исходного сырья принят 100%.

Выход целевого продукта, цветность продукта и цветность раствора моющего средства в единицах по йодной шкале (5%-ной раствор) определяют по стандартной методике.

Моющее действие определяют по известной методике, а расход исходного сырья по отношению к известному - расчетным путем. И

В таблице приведены результаты сравнительных испытаний предлагаемого и известного способов получения ПАВ.

При сопоставлении результатов, приведенных в таблице, видно, что цветность продукта улучшилась в 1 ,5-6 раз т.е. улучшилось качество целевого продукта, а расход исходного сырья по отношению к известному уменьшился на 1,5-5,5%.

ьо

из, 544769

Ф о

10

рмула изобретения

JQ оксида этилена, или высших спиртов с 7-18 атомами углерода, или смесей моноэтаноламидов синтетических жирных кислот с оксиэтилированным спиртом, или смесей моноэтаноламидов синтети15 чесушх жирных кислот с высшим спиртом, взятых в массовом соотношении (0,9-2,7):9 при молярном соотношении исходных реагентов (1-1,2):1 при нагревании с постепенным охлаждением и

20 последующей нейтрализацией реакционной массы раствором щелочи до рН 7,5-9 при 20-60°С, отличающийся тем, что, с целью повышения качества целевых продуктов и снижения расхода

25 исходного сырья, сульфатирорание проводят хлорсульфоновой кислотой, предварительно охлажденной до (-5°С) - (-60)°С, при рециркуляции продуктов реакции и окончание процесса сульфа30 тирования ведут в реакторе с восходящим потоком при 35-45°С с понижением температуры в конце реактора до 25- 35° С.

2.Способ поп.1,отличающ и и с я тем, что кратность рециркуляции продуктов реакции составляет 1-10.