Способ получения алкилсульфохлоридов Советский патент 1991 года по МПК C07C309/80 

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения алкилсульфохлоридов, применяемых в качестве промежуточного продукта при синтезе поверхностно-активных веществ, присадок.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является фотохимический способ инициирования, заключающийся в сульфохлорировании углеводородов при ультрафиолетовом облучении реакционной массы, источником которого является ртутно-кварцевая лампа.

Однако известный способ имеет следующие недостатки. При проведении процесса сульфохлорирования в той или иной степени протекают побочные реакции, приводящие к образованию менее активных ди- и полисульфохлоридов, а также хлорированных парафинов. Содержание сульфохлори- дов в получаемой реакционной массе составляет 22-28%, что соответствует содержанию сульфохлора 2,6-3,4 мас.%. Соотношение моносульфохлоридов и

дизамещенных продуктов (70-75):(). Увеличение степени конверсии приводит к снижению выхода моносульфохлоридов.

Цель изобретения - повышение производительности процесса и улучшение качества целевых продуктов.

Сульфохлорирование Cn-Cis н-углеводородов проводят воздействием на них1 газообразной смеси - хлора и сернистого ангидрида при УФ-облучении в присутствии растворенного в углеводородном сырье йода. Введение йода и проведение сульфохлорирования в его присутствии позволяет увеличить выход алкилсульфохлоридов с одновременным повышением степени превращения углеводородов.

Проверка предлагаемого способа проведена в лабораторных условиях на установке, состоящей из реактора колонного типа, снабженного барботером для распределения газов, встроенным холодильником для снятия тепла реакции, термометром. Облучение реакционной массы произведеСО

С

Оч 00

ел о ю ю

но ртутно-кварцевой лампой, находящейся вне реакционной зоны.

Полученные экспериментальные данные представлены в табл. 1, 2.

Пример 1. В реактор загружают 145 г углеводородного сырья фракции Сц-Cie. При включенном источнике инициирования подают хлор и сернистый ангидрид в количестве по 39 г/ч каждого, что соответствует молярному соотношению 1:1,1 соответственно. Процесс ведут при 20-23°С в течение 20 мин. По окончании операции сульфохло- рирования из полученной массы отдувкой воздухом удаляют кислые примеси, после чего в ней определяют: содержание общего хлора - 3,9 мас.%, гидролизуемого (суль- фохлоридного) - 3.15 мас.%, соотношение между моно- и дисульфохлоридами - 72:28. Рассчитанная на основании этих данных конверсия углеводородов 15,2%, выход мо- нозамещенных сульфохлоридов 75,1%.

П р и м е р 2. Загрузку сырья, подачу газообразных компонентов осуществляют аналогично примеру 1, но время синтеза увеличивают до 33 мин. Получают сульфох- лорид с показателями: содержание общего хлора 6,15 мас.%, гидролизуемого 4,6 мас.%, соотношение моносульфохлори- да и дизамещенных продуктов 62,3:37,7. Конверсия углеводородов при указанном составе сульфохлорида23,2%, выход по мо- носульфохлориду 66,4%.

Пример 3. В реактор загружают 145 г углеводородного сырья, содержащего 0,00022 (0,00015 мас.%) растворенного йода. При подаче хлора и сернистого ангидрида по 39 г/ч процесс ведут 20 мин. По завершении операции и отдувки из суль- фохлорида кислых примесей в нем определяют: содержание общего хлора - 4,0 мае. %, гидролизуемого хлора - 3,75 мас.%, соотношение моносульфохлоридов и дисуль- фохлоридов 83,1:16,9, конверсия по углеводородам 20,7%, выход моносульфох- лоридов по углеводородам 86,7%.

Пример 4. В реактор загружают 156 г углеводородного сырья с содержанием растворенного йода 0,0002% (0,0003). Процесс сульфохлорирования ведут при температуре 18-24°С и при той же, что и в предыдущих примерах, подаче газов, но увеличивают время до 30 мин. Полученный и отдутый от кислых примесей сульфохло- рид имеет следующие показатели: содержание общего хлора 5,45 мас.%, гидролизуемого 4,95 мас.%, соотношение между моно- и дисульфохлоридами 71,5:28,5. Рассчитанное значение конверсии углеводородов 27,4%. выход моносульфохлоридов на прореагировавшие углеводороды 75,75%.

Результаты по остальным примерам приведены в табл. 1, из данных которой следует, что оптимальной концентрацией йода в углеводородном сырье является интервал 0,0005-0,00005%. Уменьшение концентрации приводит к потере селективности, повышение же не оправдано экономически, а

кроме того, способствует увеличению доли образующихся продуктов хлорирования.

Сопоставительный анализ данных по составу сульфохлорида, полученного без йода и в его присутствии, показывает, что в

последнем случае имеет место повышение селективности процесса, выражающееся в том, что при равных значениях сульфохлора выход алкилмоносульфохлорида на прореагировавший углеводород выше на 1012 мас.%, а увеличение степени его конверсии в 1,3-1,5 раза обеспечивает получение алкилсульфохлорида без ухудшения его качества. Кроме того, из данных таблицы следует, что введение йода уменьшает образование побочных продуктов хлорирования, содержание которых представлено в табл. 1 в графе Хлор в алкильной цепи.

Предлагаемый способ сульфохлорирования прост для осуществления в промышленных условиях и не требует дополнительного технологического оборудования.

В табл. 2 приведены дополнительные данные, иллюстрирующие производительность процесса по сумме моно- и дисульфохлоридов и по индивидуальному моносул ьфохлориду.

Из данных табл. 2 следует, что при относительно равных времени сульфохлорирования (33 и 30 мин) и подаче реакционных

газов в опыте 5, например, в сравнении с опытом 2 увеличивается как производительность процесса (г/ч), так и его избирательность - выходы моноалкилсульфохлорида равны соответственно 78,3 и 66,4%. Аналогичные выводы следуют и из сравнения опытов 1 с опытами 3 и 8, опыта 2 с опытами 4, 5,7.

Формула изобретения Способ получения алкилсульфохлори- дов взаимодействием Сц-Cia - н-углеводо- родов с газообразной смесью хлора и сернистого ангидрида в присутствии инициирующего источяика облучения, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью повышения производительности процесса и улучшения качества целевых продуктов, процесс проводят в присутствии йода, вводимого в исходное углеводородное сырье в количестве 0,0005-0,00005 мас.%.

13

21.5

13

19,5

19,5

16

19,5

13,0

19,5

13

13

21,5

13

19,5

19,5

1Б

19,5

13,0

19,5

13

20-23 21-24 21-24 18-22 20-25 23-25 22-25 23-24 21-24 22-26

СЛ

со

(Л (О

ю

(О

2Q

33

20

30

30

25

30

20

30

20

15,2

22,2

20,75

27,4

27,7

23,2

27,45

21,3

27,1

16,3

75,1 66,4 56,4 75,7 78,3 79,0 77,2 36,7 7Э,0

/Vo

от

Т«6яица2

Изобретение относится к серусодержа- щим соединениям и, в частности, к получению алкилсульфохлоридов, которые могут найти применение в синтезе поверхностно- активных веществ, присадок. Цель изобретения - повышение производительности процесса и улучшения качества целевых продуктов. Способ включает взаимодействие Сц-С1В - н-углеводородов с газообразной смесью хлора и сернистого ангидрида в присутствии инициирующего источника облучения. В исходное углеводородное сырье вводят йод в количестве 0,0005- 0,00005 мас.%. 2 табл.