Способ получения солей сульфатированных оксиэтилированных алкилфенолов Советский патент 1992 года по МПК C07C303/28 B01F17/08 

Изобретение относится к способу получения солей сульфатированных оксиэтили- рованных алкилфенолов (неонолов), применяемых в качестве эмульгаторов в процессе полимеризации производных акриловой кислоты.

Известен способ сульфатирования оксиэтилированных алкилфенолов обработкой и последних концентрированной серной кислотой при 70±2°С в периодическом режиме с последующей нейтрализацией реакционной массы аммиачной водой при 70-75°С и отделением полученного эмульгатора от водного раствора сульфата аммония.

Наиболее близким к предлагаемому является способ сульфатирования оксиэтилированных алкилфенолов (ОЭА) в непрерывном режиме в пленочном аппарате газообразной сульфатирующей смесью, содержащей 3-16 об.% серного ангидрида в воздухе или другом инертном газе. Отношение серного ангидрида к сульфатируемому ОЭА составляет 0,9-1,2:1 (мольное).

Поскольку реакция сульфатирования крайне экзотермична (более 100 ккал на 1 r-моль) во избежание перегрева реакционной массы и связанного с этим потемнения продукта реакции между пленкообразным потоком жидкого сульфатируемого ОЭА в параллельном потоке сульфатирующей газовой смеси, имеющей температуру 20- 50°С, вводят поток охлаждающего инертного газа с температурой 10-40°С в количестве в 2-10 раз больше потока серного ангидрида с инертным газом со скоростью 20-100 м/с. При таком способе температура реакционной массы в процессе сульфатирования составляет 40-70°С, что в результате дает целевой продукт с удовлетворительными цветовыми показателями.

Значительная скорость газовой фазы в реакторе приводит к тому, что часть серного ангидрида оказывается невовлеченной в

со

С

2 2

GO О

в-яД

реакцию сульфатирования, о чем говорит тот факт, что при мольном избытке 1.15-1,2 моль в готовом продукте присутствует от 1,13 до 3,5% непрореагировавшего исходного ОЭА. Очистка же значительных объемов воздуха от содержащегося в нем серного ангидрида крайне затруднена.

Высокая линейная скорость газа в реакторе приводит к срыву пленки и заметному каплеуносу, что при значительных объемах газа также создает проблему его очистки и приводит к потерям продукта.

Необходимость создания высоких линейных скоростей газа в реакторе сульфатирования со всей очевидностью приводит к значительным энергозатратам.

Цель изобретения - упрощение технологической схемы процесса с одновременнымполучениемполностьюсульфатированного продукта.

Поставленная цель достигается тем, что сульфатирование ОЭА проводят серным ангидридом в растворе жидкого сернистого ангидрида при -10 - 0°С, избытке сульфати- рующего агента 2 - 17,5 моль.% и времени реакции 40-265 мин с последующим удалением из реакционной массы растворенного в ней сернистого ангидрида и нейтрализацией оставшегося сульфатированного продукта водным раствором щелочи.

Обнаружено, что существует жесткая зависимость между длительностью процесса сульфатирования ОЭА и избыт ком суль- фатирующего агента при исчерпывающем сульфатировании по предлагаемом способу. При других способах сульфатирования исчерпывающее сульфатирование ОЭА недостижимо без ухудшения качества целевого продукта.

Предлагаемое техническое решение позволяет получать целевой продукт с более высокими показателями по цветности, так как процесс сульфатирования проводится при низких температурах, исключающих смолообразование, а также упрощает технологическую схему, поскольку не требует введения в нее стадии очистки отходящих газов от уносимого продукта.

Отпариваемый из реакционной массы сернистый ангидрид вновь используется в процессе для приготовления сульфатирую- щей смеси.

Температура процесса сульфатирования ОЭА по предлагаемому способу определяется характером применяемого растворителя - сернистого ангидрида - и является обычной для проведения процессов сульфатирования и сульфатирования с его применением.

Пример 1, В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой и термометром, помещают 100 г алкилфенола, оксиэтилиро- ванного 4 молекулами окиси этилена (АФ9-4) и имеющего молекулярную массу 396 и 34 мл жидкого сернистого ангидрида для получения гомогенного раствора. К полученному раствору добавляют 21,89 г серного ангидрида, растворенного в 84 мл жидкого сернистого ангидрида при -5 - 0°С в течение 95 мин при интенсивном перемешивании. Затем реакционную смесь выдерживают 40 мин при комнатной температуре и еще 40 мин при 50°С для удаления из нее сернистого ангидрида. Остаток в колбе нейтрализуют 252 г 7%-ного раствора едкого натра при 30°С. Получают 370 г светложелтого продукта с рН 9 при содержании в нем 0,8% сульфата натрия и отсутствии непро- реагировзвшего ОЭА.

Результаты этого и других опытов, проведенных аналогично, приведены в таблице.

Как видно из приведенных в таблице данных, при проведении сульфатирования оксиэтилированных алкилфенолов раствором серного ангидрида в жидком сернистом

ангидриде при длительности сульфатирования 40-265 мин и избытке сульфатирующего агента 2 - 17,5% (лучше 5-15%) удается достичь исчерпывающего сульфатирования. При снижении избытка сульфатирующего

агента ниже 2$ этого эффекта не удается достичь даже при значительном (5,5 ч) времени реакции (опыт 5). С другой стороны, увеличение избытка сульфатирующего агента выше предлагаемых 17,5% (опыт 6) лишь

незначительно уменьшает время реакции при одновременном увеличении количества образующегося балласта-сульфата натрия и перерасходе нейтрализующего агента.

45

Формула изобретения

Способ получения солей сульфатиро- ванных оксиэтилированных алкилфенолов сульфатированием оксиэтилированных алкилфенолов серным ангидридом с последующей нейтрализацией, отличающий- с я тем, что, с целью упрощения процесса, сульфатирование ведут раствором серного ангидрида в жидком сернистом ангидриде

при молярном соотношении алкилфено- лы:серный ангидрид, равном 1:2-17,5, в течение 40-265 мин.

1 АФЗ-А 396

100

ЗА

3k

21,84 3,1-5-0 252

Сущность изобретения: продукт - соли сульфатированных оксиэтилированных ал- килфенолов. Реагент: оксиэтилированные алкилфенолы. Реагент 2: серный ангидрид в растворе жидкого сернистого ангидрида. Реагент 3: основание - щелочь. Условия реакции: молярное соотношение алкилфенЪл:серни- стый ангидрид 1: (2-17,5) в течение 40-265 мин с последующей нейтрализацией.

Продолжение таблицы