Способ получения эмульгатора для производства моющих средств и процессов полимеризации Советский патент 1992 года по МПК C07C303/32 C11D3/34 C08F2/22 

00

с

Сущность изобретения: продукт Cia-Cie- алкил-сульфонаты, которые используются для производства моющих средств и процессов полимеризации и отличаются повышенным качеством - содержание железа 0,003-0,0042%. Реагент 1: алкилсульфохло- риды. Реагент 2: гидроокись натрия. Условия реакции: гидролиз сначала проводят при 50-70°С и массовом соотношении суль- фохлорид: щелочь, равном (1,2-1,6): 1, в присутствии в качестве комплексообразующей добавки оксиэтилидендифосфоновой кислоты или ее соли з количестве 0,01-0,004 мас.% от массы сульфохлорида, а затем при 95-102°С. 1 табл.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения эмульгатора на основе алкилсульфонатов (Ci3-Cie) для процессов полимеризации и для производства моющих средств.

Известен способ, по которому алкил- сульфонаты с улучшенным моющим действием получают обработкой безводной смеси алкилсульфонатов и неорганических солей алифатическими спиртами. Последние, хорошо растворяя моноалкилсульфо- нат и ограниченно остальные компоненты смеси, позволяют получить продукт с содержанием моноалкилсульфоната до 95% и ди- замещенных продуктов до 5%.

Однако, данный способ, несмотря на повышение качества продукта, характеризуется рядом недостатков - вводится новый компонент (спирт) необходима дополнительная схема его регенерации, появляются новые неутилизируемые отходы производства - дисульфонаты с хлоридом натрия.

Наиболее близким является способ получения алкилсульфоната натрия щелочным гидролизом соответствующих сульфохлори- дов с числом углеродных атомов , в котором фракция Ci3-Cis является преобладающей, Способ характеризуется малой се- лективностью первой его стадии - сульфохлорирования. При низкой (до 20%) конверсии углеводородов имеет место образование достаточно значительных количеств побочных продуктов - ди- и полисульфохлоридов (до 27-30% от общего количества сульфохлоридов), соли которых ухудшают эмульгирующие свойства продукта, что требует повышенных расходных норм при его применении.

XI

О 00 СЛ СО

о

Для получения продукта с необходимыми характеристиками технологической схемой существующего промышленного производства предусмотрен ряд последовательных операций. Непрореагировавшие углеводороды отделяют отстоем; этот же метод используют для удаления части растворенного железа, которое -отделяется в виде эмульгированного слоя гидроокиси и наличие которого обусловлено контактом рабочих реакционных сред с металлом. Для отделения части ди- и полисульфонатов используют метод высаливания - полученный раствор сульфоната после первых описанных операций охлаждают, в резуль- тате чего происходит его расслаивание на 2 слоя. Верхний слой обогащается алкилмо- носульфонатом и после отпарки от воды и диспергированных углеводородов является целевым продуктом, используемым как эмульгатор и для производства моющих.

Нижний слой, содержащий поваренную соль и смесь алкилмоно- и дисульфонатов, используют в качестве моющего. Однако описанные приемы очистки не являются до- стататочно эффективными - степень очистки целевого продукта от ди- и полисульфонатов составляет 70-75%, а железо (уже после удаления слоя гидроокиси) распределяется по слоям в соотношении 1:1.

Целью настоящего изобретения является разработка усовершенствованного способа получения алкилсульфоната-эмуль- гатора с уменьшенным содержанием желе- за и дисульфонатов.

Указанная цель достигается проведением двухступенчатого гидролиза ал килсульфохлоридов с введением комплексообразующего агента на первой ступени. Гидролиз ведут 10-15% раствором едкого натра при соотношении 1:(3-1) соответственно на первой и второй стадиях и температурах 60-70 и 95-102°С. В качестве комплексообразователя используют либо оксиэтилидендифосфоновую кислоту (ОЭДФК), либо ее натриевую соль.

Осуществление предлагаемого способа позвблит улучшить состав алкилсульфона- та-эмульгатора, снизив в нем содержание ди- и полизамещенных продуктов с 25-27 до 5-12 мас.% за счет их перераспределения, обусловленного различной скоростью омыления моно- и дисульфохлоридов при выбранных температурных режимах и соотношении щелочи и железа с 0,006 до 0,005-0,003%.

Проверка заявляемого способа проведена в лабораторных условиях на установке, состоящей из реактора, снабженного

греющим элементом, мешалкой, термометром, дозировочной воронкой и реактора-отстойника с нижним сливом. В реактор загружали заданное количество раствора щелочи и ОЭДФК. После ее подогрева до температуры 60°С начинали дозировку ал- килсульфохлорида при непрерывном перемешивании смеси, поддерживая при этом температуру не выше 70°С. При рН смеси в пределах 5-6, что достигалось в течение 30- 60 мин, реакционную массу переносили во второй реактор, где при температуре 60- 50°С происходило деление слоев в течение 20-30 минут. Нижний слой водный раствор сульфоната анализировали на содержание железа, моно- и дисульфонатов, верхний слой использовали для проведения второй стадии омыления. Для чего в реактор с загруженным расчетнырл количеством раствора щелочи при температуре не менее 95°С вели дозировку частино омыленного суль- фохлорида, поддерживая температуру массы в пределах 95-102°С (верхнее значение соответствует температуре кипения раствора). Операцию омыления считали законченной при достижении рН не менее 8. Из полученной смеси второй стадии отделяли непрореагировавшие углеводороды, а затем анализировали сульфонатный раствор на содержание моно- и дисульфонатов, железа.

Ниже приведены примеры 1-4, иллюстрирующие способ, общие данные которых отражены в таблице.

Пример 1. К 89 г 10%-ного раствора едкого натра,содержащего 0,07 г натриевой соли ОЭДФК, при температуре 60-65°С продозировали 235 г алкилсульфохлорида со степенью сульфохлорирования 25%, выдержали реакционную смесь при перемешивании в течение 1 часа. рН водного раствора снизилось до 6,5. Отключив мешалку, пробу поставили на разделение.

Через 15 мин отделили верхний органический слой от нижнего раствора сульфоната (125,6 г), в котором определили в мае. % содержание железа 0,009 мас.%, алкилсуль- фоната 25,3, соотношение между моно- и дизамещенными алкилсульфоната 55:45. Верхний органический слой прилили к 90 г раствора едкого натра, поддерживая температуру в пределах 96-100°С. В процессе омыления и корректировки рН количество щелочи было увеличено до 92,5 г. После завершения омыления и отделения углеводородов получено 136,8 г сульфонатного раствора с показателями: содержание железа и алкилсульфоната 0,003 и 20,3 мас.% соответственно, соотношение моноалкил- сульфоната кди-95:5. Распределение железа и дисульфонатов в сульфонатных растворах по ступеням омыления составило 45:1 и 10:1.

Пример 2.160 г алкилсульфохлорида с содержанием сульфохлорида 4,4% (степень сульфохлорирования 35,5%) при температуре 60-70°С продозировали к 51,6 г раствора едкого натра, содержащего 0,085 г ОЭДФК. После снижения рН раствора до 6 и отделения органического слоя получили 76 г сульфонатного раствора с содержанием алкилсульфоната 25,45%, при соотношении моноалкилсулфонат - диалкилсульфонат 42:58 и содержанием железа 0,016 мас.%. Раствор практически бесцветен.

Органический слой продозировали к 106 г 10 %-ного раствора щелочи при температуре 97-99°С, закончив омыление после стабильного установления рН не ниже 9. Отделив непрореагировавшие углеводороды, получили 140,4 г сульфонатного раствора с содержанием сульфоната 28,2 мас.%, железа 0,0032 мас.% и соотношением моно- замещенных продуктов к дизамещенным, равным 88:12. Распределение железа и ал- килсульфонатов по ступеням составило 2,9:1 и 2,2:1.

Аналогичным образом были проведены и опыты 3 и 4, в которых распределение железа и алкилдисульфонатов составило 2,7:1 и 2,5:1 (оп. 3) и 3,7:1 и 1,8:1 (оп. 4);

Примером 5 представлены результаты существующего способа получения алкилсульфоната (прототипа).

Пример 5.235 г алкилсульфохлорида со степенью сульфохлорирования 25% омылили 10%-ным раствором едкого натра, взятым в количестве 180 г, при температуре 95-103°С. После разделения слоев отделили углеводороды и 2,85 г эмульсионного слоя гидроокиси железа. Охладив полученный водный раствор сульфоната до температуры 0-5°С и выдержав его 20 ч до четкого разделения слоев получили 130,2 г нижнего слоя с показателями: содержание железа и алкилсульфоната 0,004 и 10,75 мас.% соответственно, соотношение моноалкилсульфона- та к ди- 63:37. В верхнем слое (118,5 г) эти же показатели равны 0,006 и 37,9 мас.% при

соотношении моно- к дизамещенным продуктам 77:23. Рассчитанное по приведенному содержанию распределение железа и дисульфонатов по слоям в данном опыте составило 1,3:1 и 1:2.

Уменьшение количества вводимой ОЭДФК ниже 0,01% ухудшает показатели сульфонатного раствора второй стадии по содержанию железа, увеличение выше 0,04% уже не повышает эффективности

очистки, поэтому признано нецелесообразным.

За счет введения ОЭДФК, уменьшающей попадание железа на вторую ступень омыления и образующей водорастворимый

комплекс, исключается образование эмульсионного слоя гидроокиси железа и отпадает необходимость в дополнительной стадии разрушения этого эмульсионного слоя. Кроме того, присутствие соли многоосновной кислоты должно благоприятным образом сказаться на улучшении моющих средств сульфонатного раствора первой ступени омыления, расширив сферу его использования.

Формула изобретения Способ получения эмульгатора для производства моющих средств и процессов полимеризации на основе алкилсульфоната

щелочным гидролизом алкилсульфохлори- дов при нагревании, отличающийся тем, что, с целью повышения качества целевого продукта, процесс проводят сначала при 60-70°С и массовом соотношении сульфохлорид: щелочь, равном 1,2-1,6:1 в присутствии в качестве комплексообразующей добавки оксиэтилидендифосфоновой кислоты или ее соли в количестве 0,01-0,04 мас.% от массы сульфохлорида, а затем при 95102°С.

123525,010,089,00,07/0,02 1,3:1 125,6

216035,510,151,60,085/0,О 1,25:1 76,0

316337,010,553,50,045/0,02 1,23:1 73,8

417027,514,923,00,02/0,01 1,57:1 36,0

25,3 0,00913,955:4592,51:2,84

24,45 0,01610,742:52106,01:2,52

27,50 0,00812,144:56110,01:2,48

29,5 О.ОИ12,141:5969,91:2,46

136,820,319,280,003095:5 И,О

140,428,224,800,003288:12 .9,5

165,224,621,500,003587,5:12,59,6

120,729,126,200,004290:10 .9,3

-J ст со сл

00

со