СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФОКИСЛОТ Советский патент 1970 года по МПК C07C303/14 C07C309/04 

Изобретение относится к способу иолучешш сульфокислот взаимодействием нор.мальных алифатических углеводородов, содержащих от 10 до 30 атомов углерода, с сернистым ангидридом и молекулярным кислородом.

Известен способ получения сульфокислог взаимодействием углеводородов (1) с сернистым ангидридом и кислородом при облучении реакционной массы активными лучами и ненрерывиой экстракцией растворителем. Это способствует преимущественному образованию моносульфокислот.

Для еще больщего увеличения избирательности процесса и интенсификации его предложен способ, состоящий в том взаимодействие алифатических углеводородов с сернистым ангидридом и кислородом проводят 3 гомогенной жидкой фазе.

Условия поддерживаиия реакционной системы в виде гомогенной жидкой фазы состоят в том, что реакцию осуществляют при те.мпературе 17-37° С, предпочтительно в интервале 27-37° С. Концентрация сернистого ангидрида в жидкой реакционной фазе 7 -23 вес. %, предпочтительно 10-20 вес. %. Парциальная упругость кислорода особенно не ограничивается, если молярное соотнощение кислорода и сернистого газа в жидкой фазе меньше 0,5:1, но может колебаться обычно в интервале от 0,1 до 20 кг/см. Для ограничения концентрации продукта реакции в рекационной системе

целесообразно регулировать конверсию нормальных алифатических углеводородов в пределах I-7%.0собеино необходимо контролировать температуру реакции, так как отношение моносульфокислот к ди- и трисульфокислотам резко увеличпвается, когда температура реакции становится выше оптимальной.

Используемые в соответствии с настоящим

изобретением нормальные предельные (алифатические) углеводороды содержат 10-30, предпочтительно 13-25, еще лучше 14-18 атомов углерода. Целесообразно, чтобы содержание в них ароматических углеводородов не

иревыщало 0,5 вес. % олефинозых углеводородов не более 2,5 вес. % и изоалканов не более 10 вес. %.

Кроме высокой избирательности нолучення моносульфокислот, предлагаемый способ отличается получением целевого продукта с высоким выходом за один проход в единицу времени на единицу объема контактного пространства, так как скорость реакции более чем в 20 раз выше, чем при обычных способах. Высокая скорость реакции объясняется ускоряющи.м влиянием свободнорадикальной реакции и растворяющим действием, свойственным жидкому сернистому ангидриду.

изопропанола, что обеспечивает моносульфокислотам высокую избирательность. При отсутствии подобной обработки аерсульфокислота в реакционной смеси прореагирует с сульфокислотой, в результате чего увеличится процесс полисульфокислот, а сульфокислота потемнеет. В соответствии с настоящим изобретением воду или водусодержащий растворитель загружают в количестве 1-20 вес. %, предпочтительно 3-15 вес. % от веса реакциониой смеси.

Для инициирования реакции можно ввести соответствующий инициатор.

Так, например, реакционную систему целесообразно облучить УФ- или радиоактивными лучами (высокой энергии) или внести в реакционную систему галогены, озон, карбоновые кислоты или их ангидриды, азосоединения или органические перекиси. При иодборе соответствующих условий можно начинать реакцию и без помощи подобных инициирующих средств или инициаторов.

Реакцию можно осуществлять в виде периодического или непрерывного процесса. В случае непрерывного процесса ее целесообразно вести в главном и подготовительном реакторах, а не в одном реакторе, так как при этом реакция идет более плавно.

Так, например, реакцию осуществляют следующим образом.

Алифатический углеводород, сернистый ангидрид и кислород непрерывно подают в предварительный (подготовительный) реактор, и в реакторе готовят (известным способом) жидкую смесь, обогащенную персульфокислотой. Смесь вместе со свежими нормальным алифатическим углеродом, сернистым ангидридом и кислородом подают в главный реактор, где реакцию осуществляют в вышеупомянутых условиях, и полученную реакционную смесь отводят также непрерывно. Заге.м отделяют продукт от непрореагировавщего алифатического углеводорода путем обработки водой или водосодержащим растворителем (по выщеуказанному). Непрореагировавщий углеводород виовь возвращают в систему (рециклизируют) после нагрева или фугования, полученный раствор сульфокислот, после удаления сернистого ангидрида, очищают известными способами. В случае непрерывной реакции в качестве главного реактора можно использовать реактор для многостадийной реакции.

Пример 1. В каждом из опытов автоклав на 500 мл, оборудованный мешалкой, манометром, трубкой для подачи сернистого ангидрида и трубкой для подачи кислорода, загружают 250 мл н. алифатического углеводорода

с 14-18 атомами углерода, содержащих 0,01 вес. % ароматических углеводородов, и 2,2 вес. % олефиновых углеводородов. Кислород подают с парциальной унругостью, указанной в табл. 1, а сернистый ангидрид вводят так,

чтобы его концентрация в реакционной жидкой фазе соответствовала указанному в табл. 1. Реакцию ведут в гомогенной жидкой фазе. По окончании реакции приливают 25 мл воды и перемещивают 15-30 мин при той же температуре и давлении, затем дегазируют и отделяют водный слой. Сульфокислоты иолучают из водного слоя. Результаты (примеры 1-6) приведены в табл. 1. Для сравнения проводят ту же реакцию,

с тем исключением, что условия реакции не соответствуют условиям изобретения и реакционная система негомогенна. Результаты (npiiмеры 7-12) также приведены в табл. 1.

Та

Таблица 2