Способ получения алкилсульфатов Советский патент 1975 года по МПК C07C141/08 

коричневого цвета. По предлагаемой технологии, когда процесс протекает в тонкой турбулизованцой пленке при температуре в рубашке 35-45°С, тепло реакции отводится очень быстро как через стенку, так и газовым потоком. Кроме того, в аппарате идеального вытеснения время пребывания каждой частички строго ограничено, следовательно осмоление и пережоги практически исключены. При рабочих режимах и соотношениях продукт получается от желтого до темно-желтого оттенков. Некоторую роль, по-видимому, на цветность оказывает и наличие азеотропообразуюшего компонента, который в данном случае действует как инертный разбавитель. Сульфуратор ввиду мягких условий проведения реакции может работать в весьма широких диапазонах производительностей по жидкой фазе. Практически одинаковые результаты получены при толщине пленки сульфомассы от 0,05 до 1,5 мм, т. е. диффузионное торможение на этой реакции не сказывается.

В сепараторе воздух отделяют от жидкой фазы и направляют в досульфуратор, а сульфомасса самотеком через регулирующий вентиль поступает в роторный дистиллятор, который работает при остаточном давлении 20- 60 мм рт. ст., регулируемом токе осушенного воздуха вдоль пленки и температуре обогрева 100-160°С. Широкий диапазон температур объясняется взаимосвязью этого параметра с производительностью: чем выше производительность дистиллятора, тем выше можно поднимать температуру без снижения качества алкилсульфатов.

В качестве азеотропообразующего компонента использовались некоторые парафиновые углеводороды жирного ряда (от Сб и выше), которые не взаимодействуют с серной кислотой и спиртами, но образуют азеотропы с водой. Проверка на чистых компонентах (гексан, гептан, октан) подтвердила правильность вывода, что состав азеотропной смеси изменяется с ростом молекулярного веса углеводорода в сторону увеличения содержания в ней воды. В дальнейщем эксперименты проводились с использованием бензина прямой гонки «Калоша, который добавлялся в количестве 2-3 вес. % по отношению к сульфомассе. Смесь паров углеводородов и воды выносится из дистиллятора газовым потоком в конденсатор, где ее охлаждают, конденсируют и легко разделяют отстаиванием. Бензин возвращают в процесс без всякой дополнительной обработки или подсушки. Таким образом добавка азеотропообразующего компонента позволяет довести процесс сульфатировання в дистилляторе почти до теоретического уровня, а алкилсульфаты приобретают светло-коричневую окраску.

Насосом сульфомасса непрерывно подается на досульфирование в аппарат, который по своим конструктивным особенностям и режимам работы аналогичен сульфуратору. В газоноситель, поступающий из сепаратора, дозируется газообразный серный ангидрид в количестве 0,1-0,4 моль на 1 моль спиртов. Жидкие сульфоагенты подают в том же соотношении. Досульфирование как серным ангидридом, так хек и олеумом (5-10%) позволяет поднять глубину сульфатирования до 94- 96%. При этом остается почти теоретический расход сульфоагентов, а следовательно и низкий расход щелочи на нейтрализацию. Процесс досульфирования протекает в мягких условиях, так как количество безводных сульфоагентоБ сравнительно мало. Реакционное тепло мгновенно поглощается больщим объемом сульфомассы, а затем быстро отводится

газовым потоком и охлаждающей водой. Кроме того, основное количество тепла выделяется на первой стадии при добавлении первых 40-50% сульфоагента. Цвет сульфомассы после досульфирования не меняется. Алкилсульфаты нейтрализуют 15%-ным раствором едкого натра. Получают пасту белого цвета с моющей способностью 105-111 ед по сравнению с эталоном - лаурилсульфатом. Пример 1. Исходное мольное соотношение

первичных жирных спиртов и 98%-ной серной кислоты 1:0,6, расход спиртов 12,4 кг/час; к спиртам добавлено- 2,5 вес. % бензина «Калоша. Температура в сульфураторе 37°С, поток нисходящий. Сульфомасса на выходе из сепаратора имеет желтый цвет и глубину сульфатирования 41,3%. Дистилляцию проводят при остаточном давлении 20 мм рт. ст. и температуре обогревающего глицерина 100°С. Цвет сульфомассы после отгонки азеотропной

смеси бензин-вода светло-коричневый, а глубина сульфатирования 58,9%. В досульфураторе температура во всех трех случаях поддерживается на уровне 40°С, а досульфирование осуществляют последовательно разными

сульфоагентами: серным ангидридом, хлорсульфоновой кислотой (ХСК) и олеумом (7%) в количестве 0,5 моль. Во всех случаях цвет сульфомассы оставался коричневым, а насты белым. Глубина сульфатирования составляет соответственно 94,3; 94,1; 93,5%.

Пример 2. Исходное мольное соотношение первичных жирных спиртов и серной кислоты 1 : 0,8, расход спиртов 12,6 кг/час, к спиртам добавляют 2,5 вес. % бензина. Температура в сульфураторе 38°С. Сульфомасса на выходе из сепаратора имеет желтый цвет и глубину сульфатирования 48,3%. Дистилляцию проводят при остаточном давлении 20 мм рт. ст. и температуре 100°С. Цвет сульфомассы после дистиллятора светло-коричневый, глубина сульфатирования 77,8%. Температура в досульфураторе 42°С, цвет сульфомассы при досульфировании в количестве 0,3 моль - ко.ричневый, цвет пасты белый, глубина сульфатирования соответственно (%): 5Оз - 96,0; хлорсульфоновой кислотой - 95,4 и олеумом - 94,6.

П р и м е р 3. Исходное мольное соотношение первичных жирных спиртов и серной кислоты

1 :0,6, расход спиртов 74,7 кг/час. К спиртам

добавляют 2,5 вес. % бензина. Температура в сульфураторе 40°С. Сульфомасса на выходе из сепаратора имеет желтый цвет и глубину сульфатирования 39,3%. Дистилляцию проводят при остаточном давлении 60 мм рт. ст. и температуре 160°С. Цвет сульфомассы после дистиллятора темно-оранжевый, глубина сульфатирования 58,1%. Температура в сульфураторе 4 ГС, цвет сульфомассы при досульфировании в количестве 0,5 моль - коричневый, цвет пасты белый, глубина сульфатирования (.%) ЗОз - 94,8; хлорсульфоновой кислоты- 93,4; олеумом - 93,0.

Пример 4. Исходное мольное соотношение первичных жирных спиртов и серной кислоты 1 :0,8, расход спиртов 75,2 кг/час. К спиртам добавляют 2,5 вес. % бензина. Температура в сульфураторе 39°С. Сульфомасса на выходе из сепаратора имеет желтый цвет и глубину сульфатирования 46,8%. Дистилляцию проводят при остаточном давлении 60 мм рт. ст. и температуре 160°С. Цвет сульфомассы после дистиллятора темно-оранжевый, глубина сульфатирования 76,9%. Температура в досульфураторе 40°С, цвет сульфомассы при досульфировании в количестве 0,3 моль - коричневый, цвет пасты - белый, глубина сульфатирования (%) 5Оз - 94,2; хлорсульфоновой кислотой - 93,0; олеумом- 92.2.

Ц р и м е р 5. Исходное мольное соотношение высших жирных спиртов и серной кислоты 1 :0,7, расход спиртов 39,6 кг/час. К спиртам добавляют 2,5 вес. % бензина. Температура в сульфураторе 38°С. Сульфомасса на выходе из сепаратора имеет темно-желтый цвет

и глубину сульфатирования 38,5%. Дистилляцию проводят при остаточном давлении 42 мм рт. ст. и температуре 13,5°С. Цвет сульфомассы носле дистиллятора коричневый, глубина сульфатирования 65,0%. Температура в досульфураторе 42°С, цвет сульфомассы нри досульфировании в количестве 0,4 моль - темио-оранжевый, цвет насты

светло-кремо(%) 50з вый, глубина сульфатирования 93,2; олеу92,4; хлорсульфоновой кислотой мом - 91,7.

Предмет изобретения

1. Способ получения алкилсульфатов сульфированием спиртов серной кислотой в тонкой пленке с последующей нейтрализацией сульфомассы, отличающийся тем, что, с целью повышения качества целевого продукта, сульфирование осуществляют при мольном соотношении спирта и кислоты, равном 1 : 0,6-0,8, с иоследуюшей отгонкой влаги из сульфомассы в виде азеотропной смеси с органическим растворителем при температуре

100-160°С и досульфированием более активным безводным сульфоагентом до общего мольного соотношения спирта и сульфоагента 1:1-1,1.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве более активного безводного

сульфоагента используют, например, серный ангидрид, хлорсульфоновую кислоту, олеум.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве органического растворителя

при азеотропной отгонке влаги используют, например, бензин в количестве 2-3%.