Способ получения поверхностно-активного вещества

Союз Советскии Социалистицескии РеспубликВе ОРСКОМУ СВИДИЕЛЬС 7 ВУ39/10 41/04 1/12 рисоединеннем заявкиГасударственный номитеСовета Министров СССРпо делам изобретенийн открытий(72) Авторы изобретения ой, Л, А, Поборцева и Н, Й. Сорокин 71) Заявитель ПОСОВ ПОЛУЧЕНИЯ ПОИЕРХНОСТН ВЕЩЕСТВА(5 ТИВ Н 01 иванн орган зделе этом н рг 5 ку верхнех ПАВ,ние выходайтрализоввнработке при,течецие(43) Опубликована 05,0 (45) Дата опубликован Изобретение относится к производству поверхностно- активных вешеств (ПАВ), в частности к способу получения анионных ПАВ путем сульфатирования вторичных жирных спиртов или их смесей с первич ными спиртами.Известен способ получения алкилсульфатов взаимодействием вторичных спиртов с серной кислотой, нейтрализацией сульфомассы раствором едкого натра при 10- О 45 С до рН 8 - 10 с последуюшей очисткой паст этиловым спиртом и экстракцией несульфированцых веществ бензином.Однако этот способ дорогостояш (допопнительные затраты на очистку) и мало эффективен (степень полезного использования вторичных спиртов 40-50%),Известен также способ получения ПАВ сульфатированием вторичных спиртов с последуюшей нейтрализацией сульфомассы в 20 сильно щелочной среде с избытком целочи до 100% от теории при 80-05 оС.Для отделения сульфата натрия после нейтрализации смесь отстаивают в указанных условиях в течение 20-30 мин. За25 это время происходит выс ческих вешеств и четкое дуктов на два слоя.Поскольку выход ПАВ 1 вышает 46%, необходимо ную экстракциоцную очист для получения качествецнь Алкилсульфаты удается получить с высоким выходом при сульфатировании вторичцых спиртов некоторыми комплексамисерного ангидрида (комплексы с пиридином,диэтиловым эфиром, уксусной кислотой,диоксаном, карбамидом ч т.д.). Однако этотспособ не нашел промышленного применения из-за трудности получения некоторыхкомплексов, токсичцости, пожаро-и взрывоопасности комплексообразователей и изза невозможности их полного удаления изготового продукта.Цель изобретения - увеличеПАВ - достигается тем, что нецую массу подвергают термообЭ 5-150 оС и церемешивации в300-2 миц соответственно, 560882Вторичные спирты или их смесь с первичными спиртами супьфатируют серным ангидридом, опеумом или серной кислотой и полученную сульфомассу нейтрализуют щелочью в обычных условиях до рН 8-10.К нейтрализованной сульфомассе добавляют шелочь в количестве 10-50%от израсходовднной на нейтрализацию, перемешивают при повышенной температуре (90- 150 С) в течение определенного времени, 10 ,. озависящего от температуры, и получают Г 1 АВ с выходом 80 - 92 %. Глубина превращения в 1,5 - 2,0 раза выше, чем при получении ПАВ известным способом (сульфатнрование вторичных спиртов некомплеко ными сульфоагентами, например серным ангидридом, олеумом, серной кислотой).П р и м е р 1. 59,7 г вторичных жирных спиртов (мол. вес 210,0) сульфатируют газообразным серным ангидридом, разбав ленным сухим воздухом до содержания 6 об.% серного. ангидрида. Мольное отношение спирты: серный ангидрид = 1: 1,4. 1 емпература сульфатирования 20-25 С. Попученную сульфомассу нейтрализуют 25 20% ным раствором щелочи до рН 9. Выход ПАВ 46,0 г (52,0%). К нейтрализованной сульфомассе добавляют дополнительное количество щелочи (40 % от израсходованного на нейтрализацию) и прогревают 30 ее при 80, 951 130 и 150 С в течение 1, 5 час.Максимальная глубина превращения 92,0% достигнута при температуре 130 оС и времени прогрева 30 мин, С увеличением 35 продолжительности прогрева до 1 час при 130 и 150 оС выход ПАВ существенно снижается, что особенно заметно при 150 оС.оГ 1 ри 95 С сначала выход ПАВ быстро достигает 82%, а затем медленно повышает.40 ся. Через 1,5 час глубина превращения вторичных спиртов 88%.При 80 С сохраняется та же тенденоция к увеличению выхода ПАВ, но при более низких значениях глубины превращения. 45 Через 0,5 чдс глубина превращения достигает 72 % и в течение следующего часа эта величина увеличивается всего на 2 %. Специально поставленными опытами показано, что даже при прогреве при 80 оС в те чение 5 час не удается достичь глубины превращения 90%.Из приведенных данных следует, что наиболее предпочтительными условиями термической обработки щелочной смеси яв ляются температура 130 С и время 30 мин,П р и м е р 2. 42,3 г вторичных спиртов сульфдтируют 98%-ной серной кислотой при мольном отношении спирты: серндя кислота = 1: 2 и температуре60 45 оС и полученную сульфомдссу нейтрализуют 20% -ным едким ндтром до р 11 9. Выход ПАВ 32,1 г (51,2%).К нейтрапизовацной супьфомассе добавпяют допопнитепьное количество щелочи (25% от израсходованного на нейтрализацию) и прогревают при 95 и 130 С.Максимальная глубина превращения 82% набпюцается при температуре 130 С и времени 15 мин. При температуре 95 С в течение 30 мин гпубина превращения 68%, Глубина превращения 78 % достигается через 5 час при 95 оС.П риме р 3. 47,0 г спиртов из вторых неомыляемых производства СЖК (содержание вторичных спиртов до 40%) сульфатируют газообразным серным ангидридом, разбавленным сухим возцухом до содержания 6 об.% серного ангидрида. Мольное отношение спирты; серный ангидрид: =1: 1,3. Температура сульфатирования 35 С. Полученную сульфомассу нейтрализуют 20%-ным едким натром до рН 10. Выход ПАВ 575 г (80,0%), К нейтрализованной сульфомассе добавляют дополнительное количество щелочи (30 % от израсходованного на нейтрализацию) и прогрьвают 30 мин при 130 оС, Глубина превращения спиртов после термической обработ ки 91,3%.Из данных примеров 1 и 2 видно, что использование серного ангидрида для сул фатирования вторичных спиртов более предпочтительно.П р и м е р 4. 20-30 г щелочной смеси, полученной в примере 1, при включенной мешалке быстро загружают в предварительно нагретый до 100-110 оС лабораторный автоклав который быстро герметизируют и продолжают нагревать термостатированным глицерином (160 оС). За счет малого размера автоклава и небольшого количества продукта автоклав нагревается до 150 оС в течение О 5 - 1 мин, Через 5 мин после загрузки пасту из автокпава дросселируют через холодильник, охлаждаемый проточной водой, в приемник, помещенный в баню со льдом.Глубина превращения спиртов 890%.П р и м е р 5. 20 - 30 г щелочнойсмеси, полученной, как в примере 1, загружают в лабораторный автоклав (см, пример 4) и подвергают .гермообрдботке прио95 С. Через 5 час прогрева пасту выгружают, как в примере 4, и анализируют.Глубина превращения спиртов 90,5 ".Для образцов ПАВ, получепшых предлагаемым способом из вторичных ппртоп,и образцов алкилсульфа тов, получен д хсульфдтировднием вторичных спирт н ком560882 25,4 25,0 25,0 Несульфдтир Оваццыевещества 208 9,3 3,6 Сульфат натрия 9,5 13,5 6,0 Составитель Л, РусановаРедактор Т. Шдгнова Техред; О, Луговая Корректор С. 11 екмар Ъкдз 1647/137 Тираж 553 ПОНИСЕОЕ 111 И Осупарст.,енного комитета Совета Министров СССР цо пепдм изобретений и открытий 1 13035, Москва, Ж, Раушскдя цаб., д, 4/5Фцц дц 1 "дтецт . Ужгород, уд, роектдя 4 плексом хлорсульфоновой кислоты с диэтиловым эфиром, моющая способность составляет 96 и 70% соответственно.В таблице приведены характеристики ПАВ, полученных предлагаемым и,извесь. ным способом из вторичных спиртов, содержащих до 15% примесей.ЪГлубина превращения собственно спиртов при получении ПАВ известным и предлагаемым (сульфдтирование серной кислотойи серным ангидридом) способом соотавляет 55,0, 76,5 и 98,0% соответственно.Для сопоставления с известным способом данные по составу паст, получаемых пред лагаемым способом, пересчитаны на концентрацию ПАВ 25,0%. Снижение содержания несульфированных веществ при получении ПАВ предлагаемым способом имеет большое практическое значение, так как 20 позволяет обойтись без дорогостоящей дополнительной очистки от органических примесей,формула изобретения45 Способ получения поверхностно - активного вещества сульфдтировдцием вторичных спиртов или их смесей с первичными спиртами с последующей нейтрализацией полученных сульфоэфиров путем добавления избыО Глубина превращения спиртов, представляющая собой отношение количества спиртов, прореагировавших с образованием ПАВ, к общему количеству цсходцых спирт. в, дает фактический выход ПАВ что понятно, если учесть, что сульфдтировацие спиртов и нейтрализация образовавшихся сульфоэфиров протекают по схеме ВОн+ 30 - ВО 30 н ВОЗО,И+а оН - 380,а+Н Ои из 1 моль спиртов теоретически должен образоваться 1 моль спиртов, выход ПАВ будет составлять 98,0% от теории.Получение ПАВ предлагаемым способом может быть легко осуществлено в промышленных условиях, поскольку сульфатировацие высших спиртов уже освоено промышпеццостью а проведение термической обработки продуктов сульфатирования не требует сложного аппдратурного оформления. точного количества щелочи, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличениявыхода поверхностно- активного вещества,нейтрализованную массу подвергают термообработке прц температуге 95-150 С иперемешивании в течение 300 - 2 мин соответственно.