Способ получения алкилсульфатов

Изобретение относится к способамполучения алкилсульфатов на основевысших жирных спиртов фракцииСО -С,8, которые обладают поверхностно-активными свойствами, находят применение в производстве моющих средств,Известен способ получения алкилсульфатов, заключающийся в том,что первичные жирные спирты ФракцииС д -С 8 подвергают сульфатированию 10смесью 90-100-ной серной кислотыс фосфорным ангидридом при мольномсоотношении спирт:кислота:фосфорныйангидрид, равном 1:1;0,33-1, при20-40 ОС с последующей нейтрализацией сульфомассы щелочью. Глубинасульфатирования составляет 99 (1) .К недостаткам известного способаотносится то, что сульфатирующийагент - комплекс серной кислоты сфосфорным ангидридом - необходимоготовить специально, который устойчив лишь в течение суток, а такжеиспользование довольно дорогого,.дефицитного и агрессивного фосфорного ангидрида, работа с которымтребует соблюдения особых правилтехники безопасности.Наиболее близким к предлагаемому,является способ получения адкилсульфатов, заключающийся в том,что Фракцию первичных жирных спиртовС-С 8 подвергают сульфатированию комплексом фосфорной кислоты с сернымоангидридом при 20-40 С в течение2 ч, выдерживают при перемешиванииеще 1 ч и нейтрализуют водным раствором едкого натра (10-20-ный раствор) до рН 7-8 (при 20-45 С) с последующим перемешиванием реакционнойсмеси в течение 1 ч. Глубина сульфатирования 97,4, содержание сульфата натрия и ортофосфата 16,8, содержание несульфированных 0,65,длительность процесса 4 ч 2).45К недостаткам известного способа относятся относительная длительность процесса, невысокое качество целевого продукта - высокое содержание неорганических солей и темный цвет продукта.Целью изобретения является интенсификация процесса и повышение качества целевого продукта.Поставленная цель достигается способом получения алкилсульфатов, заключающимся в том, что фракцию первичных жирных спиртов Са-С(8 обрабатывают смесью фосфорной кислоты и карбамида, взятых в мольном соотношении 1:0,5-0,8, при 50-80 С с по следующим сульфатированием реакционной смеси 20-30-ным олеумом при мольном соотношении спирта и серного ангидрида 1:2-2,5, температуре 55- 60 ОС и нейтрализацией сульфомассы 65 10-20-ным раствором гидроокисинатрия при 20-45 С.Продолжительность процесса 2 ч,глубина сульфатирования 95-98,выход целевого продукта 60,1-63,содержание минеральных солей 12,913,5, цвет пасты белый.П р и м е.р 1, В реактор с водяной рубашкой и мешалкой загружают100 г жирных спиртов (0,434 г/моль)прибавляют 16,6 г пирофосфорнойкислоты и 7 г карбамида и перемешивают в течение часа при 80 С. Мольноеосоотношение фосфорная кислота:карбамид составляет 1:0,7. Затемпри 55 С в реакционную массу добаволяют 86 г 20-ного олеума (69 г впересчете на 50) в течение 40 мин,Мольное соотношение спирт;серныйангидрид составляет 1:2. Получают206 г сульфомассы, которую нейтрализуют 411 г 18 - ной Йа ОН. Полученнаяпаста содержит 28 активной частии 13,4 минеральных солей, глубинасульфатирования 95, цвет пастыбелый, выход целевого продукта128,04 г (62,5).П р и м е р 2, Б условиях примера 2 загружают в реактор 100 г(0,434 г/моль) жирных спиртов, прибавляют 16,6 г 85-ной фосфорнойкислоты и 7 г карбамица.Мольное соотношение фосфорная кислота:карбамидсоставляет 1:0,8. Затем в реакционную массу прибавляют 100 г .28-ногоолеума (87 г в пересчете набОО) ипродолжают сульфатирование как ив примере 2. Мольное соотношениеспирт:серный.ангидрид составляет1:2,5. Получают 221 г сульфомассы,которую нейтрализуют 581 г 15-ной8 аОН. Полученная паста содержит30 активной части, 13,5 минеральных солей, глубина сульфатирования97, цвет пасты белый, выход130,9 г (60,1),П р и м е р 3. В условиях примера 2 к 100 г (0,434 г/моль) жирных спиртов прибавляют 18,50 г пирофосФорной кислоты, 9 г карбамида и перемешивают в течение часа при 80 оС. Мольное соотношение фосфорная кислота:карбамид составляет 1:0,8. Затем при 55 С в реакционную массу добавляют 86 г 28-ного олеума (69 г в пересчете наба) в течение 40 мин. Мольное соотношение спирт: :серный ангидрид 1:2, Получают 210 г сульфомассы, которую нейтрализуют 552 г 15-ной 1 аОН. Полученная паста содержит 30 активной части, 13,20 минеральных солей, глубина сульфатирования 98, цвет пасты белый, выход 132,70 г (63).П р и м е р 4. В условиях примера 3 к 100 г (0,434 г/моль) жирных спиртов прибавляют 16,6 г 85-ной1087516 Цветностьпо йоднойшкале Содержание Глубинасульфирования Мольноеотношение фоснаякислота:кар- бамид Сумма ПАВ,Темпера ту-,ра реакциифС Пример Мольноеотношениеспиртсерангидрид Состав реакционной смеси Вренеорга- ничесре- акции, ч 1ста- дия ких со.лей,стадияг б Спирт 10085 Ъ-ная НРО 4 16,6Карбамид 8,3 1:2 1-0,5 2 30 60 84 23 10,20 0,8 28-ный фосфорной кислоты (14 г в перасчетена 100), 5 г карбамида и этерифицируют, как и в примере 3. Мольное соотношение Фосфорчая кислота:карбамйд составляет 1;0,5, далее ведут сульфйтирование как и в примере 3, добавляя 103 г 30-ного олеума (88 г в пересчете на%) . Мольное соотношение спирт:серный ангидрид составляет 1:2,4. Получают 220 г сульфомассы, которую нейтрализуют 584 г 15-ной К аОН. Полученная паста содержит 28 активной части, 12,90 минеральных солей, глубина сульфатирования 96, цвет пасты белый, выход 130,4 г (60,1) . 15Для осуществления процесса на первой стадии соотношение фосфорная кислота:карбамид должно быть 1:0,5-0,8, При меньшем соотношении (1:0,4) снижаются активность фосфор ной кислоты в реакции этерификации. и соответственно глубина сульфатирования. Увеличение количества карбамида (1:1) ведет к разбавлению реакционной массы, не увеличивая 25 глубины сульфатиронания. Содержание свободногобО в олеуме (выше 30) ведет к осмолению продукта в процессе сульфиронания и ухудшению цветности, а ниже 20 нецелесообразно с экономяческой точки зрения.Сотношение спирт:серный ангидрид (1:2-2,5) определяется механизмом реакций и отражает количество серного ангидрида, необходимого для связынания имеющейся в фосфорной35 кислоте воды и осуществления реакции переэтерификации. При меньшем соотношении реагентов (1:1,5) уменьшается глубина сульфатирования ,и целевой продукт содержит больше фосфорнокислых солей, Использование большего соотношения спирт:серный ангидрид экономически нецелесообразно.45 Использование на первой стадиипроцесса смеси Фосфорной кислотыи карбамида, увеличивает активностьФосфорной кислоты за счет образования промежуточных дикарбамидныхсолей фосфорной кислоты или поликомплексон. Обработка спиртов передсульфатированием ведет к их частичной этерификации соединениями фосфорной кислоты и карбамида. При сульфатировании наблюдается.переэтерификация этих соединений, а следовательно увеличивается содержание ПАВ вготовом продукте до 28-30 и происходит ускорение процесса. Ускоряетпроцесс и температура 55-60 С, прикоторой протекает сульфатирование.Проводить сульфатирование при такойтемпературе позволяет использованиев качестве сульфатирующего агентаолеума. Сульфатиронание олеумомв присутствии дикарбамидных солейфосфорной кислоты способствует тому,что не образуются продукты осмоления, а это дает возможность получитьготовый продукт белого цвета,Увеличение или уменьшение температуры на первой стадии процесса пливет на выход готового продукта. Температура ниже 50 С недостаточна длячастичной этерификации, так как фосфорная кислота при такой температуреслабо вступает н реакцию со спиртами. При температуре выше 80 С происходит гидролиз продуктов частичнойэтерифи 1 ации.Б таблице иллюстрируется проведение процесса при несоблюдении некоторых обязательных услоний полученияалкилсульфатов.Таким образом, предлагаемый способпозволяет сократить продолжительнсстьпроцесса до 2 ч с 4 ч и, повыситькачество целевого продукта, снизитьсодержание неорганических солейи улучшить цвет продукта, т,е. улучшить его потребительские свойства.1 087516 Продолжение таблипы Содерааиие ияеоргапиичес- нкяк со.шклей, Ф НолвяоеОтяоВ 3 ея яеспиртсерая остаэ реакцлоииой сМЕ ЛЪроваи ВЮмвСВ (Ь 4 ЫВФ1 2 ста- стадия дия ехничесй оле 8-но Н Р 04 16,5Карбамид 8,3 28-н ехничесий олеум 18 Иа н 5 2 95 55 0 0,4 11,Спирт 10 85- Н РО а 16,6 8-н хничес 75 55 22,3 15 А8 ки л 18- ЧаОН Составитель Т.ВласоваРедактор Н.Рогулич Техред А,Кикемезей Корректор Заказ 2580/22ВНИИПИп д113035,Тираж 410 Государственного елам изобретений Москва, Ж, Р 4/5 илиал ППППатент , гУжгород, ул. Проектн МаОН 457Спирт 10085-ная Подпис омитета СССР открытий шская наб., эетость о йод ойале