Способ получения динатриевых солей моноэфиров сульфоянтарной кислоты

% 22 . П. Перель,нуфриена 88,и М 1490673,977,тельство СССРрототип). АРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТ ССС М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИ НОУ СЗИДВТВЪС(84)(87) СПОСОБ ПОЛУЕНИЯ ВИНА ТРИЕВЫХ СОЛЕЙ МОНОЭФИРОВ СУЛЬ ФОЯНТАРНОЙ КИСЛОТЫ сульфированием полуэфиров малеииовой кислоты солями сернистой кислоты, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения произ водительности процесса,и качества целево го продукта, сулафирование проводят безводными солями сернистой кислоты в присутствии свободной нли связанной в виде крисйаллогиарвтов воды, взятой в отношении 1 86 - 3,72 моль на 1 моль безводной соли сернистой кислоты.При сульфировании в реакторе периодического. действия кристаллическим суль,фитом натрия 94%-ная глубина сульфирования достигается за 30 мин, Оанако, несмотря на частичное испарение влаги в процессе сульфирования, влажность продукта остается весьма высокой и составля ет 19,3%. В результате цальнейшего нагревания на протяжении 2 ч влажность снижается цо 6%, но одновременно глубина сульфирования падает до 90,0%, а соде ркание балластных веществ увеличивается в 1,5 раза. Оцноврвменно проиъ 55 Изобретение относится к способу получения аинатриевых солей моноэфиров сульфоянтарной кислоты, которые находят применение в качестве ПАВ.Известны способы получения цинатриевых солей моноэфиров сульфоянтарной ислоты, например, сульфированием моно- эфира малеиновой кислоты порошкообраэным кристаллическим сульфитом, содержащим ристаллизационную воау, в соотно 1 О шенин г-моль 0,8 - 1,2;1, Процесс проводят при нагревании ао 100 С (30- 100 оС)Однако целевой проаукт, полученный по вышеуказанному способу соцержит Я 0% 5 воды, что требует цополнительной стадии осушки аля получения целевого ПАВ в виде блоков, кусков, т.е. в тверцом состоянии, уцобных в транспортировке, хранении и применении.Наиболее близким к изобретению является способ получения аинатриевых солей моноэфиров сульфоянтапной кислоты, заключающийся в том, что полиэфиры малеиновой кислоты поавергают сульфированию кристаллическими солями сернистой кислоты, например сульфитом натрия, содержащем 7 моль кристаллизационной- воды на моль собственного сульфита. Пюцесс проводят при нагревании ао 100 С 2,З 0По этому способу получается продукт в вице плотной пасты, содержащей до 75- 80% сухих веществ и около 20-25% влаги. Однако и в этом случае цля получения тверцых кусковых моющих среаств уаале 35 нию подлежит не менее 17-22% влаги.При сульфировании полуэфиров малеиновой кислоты кристаллическим сульфитом натрия в смесительных реакторах периодического действия удаление влаги 40 производится в этих же реакторах. При этом процесс намного уцлиняется, произ водительность оборуцования падает, а выхоц и качество целевого продукта существенно снижается. 45 воаительность сульфуратора снижаетсяболее чем в 4 раза.В связи с этим сульфирование в реакторах периоаического цействия, совмещаемое с удалением избыточной влаги, рекоменауется и используется в произвоцсчвах небольшой мощности. При сульфиромнии полуэфиров кристаллическим сульфитом в шнековых смесителях непрерывногоаействия достигается во много раз большая произвоцительность и процукт получается с высоким выходом и высокогокачества. Однако продукт выхоцит иэ реактора с содержанием около 20% влаги,для уцаления которой необходима устаноека вальцевых сушилок. Необходимостьупаления избыточной влаги из плотнойпасты созцает существенные затруднения,особенно ощутимые при созцании крупнотоннажного произвоцства кусковых мокщих средств на синтетической основе,При сульфировании кристаллическимсульфитом натрия одновременное достижение высокой удельной производительностимаксимально возможной глубины сульфирования при низком соаержании влаги ибалластньй веществ весьма затруанительно,Целью изобретения является получениепроаукта улучшенного качества и увеличение проиэвоцительности процесса.Поставленная цель аостигается тем,что согласно способу получения цинатриевых солей моноэфиров сульфоянтарнойкислоты, сульфированием полиэфиров малеиновой кислоты солями сернистой кислотысульфирование провоцят безводными солямисернистой кислоты в присутствии свобоцнойили связанной в вице кристаллогиаратоввоаы, взятой в отношении 1,86 - 3,72 ыольна 1 моль безводной соли сернистой киолоты.Процесс проводят приобычных аля цанного процесса параметрах - температура 60-90 еС, давление атмосферное, время реакции 20-30 мин,Процесс протекает по схемеКОСОСН:СНСООН+ Иа 50 РОСОСН-СН бОИа) СООЙОХарактеристика исхоцных полуэфиров малеиновой кислотьп молекулярная масса - 340-360; плотность - 920- 958 гlм (при 90 С); температура застывания - 22-,35 С температура вспышВа ки - (закрытый тигель) - 130-147 С; температура воспламенения 183 С;о эфирное число 165-155 мг КОН-г.1022966 3Количественныйсостав исходных полиэфиров малеиновой кислоты, %: полуэфиры маленковой кислоты - 97-98; свободные гидроксилсодержащие.соединения - 0,9 1,3; свободный мвлеиновый ангидрид - 11-17.Белевым продуктом данного процесса являются динатриевые соли моноэфиров сульфоянтарной кислоты и гипроксилсоде жащих соединений (ДНС) - в качестве0 последних могут быть использованы нв сыщенные или ненасьппенные первичные спирты, алкилоламипы жиных кислот, вторичные спирты, этоксилаты спиртов, кислот, алкнлоламндов и пр. вещества, содержащие свободную гидроксильную группуе При получении жидких, пасто-и кремообразных,.ЛНС продукт содержит 45-55% ф сухих веществ, при получении твердых продуктов содеркание сухих веществ 96- 98%.Смесь сухих веществ содержит, %; ДНС 85-438%; соли минеральных кислот 4- 5, несульфированные соединения 5-6; влага 3-4.Т. пл. целевого продукта - обуглива ется, не плавясь.При количественном определении всех компонентов исходного и целевого про дукта используются известные метопики,В процессе разработки установлено, что при полном отсутствии влаги, т.е. при применении лишь одного безводного 35 сульфита, реакция сульфирования полуэфиров малеиновой кислоты вообще не проиохопит.Объясняется это тем, что в отсутствии влаги невозможна ионизация сульфита, который способен к взаимодействию с иена сыщенными связями попуэфиров мвлеино вой кислоты лишь в ионной форме. Однако количество влаги может быть намного меньше стехиометрического и опрецеляет ся,лишь воэможйостями перемешиввния и пластично-текучими свойствами смеси. Установлено, что если в сульфирующемагенте содержание влаги не ниже 20% масс,.,.то в условиях интенсивного перемешиванияпроцесс сульфирования протекает такжеуспешно, квк и при использовании кристаллического сульфата, лишь с той рвзницей, что влажность получаемого продуктав 3-4 раза ниже. Кроме того, првктичео55ки спо об внесения минимально необходимого количества воды не имеет существенного значения, Оно может быть обеспечено путем смешения безводного сульфита натрия с расчетным колнчествОм, кристаллического путем рввномерого ув лвжнения безводного сульфитв заданным количеством нпи внесением последней в смеситель. одновременно с подачей без водного сулъфитв натрия и полуэфиров мвлеиновой кислоты.П риме р 1. 1.1. В реакторпе риодического действия емкостью 250 л загружают 71,6 кг технических. полуэфн ров малеиновой кислоты ( 70,2 кг 110% нмк)16,8 кг. (0,13 моль) 97%-ного беэвоп ного сульфита натрия и 22,5 кг 96% ного кристаллического сульфита натрия (10,8 кг 100%-ного или 0,08 моль).При добавлении 22,5 кг кристалличес кого сульфита натрия в реакционную смесЬ вводят 11,25 кг воды или 0,62 моль Нф) на 1 моль безводного сульфита натрия, Мол. мас. М 150 7 НъО = 252 Мол. мас. НО 18 252-7,18 22,5 -Х х.на в . Йлб ав 252.0,62 мольТаким образом, отношение воды к без водному сульфиту натрия в реакционной смеси 0,62; 0,21 или 3: 1. В результате 30-мин перемешнванияпри 60 - 90 эС и испарения 2,95 кг вэды получено 106,8 кг продукта, содержвщего, кг: динатриевая соль моноэфиров сульфоянтарной кислоты 89,7; бвлластные вещества (смесь солей сульфо,янтарной, малеиновой и сернистой кнслот) 88 влага (7,8 мас.%), 8,3, чтосоответствует 94% ной глубине сульфированин.1, 2. При сульфнровании того же количества полуэфиров малеиновой кислоты 35 кгсульфовгента, состоящего нз 20,2 кг(0,16 .моль) безводного н 14,8 кг(0,06 моль) кристаллического сульфитанатрия при испарении около 2 кг водыполучено 104,6 кг продукта,сопернишвго, кг. целевый продукт 89,7; балластныевещества 8,9; влаги (5,8 мас,%) 6 чтосоответствует глубине сульфирования,равной 91,0%,В этом случае в внпе кристаллогипрвтв сульфитв натрия 8050 7 НОв режпионную смесь вводят 7,4 кг воды,(0,41 моль). Моляриое отношение воды кбезводному сульфиту натрия 0,41:0,22или 186 ф 1.Попученный в количестве 59,2 г/ч прэцукт прецставлявт собой плотную пластю чатую при повышенных температурах массу; содержащую 50,2 кг/ч динатриевой соли моноэфиров сульфоянтарной кислоты 3,3 кг балластных веществ и 8,7. кг влаги (9,6%); что соответствует 96%-ной глубине сульфирования.П р и м е. р 7 1 по прототипу). При сульфировании в цвухвальном смеситель 10 ном реакторе периодического действия емкостью 250 л эагружают 71,6 кг технических попуэфиров маленковой кислоты, соцеркащих 70,2 кг собственно по- лиэфиров н 88, 7 кг ( 0,22 моль) 97%-ного семивоцного кристаллического сульфита содержащего 27,0 кг (0,21 моль) безводного сульфята (1,54 моль НО на 0,21 моль Ма 50 или 7 ф 1). В тече ние 30 мин нагревания реакция эаверща ется. Одновременно происхоцит испарение, примерно, 8 кг воцы. В полученных 122,3 кг плотной пасты содержится 89,7 кг (0,19 г,моль) цинатриевой соли моноэфиров сульфоянтар ной кислоты, 8,9 кг балластных веществ и 23,7 кг влаги (19,3 мас.% что соот ветствует 94%-ной глубине сульфирова ния.При цальнейшем двухчасовом нагревании дополнительно уцалвно 17,4 кг вла ги и получено 104,9 кг продукта в виде плотнык комков, содвркащих 88,9 г (0,18 кг.моль) динатриевых солей моно эфиров, 12,7 кг балластных веществ и 6,3 кг влаги (6,0 мас.%), что соот- .- ветствует 90,0%-ной глубине сульфирования,В табл, 1 сведены примеры реалиаации предлагаемого способа.В табл, 2 приведен состав сульфирую щего агента.,70:13,70 Э, 1 10 Э Преааарвтщвио уааеаеенный беэеоазый суаьФет ватри 2,9:1 80:1 Э9:1 5,8 13 3 4 оааоаремевача вБеааоа 80 11,80 2,451 еМВ суаефатв аоааремеююя ао(оаа Вейте 6, йрвварателвао уааажвеивыа безас аямй суаъФет 5,70:17,70 2,48:1 Хрвсталаачесвиафвт аатриа семавоааЮ 5;27,85 7 85 5,честно активной основ цлагако ни улучшается кавыражающеесронних вещес к солям моноэ значительноу ность един ого спо ивается вь ьфирования с величить н моноэфи ров тонне гото ц целевого про цо 96%, чт а 67 кг соцеркасульфоянтарной вого продукта,я в снижении с одержа вс 15%до 7,6%по от фкровсульфоянтарной величиваетсяпроиэво ицы обьема оборуаова Составитель Т. ВласоваТехрец М.Коштура тор М. Товт шетн рректо 4150/15 Тираж 418ВНИИПИ Государственного комитепо цепам изобретений и открыт 13035, Москва, Ж-З 5, Раушская Заказ писное б ц. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгороц, ул. ая, 4 При прим соба увелич цукта сул позволяет у ние солей кислоты в ия посто ошению кислоты ительия.