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"Procédé de fabrication de sulfonates solubles dans l'huile et notamment d'alcoylbenzène sulfonates ".
La présente invention concerne un procédé perfectionné de production de sulfonates d'alcoyle benzène solubles dans l'huile à partir d'un mélange d'al- coyle benzènes. Plus particulièrement l'invention concerne un procédé donnant des sulfonates d'alcoyle benzène solu- bles dans l'huile légèrement colorés, pratiquement exempts de sulfonates d'alcoyle benzène insolubles dans l'huile.
Dans la production d'alcoyle benzènes
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applicables comme produits intermédiaires pour la faorici
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tion de composés tensio-actifs par alcoylation du benzène au moyen d'un agent d'alcoylation, il se forme d'habitude en plus des composés désirée, plus au moins d'alcoyle ben- zènes bouillant au-dessus et au-dessous de la gamme d'é- bullition des composés désirée.
A titre d'exemple, lorsque le benzène est alcoylé avec une fraction de dodécène de point d'ébullition voisin, le produit brut obtenu est composé de (a) benzène non alooylé, (b) produits inférieurs en disproportion contenant des non-aromatiques (naphtènes et saturés à chaîne cu- verte) et des alcoyle benzène en C6 à C9 (c) dodécylbenzène, et (d) une coupe résiduelle pratiquement distillable (gam- me d'ébullition A.S.T.M. entre environ 315,5 C. et
415.5 C.) qui est d'habitude désignée pcst-dodécyl- benzène brut. Bien que ce terme soit dans un certain sens inexact, il sera ainsi dénommé dans la présente description.
En fait, le postdodécylbenzène brut consiste principalement en alcoyle benzènes de poids mclé- culaire élevé à chaîne ramifiée. Les composants principaux sont des benzènes dialcoylés dans lesquels la chaîne al- coyle peut varier entre C9 et C15 (à la fois isomères para et meta) ou plus, et des mono C15 à C24 benzènes. La quan- tité de postdodécylbenzène brut produite et les prcpcr- tions relatives de ses composants indiqués varie quelque peu avec le rapport benzène/dodécène appliqué au stade d'alcoylation. De même, le poids moléculaire peut varier entre 275 et 450. En outre, le procédé réel appliqué peur l'alcoylation et le précédé de distillation conduisent à une variaion des propriétés du postdodécylbenzène.
Les sulfonates préparés à partir de
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postdodécylbenzène et de fractions analogues conviennent pour un certain nombre d'applications, par exemple comme détergents pour lubrifiant, inhibiteurs de corrosion, compositions détergentes, émulsifiants et analogues. Dans de nombreux cas les sulfonates sont indésirables à cause de leur coloration et du fait qu'ils ne sent pas totale- ment solubles dans l'huile. En général, la coloration du produit peut être amélioré en effectuant toute la réaction en présence d'un matériel de verre ou d'un matériel analo- gue passif comme l'acier inoxydable. La production d'un produit qui soit totalement scluble dans l'huile a été excessivement difficile par les procédés de la technique antérieure.
Il est bien connu que les sulfonates préparés à partir de mélanges d'alcoyle benzènes, comme le pcstdc- décylbenzène, sont composés de sulfonates de poids molé- culaire élevé qui sont solubles dans l'huile, plus cer- taines quantités de sulfonates de bas poids moléculaire qui sont insolubles dans l'huile. La présence de ces der- niers composés a été la cause de cet'ce difficulté. Des essais ont été entrepris pour éliminer ces sulfonates à bas poids moléculaire par exemple par distillation frac- tionnée permettant de se débarrasser de la première frac- tion pendant le stade de distillation.
Ce procédé ne donne que partiellement satisfaction étant donné qu'il est très difficile d'éliminer les composants à bas point d'ébul- lition par distillation, et qu'il se produit; des acides sulfoniques de bas poids moléculaire pendant la sulfona- tion.
La présente invention se propose donc de fournir un procédé permettant d'obtenir des sulfonates d'alcoyle benzène à partir de mélanges d'alcoyle benzènes en utilisant de l'acide sulfurique ou de l'oléum comme agent de sulfonation pour obvier aux inconvénients des
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procédés de la technique antérieure. La présente inven- tion se propose en outre de fournir un procédé permettant d'obtenir des sulfonates d'alcoyle benzène solubles dans l'huile, légèrement colorés et sensiblement exempts de sulfonates d'alcoyle benzène de bas pcids moléculaire.
Ces caractéristiques et autres avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre faite à titre illustratif et nullement limitatif.
En résumé, la demanderesse a trouvé que des sulfonates solubles dans l'huile, de bonne cou- leur et de bonne qualité, peuvent être préparés è partir d'un mélange d'alcoyle benzènes, par un procédé comportant la sulfonation suivie d'une phase d'extraction au sol- vant par charge, en utilisant à titre de solvant un volume
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relativement granà d'une huile sensiblement non aulfcna- à ble, grcefquoi l'acide sulfurique utilisé, les acides sulfoniques insolubles dans l'huile et les agents confé- rant de la couleur, sont éliminés des alcoyle benzènes non sulfones et des acides sulfoniques soluoles dans 1'nulle.
Avant de donner les exemplea spécifi- ques illustrant la présente invention, on indiquera en général le type et les quantitésdes divers composants nécessaires au procédé.
Comme signalé ci-dessus, le produit connu comme étant le postdodécylbenzène brut est applica- ble et, salon les conditions opératoires et de récupéra- tion utilisées pour la préparation de ce produit, le poids moléculaire peut varier entre environ 275 et 450. En géné- ral, le postdodécylbenzène brut est soumis à une distil- lation fractionnée par laquelle le produit ccnnu comme étant le dodécylbenzène est éliminé sous forme de distil- lat de tata. Le résidu connu comme étant le postdodécyl- benzène rectifié, ou plus simplement, comme étant le
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postdodécylbenzène, est un mélange de mono-alcoyle ben- zène at de dialcoyle benzènes dans le rapport approxima- tif de 2:3.
Ses propriétés physiques typiques sont les suivantes :
Densité à 38 C. 0,8549.
Poids moléculaire moyen = 385.
Pour cent sulfonable. " 88.
A. S.T.M. D-158 Engler
Pt d'éb. Initial 341,6
5 361,1
50 379,4
90 404,4
95 412,77
Pt. d'eb. F. 415,0
Indice de réfraction à 23 C. - 1,4900.
Indice consistométrique de viscosité
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à - 10*C. - 2800e-^-ti#orSd
20 280
40 78
80 18
Point d'aniline 69 C.
Point de congélation - - 31,65 C.
On peut appliquer, soit l'acide sulfu- rique concentré soit l'oléum comme agents de sulfonation.
Etant donné que les procédés de sulfcnation appliquant l'un ou l'autre de ces composés sont bien connus de l'hom- me de l'art, et, de plus, étant donné le fait que ces procédés sont amplement décrits dans les publications techniques et scientifiques, ils ne seront pas décrits ici,.
Faisant suite au stade de sulfonation, le mélange réactionnel est dilué avec une huile pratique- ment non sulfonable en une quantité qui peut varier entre environ 3 et 7 parties d'huile par partie des alcoyle
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benzènes. Il est préférable d'appliquer d'environ 4 à 6 parties de l'huile par partie des alcoyle benzènes. Les huiles applicables sont: les huiles légères de pétrole qui ont été raffinées scit par un solvant scit par un procédé chimique comme par traitement avec l'oléum pour éliminer les constituants non saturés et aromatiques d'avec l'huile de façon à les rendre pratiquement non sulfona- bles. Une huile que la demanderesse a trouvé particulière- ment intéressante dans le procédé de la présente invention est le produit connu sous la désignation d'huile miné- rale blanche, ou simplement d'huile blanche.
L'huile pos- sède deux fonctions. Elle agit comme diluant et provoque la séparation des agents générateurs de couleur et des acides sulfoniques de faible poids moléculaire d'avec les acides sulfcniques de poids moléculaire élevé et des alcoyle benzènes non sulfonés. Le traitement du mélange sulfoné avec l'huile blanche conduit à la formation da deux phases liquides. La phase supérieure comprend l'huile blanche ayant en dissolution les acides sulfoniques sc- lubles dans l'huile et la phase inférieure comporta l'a- cide épuisé ayant en dissolution les acides sulfoniques insolubles dans l'huile et les générateurs de couleur. La viscosité appropriée et préférée de l'huile blanche peut
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f entre varier entre 13 et 36,4 e ./. 15.5 et 20,6 centistokes à 37,7 C. respectivement.
Pour obtenir la couleur et la qualité optimum du sulfonate final soluble dans l'huile, il est nécessaire d'éliminer les acides sulfoniquea inso- lubles dans l'huile et les générateurs de couleur avant neutralisation des acides sulfoniques ou avant l'addition au mélange d'un solvant inerte comme l'hexane. De plus, il est obligatoire que la séparation ci-dessus soit effeo- tuée rapidement en moins de 24 heures.
Il va de soi que
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il est la présente invention n'est limitée à aucune théorie, mais
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possible de donner ici une explication plausible des résultats obtenus : Bien que les acides sulfcniques in- solubles dans l'huile et les générateurs de couleur soient initialement plus dissous dans la couche d'acide épuisé que dans la couche blanche, cette répartition de solubilité entre les deux couches varie avec le temps.
En conséquence, si les deux couchas ne sont pas séparées en l'espace de 24 heures, une grande quantité des deux impuretés entre en dissolution dans la couche d'huile blanche et reste sous forme d'impuretés dans les acides sulfoniques solubles dans l'huile après le traitement suivant. La séparation rapide de l'acide épuisé d'avec l'acide sulfonique est favorisée par dilution à l'huile, dilution au solvant ou par centrifugation.
Faisant suite au traitement du pro- duit réactionnel avec l'huile non sulfonable et à la sé- paration des deux pheses liquides ainsi formées, la phase supérieure comprenant l'huile non sulfcnable contenant en dissolution les acides sulfcniques d'alcoyle benzène de poids moléculaire élevé, est traitée par une terre activée. Les terres activées applicables comprennent la
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bauxite, le maéscî, l'argile "attapulgus", etc.
Les exemples suivants sent donnés à titre illustratif nullement limitatif de l'invention. Les parties y sont données en poids.
EXEMPLE 1.
On ajoute vingt parties de postdcdé- cylbenzène dans un réacteur pourvu de dispositifs de chauf- fage et de refroidissement, d'un agitateur et d'un dispo- sitif d'admission d'acide sulfurique ou d'cléum. Puis en ajoute seize parties d'oléum à 20 pour cent au réacteur en l'espace d'une heure. Pendant la réaction de sulfonation la température du mélange réactionnel est maintenue entre 65,5 C -71 C. La réaction de sulfonation terminée, on
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ajoute 100 parties d'huile blanche de viscosité 20,6 cen- tistokes à 37,7 c. au mélange réactionnel, que l'on envoie dans un deuxième réacteur ; on l'agite pendant 5 minutes à une température de 43 - 49 C. et le laissa ensuite re- poser pendant 2 heures.
Il se forme deux couches, une couche supérieure contenant les acides sulfoniques solu- bles dans l'huile (acide sulfonique postdodécylbenzène) et du postdodécylbenzène qui n'a pas réagi dissous dans l'huile blanche et une couche inférieure contenant les acides sulfoniques insolubles dans l'huile et les généra- teurs àe couleur dissous dans l'acide épuisé. On élimine la couche supérieure, on y ajoute 13 parties de "Dicalite Superolde", on y fait barboter de l'azote gazeux pour éliminer les gaz dissous comme SO2 et SO3, pendant 30 mi- nutes et puis on filtre pour éliminer la "Dicalite". On ajoute vingt parties de méthanol au filtrat, on agite le mélange résultant et puis le laisse déposer.
Deux cou- ches se forment, une couche supérieure contenant le pcst- dodécylbenzène n'ayant pas réagi dissous dans l'huile blanche et une couche inférieure contenant les acides sulfoniques solubles dans l'huile dissous dans le métha- nol. On élimine la couche inférieure et l'acide sulfonique en est récupéré sous forme d'un résidu par évaporation du méthanol. Par analyse l'acide sulfcnique récupéré sous forme de résidu est à 87 pour cent actif. L'acide sulfo- nique est neutralisé en utilisant toute base appropriée.
Les bases applicables comprennent les hydroxydes de mé- taux alcalins, en particulier les hydroxydes da sodium ou de potassium ou l'hydroxyde d'ammonium, ou leurs mélanges qui sont particulièrement appropriés, bien que l'on puisse appliquer des hydrcxydes de métaux alcalino-terraux comme les hydroxydes de calcium et de magnésium ou des basas organiques comme les amines, y compris les alcanolamines
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comme les éthanol-amines, la morpholine et substances analogues. Habituellement l'acide sulfonique est réduit à une activité d'environ 60 pour cent si le produit est à neutraliser avec une base de métal alcalin et à une activité entre environ 30 et 40 pour cent s'il est neutra-
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lisé avec une base da métal aloalino-terreux.
Dans l'un.: ou l'autre cas le produit neutralisé est une huile fluide soluble de couleur ambre clair et convient pratiquement bien comme huile détergente pour moteur ou il peut être utilisé pour la préparation de détergents.
On traite la couche d'huile contenant le postdodcylbenzène qui n'a pas réagi obtenue sous la forme de couche supérieure à partir du traitement au mé- thanol, avec une quantité additionnelle d'oléum pour sul- foner l'hydrocarbure qui n'a pas réagi et éliminer toute couleur ou générateurs de couleur introduits pendant le premier cycle de traitement. Après ce traitement, l'huile blanche peut être réutilisée.
EXEMPLE 2.
On reprend le procédé de l'exemple 1 à l'exception du fait que diverses quantités d'huile blanche sont utilisées pour la dilution du mélange réac- tionnel de postdodécylbenzène et d'oléum. Les résultats en sont donnés ci-dessous.
Rapport parties d'huile blanche. Rapport d'acide. près
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rostdodécylbanzàne. Tel quel. Csntriuga,-
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<tb> tion.
<tb>
<tb>
<tb>
1:1 <SEP> 35,5
<tb>
<tb>
<tb> :1 <SEP> 22,2 <SEP> 17.9
<tb>
<tb>
<tb> 5:1 <SEP> 13,0 <SEP> 6,6
<tb>
<tb>
<tb> 7:1 <SEP> 12,2 <SEP> 2,9
<tb>
Le rapport d'acide est égal au pour cent d'acide sulfurique divisa par la pour cent d'acide
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aulfcnique multiplié par 100. La demand8rass9 zaza pu
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obtenir aucune amélioration du rapport d'acide par cen- trifugation de l'échantillon 1 :1. Lorsque l'en utilisa 1 partie d'huile blanche par partie de postdedécylbenzène le mélange doit reposer pendant 3 cu 4 jours.
EXEMPLE ?.
Pour établir une comparaison entre la teneur du produit soluble dans l'huile obtenu par le pro- cédé de la présente invention et celle du produit obtenu par le procédé classique, l'essai suivant a été entrepris.
On divise un échantillon ae sulfcnate de sodium produit selon ce procédé, en fractions soluolas dans l'huile et insolubles dans l'huile au moyen d'un procédé d'extraction au solvant qui comporte l'extraction fractionnée de composants ayant des poids moléculaires de plus en plus faibles d'une solution méthanolique du sul- fonate. En utilisant le même procédé on divise un échan- tillon de sulfcnate de sodium produit par le procédé classique en fractions solubles dans l'huila et insolubles dans l'huile : les résultats sont donnés ci-dessous.
Procédé. Solubilité dans l'huile.
Huile de dilution. Scluble à 99,5% classique. Scluble à 81,3%
Il va de soi que la présente invention n'a été décrite qu'à titre purement explicatif et nulle- ment limitatif et que toute modification utilepourra y être apportée sans sortir de son cadre, A titre d'exemple, l'invention est illustrée spécifiquement en utilisant des acides sulfoniques synthétiques. Elle est aussi applica- ble, toutefois, aux procédés comportant l'application des acides sulfoniques naturels.
D'au tre part. il existe un certain nombre de phases du procédé qui doivent être suivies peur produire des sulfcnates d'alccyle aryle excellente du peint
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de vue qualité et couleur. Les stades de mise en oeuvre qui ne peuvent être modifiés sent : dilution du mélange d'acide sulfcnique avec ?-7 par-%Oies d'une huile minérale légère sensiblement non sulfcnable par partie des alcoyle benzènes. Cette phase de dilution doit précéder la neutralisation. Après dilution du mé- lange d'acide sulfonique avec l'huile, les deux couches de liquide doivent être séparées rapidement. Les varian- tes spécifiques décrites ne sont évidemment données qu'à titre d'exemples nullement limitatifs.
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"Process for the production of oil-soluble sulphonates and in particular of alkylbenzene sulphonates".
The present invention relates to an improved process for the production of oil soluble alkyl benzene sulfonates from a mixture of alkyl benzenes. More particularly, the invention relates to a process for yielding lightly colored oil soluble alkyl benzene sulfonates substantially free of oil insoluble alkyl benzene sulfonates.
In the production of alkyl benzenes
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applicable as intermediate products for faorici
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tion of surfactants by alkylating benzene with an alkylating agent, in addition to the desired compounds, more or less alkyl benzene boiling above and below is usually formed. the desired boiling range of the compounds.
By way of example, when the benzene is alkylated with a dodecene fraction of a similar boiling point, the crude product obtained is composed of (a) non-alooylated benzene, (b) disproportionately lower products containing non-aromatics ( naphthenes and saturated copper chain) and C6 to C9 alkyl benzene (c) dodecylbenzene, and (d) a substantially distillable residual cut (ASTM boiling range between about 315.5 C. and
415.5 C.) which is usually referred to as crude pcst-dodecylbenzene. Although this term is in some sense inaccurate, it will be referred to as such in the present description.
In fact, crude postdodecylbenzene consists mainly of branched chain high molecular weight alkyl benzenes. The main components are dialkylated benzenes in which the alkyl chain can vary between C9 and C15 (both para and meta isomers) or higher, and mono C15 to C24 benzenes. The amount of crude postdodecylbenzene produced and the relative precepts of its components shown will vary somewhat with the benzene / dodecene ratio applied at the alkylation stage. Likewise, the molecular weight can vary between 275 and 450. In addition, the actual process applied to the alkylation and the preceding distillation leads to a variation in the properties of the postdodecylbenzene.
Sulphonates prepared from
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postdodecylbenzene and the like are suitable for a number of applications, for example as lubricant detergents, corrosion inhibitors, detergent compositions, emulsifiers and the like. In many cases sulfonates are undesirable because of their coloring and the fact that they do not smell completely soluble in oil. In general, the coloring of the product can be improved by carrying out the entire reaction in the presence of a glass material or a passive like material such as stainless steel. The production of a product which is completely soluble in oil has been exceedingly difficult by the methods of the prior art.
It is well known that sulfonates prepared from mixtures of alkyl benzenes, such as pcstdc-decylbenzene, are composed of high molecular weight sulfonates which are oil soluble, plus certain amounts of low sulfonates. molecular weights that are insoluble in oil. The presence of these latter compounds has been the cause of this difficulty. Attempts have been made to remove these low molecular weight sulfonates, for example, by fractional distillation allowing the first fraction to be discarded during the distillation stage.
This process is only partially successful since it is very difficult to remove the low boiling point components by distillation, and occurs; low molecular weight sulfonic acids during sulfonation.
The present invention therefore proposes to provide a process making it possible to obtain alkyl benzene sulfonates from mixtures of alkyl benzenes by using sulfuric acid or oleum as a sulfonating agent in order to obviate the drawbacks of
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prior art methods. The present invention further proposes to provide a process for obtaining lightly colored, oil-soluble alkyl benzene sulfonates substantially free of low molecular weight alkyl benzene sulfonates.
These characteristics and other advantages of the invention will emerge more clearly from the description which follows, given by way of illustration and in no way limiting.
In summary, we have found that oil soluble sulfonates of good color and quality can be prepared from a mixture of alkyl benzenes by a process comprising sulfonation followed by sulfonation. solvent extraction phase per batch, using as solvent a volume
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relatively granular of a substantially unsulfonable oil, by virtue of which the sulfuric acid used, the oil-insoluble sulfonic acids and the color-imparting agents are removed from the unsulfonated alkyl benzenes and the soluble sulfonic acids in 1'null.
Before giving specific examples illustrating the present invention, the type and amounts of the various components required for the process will generally be given.
As noted above, the product known to be crude postdodecylbenzene is applicable and, depending on the process and recovery conditions used in the preparation of this product, the molecular weight can vary between about 275 and 450. In general In fact, the crude postdodecylbenzene is subjected to fractional distillation whereby the product known as dodecylbenzene is removed as tata distillate. The residue known as rectified postdodecylbenzene, or more simply, as being the
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postdodecylbenzene, is a mixture of monoalkyl benzene and dialkyl benzenes in the approximate ratio of 2: 3.
Its typical physical properties are as follows:
Density at 38 C. 0.8549.
Average molecular weight = 385.
Percent sulfonatable. "88.
A. S.T.M. D-158 Engler
Pt of eb. Initial 341.6
5 361.1
50 379.4
90 404.4
95 412.77
Pt. Of eb. F. 415.0
Refractive index at 23 C. - 1.4900.
Consistometric viscosity index
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at - 10 * C. - 2800e - ^ - ti # orSd
20,280
40 78
80 18
Aniline point 69 C.
Freezing point - - 31.65 C.
Either concentrated sulfuric acid or oleum can be applied as sulfonating agents.
Since sulphination methods applying either of these compounds are well known to those skilled in the art, and, moreover, given that these methods are amply described in the publications. technical and scientific, they will not be described here.
Following the sulfonation step, the reaction mixture is diluted with a substantially non-sulfonable oil in an amount which may vary between about 3 and 7 parts of oil per part of the alkyls.
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benzenes. It is preferable to apply about 4 to 6 parts of the oil per part of the alkyl benzenes. The applicable oils are: light petroleum oils which have been refined scit by a scit solvent by a chemical process such as by treatment with oleum to remove unsaturated and aromatic constituents from the oil so as to render them practically non-sulfonatable. One oil which the Applicant has found particularly interesting in the process of the present invention is the product known as white mineral oil, or simply white oil.
Oil has two functions. It acts as a diluent and causes the separation of color generating agents and low molecular weight sulfonic acids from high molecular weight sulfonic acids and unsulfonated alkyl benzenes. The treatment of the sulfonated mixture with white oil leads to the formation of two liquid phases. The upper phase comprises the white oil having dissolved the oil-soluble sulfonic acids and the lower phase comprises the spent acid having dissolved the oil-insoluble sulfonic acids and the color generators. The appropriate and preferred viscosity of white oil can
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f between vary between 13 and 36.4 e ./. 15.5 and 20.6 centistokes at 37.7 C. respectively.
To obtain the optimum color and quality of the final oil soluble sulfonate, it is necessary to remove the oil-insoluble sulfonic acids and color generators before neutralization of sulfonic acids or before addition to the mixture. an inert solvent such as hexane. In addition, it is mandatory that the above separation be effected quickly in less than 24 hours.
It's obvious that
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it is the present invention is not limited to any theory, but
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possible to give here a plausible explanation of the obtained results: Although the sulphonic acids insoluble in oil and the color generators are initially more dissolved in the layer of spent acid than in the white layer, this distribution of solubility between the two layers vary over time.
Consequently, if the two layers are not separated within 24 hours, a large amount of the two impurities dissolve in the white oil layer and remain as impurities in the soluble sulfonic acids in the oil. oil after the next treatment. The rapid separation of the spent acid from the sulfonic acid is promoted by oil dilution, solvent dilution or by centrifugation.
Following the treatment of the reaction product with the non-sulfonable oil and the separation of the two liquid phases thus formed, the upper phase comprising the non-sulfonatable oil containing in solution the sulfonic acids of alkyl benzene of molecular weight high, is treated by activated earth. Applicable activated lands include
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bauxite, maéscî, "attapulgus" clay, etc.
The following examples are given by way of non-limiting illustration of the invention. The parts are given by weight.
EXAMPLE 1.
Twenty parts of postdecyclbenzene are added to a reactor fitted with heating and cooling devices, a stirrer, and an inlet device for sulfuric acid or nuclium. Then add sixteen parts of 20 percent oleum to the reactor over an hour. During the sulfonation reaction, the temperature of the reaction mixture is maintained between 65.5 C -71 C. When the sulfonation reaction is complete, the reaction mixture is
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add 100 parts of white oil with a viscosity of 20.6 centistokes at 37.7 c. to the reaction mixture, which is sent to a second reactor; it is stirred for 5 minutes at a temperature of 43-49 ° C. and then allowed to stand for 2 hours.
Two layers form, an upper layer containing the oil-soluble sulfonic acids (postdodecylbenzene sulfonic acid) and unreacted postdodecylbenzene dissolved in white oil, and a lower layer containing the insoluble sulfonic acids in white oil. the oil and the color generators dissolved in the spent acid. The upper layer is removed, 13 parts of "Dicalite Superolde" are added to it, nitrogen gas is bubbled through it to remove dissolved gases such as SO2 and SO3, for 30 minutes and then filtered to remove "Dicalite. ". Twenty parts of methanol are added to the filtrate, the resulting mixture is stirred and then allowed to settle.
Two layers form, an upper layer containing unreacted pcst-dodecylbenzene dissolved in white oil and a lower layer containing oil soluble sulfonic acids dissolved in methanol. The lower layer is removed and the sulfonic acid is recovered therefrom in the form of a residue by evaporation of the methanol. By analysis, the sulfuric acid recovered as a residue is 87 percent active. The sulfonic acid is neutralized using any suitable base.
Applicable bases include alkali metal hydroxides, in particular sodium or potassium hydroxides or ammonium hydroxide, or mixtures thereof which are particularly suitable, although alkaline metal hydrides can be applied. earths like calcium and magnesium hydroxides or organic basas like amines, including alkanolamines
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such as ethanol amines, morpholine and the like. Usually sulfonic acid is reduced to about 60 percent activity if the product is to be neutralized with an alkali metal base and to about 30 to 40 percent activity if neutral.
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edged with an aloalino-earth metal base.
In either case the neutralized product is a light amber soluble fluid oil and is practically suitable as a detergent motor oil or it can be used for the preparation of detergents.
The oil layer containing unreacted postdodcylbenzene obtained as the top layer from the methanol treatment is treated with an additional amount of oleum to sulphonate the non-reactive hydrocarbon. not reacted and eliminate any color or color generators introduced during the first treatment cycle. After this treatment, the white oil can be reused.
EXAMPLE 2.
The process of Example 1 is repeated except that various amounts of white oil are used for the dilution of the reaction mixture of postdodecylbenzene and oleum. The results are given below.
White oil parts ratio. Acid report. near
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rostdodecylbanzàne. As is. Csntriuga, -
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<tb> tion.
<tb>
<tb>
<tb>
1: 1 <SEP> 35.5
<tb>
<tb>
<tb>: 1 <SEP> 22.2 <SEP> 17.9
<tb>
<tb>
<tb> 5: 1 <SEP> 13.0 <SEP> 6.6
<tb>
<tb>
<tb> 7: 1 <SEP> 12.2 <SEP> 2.9
<tb>
The acid ratio is equal to the percent sulfuric acid divided by the percent acid
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aulfcnic multiplied by 100. The demand8rass9 zaza pu
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No improvement in the acid ratio was obtained by centrifugation of the sample 1: 1. When used 1 part of white oil per part of postdecylbenzene the mixture should stand for 3 cu 4 days.
EXAMPLE?.
In order to establish a comparison between the content of the oil soluble product obtained by the process of the present invention and that of the product obtained by the conventional process, the following test was carried out.
A sodium sulfonate sample produced by this method is divided into oil soluble and oil insoluble fractions using a solvent extraction process which involves fractional extraction of components having molecular weights of. weaker and weaker of a methanolic solution of sulphonate. Using the same method a sample of sodium sulfonate produced by the conventional method is divided into oil soluble and oil insoluble fractions: the results are given below.
Process. Solubility in oil.
Dilution oil. Classic 99.5% soluble. Scluble at 81.3%
It goes without saying that the present invention has been described for purely explanatory and in no way limiting and that any useful modification can be made without going beyond its scope. By way of example, the invention is specifically illustrated. using synthetic sulfonic acids. It is also applicable, however, to processes involving the application of naturally occurring sulfonic acids.
On the other hand. there are a number of steps in the process which must be followed in order to produce excellent paint alkyl aryl sulfates.
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in terms of quality and color. The stages of implementation which cannot be modified include: dilution of the mixture of sulfcnique acid with? -7 per-% geese of a light mineral oil substantially non-sulfcnable per part of the alkyl benzenes. This dilution phase must precede neutralization. After diluting the mixture of sulfonic acid with the oil, the two liquid layers should be separated quickly. The specific variations described are obviously given only by way of non-limiting examples.