CS196932B1 - Způsob sulfatace nebo sulionace organických látek - Google Patents

Abstract

Vynález se týká způsobu sulfatace nebo sulfonace organických látek například sulfatace mastných alkoholů, popřípadě etoxilovaných mastných alkoholů nebo sulfonace alkylbenzénu popřípadě alfaolefinů. Ze vzniklých sulfoesterů případně sulfokyselin se po neutralizaci získají povrchově aktivní látky, tvořící základní složku pracích a čistících prostředků.

Description

Vynález se týká způsobu sulfatace nebo sulfonace organických látek například sulfatace mastných alkoholů, popřípadě etoxilovaných mastných alkoholů nebo sulfonace alkylbenzénu popřípadě alfaolefinů. Ze vzniklých sulfoesterů případně sulfokyselin se po neutralizaci získají povrchově aktivní látky, tvořící základní složku pracích a čistících prostředků.

V současné době je pro sulfataci nebo sulfonaci organických látek používán téměř výhradně plynný kysličník sírový nejčastěji připravovaný spalováním síry v suchém vzduchu, následnou katalytickou oxidací vzniklého kysličníku siřičitého a ochlazením plynné směsi dosahující 6 až 9 % obj. kysličníku sírového.

Požadavky na kvalitu vyrobené povrchně aktivní látky, především na malé zabarvení, jsou splnitelné pouze tehdy, probíháli sulfatace nebo sulfonace v tenké vrstvě organické látky při parciálním tlaku kysličníku sírového v plynu 8 až 12 kPa a molárním poměru kysličníku sírového oproti mastným, popřípadě etoxylovaným mastným alkoholům a alkylbenzénu 1,02 až 1,04 a alfaolefinům 1,08 až 1,14. Vzhledem k exotermičnosti reakce a negativnímu vlivu vyšší teploty na kvalitu produktu je nutný intenzivní odvod vzniklého reakčního tepla v průběhu sulfatace nebo sulfonace — především v začátku procesu.

Moderní způsoby sulfonace nebo sulfatace organických látek se vyznačují tím, že tenká vrstva organické látky stékající po svislé chlazené ploše je sulfatována nebo sulfonována kysličníkem sírovým obsaženým v souběžně proudící plynné směsi o vstupním parciálním tlaku kysličníku sírového 8 až 12 kPa. Rychlost (stékání) organické látky je mimo gravitační síly ovlivňována především rychlostí souběžně proudící plynné směsi, která předává svou hybnost vrstvě organické látky a tím ji urychluje. Zvýšení rychlosti stékání organické látky snižuje měrně vrstvu této látky a umožňuje rychlejší průběh reakce a zároveň zvyšuje převod tepla na chladicí stěnu.

Nevýhodou dosavadního způsobu je skutečnost, že organická látka přichází do styku s kysličníkem sírovým okamžitě po vstupu do reakce, kdy rychlost stékání není ještě zvýšena převodem hybnosti z proudící plynné směsi. Proto je nutno pracovat s malým parciálním tlakem kysličníku sírového, jinak by došlo k prudkému zvýšení teploty a snížení kvality produktu.

Uvedenou nevýhodu odstraňuje způsob podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že vrstva stékající organické látky je nejprve uváděna ve styk se suchým vzduchem proudícím souběžně rychlostí 20 až 40 m/s a teprve v další fázi procesu je do proudícího vzduchu přiváděna plynná směs obsahující 8 až 10 % obj. kysličníku sírového.

198932

Výhodou způsobu podle vynálezu je především to, že kysličník sírový přichází ve styk s vrstvou organické látky až ve fázi, kdy rychlost stékání je zvýšena a tím úměrně zmenšena tloušťka vrstvy vlivem převodu hybnosti ze souběžně proudícího vzduchu v začátku procesu. Menší tloušťka vrstvy znamená úměrné zvýšení odvodu reakčního tepla po přívodu plynné směsi s obsahem kysličníku sírového a tím i snížení teploty organické látky, což příznivě ovlivňuje kvalitu produktu. Alternativně je možno při dodržení stejné kvality produktu pracovat s vyšší koncentrací kysličníku sírového v plynné směsi a tím snížit energetické náklady na kompresi vzduchu nutného pro její přípravu.

Příklad

Na povrch chlazené plochy je přiváděno 595 kg etoxylovaného mastného alkoholu o molekulové váze 395. V horním úseku chlazené plochy proudí souběžně s vrstvou etoxylovaného mastného alkoholu rychlostí 30 m/s 468 Nm³ suchého vzduchu, do něhož je přiváděno 386 Nm³ plynné směsi s obsahem 9 % obj. kysličníku sírového připravené spálením 51 kg síry v 403 Nm³ suchého vzduchu, katalytickou oxidací vzniklého kysličníku sírového a ochlazením vzniklé plynné směsi na 45 °C. Po sulfataci je vzniklý sulfoestér neutralizován 40% roztokem hydroxidu sodného a naředěn vodou. Výsledným produktem je 30% roztok alkylpolyglykoletersíranu o množství 2500 kg.

Kvalitativní ukazatele: A dosavadní způsob 0,75 způsob podle vynálezu 0,67

B

100

A nenasulfatovaný podíl % B zbarvení produktu %

Claims (1)

1. Způsob sulfatace nebo sulfonace organických látek stékajících v tenké vrstvě po povrchu chlazené plochy plynným kysličníkem sírovým z proudu plynné směsi proudící souběžně s vrstvou organické látky, vyznačený tím, že vrstva stékající organické látky je nejprve uvávynálezu:

   děna ve styk se suchým vzduchem proudícím souběžně rychlostí 20 až 40 m/s a teprve v další fázi procesu je do proudícího vzduchu přiváděna plynná směs obsahující 8 až 10 % obj. kysličníku sírového.