CS227562B1 - Způsob přípravy vápenatých solí kyselin alkylbenzensulfonových - Google Patents

Description

(54) Způsob přípravy vápenatých solí kyselin alkylbenzensulfonových

Vynález se týká způsobu přípravy vápenatých solí kyselin alkylbenzensulfonových s alkylem C_g až Qs neutralizací příslušných alkylbenzensulfonový|;h kyselin hydrátem nebo uhličitanem vápenatým v prostředí organických rozpouštědel jako xylenu, izobutanolu, chloroformu.

Vápenatě feoli alkylbenzensulfonových kyselin se používají v průmyslu textilních pomocných přípravků a zvláště pak v agrochemii jako emulgátory pro herbicidní a pesticidní přípravky. Pro přípravu herbicidů nebo pesticidů je nezbytné, aby přidávané emulgátory byly bezvodé, jelikož zvýšený obsah vodý vede k hydrolýze účinných složek, zvláště pak organofosfátů. Pro rozpuštění účinných vápenatých solí se proto používá směs organických rozpouštědel typu alkohol — aromatický uhlovodík, případně alkohol - aromatický uhlovodík — alifatický uhlovodík či halogenový uhlovodík. Neutralizace sulfokyseliny pevnou vápenatou sloučeninou probíhá v prostředí bezvodých rozpouštědel zanedbatelnou reakční rychlostí, kterou se nedaří zvýšit ani zahřátím až k teplotě bodu varu rozpouštědlové směsi. Stávající průmyslově využívané postupy přípravy vápenatých solí kyselin alkylarylsulfonových jsou založeny na neutralizaci kyselin alkylarylsulfonových vápenatou solí v prostředí s minimálním obsahem vody 10,5 % hmot., která je nezbytná pro dosažení reakční rychlosti vhodné pro průmyslové použití. Uvedený postup je energeticky značně náročný, jelikož se veškerá dodaná voda nezbytná k průběhu reakce i reakční voda musí z finálního produktu oddestilovat.

Při použití hydroxidu vápenatého v nevodném prostředí k reakci prakticky vůbec nedochází. Probíhá-li neutralizace hydroxidem vápenatým v prostředí s minimálním obsahem 10,5 % hmot. vody vzniká značné množství nezpracovatelných kalů (asi 10 % hmot.) a získaný produkt obsahuje obtížně sedimentovatelné částečky nezreagovaného hydroxidu vápenatého a jiných solí. Uvedený technologický postup je náročný nejen energeticky, ale i časově a vzhledem ke značnému množství odpadajících nezpracovatelných kalů je technologie nevhodná i z ekologického hlediska.

Použije-li se k neutralizaci kyselin alkylarylsulfonových v nevodném prostředí uhličitan vápenatý, k reakci prakticky nedochází. Je-li reakce uhličitanu vápenatého vedena v prostředí s minimálním obsahem 10,5 % hmot. vody, probíhá reakce za silného vývinu kysličníku uhličitého. Rychlost reakce je tedy limitována vývinem oxidu uhličitého. Napěňování reakční směsi při použití hořlavých kapalin jako média zvyšuje požární riziko a dochází ke strhávání par rozpouštědel do ovzduší unikajícím kysličníkem uhličitým. Při tomto postupu nedochází k dokonalému proreagování uhličitanu vápenatého s kyselinou alkylarylsulfo- ¹ novou, což má za důsledek že finální produkt' , obsahuje asi 10 % hmot. odpadajících nezpracovatelných kalů, které se od finálního produktu oddělují nejméně třítýdenní sedimentací. Velké množství kalů nedovoluje použití sedimentačních Odstředivek, volná sedimentace významně prodlužuje výrobní čas. Sedimentační nádrže zvyšují investiční náklady a náklady na údržbu a zvyšují požární zatížení aparatury čímž omezují výrobní kapacitu. Z konečného produktu je třeba oddestilovat dodanou i reakční vodu, Což je proces energeticky i časově náročný. '

Nyní bylo zjištěno, že uvedené nevýhody odstra' ňuje podle tohoto vynálezu způsob přípravy vápenatých solí kyselin alkylbenzensulfonových s alkylem C₈ až C₁₈ neutralizací příslušných alkylbenzensulfonových kyselin hydrátem nebo uhličitanem vápenatým v prostředí organických rozpouštědel jako xylenu, izobutanolu, chloroformu. Tento způsob spočívá v tom, že se k některé ze složek reakce, popřípadě jejímu roztoku nebo suspenzi nebo k reakční směsi přidá 0,01 až 5 % hmot. anorganic‘ ké kyseliny jako kyseliny dusičné nebo fosforečné ‘ nebo alifatické karboxylové kyseliny s jedním až třemi atomy uhlíku v molekule. Volná kyselina musí být přidána před začátkem neutralizační reakce.

Postup podle vynálezu dovoluje použít pro í neutralizaci hydrátu vápenatého, neutralizace je exotermní. Zvýšení reakční rychlosti adiabatickým průběhem exotermní reakce se příznivě projeví v nárůstu reakční rychlosti a ve snížení viskozity. Nižší viskozita reakční směsi zvyšuje rychlost přestupu hmoty mezi pevnou vápenatou solí a kapalinou, což má velice příznivý vliv na dokonalé proreagování složek směsi a tedy na dokonalé využití surovin. Konečná teplota reakční směsi po neutralizaci je výchozí teplotou pro oddestilování; reakční vody. Zahřátí suspenze vápenaté soli na 25 až 30 °C před vlastní neutralizací se projeví příznivě pro průběh neutralizace. /

Postupem podle vynálezu lze získat vápenaté soli kyselin alkylarylsulfonových v prakticky bezvodém prostředí, kde obsah vody nepřevyšuje 0,4 % hmot. V provozním měřítku přináší postup podle vynálezu úspory energie, zkrácení výrobních časů, j podstatné snížení úniku par organických rozpouštědel a množství odpadajících kalů, snížení požárního zatížení a požárního rizika výroby. Postup . podle vynálezu dovoluje nahradit dosud používaný uhličitan vápenatý hydrátem vápenatým, což vede k dalšímu snížení úniku organických rozpouštědel a zvýšení reakční rychlosti.

Příklad 1

Ke 12 hmotnostním dílům (dájp h. d.) hydroxidu vápenatého rozmíchaného ve 134 h. d. xylenu a 36 '* h. d. izobutanolu bylo přilito při 20 °C a normálním tlaku katalytické množství 0,28 h. d. kyseliny octové. Do rozmíchané suspenze hydroxidu vápenatého s katalytickým množstvím kyseliny octové bylo rychlostí 2 h. d./min. vnášeno 97 h. čL-j technické dodecylbenzensulfonové kyseliny. Při i exotermní reakci dosáhla teplota reakční směsi 75 °C. Z výsledného produktu byla oddestilována reakční voda v množství 5 h. d. a u získaného prakticky bezvodého produktu bylo přídavkem 0,3 h. d. monoethanolaminu upraveno pH na Hodnotu 7,5. Získaný produkt obsahoval stopy vody (zjištěno azeotropickou destilací s xylenem) ,a sušinu 38,1% (vakuově 45 min. při lÍ0°C z navážky 1 g na misku průměru 7 cm).

; / : ' Příklad 2

K 6 h. d. hydroxidu vápenatého rozmíchaného v 67 h. d. xylenu a 18 h. d. izobutanolu bylo přilito při 85 °C a normálním tlaku 0,28 h. d. kyseliny fosforečné (85 %). Do rozmíchané suspenze hydroxidu vápenatého s katalytickým množstvím kyše- ; liny fosforečné bylo rychlostí 1,8 h. d. za minutu i vnášeno 48 h. d. technické dodecylbenzensulfono- j vé kyseliny. V průběhu reakce póčala reakční směs vřít. Z výsledného produktu byla oddestilována reakční voda v množství 2,7 h. d. a u získaného produktu bylo upraveno pH přídavkem 0,18 h. d. diethanolaminu na 7,0. Analýzou zjištěny stopy vody a sušiny 37,9 %.

¹ Příklad 3 !

' K 11,8 h. d. hydroxidu vápenatého rozmíchané- ; Ho ve 132 h. d. xylenu a 35,h. d. izobutanolu bylo při 55 °C a normálním tlaku, přilito katalytické i množství 2 h. d. kyseliny mravenčí. Do připravené i rozmíchané suspenze bylo ryChostí 2 h.d./min. I j připuštěno 96 h. d. technické dpdecylbenzensulfo- j j nové kyseliny. Teplota reakční směsi stoupla až k varu. Z výsledného produktu bylo oddestilováno 5,3 H. d. reakční vody a u získaného produktu bylo přídavkem 0,38 h. d. triethanolaminu upraveno i pH na hodnotu 7,0. Získaný produkt obsahoval j stopy vody a sušina byla 38,0 %.

Příklad 4

Ke 12 h. d. hydroxidu vápenatého ve 134 h. d. xylenu a 36 h. d. izobutanolu bylo přilito při 15 °C a normálním tlaku katalytické množství 0,56 h. d.

, kyseliny octové. Do rozmíchané suspenze hydroxi- í du vápenatého s katalytickým množstvím kyseliny I octové bylo rychlostí 2 h. d./min. vnášeno 96 h. d. ^! technické dodecylbenzensulfonové kyseliny. Teplota reakční směsi dosáhla 68 °C. Z výsledného produktu byla oddestilována reakční voda v množství 5,5 h. d. a pH hotového produktu bylo upraveno přídavkem 0,15 h. d. diethylentriaminu na 7,2. Získaný produkt obsahoval stopy vody a měl sušinu 38,2 %.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob přípravy vápenatých solí kyselin alkylbenzensulfonových s alkylem C₈ až C₁₈ neutralizací příslušných alkylbenzensulfonových kyselin hydrátem nebo uhličitanem vápenatým v prostředí organických rozpouštědel jako xylenu, izobutanolu, éhloroformu, vyznačený tím, že se k některé ze složek reakce, popřípadě jejímu roztoku nebo suspenzi nebo k reakční směsi přidá 0,01 až 5 % hmot. anorganické kyseliny jako kyseliny dusičné nebo fosforečné nebo alifatické karboxylové kyseliny s jedním až třemi atomy uhlíku v molekule.