CS263239B1

CS263239B1 - Mixture tensides on the base of alkylbenzensulphonic acid or salts with hydrotropic agent thereof

Info

Publication number: CS263239B1
Application number: CS871153A
Authority: CS
Inventors: Milan Ing Morak; Karel Ing Muller; Miloslav Pedal; Jaroslav Ing Haumer; Vlastimil Ing Peterka; Jiri Kepl; Otakar Rndr Prachar; Stanislav Simek; Pavel Hauptfleisch; Josef Ing Lazecky; Josef Ing Plachy
Original assignee: Morak Milan; Muller Karel; Miloslav Pedal; Haumer Jaroslav; Vlastimil Ing Peterka; Jiri Kepl; Prachar Otakar; Stanislav Simek; Pavel Hauptfleisch; Lazecky Josef; Plachy Josef
Priority date: 1987-02-20
Filing date: 1987-02-20
Publication date: 1989-04-14
Also published as: CS115387A1

Abstract

Řešení představuje způsob výroby indansulfonové kyseliny kosulfonaoí indanu s alkylbenzenem pomocí oxidu sírového. Přitom vzniká směs alkylbenzensulfonové kyseliny a indansulfonové kyseliny. Po sulfonaci je možné vzniklou směs neutralizovat alkalickými hydroxidy. Oproti známým postupům přípravy indansulfonové kyseliny má postup výhody v tom, že vzniká produkt s nepatrným podílem anorganických síranů, nevznikají vedlejší obvyklé produkty jako sulfony. Produkt je při jednoduchém výrobním postupu dostatečně čistý, výtěžky jsou daleko vyšší než u známých postupů. Způsob je výhodný i oproti podobnému postupu pro výrobu sgmotné alkylbenzensulfonové kyseliny, protože neobsahuje anhydridy sulfonových kyselin, má menší podíl nesulfonovaných podílů i menší podíl volné kyseliny sírová. Způsob výroby Indansulfonové kyseliny nebo jejich solí alkalických zpočívá v tom, že se směs indanu s alkylbenzenem v hmot. poměru 0,01 až 0,35 kosulfonuje plynným oxidem sírovým zředěným inertním plynem na koncentraci 2 až 20 % molárních oxidu sírového k sulfonovaným surovinám 1,0 až 1,3 a při teplotě 20 až 80 °CThe solution is a method of production indanesulfonic acid cosulfonium indane with alkylbenzene using sulfur trioxide. This produces an alkylbenzene sulfonic acid mixture acid and indanesulfonic acid. After sulfonation it is possible to neutralize the resulting mixture alkaline hydroxides. Compared to friends procedures for the preparation of indanesulfonic acid the process has the advantage of producing a product with a low proportion of inorganic sulphates, do not produce conventional side products like sulfones. The product is simple to manufacture the process is sufficiently pure, the yields are far higher than in the known procedures. Way it is also advantageous over a similar procedure for manufacturing of alkyl alkylbenzene sulfonic acid, because it does not contain sulfonic anhydrides acid, has a minor proportion of non-sulfonated and less free acid sulfuric. Process for the preparation of indanesulfonic acid or their alkali salts reside in that an indane / alkylbenzene mixture is present in wt. a ratio of 0.01 to 0.35 cosulfonates Sulfur trioxide diluted with inert gas gas to a concentration of 2 to 20 mol% sulfur trioxide to sulfonated raw materials 1.0 to 1.3 and at 20 to 80 ° C

Description

Vynález se týká způsobu výrpby indansulfonové kyseliny ve|směsi s alkylbenzensulfonovou kyselinou ,případné směsí jejich alkalických solí založeném na kosulfonaci indanu s alkylbenzenem.The present invention relates to a process for producing indanesulfonic acid in admixture with an alkylbenzenesulfonic acid, optionally a mixture of their alkali salts based on the cosulfonation of indane with alkylbenzene.

Indansulfonová kyselina,respektive její alkalické soli,jsou nová hydrotropní činidla určená k využití při výrobě tenzidů a detergentů.Indanesulfonic acid or its alkali salts are novel hydrotropic agents for use in the manufacture of surfactants and detergents.

Je známo,že indansulfonovou kyselinu lze připravit sulfonací indanu kyselinou sírovou nebo oleem,při čenž vzniká sněs 4- a 5-indansulfonové kyseliny.Po neutralizaci alkaliemi vzniká pak směs indansulfonátů vedle značného podílu alkalického síranu, protože sulfonační činidlo je nutné brát ve velkém přebytku.K odstranění síranových iontů lze sice použít postupů spočívajících na srážení a oddělení nerozpustných síranů nebo na frakční krystalitaci , avšak tyto postupy jsou pracné ,vyžadují nákladná zařízení a snižují výtěžky indansulfonátů.It is known that indanesulfonic acid can be prepared by sulfonating indane with sulfuric acid or oleum to produce 4- and 5-indanesulfonic acids. After neutralization with alkali, a mixture of indanesulfonates is formed in addition to a significant proportion of alkali sulfate, since the sulfonating agent needs to be taken in large excess. While methods for precipitating and separating insoluble sulfates or fractional crystallization may be used to remove sulfate ions, these processes are laborious, require expensive equipment and reduce the yield of indanesulfonates.

Dalěími možnostmi k uskutečnění sulfonace indanu je přenesení známých možností postupů pro sulfonači nízkovroucích aromátů na sulfonací ortokondenzovaných hydroaromátů,mezi něž indan patří. Takovými postupy jsou sulfonace přebytku indanu kyselinou sírovou za azeotropického oddestilování reakční vody nebo sulfonace přebytku indanu za varu kysličníkem sírovým.Tyto postupy dávají sice produkty bez volné|kyseliny sírové,respektive po neutralizaci bez síranů,avšak jsou spojeny se značnými nedostatkyjjako vedlejší produkt vznikají nerozpustné sulfony v množství od 2 do 30 molárních ^,tím dochází k snížení výtěžků a sulfony je nutno z reakčních produktů oddělovat.Z reakční směsi je nutné oddělovat nezreagovaný indan,dokonce i poslední stopy indanu je nutné oddělit od indansulfonátů speciálními postupy pro jeho hořlavost a zápach.Oddělené indansulfonáty z těchto postupů bývají tmavé a je nutné je rafinovat.Složitost postupů vedeAnother possibility for carrying out the sulfonation of indane is to transfer the known process options for sulfonation of low-boiling aromatics to sulfonation of ortho-condensed hydroaromatics, including indane. Such processes are sulphonation of excess indane with sulfuric acid while azeotropically distilling off the reaction water or sulphonation of excess indane while boiling with sulfur trioxide. In the amount of from 2 to 30 molar, the yields are reduced and the sulfones need to be separated from the reaction products. Unreacted indane must be separated from the reaction mixture, even the last traces of indane must be separated from the indane sulfonates by special procedures for its flammability and odor. Separate indanesulfonates from these processes tend to be dark and need to be refined

IAND

-2nakonec k značným ztrátám a nízkým výtěžkům. ^{283 238} Finally, there are significant losses and low yields. ^{283 238}

Nyní byl nalezen nový výhodný způsob výroby indaneulfonové kyseliny nebo jejich alkalických solí zpčívajícív tom,že směs indanu e alkylbenzenem v hmotnostním poměru 0,01 až 0,35 ^se kosulfonuje plynným oxidem sírovým zředěným inertním plynem na konoentraoi 2 až’20 % mol. oxidu sírového při molárním poměru oxidu sírového k sulfonováným surovinám 1,0 až 1,3 a při teplotě 20 až 80½.We have now found a new preferred process for the preparation of indane sulfonic acid or its alkali salts by cosulfonating a mixture of indane with alkylbenzene in a weight ratio of 0.01 to 0.35 ^with dilute inert gas to a concentration of 2 to 20 mol%. sulfur trioxide at a molar ratio of sulfur trioxide to sulfonated feedstocks of 1.0 to 1.3 and at a temperature of 20 to 80 °.

Vzniklý kyselý produkt sulfonaoe obsahuje indaneulfonovou a alkyl benzenovou kyselinu v poměrech danýoh poměrem sulfonovanýoh surovin. Je možné jej skladovat a neutralizaci na alkalické soli uskutečnit až při navazující výrobě detergentů nebo je možné produkt neutralizovat ihned po sulfonaoi ve vodném prostředí alkalickými hydroxidy a do výroby detergentů dodávat ve formě roztoku alkalických solí indaneulfonové a alkylbenzensulfonové kyseliny . Protože detergenty obsahují zpravidla jako základní tenzid alkylbenzensulfonát,je tímto postupem spojena výroba hydrotropního indaneulfonátu a výrobou základního tenzidu, alkylbenzensulf onátu.The resulting acid sulfone product contains indane sulfonic acid and alkyl benzene acid in ratios given by the ratio of sulfonated raw materials. It can be stored and neutralized to the alkali salts only after the subsequent detergent production, or the product can be neutralized immediately after the sulfonation in aqueous medium with alkali hydroxides and supplied to the detergent production in the form of an alkali salt solution of indane sulfonic acid and alkylbenzene sulfonic acid. Since detergents generally contain an alkylbenzene sulfonate as the basic surfactant, this process involves the production of a hydrotropic indane sulfonate and the production of a basic surfactant, the alkylbenzene sulfonate.

Základními surovinami pro postup výroby podle vynálezu jsou indan a alkylbenzen.Použitý teohnioký indan musí být prostý fenolic kých sloučenin a organiokýoh bází,má obsahovat nejméně 70% hmot. indanu, nejlépe víoe než 95% hmot. indanu a nesmí obsahovat víoe než 10% hmot,nesulfonovatelnýoh podílů.Alkylbenzen je běžnou surovinou pro výrobu tenzidů a nejlépe je používat lineárního alkyl benzenu se střední molární hmotností 320 až 360 g. mol**¹· Obsah nesulfonovatelnýoh podílů v alkylbenzenu musí být nižěí než 5% hmot nejlépe nižěí než 0,5% hmot.Poměr indanu k alkylbenzenu v sulfonované směsi obou surovin se řídí podle požadavků na dosažení hydrotropní účinnosti.Nižěí hmotnostní poměry ihdansulfonátu k alkylbenzensulf onátu mezi 0,01 až 0,08 jsou vhodné pro případy,kdy indaneulfonát má zajistit hydrotropní účinky v tenzideoh. vyěší osř poměry mezi 0,01 do 0,35 jsou vhodné pro zajištění hydrotropníoh účinků v mnohasložkových detergenteoh nebo násadáoh na suSeni detergentů,do nichž je indansulfonát dávkován spolu s alkylbenzensulf onátem. Horní hranioe hmotnostního poměru surovin je také dána tím, že při vyěším obsahu indanu je již tenze par indanu nad kapalnou fází tak velká,že dochází k sulfonaoi ve značnější mířeThe basic raw materials for the process according to the invention are indane and alkylbenzene. The teohniocyanate used must be free from phenolic compounds and organo-organic bases, it should contain at least 70% by weight. % of indane, preferably more than 95 wt. alkylbenzene is a common raw material for the production of surfactants and is best to use linear alkyl benzene with an average molar mass of 320 to 360 g. mol ** ¹ · The content of non-sulfonable moieties in alkylbenzene must be less than 5% by weight preferably less than 0.5% by weight. The ratio of indane to alkylbenzene in the sulphonated mixture of the two raw materials is governed by the requirements for achieving hydrotropic efficiency. wherein the indane sulfonate is intended to provide hydrotropic effects in the surfactant. Higher ratios between 0.01 to 0.35 are suitable to provide hydrotropic effects in multi-component detergent or drying agents for detergents to which the indanesulfonate is dispensed together with the alkylbenzenesulfonate. The upper limit of the weight ratio of the raw materials is also given by the fact that at higher levels of indane, the vapor pressure of the indane above the liquid phase is already so high that sulfonaoi occurs to a considerable extent.

283 239 v parní fázi a odpadní plyny ze sulfonace obsahují značný podíl mlhy indansulfonové kyseliny·283 239 in the vapor phase and the off-gases from sulphonation contain a significant proportion of the indansulphonic acid mist ·

Sulfonači směsi indanu s alkylbenzenem lze vést v kontinuelnim nebo diskontinuelnim pochodu.V diskontinuelním pochodu a uspořádání se probublává předloženou směsí kapalných surovin sulfonační plyn a po zavedení 1,0 až 1,3 molů oxidu sírového na 1 mol suroviny je sulfonace ukončena.Při kontinuálním poohodu lze také pracovat v barbotážním systému a to bud*v jediném reaktoru, nebo v kaskádě reaktorů,kde do prvního reaktoru se přivádí veškeré množství kapalné směsi surovin a přívod sulfonačniho plynu je rozdělen do jednotlivých stupňů tak,aby celkový poměr uváděných surovin a kysličníku sírového odpovídal molárnímu poměru SO^ směs indan a alkylbenzen 1,0 až 1,3.Pro kontinuelní sulfonací jsou výhodné pochody využívající sulfonací kapalných surovin ve filmu se souproudně procházejícím plynem sulfonačním.Při tom je opět poměr uváděných surovin v uvedeném molárnim poměru.Po separaci kapalné fáze od plynné fáze může následovat další zpraoování kapalného produktu sulfonace.Kromě těchto systémů je k sulfonací možno použít zařízení s intenzivním mechanickým mícháním obou fází nebo různé hybridní postupy.Sulfonation mixtures of indane with alkylbenzene can be conducted in a continuous or discontinuous process. In the discontinuous process and arrangement the sulfonation gas is bubbled through the present mixture of liquid raw materials and after the introduction of 1.0 to 1.3 moles of sulfur trioxide per mole of raw material. it is also possible to work in a barbotage system either in a single reactor or in a cascade of reactors, where all the liquid feedstock mixture is fed to the first reactor and the sulphonation gas supply is divided into individual stages so that the total ratio of feedstock and sulfur trioxide For a continuous sulphonation, processes using sulphonation of liquid raw materials in a film with a co-flowing gas of sulphonation gas are advantageous.After this, the ratio of the raw materials mentioned in said molar ratio is again after the liquid phase separation. from pl The other phase may be followed by further processing of the liquid sulfonation product. In addition to these systems, equipment with intense mechanical agitation of both phases or various hybrid processes may be used for sulfonation.

Molární poměr oxidu sírového k sulfonované směsi surovin mezi 1,0 až 1,3 je dán účinnosti sulfonačniho zařízení.Pří dobré účinnosti je výhodné udržovat molární poměr o málo vyšší než 1,0, obvyklé poměry v dobře praoujících zařízeních se pohybují mezi 1,02 až 1,05.Při vyšších poměrech může dooházet k oxidacím a zhoršení zbarvení produktů. Účelné je řídit nejvhodnější molární poměr podle stupně sulfonace surovin tak,aby nesulfatovaný podíl se pohybovaljmezi 0,5 až 3% hmot. na produkt sulf onace.The molar ratio of sulfur trioxide to sulfonated raw material mixture between 1.0 to 1.3 is given by the efficiency of the sulfonation apparatus. With good efficiency it is preferable to keep the molar ratio slightly higher than 1.0, the usual ratios in well-roasting plants are between 1.02 At higher ratios, oxidation and deterioration of the products may occur. It is expedient to control the most suitable molar ratio according to the degree of sulfonation of the raw materials so that the unsulfated fraction is between 0.5 and 3% by weight. to the sulfation product.

Koncentraoe oxidu sírového v sulfonačním plynu se má pohybovat mezi 2 až 20% mol. Přitom v barbotážních systémech se pracuje obvykle s koncentracemi od 8 do 20 % mol.,ve filmových reaktorech s konoentracemi mezi 2 až 5% mol.The sulfur trioxide concentration in the sulfonation gas should be between 2 and 20 mol%. In barbotage systems, concentrations of from 8 to 20 mol% are usually employed, and in film reactors with concentra- tions between 2 and 5 mol%.

Sulfonace je značně exotermní reakce a teplota reakční směsi v předep^jsanén rozmezí 20 až 80 *0 musí být udržována vhodným chlazením vodou. Spodní hranice rozmezí je dána dobrou účinností vodního chlazení a snižující se viskozitou produktu sulfonace s teplotou.Horní hranice je dána tím,že za vyšších teplot mohou snadněji probíhat nežádoucí oxidace,tmavnutí produktu a zvyšuje se únos mlhy obsahující zejména indansulfonovou kyselinu.Nejvhodnější teploty při sulfonaoi jsou mezi 30 až 50^eC.Sulfonation is a highly exothermic reaction and the temperature of the reaction mixture in the prescribed range of 20 to 80 ° C must be maintained by suitable water cooling. The lower limit of the range is given by the good efficiency of water cooling and the decreasing viscosity of the sulphonation product with temperature.The upper limit is given by the fact that at higher temperatures undesirable oxidation, darkening of the product and increased mist abduction containing mainly indansulfonic acid can occur. are between 30 and 50 ^e C.

283 239283 239

Produkt sulfonaoe indanu a alkylbenzenera obsahuje převážné alkylbenzeneulfonovou kyselinu a 5-indansulfonovou kyselinu vedle menšího podílu 4-indaneulfonové kxseliny.Kromd toho je přítomno malé množství nesulfonovaného alkylbenzenu,obvykle do 3% hmot.,vedle příměsi kyseliny sírové do 3% hmot.Nesulfonováný indan nebyl při správné sulfonaoi v produkteoh nalezen a produkty jsou prosty zápaohu po indanu.Při postupu podle vynálezu vznikají také sulfony.Na rozdíl od eulfonace samotného alkylbenzenu nebyly při postupu podle vynálezu nalezeny v produkteoh sulfonaoe zjistitelná množství anhydridů sulfonovýoh kyselin.Proto není nutné aby produkt sufonace byl podroben hydrolýze jak to bývá obvykle' při výrobě alkyljbenzensulfonové kyseliny,nýbrž kapalný produkt sulfonaoe může být velmi výhodně bez hydřolýzy přímo expedován,skladován nebo neutralizován.The product of the sulfane indane and alkyl benzene contains predominantly alkylbenzeneulfonic acid and 5-indanesulfonic acid in addition to a minor proportion of 4-indane sulfonic acid. In the process according to the invention, sulphones are also formed. In contrast to the eulfonation of alkylbenzene alone, in the process according to the invention no detectable amounts of sulfonic anhydrides have been found in the product according to the invention. subjected to hydrolysis, as is customary in the production of alkylbenzenesulfonic acid, but the liquid sulfone product can very advantageously be shipped, stored or neutralized without hydrolysis.

Neutralizace' produktů sulfonaoe provádí se o sobě známými postupy, nej lépe ve vodném prostředí alkalickými hydroxidy·Výhodné Je uskutečnění neutralizaoe kontinuelně,bud*v kotli e míoháním a ohlazením,nebo v trubkovém reaktoru s mísícím a dopravním čerpadlem a výměníkem tepla. Nejvýhodnějěí je přivádět do beutralizaoe koncentrovaný roztok hydroxidu alkaliokého kovu a zvláštním proudem vodu na ředění.Tyto složky se mísí s produktem kosulfonaoe a množství hydroxidu ee řídí podle pH reakční směsi.Dqbtupně neutralizaoe je možné přivádět jeětě dalěí příměsi obvyklá v tenzideoh, jako jsou pufry,komplexotvorné složky a jiné.Také je možné provést míšení s jinými tenzidy,jako jsou např. anionioké alkyl.sulfáty nebo mýdla,případně neionogenní tenzidy,např.oxyethylenované vyšší mastné alkoholy.The neutralization of the sulfone products is carried out according to known methods, preferably in an aqueous medium with alkaline hydroxides. It is advantageous to carry out the neutralization continuously, either in a boiler by flushing and smoothing, or in a tubular reactor with a mixing and transport pump and heat exchanger. Most preferably, a concentrated alkali metal hydroxide solution and a special stream of diluent water are introduced into the beutralization. These components are mixed with the cosulfone product and the amount of hydroxide is controlled according to the pH of the reaction mixture. It is also possible to mix with other surfactants, such as anionic alkyl sulfates or soaps, or nonionic surfactants, such as oxyethylenated higher fatty alcohols.

Po stadiu neutralizaoe mohou při výrobě podle vynálezu následovat ještě další pochody obvyklé při výrobě tenzidů jako jsou bělení,přimíeení dalšíoh složek,konečná úprava pH.Bělení lze také spojit se stadiem neutralizaoe.The neutralization stage of the present invention may be followed by other processes customary in the production of surfactants such as bleaching, blending, additional pH adjustment. Bleaching may also be associated with the neutralization stage.

Způsob výroby indaneulfonové kyseliny podle vynálezu přináěi oprpti známým výrobním postupům řadu výhod.Při sulfonaoi se využívá nejlevnějšího sulfonačního činidla,oxidu sírového,vzniká produkt s nepatrným podílem anorganických síranů,sulfonace probíhá praktioky kvantitativně,nevznikájí vedlejší produkty, postup je jednoduchý, v jednom stupni vzniká indaneulfonová kyselina,kterou lze bez dalšího čištění okamžitě využít při výrobě tenzidů a detergentů.Výrobu lze snadno uskutečnit v konti-5263 239 nuelním pochodu při hromadné výrobě. Vzniklá směs indansulfonové kyseliny s alkylbenzensulfonovou kyselinou je kapalná ,neomezeně skladovatelná a snadno transportovatelná i dávkovatelná, Výroba hydrotropního činidla je spojená s výrobou základního tenzidu, alkylbenzensulfonové kyseliny,bez nároků na komplikovanější výrobu pokud jde o zařízení i obsluhu výroby,dokonce ani kapacita výroby tenzidu ee nesnižuje při současné výrobě hydrotxgm.To vede k naprostému odstranění investičních nákladů na výrobu indansulf onové kyseliny,Současná výroba indansulfonové kyseliny s alkylbenzensulfonovou kyselinou je výhodná i proto,že odstraňuje nutnost zvláštního dávkování hydrotropu-indansulfonové kyseliny nebo jejich solí při výrobě tenzidů a detergentů,protože bydrotrop je již obsažen v základním tenzidu tj, alkylbenzensulfonátu,který je zpravidla součástí všech detergentů.The process for the production of the indane sulfonic acid according to the invention offers a number of advantages over the known production processes. The sulfonaol utilizes the cheapest sulfonating agent, sulfur trioxide, produces a product with a small proportion of inorganic sulfates. Indane sulfonic acid, which can be used immediately in the manufacture of surfactants and detergents without further purification. Production can easily be carried out in continual process during mass production. The resulting mixture of indanesulfonic acid with alkylbenzenesulfonic acid is liquid, freely storable and easily transportable and dispensable. The production of the hydrotropic agent is associated with the production of the basic surfactant, the alkylbenzenesulfonic acid, without the need for more complicated production and equipment. This leads to the complete elimination of the investment costs for the production of indansulfonic acid. The simultaneous production of indansulfonic acid with alkylbenzenesulfonic acid is advantageous also because it eliminates the need for separate dosing of hydrotropane-indanesulfonic acid or its salts in the manufacture of surfactants and detergents, Bydrotrope is already contained in the basic surfactant, ie, alkylbenzene sulphonate, which is generally part of all detergents.

Způsob výroby podle vynálezu má však i výhody oproti výrobě samotné alkylbenzensulfonové kyseliny nebo jejich solí. Po sulfonaoi není nutná hydrolýza anhydridů sulfonových kyselin,tento stupeň je možné úplně vypustit,Dosažené stupně sulfonace alkylbenzenu jsou za přítomnosti indanu vyšší,obsah volné kyseliny sírové v produktech sulfonace se snižuje,dokonce i zbarvení produktů sulfonaoe je menší. Při výrobě směsi sodných solí indansulfonové s alkylbenzensulfonovou kyselinou dosahuje se lepší skladovatelnosti a transportovatelnosti výrobku oproti výrobě alkylbenzensulfonátu.However, the process according to the invention also has advantages over the production of alkylbenzenesulfonic acid itself or its salts. Hydrolysis of sulfonic anhydrides is not required after sulfonaol, this step can be completely omitted. The achieved degrees of sulfonation of alkylbenzene are higher in the presence of indane, the content of free sulfuric acid in sulfonation products decreases, even the coloration of sulfonae products is less. In the production of a mixture of sodium salts of indanesulfonic acid with alkylbenzene sulfonic acid, a better shelf life and transportability of the product is achieved compared to the production of alkylbenzene sulfonate.

Příklad 1Example 1

Kosulfonaoe indanu s alkylbenzenem byla uskutečněna ve skleněném válcovitém reaktoru o průměru 25 mm,délky 38Ο mm.Reaktor byl opatřen míohadlem z ploohého skla svinutého do závitnioe a procházející oelou užitečnou délkou reaktoru,Pláštěm reaktoru protékala temperovaná voda, Z horní části reaktoru vycházela trubice pro výstup odplynů,Sulfonační plyn vstupoval do reaktoru tryskou ve dně o průměru 0,2 mm,Oxid sírový byl dávkován z injekční stříkačky upnuté do čelistí lineárního dávkovače. Jehla stříkačky byla zavedena gumovým uzávěrem do šikmo klesajíoí,elektricky vyhřívané trubky odpařovače do proudu suchého vzduchu,The cosulfonao indane with alkylbenzene was carried out in a 25 mm diameter, cylindrical glass reactor, 38Ο mm in length. Sulfonation gas was introduced into the reactor through a 0.2 mm diameter bottom nozzle. Sulfur dioxide was dispensed from a syringe clamped into the jaws of a linear dispenser. The syringe needle was inserted through a rubber stopper into an oblique downward, electrically heated vaporizer tube into a dry air stream,

Do reaktoru byl nejprve zaveden proud vzduchu rychlostí 2,5 dnP za minutu,Pode byla do reaktoru nalita směs 60,5 g(0,25 mol) lineárního alkylbenzenu o střední molární hmotnosti 242 g moi sAn air stream was first introduced into the reactor at a rate of 2.5 dnP per minute. A mixture of 60.5 g (0.25 mol) linear alkylbenzene having an average molecular weight of 242 g moi was poured into the reactor.

3,6 e (θ,03 mol) teohnického indanu s obsahem 96,0% hmot, indanu.3.6 e (θ, 03 mol) of Teohnic Indane containing 96.0% by weight of Indane.

6283 2396283 239

Plášt*reaktoru byl temperován vodou na 3O*C.Z Injekční stříkačky bylo pak během 30 min, do odpařovače nastříknuto Zb_t6 g* The jacket of the reactor was tempered water at 3O * CZ syringes was then during 30 min to a vaporizer injected Zb _t 6 g

fonace byl produkt sulfonace z reaktoru vylit a analyzován,Bylo zíkáno 86,5 e produktu sulfonace obsahujícího 6,7 % hmot,indansulf onové kyseliny,tedy s výtěžkem asi 98%.Nesulfonovaný podíl obsahoval pouze alkylbenzen v množství 1,6 % hmot, z produktu sulfonace.Obsah kyseliny sírové byl 0,8 % hmot.V produktu nebyly nalezeny sulfony ani anhydridy kyselin.The sulfonation product from the reactor was poured out and analyzed. 86.5% of the sulfonation product containing 6.7% by weight of indanesulfonic acid was recovered, i.e. in a yield of about 98%. The non-sulfonated fraction contained only alkylbenzene in an amount of 1.6% by weight. The sulfuric acid content was 0.8% by weight. No sulfones or acid anhydrides were found in the product.

Při sulfonaci samotného alkylbenzenu provedené za stejných podmínek byl získán produkt obsahujíoí anhydridy sulfonových kyselin, 2,5 % nesulfonováného alkylbenzenu a 2,2% hmot.kyseliny sírové.Sulfonation of alkylbenzene alone under the same conditions yielded a product containing sulfonic anhydrides, 2.5% of unsulfonated alkylbenzene and 2.2% by weight of sulfuric acid.

Produkt kosulfonace alkylbenzenu s indanem byl ve vodném prostředí zneutralizován roztokem hydroxidu sodného tak,aby vznikl produkt s obsahem 48% hmot, lineárního alkylbenzansulfonátu. Získaný tenzid byl při 20 *C čirý a tekutý.The cosulfonation product of alkylbenzene with indane was neutralized in aqueous medium with sodium hydroxide solution to give a product containing 48 wt% linear alkylbenzanesulfonate. The surfactant obtained was clear and liquid at 20 ° C.

Naproti tomu při podobné neutralizaci produktu sulfonace samotného alkylbenzenu byla získána nehomogenní netekutá pasta.In contrast, by similarly neutralizing the sulfonation product of alkylbenzene alone, an inhomogeneous non-fluid paste was obtained.

Příklad 2Example 2

Ve stejné sulfonační aparatuře jako v př.l byl do reaktoru zaveden proud vzduchu rychlostí 2,5 dm^/ⁿⁱ^ⁿ , Pak byla do reaktoru nalita směs 56,0 g (0,23 mol) lineárního alkylbenzenu o střední molární hmotnosti 243 S mol^{1 se} 14,2 g ( 0,12 mol) teohnického indanu s obsahem 96% hmot, indanu.Pláčí reaktoru byl temperován vodou na 40*C.Z injekční stříkačky bylo pak do odpařovače během 30 mim. nastříknuto 33,6 g ( 0,42 mol) oxidu sírového,tj. 1,2 mol SO^ na 1 mol surovin,přitom sulfonační plyn obsahoval 11% mol oxidu sírového. Po ukončeném dávkování byl produkt kosulfonace z reaktoru vylit a analyzován.Bylo získáno 102 g produktu obsahujícího 22,7% hmot.indansulfonové kyseliny,její výtěžek tedy činil 97»5 % mol.Nssulfonovaný podíl alkylbenzenu v produktu byl 1,5 % hmot. a obsah kyseliny sírové 2,5 % hmot. Produkt kosulfonace byl neutralizován tak,že 85 g bylo během 10 min. přilito do roztoku 12,5 S hydroxidu sodného v 66,5 S vody při teplotě 30 až 70*C.Bylo získáno 164 g roztoku sodných solí alkylbenzen sulfonové a indansulfonové kyseliny s obsahem alkylbenzensulfonátu 40% hmot, a|s hmotnostním poměrem indansulf onátu k alky lbenzensulf onátu o, 30.In the same apparatus as in sulfonation př.l was introduced into the reactor airflow rate of 2.5 dm ^ / ^N ^ ^n, then the reactor was poured into a mixture of 56.0 g (0.23 moles) of a linear alkylbenzene of average molecular weight 243 S mol ^{1 with} 14.2 g (0.12 mol) of Teohnic indane containing 96% by weight of indane. The crystals of the reactor were tempered with water to a 40% syringe then was into the vaporizer during 30 m. 33.6 g (0.42 mol) of sulfur trioxide, ie. 1.2 moles of SO4 per mole of raw materials, while the sulfonating gas contained 11 moles of sulfur trioxide. After completion of the dosing, the cosulfonation product was discharged from the reactor and analyzed. 102 g of a product containing 22.7% by weight of indanesulphonic acid were obtained, thus yielding 97.5% by mol. and a sulfuric acid content of 2.5 wt. The cosulfonation product was neutralized such that 85 g was within 10 min. was added to a solution of 12.5 S sodium hydroxide in 66.5 S water at a temperature of 30 to 70 ° C. 164 g of a solution of sodium salts of alkylbenzene sulphonic acid and indanesulphonic acid with an alkylbenzene sulphonate content of 40% by weight and a weight ratio of indanesulphonate to alkylbenzenesulfonate o, 30.

263 239263 239

Hydrotropní účinnost produktu kosulfonace byla dále vyzkoušena pro výrobu detergentu. Z produktu kosulf onace a v^porovnání s ním se samotné alkylbenzensulfonové kyseliny byla neutralizací hydroxidem sodným a smísením s ostatními složkami detergentu připravena násada na sušení o složení :5,5 dílů hmot· křemičitanů sodného,50,0 dílů hmot·pentanatriumtrifosfátu,13,4 dílů hmot.uhličitanu sodného,8 dílů hmot· alkylbenzensulfonátu sodného,2,7 dílů hmot· sodného mýdla o střední molární hmotnosti mastných kyselin 292 g αιοΐ“\82 dílů hnot· vody.Z měření reologických charakteristik viz tab· 1 vyplývá značná hydrořropní účinnost,která je totožná i při použití samotného čistého indansulfonátu sodného.The hydrotropic efficiency of the cosulfonation product was further tested for detergent production. From the cosulfation product and compared to the alkylbenzene sulfonic acid itself, neutralization with sodium hydroxide and mixing with the other detergent ingredients prepared a drying charge of 5.5 parts by weight sodium silicate, 50.0 parts by weight pentane sodium triphosphate, 13, 4 parts by weight of sodium carbonate, 8 parts by weight of sodium alkylbenzene sulphonate, 2.7 parts by weight of sodium soap with an average molar mass of fatty acids 292 g α αιΐ \ 82 parts by weight of water. an activity which is identical when using pure sodium indansulfonate alone.

Tabulka 1Table 1

Reologické charakteristiky násad na sušení detergentů připravených ze samotné alkylbenzensulfonové kyseliny a ze směsi alkylbenzensulf onové kyseliny s indansulfonovou.Rheological characteristics of drying detergents prepared from alkylbenzenesulfonic acid alone and from a mixture of alkylbenzenesulfonic acid with indanesulfonic acid.

Í Reologické charakteristiky ¹ Rheological characteristics ¹ • ' ' ...... Ί Obsah indansulfonátu v násadě v dílech hmot. • '' ...... Ί Content of indanesulfonate in the batch in parts by weight. 0 0 3.6 3.6 Koef. konzistence g/cm s¹¹ ² Koef. consistency g / cm s ¹¹ ² 262 262 ^2,7 ^ 2,7 Index toku bezrozměrný Dimensionless flow index 0,3^ 0.3 µ 0,51 0.51 Počát.tečné napětí g/om s Initial voltage g / om s 15,0 15.0 5,0 5.0 —- τι» —- τι »

Příklad 3Example 3

Do reaktoru pro kontinuelní sulfonací v sestupujícím kapalinovém filmu byla nastřikována na vnitřní stěnu skleněné trubky o vnitřním průměru 6 mm a délce 1200 mm směs indanu o čistotě 98,59» hmot. a lineárního alkylbenzenu s molární hmotností 2^3 g mol¹ryohlostí 600 g h“¹.Z toho indan rychlostí 72,0 g h“¹ (0,5lmol h*¹^ a alkylbenzen 528 g h”¹ (2,17 «ol h^J.V souproudu byl do reaktoru přiváděn plynný oxid sírový ryohlostí 233 g S0_ h¹ (2,92An indane mixture having a purity of 98.59% by weight was injected onto the inner wall of a glass tube having an inner diameter of 6 mm and a length of 1200 mm into a reactor for continuous sulfonation in a descending liquid film. and linear alkylbenzene with a molar mass of 2 ^ 3 g mol ^{1 and a} rate of 600 gh ^-1 . Of which indane at a rate of 72.0 gh ^-1 (0.5 lmol h * ¹ ^ and alkylbenzene 528 gh ^-1 (2.17 7 ol h ^) Sulfur dioxide gas was fed into the reactor at a co-current rate of 233 g S0_h ¹ (2.92

-1¼ mol h ) tj.1,05 ^m°í ltnol směsi surovin,který byl zředěn vzduchem na koncentraci 5,0 # mol SO3.Reakční trubka byla udržována při teplotě 40°C oběhem temperované vody ve vnějším|plášti trubky.-1¼ mol h) ie 1.05 ^m ° lt l of the raw material mixture, which was diluted with air to a concentration of 5.0 # mol SO 3.

- 8 283 239- 8 283 239

Po průchodu reaktorem byl v separátoru oddělen plyn od produktu koeulfonaoe.Ten obsahoval 1,2% hmot. nesulfonovaných podílů a 1.1% hmot. volné kyseliny sírové vedle 15»5% hmot.indansulfonové a 82,2% hmot. alkylbenzensulf únové kyseliny .Výtěžek indansulfonové kyseliny činil 97% mol.After passing through the reactor, the gas was separated from the coeulfonaoe product in the separator. % of unsulfonated fractions and 1.1 wt. % free sulfuric acid in addition to 15.5% by weight of indanesulfonic acid and 82.2% by weight of sulfuric acid. The yield of indanesulfonic acid was 97 mol%.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

A process for the preparation of indanesulfonic acid or alkali salts thereof, characterized in that the mixture of indane with alkylbenzene in a weight ratio of 0.01 to 0.35 is cosulfonated with gaseous sulfur dioxide diluted with inert gas to a concentration of 2 to 20% molar sulfur trioxide at molar sulfur trioxide ratio. to sulfonated raw materials of 1.0 to 1.3 and at a temperature of 20 to 80 ° C.