DE1134367B

DE1134367B - Process for the preparation of oil-soluble sulfonates

Info

Publication number: DE1134367B
Application number: DEE12939A
Authority: DE
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1955-09-20
Filing date: 1956-09-11
Publication date: 1962-08-09
Also published as: GB795763A; FR1159263A; US2843626A

Description

Verfahren zur Herstellung von öllöslichen Sulfonaten Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von öllöslichen Sulfonaten von bestimmtem Molekulargewicht und ausgezeichneter Farbe. Die nach diesem Verfahren erhaltenen Sulfonate sind als Schmiermittel, Emulgiermittel und Schmierölzusätze verwendbar Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von öllöslichen Sulfonaten durch Umsetzung von alkylaromatischen Verbindungen in Gegenwart eines Verdünnungsmittels mit sulfonierenden Mitteln und Aufarbeitung des anfallenden Reaktionsgemisches auf öllösliche Sulfonate ist dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsstoff ein Gemisch aus einem synthetischen Alkylbenzol, dessen Alkylteil ein Molekulargewicht über 240 hat und einer inerten Erdöl-Kohlenwasserstoff-Fraktion mit einem Siedebereich zwischen 93 und 4250 C, welche weniger als 20/a sulfonierbare Bestandteile enthält, verwendet wird, wobei die Menge der Komponenten der Mischung so bemessen ist, daß die Viskosität der Mischung weniger als 450 Saybolt-Sekunden bei 37,80 C beträgt und gleichzeitig die Viskosität der verwendeten Erdöl-Kohlenwasserstoff-Fraktion so gewählt wird, daß die Menge der im Ausgangsgemisch vorhandenen sulfonierbaren Kohlenwasserstoffe nicht unter 30 Volumprozent beträgt.Process for the preparation of oil-soluble sulfonates The present Invention relates to a process for the preparation of oil-soluble sulfonates from certain molecular weight and excellent color. The after this procedure The sulfonates obtained are used as lubricants, emulsifiers and lubricating oil additives usable The process according to the invention for the preparation of oil-soluble sulfonates by reacting alkyl aromatic compounds in the presence of a diluent with sulfonating agents and working up the resulting reaction mixture Oil-soluble sulfonates are characterized in that a mixture is used as the starting material from a synthetic alkylbenzene, the alkyl part of which has a molecular weight above 240 and an inert petroleum-hydrocarbon fraction with a boiling range between 93 and 4250 C, which contains less than 20 / a sulfonatable components, is used, the amount of the components of the mixture being such that the viscosity of the mixture is less than 450 Saybolt seconds at 37.80 ° C and at the same time the viscosity of the petroleum-hydrocarbon fraction used is chosen so that the amount of sulfonatable present in the starting mixture Hydrocarbons is not less than 30 percent by volume.

Die synthetische Alkylbenzolbeschickung kann aus bestimmten sogenannten Kerosinfraktionen hergestellt werden, die eine große Menge geradkettiger Paraffine mit etwa 12 Kohlenstoffatomen enthalten. Diese Fraktion wird zuerst unter Bildung von Kerylchlorid chloriert und dann mit Benzol unter Verwendung von Aluminiumchlorid als Katalysator zu Kerylbenzol umgesetzt. Unter »Keryl« ist das aus der Kerosinfraktion stammende Material zu verstehen. The synthetic alkylbenzene feed can consist of certain so-called Kerosene fractions are produced that contain a large amount of straight-chain paraffins containing about 12 carbon atoms. This faction is taking education first chlorinated by keryl chloride and then with benzene using aluminum chloride converted as a catalyst to kerylbenzene. Under "Keryl" is that from the kerosene fraction understand originating material.

Auch Alkylgruppen anderer Herkunft, wie z. B. aus Propylentetramere und Butylentrimere stammende Alkylgruppen, können verwendet werden. Also alkyl groups of other origins, such as. B. from propylene tetramers and alkyl groups derived from butylene trimers can be used.

Erfindungsgemäß wird ein Sulfonsäurekonzentrat mit 25 bis 35 0/o Sulfonsäure hergestellt. According to the invention, a sulfonic acid concentrate with 25 to 35 0 / o Sulfonic acid produced.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Sulfonierung von synthetischen Beschickungen unter Erzielung hoher Ausbeuten zu einem Produkt hervorragender Reinheit und guter Farbe mit einem Molekulargewicht, das für das Molekulargewicht des synthetischen Beschickungsmaterials charakteristisch ist. Das Produkt ist frei von Schlamm und verunreinigenden öllöslichen Sulfonsäuren, die bei Verwendung eines unbehandelten Verdünnungsmittels auftreten würden. Bei der bevorzugten Ausführung der Erfindung werden Beschickungsmaterialien verwendet, die in Abhängigkeit von den Molekular- gewichten in dem verwendeten synthetischen Beschickungsmaterial Sulfonsäureprodukte mit Molekulargewichten zwischen 400 und 900 ergeben. Die Beschickung wird so gewählt, daß ein Produkt mit engem Molekulargewichtsbereich und hoher Reinheit erhalten wird. The inventive method enables the sulfonation of synthetic Feeds with high yields to a product of excellent purity and good color with a molecular weight appropriate for the molecular weight of the synthetic Feed material is characteristic. The product is free of sludge and contaminating oil-soluble sulfonic acids, which when using an untreated Diluent would occur. In the preferred embodiment of the invention feed materials are used which, depending on the molecular weight in the synthetic feed used, sulfonic acid products of molecular weights between 400 and 900. The loading is chosen so that a product with narrow molecular weight range and high purity is obtained.

Um die Sulfonierung einer derartigen synthetischen Beschickung zu ermöglichen, wird bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein auf besondere Weise hergestelltes, inertes Erdölkohlenwasserstoffverdünnungsmittel verwendet. Man verwendet als derartige Verdünnungsmittel Petroleum öle mit einem Siedebereich zwischen 95 und 4250 C, z. B. Schwerbenzine, Gasöle und helle Öle naphthenischer oder paraffinischer Art, die mit konzentrierter Schwefelsäure unter im wesentlichen vollständiger Entfernung sämtlicher sulfonierbarer Kohlenwasserstoffe aus dem Öl intensiv behandelt werden. Dieses Verdünnungsmittel enthält weniger als 2,00/0, vorzugsweise weniger als 0,50/0, sulfonierbare Kohlenwasserstoffe. Die Menge der sulfonierbaren Kohlenwasserstoffe im Ö1 kann nach dem ASTM-Verfahren D483-52T bestimmt werden. To allow sulfonation of such a synthetic feed enable, when carrying out the method according to the invention, an on specially prepared, inert petroleum hydrocarbon diluent is used. Petroleum oils with a boiling range are used as such diluents between 95 and 4250 C, e.g. B. Heavy gasoline, gas oils and light oils are naphthenic or paraffinic type, those with concentrated sulfuric acid under essentially complete removal of all sulfonatable hydrocarbons from the oil be treated intensively. This diluent contains less than 2.00 / 0, preferably less than 0.50 / 0, sulfonatable hydrocarbons. The amount of Sulphonable hydrocarbons in oil can be determined according to ASTM method D483-52T will.

Ein vorwiegend paraffinisches Verdünnungsmittel wird bevorzugt; das Verdünnungsmittel besitzt vorzugsweise eine Viskosität zwischen 50 und 350 Saybold-Sekunden-Universal (SSU) bei 37,80 C, insbesondere zwischen 80 und 130 SSU. Die Menge des bei der praktischen Durchführung der Erfindung angewendeten Verdünnungsmittels reicht aus, um die Viskosität des Beschickungsmaterials auf einen Wert unter 450SSU bei 37,80 C herabzusetzen. Die Viskosität des Verdünnungsmittels wird mit Rücksicht auf das Beschickungsmaterial so ausgewählt, daß die Menge des Verdünnungsmittels die Menge der in dem Gemisch vorhandenen sulfonierbaren Kohlenwasserstoffe nicht unter 30 Volumprozent herabsetzt. A predominantly paraffinic diluent is preferred; the Diluent preferably has a viscosity between 50 and 350 Saybold-Seconds-Universal (SSU) at 37.80 C, especially between 80 and 130 SSU. The amount of the practical Carrying out the invention applied diluent is sufficient to the viscosity of the feed material to a value below 450SSU at 37.80 C. The viscosity of the diluent is determined with consideration of the feed material selected so that the amount of diluent is the amount of in the mixture does not reduce the sulfonatable hydrocarbons present below 30 percent by volume.

Der Ausdruck Sulfonierungsmittel umfaßt übliche Reagenzien zur Sulfonierung, wie z. B. 980/oige Schwefelsäure, Oleum und flüssiges oder gasförmiges S03. Im allgemeinen wird eine solche Menge Sulfonierungsmittel verwendet, daß 2,0 bis 7,0 Mol S03 pro Mol an sulfonierbarem Kohlenwasserstoff vorlie gen. Bei Verwendung von 20- bis 300/oigem Oleum werden optimale Ausbeuten an öllöslichen Sulfonsäuren erhalten, wenn die gesamte, zur Behandlung verwendete Menge des Oleums ausreicht, um 5 bis 7 Mol S03 pro Mol der sulfonierbaren Kohlenwasserstoffe zu liefern. Bei Verwendung von flüssigem oder gasförmigem SO, liegt das Verhältnis vorzugsweise zwischen 2,5 bis 3,5 Mol S03 pro Mol sulfonierbarer Kohlenwasserstoffe. Das Sulfonierungsmittel kann in einem einzigen oder in mehreren Anteilen zugegeben werden; falls die Zugabe in mehreren Portionen erfolgt, können schrittweise Sulfonierungsmittel erhöhter Stärke verwendet werden. The term sulfonating agent includes conventional reagents for sulfonation, such as B. 980% sulfuric acid, oleum and liquid or gaseous SO3. In general such an amount of sulfonating agent is used that 2.0 to 7.0 moles of SO3 per Moles of sulfonatable hydrocarbon are present. When using 20 to 300% Oleum optimal yields of oil-soluble sulfonic acids are obtained if the entire, The amount of oleum used for the treatment is sufficient to produce 5 to 7 moles of SO3 per mole to deliver the sulfonatable hydrocarbons. When using liquid or gaseous SO, the ratio is preferably between 2.5 to 3.5 moles of SO3 per Moles of sulfonatable hydrocarbons. The sulfonating agent can be used in a single or added in several portions; if adding in several servings increased strength sulfonating agents may be used gradually.

Die Behandlungstempertaur wird während der Sulfonierung im allgemeinen zwischen 0 und 800 C gehalten. Der Bequemlichkeit halber wird vorzugsweise zwischen 18 und 380 C gearbeitet, da hierbei ein Minimum an Kühlung erforderlich ist. The treatment temperature becomes generally during the sulfonation held between 0 and 800 C. For convenience, it is preferred between 18 and 380 C worked, as this requires a minimum of cooling.

Nach der Sulfonierung wird der Schlamm von dem Gemisch abgetrennt. Das Sulfonsäureprodukt wird neutralisiert und nach üblichen Methoden zu öllöslichen Sulfonaten aufgearbeitet. Eine bevorzugte Verfahrensweise zur Aufarbeitung der Produkte wird in Verbindung mit der beigefügten schematischen Darstellung beschrieben, die einen Teil der vorliegenden Beschreibung bildet. After sulfonation, the sludge is separated from the mixture. The sulfonic acid product is neutralized and converted to oil-soluble according to customary methods Sulfonates worked up. A preferred procedure for working up the products is described in connection with the accompanying schematic diagram, the forms part of the present description.

Bei der gebräuchlicheren Arbeitsweise nach der Entfernung des Schwefeldioxyds und dem Zentrifugieren zur Entfernung von Spuren an Pfefferschlamm können sowohl Alkali als auch Alkohol gleichzeitig zur Neutralisierung und zur Extraktion des Natriumsulfonats zugesetzt werden. Das Natriumsullonat kann dann weiter gereinigt werden. Das saure Öl kann aber auch zuerst, z.B. mit Alkohol, zur Gewinnung eines Sulfonsäurekonzentrats extrahiert werden, das dann mit einer beliebigen Alkalibase neutralisiert wird. Die Säuren können auch im Reaktionsgemisch in dem Verdünnungsmittel neutralisiert werden, z. B. mit Calciumhydroxyd, wobei eine 300/oige Lösung von Calciumsulfonat in dem Verdünnungsöl entsteht. In the more common way of working after removing the sulfur dioxide and centrifugation to remove traces of pepper sludge can be used Alkali and alcohol at the same time for neutralization and extraction of the Sodium sulfonate can be added. The sodium sulphonate can then be further purified will. The acidic oil can also be used first, e.g. with alcohol, to obtain a Sulfonic acid concentrate can be extracted, which then with any alkali base is neutralized. The acids can also be present in the reaction mixture in the diluent be neutralized, e.g. B. with calcium hydroxide, a 300 / o solution of Calcium sulfonate is formed in the diluent oil.

Geeignete Alkohole sind unter anderem Isopropylalkohol, Äthyl alkohol, sek. Butylalkohol und andere wasservermischbare Alkohole. Suitable alcohols include isopropyl alcohol, ethyl alcohol, sec. Butyl alcohol and other water-miscible alcohols.

Geeignete Neutralisierungsmittel sind unter anderem Alkalimetall (Li, Na, K, Rb, Cs), -hydroxyde und -carbonate und Erdalkali- (Ba, Sr, Ca, Mg) -oxyde, -hydroxyde und -carbonate in fester Form oder in wäßrigen oder alkoholischen Lösungen. Suitable neutralizing agents include alkali metal (Li, Na, K, Rb, Cs), hydroxides and carbonates and alkaline earth (Ba, Sr, Ca, Mg) oxides, hydroxides and carbonates in solid form or in aqueous or alcoholic solutions.

Die folgende Beschreibung der Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung. Eine synthetische Alkylbenzolbeschickung, ein zuvor behandeltes, inertes Verdünnungsöl und ein vorstehend beschriebenes Sulfonierungsmittel werden durch die Leitungen 1, 2 bzw. 3 einem Reaktionsgefäß 4 zugeführt. Das Re- aktionsgefäß 4 besitzt einen üblichen mit hoher Geschwindigkeit laufenden Turbo- oder Flügelmischer. The following description of the drawing serves to explain the Invention. A synthetic alkylbenzene feed, a previously treated, inert one Diluent oil and a sulfonating agent described above are by the lines 1, 2 and 3 are fed to a reaction vessel 4. The Re- action vessel 4 has a conventional high speed turbo or paddle mixer.

Die Reaktionstemperatur kann durch Wärmeaustausch durch die Wände des Reaktionsgefäßes, durch im Reaktionsgefäß angebrachte Kühlschlangen oder durch externen Wärmeaustausch mittels eines Umlaufsystems aufrechterhalten werden. Wie bereits erwähnt wurde, kann mehr als eine Mischstufe unter dazwischen erfolgender Entfernung des Schlammes angewendet werden; in der Zeichnung ist jedoch nur eine Mischstufe dargestellt. Das erhaltene Gemisch wird während einer für die erwünschte Reaktion ausreichenden Zeit im Reaktionsgefäß 4 gehalten. Diese Zeit beträgt gewöhnlich in Abhängigkeit von der Mischanlage und der Energiezufuhr zwischen 2 und 90 Minuten. Das Gemisch wird dann zu einer Absetzzone 5 geleitet, in der aus wasserlöslichen Sulfonsäuren (grünen Säuren), SO2, Kondensations- und Polymerisationsprodukten bestehende Schlamm abgetrennt und durch Leitung 6 entfernt wird.The reaction temperature can be increased by heat exchange through the walls of the reaction vessel, through cooling coils installed in the reaction vessel or through external heat exchange can be maintained by means of a circulation system. As has already been mentioned, there can be more than one mixing stage in between Removal of the sludge will be applied; however, there is only one in the drawing Mixing stage shown. The obtained mixture is during one for the desired Reaction held in reaction vessel 4 for sufficient time. This time is usually Depending on the mixing system and the energy supply, between 2 and 90 minutes. The mixture is then passed to a settling zone 5, in which from water-soluble Sulphonic acids (green acids), SO2, condensation and polymerization products Separated sludge and removed through line 6.

Es ist zu bemerken, daß die Viskosität des Schlamms in dem vorliegenden Verfahren unabhängig von der Menge der verwendeten Säure ungewöhnlich niedrig ist. Das Verwalten dieses Schlamms ist vollkommen verschieden von dem Verhalten eines Schlamms, der normalerweise bei der Sulfonierung heller Öle erhalten wird. Im vorliegenden Verfahren wird ein ungewöhnlich gutes Absetzen des Schlamms erzielt. Ferner tritt, unabhängig davon, ob das Sulfonierungsmittel in einer oder in mehreren Portionen zugesetzt wird, kein großer Verlust an öllöslichen Sulfonsäuren durch den Schlamm auf. Wird die Sulfonierungstemperatur im vorliegenden Verfahren erhöht, so treten nicht wie üblich erhöhte Ausbeuten an öllöslichen Produkten auf, sondern die Konzentration der öllöslichen Sulfonsäure in dem nichtumgesetzten Öl nimmt etwas ab. It should be noted that the viscosity of the slurry in the present Process is unusually low regardless of the amount of acid used. Managing this mud is completely different from how one behaves Sludge normally obtained from the sulphonation of light oils. In the present This method achieves an unusually good settling of the sludge. Furthermore, regardless of whether the sulfonating agent is used in one or more portions is added, no great loss of oil-soluble sulfonic acids through the sludge on. If the sulfonation temperature is increased in the present process, so occur not the usual increased yields of oil-soluble products, but the concentration the oil-soluble sulfonic acid in the unreacted oil decreases somewhat.

Saures Öl, das aus dem Verdünnungsöl, nichtumgesetzter Beschickung und den erwünschten Sul-Sulfonsäuren besteht und das im wesentlichen frei von Schlamm ist, wird aus dem Absetzgefäß 5 durch die Leitung 7 abgezogen und kann z. B. unter Entfernung des 802 abgestreift werden, da hierdurch die erforderliche Menge des Neutralisierungsmittels vermindert wird. Ein wie vorstehend beschriebenes mit Öl unmischbares Lösungsmittel wird dann durch Leitung 8 dem sauren Öl zugesetzt; das Gemisch wird zu dem Absetzgefäß 9 geleitet. Die Extraktion kann gewünschtenfalls in mehreren Stufen, gewöhnlich bei Temperaturen zwischen 0 und 800 C, durchgeführt werden. Bei Verwendung einer 500/eigen wäßrigen Isopropanollösung werden gewöhnlich 1 bis 3 Volumen Alkohol (bezogen auf absoluten Alkohol) pro Volumen der im ursprünglichen Beschickungsmaterial anwesenden sulfonierbaren Kohlenwasserstoffe verwendet. Acid oil resulting from the diluent oil, unreacted feed and the desired sulphonic acids and that is substantially free of sludge is, is withdrawn from the settling vessel 5 through the line 7 and can, for. More colorful Removal of the 802 as this will remove the required amount of Neutralizing agent is reduced. One as described above with oil immiscible solvent is then added to the acid oil through line 8; the Mixture is sent to the settling vessel 9. The extraction can be carried out if desired carried out in several stages, usually at temperatures between 0 and 800.degree will. When using a 500 / own aqueous isopropanol solution, usually 1 to 3 volumes of alcohol (based on absolute alcohol) per volume of the original Feed material present sulfonatable hydrocarbons used.

Die Ölphase wird aus dem Absetzgefäß 9 durch die Leitung 10 abgezogen und der erwünschten Weiterbehandlung zugeführt. Diese Behandlung kann weitere Extraktions-, Neutralisations-, Absetz- und Aufarbeitungsstufen umfassen. The oil phase is withdrawn from the settling vessel 9 through the line 10 and supplied to the desired further treatment. This treatment can include further extraction, Include neutralization, settling and work-up steps.

Die untere, die Sulfonsäuren enthaltende Phase wird durch Leitung 11 abgezogen und mit einem über die Leitung 12 zugeführten Neutralisationsmittel in einem Mischer 13 vermischt, das z. B. aus einer Calciumhyroxydlösung besteht, welche gelöstes Calciumchlorid enthält, das dem Material ein größeres Aufnahmevermögen für Calcium gibt und zu einer höheren Neutralisationszahl des Produktes führt. The lower phase containing the sulfonic acids is passed through conduction 11 withdrawn and with a neutralizing agent fed in via line 12 mixed in a mixer 13 which z. B. consists of a calcium hydroxide solution, which contains dissolved calcium chloride, which gives the material a greater absorption capacity for calcium there and to one higher neutralization number of the product leads.

Wenn der Extrakt beispielsweise mehr als 20 Gewichtsprozent Sulfonsäure enthält, kann er mit einer Calciumhydroxydaufschlämmung neutralisiert werden, die 30 bis 60 Molprozent Calciumchlorid und 10 Gewichtsprozent Wasser, bezogen auf das Calciumsulfonatprodukt, enthält. Das Gemisch wird über die Leitung 19 zum Abstreifgefäß 15 geleitet, in dem das Lösungsmittel und das Wasser über die Leitung 20 entfernt werden. Das für das Produkt erforderliche Verdünnungsöl wird durch die Leitung 14 zugesetzt. Zur Erzielung der gewünschten Basizität wird das Gemisch dann bei einer Temperatur von 65 bis 95° C gewöhnlich 1 bis 4 Stunden lang gerührt. Nach diesem Kochen wird die Temperatur auf etwa 1500 C erhöht, um letzte Spuren von Wasser zu entfernen.For example, if the extract is more than 20 percent by weight sulfonic acid it can be neutralized with a calcium hydroxide slurry containing 30 to 60 mole percent calcium chloride and 10 weight percent water, based on the Calcium sulfonate product. The mixture is fed via line 19 to the stripping vessel 15 passed, in which the solvent and the water are removed via line 20 will. The diluent oil required for the product is supplied through line 14 added. To achieve the desired basicity, the mixture is then at a Temperature of 65 to 95 ° C usually stirred for 1 to 4 hours. After this Cooking will raise the temperature to around 1500 C to remove any last traces of water remove.

Das abgestreifte Material wird dann durch Leitung 21 zum Filter 18 geführt, von dem das Sulfonatprodukt durch die Leitung 22 entfernt wird.The stripped material is then passed through line 21 to filter 18 from which the sulfonate product is removed through line 22.

Bei der letzten Entwässerung des Calciumsulfonatkonzentrates, wie in der Zeichnung gezeigt, wird das Produkt gewöhnlich auf etwa 1500 C erhitzt, um den Wassergehalt auf unter etwa 0,30/0 zu bringen. Bei diesem Erhitzen kann eine leichte Verschlechterung der Farbe und eine Herabsetzung der Neutralisationszahl eintreten. Während der Entwässerung kann ein Luftstrom aus Leitung 17 durch das Produkt geführt werden, um die normalerweise erforderliche Zeit herabzusetzen, diese Maßnahme kann jedoch eine weitere Zersetzung des Calciumsulfonates zur Folge haben. Um dies zu verhindern, kann den dem Abstreifer 15 zugeführten Stoffen über Leitung 16 ein Antioxydationsmittel zugesetzt werden. Geeignete Antioxydationsmittel sind z. B. alkylierte Phenole in Mengen zwischen 0,01 bis 5 0/o. Bei Zugabe eines Antioxydationsmittels kann das Calciumsulfonatkonzentrat ohne Gefahr unter Luft- und Wärmezufuhr in 15 bis 30°/o der üblichen Zeit entwässert werden. During the last dehydration of the calcium sulfonate concentrate, like As shown in the drawing, the product is usually heated to around 1500 ° C bring the water content below about 0.30 / 0. With this heating a slight deterioration in color and a lowering of the neutralization number enter. During dewatering, an air flow from line 17 can flow through the Product in order to reduce the time normally required for this However, this measure can result in further decomposition of the calcium sulfonate. In order to prevent this, the substances supplied to the scraper 15 can be conducted via a line 16 an antioxidant can be added. Suitable antioxidants are z. B. alkylated phenols in amounts between 0.01 to 5 0 / o. When adding an antioxidant The calcium sulfonate concentrate can be used in 15 dehydrated up to 30% of the usual time.

Nach dem Durchleiten von Luft aus Leitung 17 durch das im Gefäß 15 befindliche Calciumsulfonatkonzentrat kann das entwässerte Material z. B. in einem üblichen Drehfilter unter Entfernung von Feststoffen, wie anorganischen Salzen und Fremdkörpern, filtriert werden. After air has been passed from line 17 through the in the vessel 15 calcium sulfonate concentrate located, the dehydrated material z. B. in one conventional rotary filter with removal of solids, such as inorganic salts and Foreign bodies, are filtered.

Beispiel 1 Ein Polypropylenbenzol, das 64 Gewichtsprozent sulfonierbare Kohlenwasserstoffe mit einem Molekulargewicht von 360 bis 390 enthielt, wurde mit einem inerten, keine sulfonierbaren Kohlenwasserstoffe enthaltenden Kohlenwasserstoffverdünnungsöl, das vorwiegend paraffinischen Charakter hatte und bei 37,8° C eine Viskosität von 88 SSU besaß, unter Bildung eines Beschickungsmaterials verdünnt, das 30 Volumprozent sulfonierbare Kohlenwasserstoffe enthielt (46,2 Volumprozent Beschickung wurden mit 52,8 Volumprozent Verdünnungsmittel verdünnt). Example 1 A polypropylene benzene that is 64 percent by weight sulfonatable Containing hydrocarbons with a molecular weight of 360 to 390, was with one inert hydrocarbon diluent oil that does not contain sulfonatable hydrocarbons, which had a predominantly paraffinic character and a viscosity of 37.8 ° C 88 SSU, diluted to form a feed, was 30 percent by volume sulfonatable hydrocarbons (46.2 volume percent feed were diluted with 52.8 percent by volume thinner).

Dieses Beschickungsmaterial wurde eine Stunde lang bei 240 C mit der als optimal festgestellten Säuremenge, nämlich 6,6 Mol SO, pro Mol sulfonierbarem Kohlenwasserstoff, in einer einzigen Zugabe behandelt. Nach dem Absetzenlassen wurden 24,9 Volumprozent Schlamm und 95 Volumprozent saures Öl, bezogen auf das gesamte Beschickungsmaterial, erhalten. Nach der Neutralisation des sauren Öls mit Natriumcarbonat und Extraktion mit 50 Volumprozentigem Isopropylalkohol wurden 70,5 Volumprozent neutrales Öl und 25,1 Volumprozent Sulfonate, bezogen auf das gesamte Beschickungsmaterial, erhalten. Der von dem sauren Öl abgetrennte Schlamm hatte eine Viskosität von 400 cP bei 400 C und setzte sich rasch ab.This feed was mixed with the determined as the optimal amount of acid, namely 6.6 mol of SO per mol of sulfonatable Hydrocarbon treated in a single addition. After weaning 24.9 volume percent sludge and 95 volume percent acidic oil, based on the total Feed material obtained. After neutralizing the acidic oil with sodium carbonate and extraction with 50 volume percent isopropyl alcohol became 70.5 volume percent neutral oil and 25.1 volume percent sulfonates, based on the total feed material, obtain. The sludge separated from the acid oil had a viscosity of 400 cP at 400 C and settled quickly.

Dieses Beispiel zeigt, daß erfindungsgemäß synthetische Beschickungen unter Erzielung einer sehr hohen Ausbeute an Sulfonsäuren mit guter Farbe sulfoniert werden können, während nur eine relativ geringe Menge an Schlamm gebildet wird, der das Verfahren nicht stört. This example shows that synthetic feeds in accordance with the invention sulfonated to achieve a very high yield of sulfonic acids with good color while only a relatively small amount of sludge is formed, that does not interfere with the process.

Beispiel 2 a) Tabelle I zeigt die überraschende Wirkung der Temperatur auf die Sulfonierungsreaktion und auf die Verteilung des Sulfonates auf Schlamm und saures Öl unter Verwendung der als optimal erkannten Säuremenge bei einmaliger Zugabe. Bei dem Beschickungsmaterial handelt es sich um die zusammengesetzte Beschickung (synthetische Beschikkung und Verdünnungsöl) des Beispiels 1. Wenn die Behandlungstemperatur von 24 auf 430 C erhöht wird, sinkt die Ausbeute an öliöslichem Sulfonat von 25,1 auf 23,0 Volumprozent im Gegensatz zu der üblichen Erhöhung der Sulfonatausbeute, die im allgemeinen bei der Sulfonierung von üblichen hellen Ölen erzielt wird. Sowohl die Ausbeuten an saurem als auch an neutralem Öl blieben in diesem Temperaturbereich konstant. Es wird angenommen, daß höhere Temperaturen die Menge der gebildeten Di-oder Polysulfonate erhöhen. Example 2 a) Table I shows the surprising effect of temperature on the sulfonation reaction and on the distribution of the sulfonate on the sludge and acidic oil using the amount of acid recognized as optimal at one time Encore. The feed material is the composite feed (synthetic feed and diluent oil) of Example 1. When the treatment temperature is increased from 24 to 430 C, the yield of oil-soluble sulfonate decreases from 25.1 to 23.0 percent by volume in contrast to the usual increase in sulfonate yield, which is generally achieved in the sulfonation of customary light-colored oils. As well as the yields of both acidic and neutral oil remained in this temperature range constant. It is believed that higher temperatures reduce the amount of di- or Increase polysulfonates.

Tabelle I Sulfonatausbeute in Abhängigkeit von der Behandlungstemperatur Ausbeuten Behandlungs- Oleum, Sulfonat, | Schlamm, T saures Öl, neutrales öl, temperatur, OC Volumprozent Volumprozent Volumprozent Volumprozent Volumprozent des Einsatzes des Einsatzes des Einsatzes : des Einsatzes des Einsatzes 24 22 25,1 24,9 95,6 70,5 32 22 24,5 25,5 95,0 70,5 38 22 24,2 25,6 94,9 70,7 43 22 23,0 25,6 1 94,9 1 71,9 b) Um die unmittelbare Neutralisierung eines Konzentrats, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren von Beispiel 1 hergestellt wurde, zu zeigen, wurde ein 29 g Sulfonsäure pro 100 ccm enthaltendes Konzentrat mit einer solchen Menge einer 0,6 kg Cal- ciumhydroxyd pro Liter Wasser enthaltenden CaCoH-CaCl2-Aufschlämmung neutralisiert, daß 0,273 kg Ca Co 112 und 0,0313kg Ca Cl2 pro Kilogramm Sulfonat vorigen. Das neutralisierte Konzentrat enthielt vor der Entwässerung 22,8 Gewichtsprozent Calciumsulfonat, 19,3 Gewichtsprozent Wasser und 7,7 Gewichtsprozent Feststoffe. Nach dem Kochen, Entwässern und Filtrieren wurde ein Endprodukt erhalten, das 29,1 Gewichtsprozent Calciumsulfonat und 0,1 Gewichtsprozent Wasser enthielt und eine Neutralisationszahl von 16,5 besaß.Table I Sulphonate yield as a function of the treatment temperature Exploit Treatment oleum, sulfonate, | Mud, T acid oil, neutral oil, temperature, OC volume percent volume percent volume percent volume percent volume percent of stake of stake of stake: stake of stake 24 22 25.1 24.9 95.6 70.5 32 22 24.5 25.5 95.0 70.5 38 22 24.2 25.6 94.9 70.7 43 22 23.0 25.6 1 94.9 1 71.9 b) In order to show the immediate neutralization of a concentrate which was prepared by the method according to the invention of Example 1, a concentrate containing 29 g of sulfonic acid per 100 cc was mixed with such an amount of CaCoH containing 0.6 kg of calcium hydroxide per liter of water -CaCl2 slurry neutralizes that 0.273 kg of Ca Co 112 and 0.0313 kg of Ca Cl2 per kilogram of sulfonate preceded it. The neutralized concentrate contained 22.8 percent by weight calcium sulfonate, 19.3 percent by weight water and 7.7 percent by weight solids prior to dehydration. After boiling, draining and filtering, an end product was obtained which contained 29.1 percent by weight calcium sulfonate and 0.1 percent by weight water and had a neutralization number of 16.5.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of oil-soluble sulfonates by reacting alkyl aromatic compounds in the presence of a diluent with sulfonating agents and working up the resulting reaction mixture Oil-soluble sulfonates, characterized in that the starting material is a mixture from a synthetic alkylbenzene, the alkyl part of which is one mole- gross weight about 240, and an inert petroleum-hydrocarbon oil with a boiling range between 93 and 4250 C, which contains less than 20 / o sulfonatable components, is used, the amount of the components of the mixture being such that the viscosity of the mixture is less than 450 Saybolt seconds at 37.80 C, and at the same time the viscosity of the petroleum-hydrocarbon fraction used is chosen so that the amount of sulfonatable present in the starting mixture Hydrocarbons is not less than 30 percent by volume. ~~~~~~~~ Considered References: U.S. Patent No. 2573,675.