DE1150382B - Verfahren zur Herstellung von Gemischen aus Alkylbenzolsulfonaten und Monoalkylsulfaten - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Gemischen aus Alkylbenzolsulfonaten und Monoalkylsulfaten

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DE1150382B DEM36151A DEM0036151A DE1150382B DE 1150382 B DE1150382 B DE 1150382B DE M36151 A DEM36151 A DE M36151A DE M0036151 A DEM0036151 A DE M0036151A DE 1150382 B DE1150382 B DE 1150382B
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Gemischen aus Alkylbenzolsulfonaten und Monoalkylsulfaten durch Alkylieren und Sulfonieren von aromatischen Kohlenwasserstoffen einerseits und durch Schwefelsäurebehandlung von aliphatischen Kohlenwasserstoffen bzw. Olefinen mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen andererseits.
Es ist bekannt, daß man bei der Erzeugung von Waschmitteln reine Alkylarylsulfonate und reine sulfatierte Sekundäralkohole gesondert herstellen kann. Die Beimischung von sulfatierten sekundären Alkoholen zu Alkylarylsulfonaten zur Gewinnung besonders wirksamer Waschmittel ist aus der einschlägigen Literatur ebenfalls bekannt. Unter den anionaktiven Waschmitteln stellen überdies die Gemische aus Natriumdodecylbenzolsulfonat und sulfatierten Primäralkoholen sehr wirksame Gemische dar. Die Komponenten auch dieser Gemische werden im allgemeinen gesondert hergestellt.
So erhält man Dodecylbenzolsulfonat durch Kondensation von Benzol mit Alkylchloriden oder tetramerem Propylen unter nachfolgender Reinigung und Schwefelsäurebehandlung. Die sulfatierten Fettalkohole werden durch Schwefelsäurebehandlung der durch Reduktion natürlicher oder synthetischer Fettsäuren erhaltenen Alkohole oder der natürlichen Fettalkohole hergestellt.
Hinsichtlich der Waschmittelwirkung ist bei diesen Stoffen bekannt, daß die Gemische aus Dodecylbenzolsulfonat und sulfatierten Sekundäralkoholen einen vorteilhaften Bereich synergistischer Wirkungen aufweisen. Es handelt sich hierbei um einen Bereich derselben Ordnung und Größe wie bei den Gemischen aus Dodecylbenzolsulfonat und sulfatierten Primäralkoholen.
Aus dem Stand der Technik ist es weiter bekannt, daß man bisher die Komponenten für solche Waschmittelgemische stets getrennt herstellen mußte, wobei diese Arbeitsweisen in technischer Hinsicht Nachteile mit sich bringen.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Gemischen aus Alkylbenzolsulfonaten und Monoalkylsulfaten durch Alkylieren und SuKonieren von aromatischen Kohlenwasserstoffen einerseits und durch Schwefelsäurebehandlung von aliphatischen Kohlenwasserstoffen bzw. Olefinen mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen andererseits sowie anschließende Neutralisierung und Reinigung der Zwischenprodukte geschaffen, bei welchem man zwischen etwa 70 bis 240° C siedende Gemische, welche Benzol, Alkylbenzole mit kurzkettigen Alkylresten und Olefine mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen Verfahren zur Herstellung
von Gemischen aus Alkylbenzolsulfonaten
und Monoalkylsulfaten
Anmelder:
Ministerul Industriei Petrolului si Chimiei,
Bukarest
Vertreter: Dipl.-Ing. R. Beetz, Patentanwalt,
München 22, Steinsdorfstr. 10
Beanspruchte Priorität:
Rumänien vom 25. Januar 1957
enthalten, bei einer Temperatur unterhalb von 10° C unter kräftigem Rühren mit konzentrierter Schwefelsäure behandelt, aus dem Reaktionsgemisch die sauren Schwefelsäureester der Sekundäralkohole durch Phasentrennung abtrennt und neutralisiert, das restliche Gemisch in bekannter Weise mit üblichen Sulfonierungsmittehi sulfoniert, aus dem so erhaltenen Gemisch die Ausgangssubstanz und Schwefelsäureester durch Schichtenbildung abtrennt, die Dialkylsulfate mit Alkali hydrolysiert und die dabei entstehenden sauren Schwefelsäureester neutralisiert, die durch Sulfonierung entstandenen Alkylbenzolsulfosäuren neutralisiert und mit den Monoalkylsulfaten in Mengenverhältnissen von etwa 75 bis 95 zu 25 bis 5 Teilen oder 30 bis 5 zu 70 bis 95 Teilen mischt.
In einer besonderen Ausführungsform wird das Verfahren gemäß der Erfindung so durchgeführt, daß man das sulfonierte Gemisch nach dem Neutralisieren zur Abtrennung der nicht verseifbaren Bestandteile mit Benzin extrahiert.
Man kann das Verfahren gemäß der Erfindung auch so gestalten, daß man die abgetrennte, saure Schwefelsäureester von Sekundäralkoholen enthaltende Phase mit Wasser verdünnt und nach dem Neutralisieren zur Abtrennung der nicht verseifbaren Bestandteile mit Benzin extrahiert.
Es ist ersichtlich, daß gemäß der Erfindung die bisher stets getrennte Herstellung der Komponenten
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beispielsweise von Waschmittelgemischen aus Sulfonaten und sulfatierten Sekundäralkoholen bzw. aus Alkylarylsulfonaten und Fettalkoholsulfonaten nicht in vollkommen getrennten Verfahren durchgeführt wird, sondern durch geeignete Wahl einer die Grundstoffe beider Komponenten enthaltenden Ausgangssubstanz, z. B. der Benzin-Gasöl-Fraktion mit aromatischen Bestandteilen, das Herstellungsverfahren in technischer Hinsicht wesentlich einfacher gestaltet wird.
Bei der als Ausgangskomponente einzusetzenden Benzin-Gasöl-Fraktion können gemäß der Erfindung Fraktionen mit Destillationsgrenzen von etwa 70 bis 240° C eingesetzt werden. Von besonderer Bedeutung ist es für das Verfahren gemäß der Erfindung, daß die zu verarbeitende Fraktion Benzol, Alkylbenzol, d.h. mit kurzkettigen Alkylgruppen, wie Toluol, Xylol, sowie Olefine mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, enthält. Es kann also jede Fraktion verwendet werden, sofern sie die angegebenen Bestandteile enthält. Danach ist ersichtlich, daß es sich bei der gemäß der Erfindung einzusetzenden Benzol-Gasöl-Fraktion um eine Fraktion mit einem breiten Temperaturintervall handelt.
Die in Betracht gezogenen Produkte findet man beispielsweise in den Benzin-Gasöl-(Solaröl)-Gemischender thermischen Krackung. Falls erforderlich, können diese Fraktionen durch Zugabe von Aromaten oder Olefinen behandelt werden. Die genannten Fraktionen werden durch Alkylierung der Aromaten, Sulfatierung der Olefine und Sulfonierung der Alkylaromaten in zweckmäßiger Weise verarbeitet.
Auf die vorstehend beschriebene Art können gemäß der Erfindung Produkte, welche in der Waschmittelindustrie in besonderer Weise Verwendung finden, hergestellt werden, wobei die Waschmittel des Typs der Alkylarylsulfonate hinsichtlich der Waschwirkung gleichwertige Bereiche mit synergistischen Effekten besitzen, wie dies auf die vorstehend genannten Gemische zutrifft.
. Bei Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird die eingesetzte Fraktion zwecks gleichzeitiger Alkylierung der Aromaten und Sulfatierung der Olefine bei niedriger Temperatur unter starkem Rühren bzw. unter heftiger Umwälzung mit Schwefelsäure während einer entsprechenden Berührungszeit behandelt. Das Reaktionsgemisch wird alsdann mit Schwefelsäure, Oleum oder Schwefeltrioxyd sulfoniert. Es erfolgt dabei eine Trennung der beiden Phasen in Abhängigkeit von dem vorliegenden Verhältnis der Aromaten zu den Olefinen und ferner von den Arbeitsbedingungen, welche eine Neutralisierung erfordern, d. h. je nachdem die bei dem vorausgehenden Vorgang erhaltene saure Phase zugesetzt oder der saure Rest abgetrennt wird. Durch Erwärmung in alkalischem Medium werden die Dialkylsulfate zu Monoalkylsulfaten umgesetzt. Der nicht umgesetzte Rest wird entweder vor dem Neutralisieren oder nach dem Neutralisieren und Hydrolysieren z. B. durch Dekantieren oder Zentrifugieren entfernt; darauf kann noch eine Extraktion mittels eines Lösungsmittels folgen.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand einiger Beispiele näher veranschaulicht.
Beispiel 1
Es wurden 100 Teile einer durch Kracken erhaltenen rohen Benzin-Gasöl-Fraktion (Destillationsgrenzen 70 bis 240° C, Jodzahl 95) mit 35 Teilen 96%iger Schwefelsäure 3 bis 4 Stunden lang gemischt, wobei die Temperatur unter 10° C gehalten wurde.
Im Verlaufe dieser Zeit fanden gleichzeitig zwei Reaktionen statt, d.h. eine Alkylierung der Aromaten mit einem Teil der vorhandenen Olefine und eine Sulfatierung des Restes der Olefine. Es bildete sich dementsprechend ein Alkylat und eine saure Phase.
Die saure Phase, bestehend aus in H2SO4 gelösten
ίο sulfatierten Olefinen, wurde abgetrennt. Nach Entfernung der restlichen Säure durch Verdünnung mit H2O wurde neutralisiert.
Das gemäß den vorstehenden Angaben erhaltene Alkylat wurde mit 31 Teilen 20%igem Oleum behandelt, d. h. sulfoniert, wobei die Säure bei einer Temperatur unterhalb von 10° C eingebracht wurde. Es erfolgte dann eine 3stündige Nachreaktion bei 20 bis 25° C. Nach Entfernung des nicht sulfonierten Teils durch Dekantieren oder Zentrifugieren sowie der restlichen Säure wurde mit NaOH neutralisiert.
Ferner wurden etwa 9 Teile des aus der Behandlung
des Alkylats erhaltenen Produktes mit etwa 1 Teil des aus der Behandlung der sauren Phase erzielten Produktes gemischt; das Gemisch wurde im Überschuß von NaOH auf 90° C erhitzt, bis die Dialkylsulfate in Monoalkylsulfate umgewandelt sind.
Beispiel 2
Es wurden 100 Teile einer durch Kracken erhaltenen rohen Benzin-Gasöl-Fraktion (Destillationsgrenzen 70 bis 240° C, Jodzahl 95) mit 35 Teilen H2SO4 (96°/oig) während 3 bis 4 Stunden gemischt, wobei eine Temperatur unterhalb von 10° C eingehalten wurde.
Die saure, im wesentlichen aus in H2SO4 gelösten Dialkylsulfaten bestehende Phase wurde abgetrennt und nach Entfernung der überschüssigen Säure mit NaOH neutralisiert.
Das Alkylat wurde mit 31 Teilen 20%igem Oleum behandelt, wobei die Säure bei einer Temperatur unterhalb von 10° C eingebracht wurde. Es erfolgte alsdann eine 3stündige Nachreaktion bei 20 bis 25° C. Nach Entfernung des nicht umgesetzten Teils durch Dekantieren oder Zentrifugieren sowie der restlichen Säure wurde mit NaOH neutralisiert.
Danach wurden etwa 2 Teile des aus der Behandlung des Alkylats erhaltenen Produktes mit etwa 8 Teilen des aus der Behandlung der sauren Phase erzielten Produktes gemischt und im Überschuß von NaOH auf 90° C erhitzt, bis die Dialkylsulfate in Monoalkylsulfate umgewandelt sind. Der nicht sulfonierte Teil wurde mit Extraktionsbenzin extrahiert. Es wurde dann das zurückgehaltene Lösungsmittel durch Verdampfung entfernt.
Das erhaltene Gemisch kann in vorteilhafter Weise mit üblichen Konditionierungsmitteln zu Waschmittelgemischen verarbeitet werden.
Beispiel 3
Es wurden 100 Teile rohes Krackbenzin, welches den gemäß der Erfindung in Betracht gezogenen Siedegrenzen entsprach, mit 35 Teilen 96°/oiger Schwefelsäure 3 bis 4 Stunden lang kräftig gerührt, wobei die Temperatur auf etwa 100C gehalten wurde. Die saure Phase wurde durch Dekantieren oder Zentrifugieren von dem erhaltenen Rohalkylat abgetrennt. Danach wurde die saure Phase, welche hauptsächlich
Monoalkylsulfate enthielt, mit kaltem Wasser oder Eis verdünnt und nach Entfernen des Rückstandes, dessen Konzentration 50 bis 55 °/o beträgt, mit einer wäßrigen NaOH-Lösung neutralisiert. Alsdann wurde der mit Schwefelsäure nicht umgesetzte, d. h. nicht sulfonierte Anteil mittels Benzin bei einer Temperatur von 50 bis 60° C extrahiert. Das Lösungsmittel wurde durch Verdampfung im Verdampfer abgetrieben. Durch Verarbeitung der sauren Phase wurden 8 Teile Waschmittel (in Aktivsubstanz gerechnet 100 «/ο) erhalten.
Das nach Abtrennung der sauren Phase zurückbleibende Rohalkylat wurde mit 31 Teilen 20%igem Oleum behandelt, wobei die Temperatur unterhalb von 10° C gehalten wurde. Das Gemisch wurde daraufhin noch 3 Stunden lang bei 20 bis 25° C gerührt. Durch Dekantieren bei 40 bis 45° C oder Zentrifugieren wurde der nicht sulfonierbare Anteil, bestehend im wesentlichen aus Dialkylsulfaten (I), abgetrennt. Das saure Sulfonat wurde nach Entfernen der überschüssigen Säure von etwa 50 bis 60 % durch Verdünnen mittels Wasser oder Eis mit einer NaOH-Lösung neutralisiert. Der nicht sulfonierte Anteil (II) wurde daraus mit Extraktionsbenzin bei 50 bis 60° C extrahiert, und das Lösungsmittel wurde im Verdampfer abgedampft. Die Verarbeitung des Alkylats ergab 27 Teile Waschmittel vom Typ der Alkylarylsulfonate (gleich 100 Va Aktivsubstanz). Das erhaltene Produkt kann, falls erforderlich, in bekannter Weise entfärbt werden.
Ferner kann man die auf diese Weise erhaltenen Produkte zusammen oder in getrennter Form konditionieren. Der nicht sulfonierbare Anteil (I) kann mit überschüssiger Natronlauge auf 90 bis 100° C erhitzt werden, bis die Dialkylsulfate in Monoalkylsulfate umgewandelt sind, welche in alkalischer Lösung zurückgewonnen werden. Man erhält 2 bis 3 Teile Monoalkylsulfate (100% auf Aktivsubstanz gerechnet), welche einem Waschmittelgemisch zugesetzt werden können.
Es ist ersichtlich, daß nach dem Verfahren gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise gewisse unter anderem für Waschmittelkombinationen vorteilhafte Produkte hergestellt werden können, wobei eine wesentliche technische Vereinfachung gegenüber bekannten Arbeitsweisen darin besteht, daß gemäß der Erfindung die Herstellung verschiedener Mischungsbestandteile in kombinierter Form in einem Verfahren durchgeführt werden kann.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Verfahren zur Herstellung von Gemischen aus Alkylbenzolsulfonaten und Monoalkylsulfaten durch Alkylieren und SuIf orderen von aromatischen Kohlenwasserstoffen einerseits und durch Schwefelsäurebehandlung von aliphatischen Kohlenwasserstoffen bzw. Olefinen mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen andererseits sowie anschließende Neutralisierung und Reinigung der Zwischenprodukte, dadurch gekennzeichnet, daß man zwischen etwa 70 und 240° C siedende Gemische, welche Benzol, Alkylbenzole mit kurzkettigen Alkylresten und Olefine mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen enthalten, bei einer Temperatur unterhalb von 10° C unter kräftigem Rühren mit konzentrierter Schwefelsäure behandelt, aus dem Reaktionsgemisch die sauren Schwefelsäureester der Sekundäralkohole durch Phasentrennung abtrennt und neutralisiert, das restliche Gemisch in bekannter Weise mit den üblichen Sulfonierungsmitteln sulfoniert, aus dem so erhaltenen Gemisch die unveränderte Ausgangssubstanz und Schwefelsäureester durch Schichtenbildung abtrennt, die Dialkylsulfate mit Alkali hydrolysiert und die dabei entstehenden sauren Schwefelsäureester neutralisiert, die durch Sulfonierung entstandenen Alkylbenzolsulfosäuren neutralisiert und mit den Monoalkylsulfaten in Mengenverhältnissen von etwa 75 bis 95 zu 25 bis 5 Teilen oder 30 bis 5 zu 70 bis 95 Teilen mischt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das sulfonierte Gemisch nach dem Neutralisieren zur Abtrennung der nicht verseifbaren Bestandteile mit Benzin extrahiert.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die abgetrennte, saure Schwefelsäureester von Sekundäralkoholen enthaltende Phase mit Wasser verdünnt und nach dem Neutralisieren zur Abtrennung der nicht verseifbaren Bestandteile mit Benzin extrahiert.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine beim Kracken von Erdöl erhältliche Benzol-Gasöl-Fraktion als Ausgangsstoff verwendet.
© 309 617/275 6.
DEM36151A 1957-01-25 1957-12-12 Verfahren zur Herstellung von Gemischen aus Alkylbenzolsulfonaten und Monoalkylsulfaten Pending DE1150382B (de)

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