DE1150382B - Verfahren zur Herstellung von Gemischen aus Alkylbenzolsulfonaten und Monoalkylsulfaten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Gemischen aus Alkylbenzolsulfonaten und MonoalkylsulfatenInfo
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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
Bukarest
Vertreter: Dipl.-Ing. R. Beetz, Patentanwalt,
München 22, Steinsdorfstr. 10
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.
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.
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.
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)
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.
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