DE1152099B - Verfahren zur Sulfonierung von alkylaromatischen Kohlenwasserstoffen - Google Patents

Verfahren zur Sulfonierung von alkylaromatischen Kohlenwasserstoffen

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DE1152099B
DE1152099B DEU1361A DEU0001361A DE1152099B DE 1152099 B DE1152099 B DE 1152099B DE U1361 A DEU1361 A DE U1361A DE U0001361 A DEU0001361 A DE U0001361A DE 1152099 B DE1152099 B DE 1152099B
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sulfonation
sulfur trioxide
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diluent
alkyl aromatic
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Herman Samuel Bloch
Howard Ernest Mammen
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Universal Oil Products Co
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C309/00Sulfonic acids; Halides, esters, or anhydrides thereof

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

  • Verfahren zur Sulfonierung von alkylaromatischen Kohlenwasserstoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sulfonieren von alkylaromatischen Kohlenwasserstoffen mit einer Alkylgruppe von 5 bis 18 Kohlenstoffatomen, insbesondere von Alkylbenzolen mit einer solchen Alkylgruppe, in Gegenwart von mit inerten Gasen verdünntem Schwefeltrioxyddampf unter Bildung von Alkylarylsulfonsäuren, die als Zwischenprodukte für die Erzeugung von Reinigungsmitteln geeignet sind.
  • Die kräftige Sulfonierwirksamkeit freien Schwefeltrioxyds ist eine allgemein bekannte Eigenschaft dieser Verbindung. Zahlreiche Sulfonierungsverfahren die auf verschiedene Klassen organischer Verbindungen anwendbar sind, sind bisher entwickelt worden, um diesen Vorteil auszunutzen. In vielen Fällen führt aber die Verwendung von Schwefeltrioxyd zur Polysulfonierung. Auch ist es ein aktives Oxydationsmittel, so daß bei seiner Berührung mit einigen organischen Verbindungen eine Ausbeuteverminderung oder gesteigerte Bildung von Nebenprodukten eintritt. Es wirkt auch in Gegenwart vieler Arten organischer Verbindungen, insbesondere solcher mit ungesättigten Bindungen, als Kondensationsmittel, wobei teerartige Nebenprodukte gebildet werden. die das gewünschte sulfonierte Erzeugnis verfärben und seine Ausbeute herabsetzen. Diese Erwägungen sind bei der Anwendung von Schwefeltrioxyd bei der Sulfonierung aromatischer Kohlenwasserstoffe und deren Alkylderivate zu beachten.
  • Die unerwünschten Eigenschaften des Schwefeltrioxyds treten besonders in Erscheinung, wenn es zur Sulfonierung von aromatischen Kohlenwasserstoffen mit langkettigen Alkylgruppen für die Herstellung von Reinigungsmitteln des Alkylarylsulfonattyps verwendet werden soll. Hier ist eine Monosulfonierung besonders erwünscht, weil die Gegenwart von disulfonierten Alkylarylverbindungen oft die Reinigungskraft des Sulfonats verringerr. Auch ist hier die Entstehung gefärbter Körper besonders nachleilig, da ein stark gefärbtes Produkt bei der Benutzung als Reinigungsmittel Nachteile für seine Reinigungseigenschaften baut, abgesehen davon, daß es den Verbraucher wenig anspricht. Die Erfahrung hat ferner gezeigt, daß die Ausbeute an Reinigungsmittel im allgemeinen geringer ist, wenn man für die Herstellung der Alkylarylsulfonsäure Schwefeltrioxyd als Sulfonierungsmittel verwendet. Dies ist durch die oxydierenden Eigenschaften des letzteren bedingt.
  • Örtliche Überhitzungen treten in dem Zwischenbereich der Berührung zwischen Schwefeltrioxyd und alkylaromatischem Kohlenwasserstoff auf und führen zu einem Anstieg der schädlichen Oxydation, Kondensation, Spaltung und anderen Nebenreaktionen, welche die Ausbeute und Beschaffenheit des Fertigerzeugnisses beeinträchtigen.
  • Die mit der Sulfonierung langkettiger alkylaromatischer Kohlenwasserstoffe verbundenen Schwierigkeiten treten besonders bei polysubstituierten Benzolen. z. B. langkettigen Alkyltoluolen, wie Dodecyltoluol, auf. Die Einführung einer Sulfonsäuregruppe in den Kern führt oft zu einer Verlagerung der langkettigen Alkylgruppe, insbesondere wenn dies eine tertiäre ist. In geringerem Ausmaße gilt dies für sekundäre Gruppen. Diese Umlagerung, welche bei Monoalkylbenzolen zu vernachlässigen ist, steigert sich mit steigender Temperatur. Sie kann bei p-tertiärem Dodecyltoluol oberhalb 400 C bis auf 200/0 ansteigen. Derartige Reaktionen sind bei der Herstellung hochwertiger Sulfonsäurereinigungsmittel unerwünscht.
  • Gemäß einem älteren Vorschlage werden Kohlenwasserstoffe mittels eines Gemisches von gasförmigem Schwefeltrioxyd und einem inerten Gas in der Weise sulfoniert, daß Alkylarylkohlenwasserstoffe mit einer Alkylgruppe von 6 bis 18 Kohlenstoffatomen vor der Sulfonierung mit etwa 10 Gewichtsprozent Schwefelsäure oder Phosphorsäure, bezogen auf die Menge der Ausgangskohlenwasserstoffe, versetzt werden. Das Gemisch aus Schwefeltrioxyd und inertem Gas enthält hierbei zweckmäßig bis zu etwa 600/0, vorzugsweise etwa 5 bis 358/o, Schwefeltrioxyd. Die Reaktion soll bei etwa 40 bis 600 C ausgeführt werden, und es wird erwähnt, daß auch inerte flüssige Verdünnungsmittel, wie Schwefeldioxyd und Kohlenstofftetrachlorid, in der Reaktionsmischung anwesend sein können, diese aber vorzugsweise nicht anwesend sein sollen, wenn ein solches Verdünnungsmittel nicht später beim Reinigen des Produktes verwendet werden kann. Um ein Ansteigen der Temperatur in der Reaktionsmischung über 550 C zu verhindern, wird die Verwendung eines Kühlwassermantels empfohlen, so daß während des größeren Teiles der Reaktion die Temperatur bei diesem älteren Verfahren zwischen 50 und 550 C liegt.
  • Hiervon unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch, daß die Temperatur noch niedriger, und zwar durch Verdampfen eines Teils des Verdünnungsmittels unter Beibehaltung eines Teils desselben im flüssigen Zustand erreicht, und das Verdünnungsmittel in einem bestimmten Mengenverhältnis angewandt wird, indem man nämlich einen alkylaromatischen Kohlenwasserstoff mit einer Alkylgruppe von 5 bis 18 Kohlenstoffatomen in etwa 1 bis 10 Raumteilen je Raumteil des alkylaromatischen Kohlenwasserstoffes eines flüssigen, bei der Sufonierung verdampfbaren, inerten Verdünnungsmittels unter Zugabe von etwa 5 bis etwa 15 Gewichtsprozent einer mindestens 950/oigen Schwefelsäure, bezogen auf den alkylaromatischen Kohlenwasserstoff, löst und mit 1,1 bis 1,4 Mol je Mol des alkylaromatischen Kohlenwasserstoffs eines durch Inertgas verdünnten, zwischen 3 und 30 Volumprozent Schwefeltrioxyd enthaltenden Schwefeltrioxyddampfes im Verlauf von 0,5 bis 5 Stunden sulfoniert, wobei die Temperatur von 10 bis 400 C durch teilweises Verdampfen des Verdünnungsmittels unter Beibehaltung eines Teils des Verdünnungsmittels im flüssigen Zustand eingehalten wird.
  • Vorzugsweise werden gemäß der Erfindung bis zu 10 Raumteile eines hauptsächlich aus n-Butan und bzw. oder n-Pentan bestehenden Verdünnungsmittels je Raumteil der alkylaromatischen Kohlenwasserstoffbeschickung verwendet, und die Temperatur wird während der ganzen Dauer der Sulfonierung bei höchstens 350 C gehalten. Dabei soll zweckmäßig die Verdampfung des Verdünnungsmittels in der Umsetzungszone durch Regelung des Druckes in dieser Zone so eingestellt werden, daß die Temperatur des flüssigen Gemisches von Kohlenwasserstoffbeschikkung und Verdünnungsmittel oberhalb 200 C, vorzugsweise bei annähernd 300 C, gehalten wird.
  • Als alkylaromatischer Kohlenwasserstoff wird vorzugsweise ein Alkylbenzol mit einer Alkylgruppe von 9 bis 18 Kohlenstoffatomen eingesetzt.
  • Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Entstehung gefärbter Nebenprodukte vermieden, die praktisch vollständige Umwandlung der Beschickung in das Sulfonsäurederivat und die Gewinnung eines Produktes von geringer Färbung und hoher Reinigungskraft erreicht. Besonders geeignete Reinigungsmittel vom Sulfonattyp werden aus Alkylbenzol mit zwei Kernalkylgruppen dargestellt, von denen eine Alkylgruppe mit 9 bis 18 Kohlenstoffatomen und die restliche Alkylgruppe nicht mehr als 2, vorzugsweise nur 1 Kohlenstoffatom enthält. Andere zweckmäßige Reinigungsmittel vom Alkylbenzolsulfonattyp, wie sie hier in Betracht kommen, enthalten nicht mehr als zwei kurzkettige Alkylsubstituenten, und zwar vor- zugsweise Methylreste. Obgleich die bevorzugten Beschickungen beim vorliegenden Verfahren die Alkylderivate von Benzol sind, können auch mehrkernige alkylierte aromatische Kohlenwasserstoffe mit praktisch ähnlichen vorteilhaften Ergebnissen benutzt werden. Geeignete mehrkernige alkylierte aromatische Kohlenwasserstoffe sind z. B. die alkylierten Phenanthrene, Naphthaline, Diphenyle und Anthracene. Die monoalkylierten Derivate mit einer Alkylgruppe von 5 bis 18 Kohlenstoffatomen stellen in erster Linie geeignete alkylierte Kohlenwasserstoffbeschickungen für die Erzeugung oberflächenaktiver Stoffe dar.
  • Die im allgemeinen bevorzugten Alkylbenzolbeschickungen für die Sulfonierung gemäß dem vorliegenden Verfahren werden durch Alkylierung oder Kondensierung eines geeigneten Benzolkohlenwasserstoffes, wie Benzol, Toluol, Xylole, Methyläthylbenzole oderDiäthylbenzole, mit einemAlkylierungsmittel gebildet, das einen Alkylrest von 9 bis 18 Kohlenstoffatomen enthält. Bei der Darstellung eines geeigneten Alkylbenzolkohlenwasserstoffes, wie er vorzugsweise für die Erzeugung eines Reinigungsmittels in Betracht kommt, kann Toluol mit einer monoolefinischen Kohlenwasserstofffraktion alkyliert werden, in welcher die olefinischen Bestandteile 9 bis 18 Kohlenstoffatome je Molekül enthalten. Die Alkylierung erfolgt in Gegenwart eines der bekannten Alkylierungskatalysatoren. Geeignete olefinische Kohlenwasserstofffraktionen, wie sie für diesen Zweck bevorzugt sind, enthalten Olefinbestandteile von verhältnismäßig gerader oder nur schwach verzweigter Kettenstruktur. Sie werden z. B. durch Polymerisation von Olefinen mit niedrigerem Molekulargewicht, wie Propylen und/bzw. oder Butylen, erzeugt oder können aus gekrackten Erdölprodukten, z. B. einer Destillatfraktion eines thermisch gekrackten Erdölerzeugnisses mit einem Siedepunkt von etwa 140 bis etwa 3000 C, vorzugsweise von etwa 170 bis 2400 C, gewonnen werden. Die Alkylbenzolkohlenwasserstoffe können auch durch eine kondensierende Umsetzung gebildet werden, bei der ein chlorierter Paraffinkohlenwasserstoff von gewünschter Kettenlänge, wie chloriertes Leuchtöldestillat, mit dem gewünschten Benzolkohlenwasserstoff in Gegenwart eines Kondensierungsmittels, wie Aluminiumchlorid mit oder ohne Zusatz von Chlorwasserstoff kondensiert wird. Das erhaltene Gemisch von alkylaromatischen Kohlenwasserstoffen wird im allgemeinen destilliert, um eine Fraktion abzutrennen, die einem Alkylat mit einer Alkylgruppe von 9 bis 18 Kohlenstoffatomen entspricht. Hieraus wird eine besondere Fraktion abgetrennt, die im Falle der Verwendung von Benzol oder Toluol als zu alkylierender Kohlenwasserstoff bei einer Temperatur von etwa 275 bis etwa 3450 C siedet.
  • Der aktive Bestandteil des hier benutzten Sulfonierungsmittels ist gasförmiges Schwefeltrioxyd. Dieses Reaktionsmittel ist im Handel unter der Warenbezeichnung »Sulfan« erhältlich und enthält einen Polymerisationsverhinderer, der das Schwefeltrioxyd in seiner flüssigen monomeren Form bei Temperaturen über seinem Schmelzpunkt stabilisiert. Das Schwefeltrioxyd kann in einer Blase verdampft werden, die außen an dem Sulfoniergefäß sitzt und in der es mit entsprechender Geschwindigkeit erhitzt wird, um Schwefeltrioxyddampf in dem für die Sulfonierung erforderlichen Maßstab zu liefern, wie nachstehend erläutert wird.
  • Eine andere geeignete Quelle für Schwefeltrioxyd in Gasform ist der getrocknete Dampf, der durch Destillieren von Oleum gebildet wird. Vor seiner Einführung in das Sulfoniergefäß wird gemäß dem vorliegenden Verfahren der Schwefeltrioxyddampf mit einem inerten Trägergas in solchem Verhältnis verdünnt, daß die Mischung 3 bis 30 Raumteile Schwefeltrioxyddampf und 97 bis 70 Raumteile inertes Gas enthält.
  • In anderer Weise ausgedrückt, wird der Partialdruck des Schwefeltrioxyds in dem aus einem Gemisch von Schwefeltrioxyd und inertem Trägergas bestehenden Sulfonierungsmittel auf 0,03 bis 0,3 at gehalten, während das Verfahren sonst bei Atmosphärendruck durchgeführt wird. Wenn der Partialdruck des Schwefeltrioxyds in dem Sulfonierungsmittel innerhalb der obigen Grenzen gehalten wird, wird die Sulfonierungsgeschwindigkeit so geregelt, daß eine Ableitung der Reaktionswärme stattfindet und eine Höchstausbeute des Produktes mit einem Minimum an färbenden Verunreinigungen erhalten wird.
  • Das Trägergas zur Verdünnung des Schwefeltrioxyddampfes kann aus einer verhältnismäßig großen Gruppe von Stoffen ausgewählt werden, die bei den für die vorliegende Sulfonierung angegebenen Temperaturen praktisch inert sind. Die Träger sind ferner dadurch gekennzeichnet, daß sie ihren gasförmigen Zustand bei den bevorzugten Sulfonierungstemperaturen im Bereich von 0 bis 400 C behalten.
  • Geeignete gasförmige inerte Träger sind Luft, Kohlendioxyd, Kohlenmonoxyd, Stickstoff, Schwefeldioxyd, normale Paraffinkohlenwasserstoffe von niedrigem Molekulargewicht, wie Butan Propan Äthan und Methan, und halogenierte Analoge dieser Kohlenwasserstoffe, wie Kohlenstofftetrachlorid, Chloroform und Dichlordifluormethan. Eine der bevorzugten, beim vorliegenden Verfahren benutzbaren Mischungen, die nicht nur das wirksame Schwefeltrioxyd als Sulfonierungsbestandteil, sondern auch das inerte Trägergas in gleichförmigem Gemisch zur Verfügung stellt, stammt aus einem Schwefeltrioxydkonverter, in welchem ein Gemisch von Schwefeldioxyd und Luft eingebracht und der katalytischen Oxydation zu Schwefeltrioxyd unterworfen wird. Das Schwefeltrioxyd liegt hierin gewöhnlich in einer Konzentration von etwa 5 bis etwa 15 Volumprozent vor.
  • Das inerte Trägergas ist im allgemeinen leicht flüchtig oder leicht aus dem Sulfonierungsprodukt nach Abschluß der Sulfonierung zu gewinnen. Man kann auch die Sulfonierungsmischung durch eine beheizte Verdampfungszone leiten, die Dämpfe des inerten Trägergases auffangen und sie der Schwefeltrioxydmischzone kurz vor der Sulfonierung wieder zusetzen. Eine der bevorzugten Arbeitsweisen des vorliegenden Verfahrens besteht darin, daß das inerte Trägergas einem großen Vorratsbehälter mit flüssigem Schwefeltrioxyd bei einer Temperatur von etwa 20 bis etwa 40 C mit ausreichender Geschwindigkeit zugeleitet wird, um Schwefeltrioxyd in solchem Verhältnis mitzureißen, daß ein Gemisch erhalten wird, welches 10 bis etwa 20 Volumprozent Schwefeltrioxyddampf enthält. Darauf gelangt diese Mischung von Schwefeltrioxyddampf und inertem Trägergas mit der gewünschten Geschwindigkeit in das Sulfonierungsgefäß. Das Abgas aus inertem Trägerdampf aus dem Sulfonierungsgefäß kehrt im Kreislauf zu der Einleitungszone des Schwefeltrioxydvorrates zurück.
  • Die Sulfonierung alkylaromatischer Kohlenwasserstoffe mit Schwefeltrioxyddampf in Gegenwart eines inerten Trägergases verläuft am günstigsten bei Temperaturen von etwa 20 bis etwa 400 C, wenn ohne ein flüssiges Verdünnungs- und Kühlmittel gearbeitet wird, und bei Temperaturen von 10 bis 400 C, wenn in Gegenwart eines dem alkylaromatischen Kohlenwasserstoff beigemischten flüssigen Verdünnungs-und Kühlmittels gearbeitet wird. Die bevorzugten Temperaturen an der Sulfonierungsstelle liegen bei etwa 25 bis etwa 350 C, obgleich bei Vorhandensein eines flüssigen inerten Verdünnungsmittels der Kohlenwasserstoffbeschickung und bzw. oder durch Einbringung einer Schwefelsäure-»Spur« in der Umsetzungsmischung die Auswahl der bevorzugten Temperatur schwanken kann. Wenn die Umsetzungstemperatur von etwa 20 auf etwa 400 C steigt, tritt leicht eine Erniedrigung der Gesamtausbeute ein. Die beste Ausbeute wird bei etwa 30- C erzielt und beträgt annähernd 99,50!0 Umwandlung der Beschikkung in Sulfonsäure. Die Ausbeute ist bei höheren und niederen Temperaturen merklich geringer als beim Optimum.
  • Die Gegenwart eines inerten flüssigen Verdünnungsmittels führt leicht zu einem Absinken der Endausbeute an Sulfonsäuren, jedoch ist auch eine Verbesserung in der Farbe und Beschaffenheit des aus den Sulfonsäuren dargestellten Reinigungsproduktes zu bemerken. Reinigungsprodukte der besten Beschaffenheit werden dargestellt, wenn der aromatische Kohlenwasserstoff in einem inerten flüssigen Verdünnungsmittel gelöst wird, das bei der Sulfonierung verdampft. Dadurch wird ein wirksames Hilfsmittel für die Ableitung der exothermen Wärme der Sulfonierungsreaktion geschaffen und eine örtliche Überhitzung in der Sulfonierungsmischung verhindert. Das bevorzugte inerte flüssige Verdünnungsmittel siedet daher bei der gewünschten Sulfonierungstemperatur. Der Siedepunkt eines derartigen Verdünnungsmittels kann leicht eingestellt und genau gesteuert werden, indem man den umgebenden Druck über der Sulfonierungsmischung regelt. Bevorzugte Verdünnungsmittel sind flüssiges n-Butan, n-Pentan, Kohlenstofftetrachlorid, Dichlordifluormethan, flüssiges Schwefeldioxyd und verflüssigbare Gase ähnlicher Art, deren Siedepunkt und Partialverdampfung in geeigneter Weise durch Druck regelung bei der zweckmäßigen Sulfonierungstemperatur innerhalb des Bereiches von etwa 10 bis etwa 40S C gesteuert werden.
  • Dadurch wird mindestens ein Teil des Verdünnungsmittels während der ganzen Umsetzung in flüssigem Zustande gehalten. Die Menge des inerten flüssigen Verdünnungsmittels wird zweckmäßig innerhalb der Reaktionsmischung auf etwa 1 bis etwa 10 Raumteile der alkylaromatischen Kohlenwasserstoffbeschikkung gehalten. Falls Verdünnungsmittel benutzt werden, die etwa bei der Umsetzungstemperatur unter dem in der Sulfonierungszone eingehaltenen Druck sieden, können sie ständig in flüssigem Zustande durch Rückfluß in die Sulfonierungsmischung zurückkehren, wenn die Sulfonierung fortschreitet.
  • Die gewünschte Monosulfonierung der alkylaromatiscllen Kohlenwasserstoffbeschickung und die Erzeugung fertigen Reinigungsproduktes von besten Eigenschaften werden erhalten, wenn die Gesamtmenge des in die Sulfonierungsmischung eingeführten Schwefeltrioxyds annähernd 1,1 bis 1,4 Mol Schwefeltrioxyd auf 1 Mol alkylaromatische Kohlenwasserstollbeschickung beträgt und wenn der Zeitraum, über welchen sich die Einführung des Schwefeltrioxyds in die Sulfonierungsmischung erstreckt, innerhalb 0,5 bis 5 Stunden liegt. Vorzugsweise erfolgt der Zusatz in Anpassung an eine wirtschaftliche Arbeitsweise innerhalb von etwa 1 bis 3 Stunden. Die Zeitdauer des Schwefeltrioxydzusatzes ist jedoch ein Faktor, der letzten Endes durch die Wirksamkeit der Wärmeableitung aus der Umsetzungsmischung bestimmt wird. Starke Bewegung der Umsetzungsmischung und Maßnahmen für einen raschen und wirksamen Wärmeübergang von der Mitte der Sulfonierung, wo das Schwefeltrioxyd mit der alkylaromatischen Kohlenwasserstoffbeschickung in Berührung tritt, verkürzen die Zeitdauer der Sulfonierung. In diesem Zusammenhang bestimmt die Gegenwart eines inerten flüssigen Verdampfungsmittels der Beschickung, insbesondere eines Verdünnungsmittels, das gleichzeitig als inertes Kühlmittel der Umsetzungsmischung wirkt, in weitem Ausmaß die Beschaffenheit des fertigen Reinigungsproduktes nicht nur infolge des verdünnenden Einflusses, sondern auch infolge des rascheren Wärmeüberganges an der Sulfonierungsstelle. Das Verdünnungsmittel neigt auch dazu, die Viskosität der Umsetzungsmischung zu verringern, und gestattet dadurch eine innigere und raschere Berührung der Bestandteile miteinander und mit den Wärmeübertragungsflächen. Die Wärmeableitung aus der Umsetzungsmischung kann auch durch äußere und bzw. oder innere Kühlung der Umsetzungsmischung gesteigert werden, so z. B. durch Kreislauf einer Kühlflüssigkeit durch Wärmeaustauschschlangen in der Umsetzungsmischung. Die Einführung des Schwefeltrioxyds in Mischung mit einem inerten Gas in die Sulfonierungsmischung hat beim vorliegenden Verfahren den weiteren günstigen Einfluß, daß die Umsetzungsmischung in einem Zustand der Turbulenz durch das Aufperlen des Gases in den flüssigen Bestandteilen gehalten wird. Das Sulfonierungsmittel, d. h. die Mischung von Schwefeltrioxyddampf und inertem Trägergas, wird vorzugsweise am Boden des Sulfonierungsgefäßes eingeführt und durch eine senkrechte Säule der flüssigen Umsetzungsmischung aufsteigen gelassen, die innerhalb eines gestreckten senkrechten Turmes eingeschlossen ist.
  • Der hier verwendete Ausdruck »Schwefelsäurespur« bedeutet eine kleine Menge Schwefelsäure, die in die flüssige Umsetzungsmischung eingebracht wird und vermutlich als flüssiges Übertragungsmittel zwischen dem gasförmigen Schwefeltrioxyd und der flüssigen alkylaromatischenKohlenwasserstoffbeschikkung wirkt. Im gegebenen Fall ist es zweckmäßig, Schwefelsäure von einer Konzentration von mindestens 950/0, vorzugsweise von etwa 98 bis etwa 100, zu benutzen. Die gewünschte Verbesserung in der Farbe und Beschaffenheit des fertigen Reinigungsproduktes wird gesteigert, wenn die Sulfonierungsmischung etwa 5 bis etwa 15 Gewichtsprozent dieser Schwefelsäure-»Spur«, bezogen auf den vorhandenen alkylaromatischen Kohlenwasserstoff, enthält und wenn die Säure-»Spur« heftig in der Umsetzungsmischung bewegt wird. Im allgemeinen wird die Schwefelsäuremenge in der Umsetzungsmischung zweckmäßig möglichst klein gehalten, da die erzeugten Sulfonsäuren nicht leicht von der Schwefelsäure zu trennen sind und, sofern man sie im Erzeugnis beläßt, die für die Umwandlung der Sulfonsäure in die entsprechenden Sulfonate erforderliche Menge Atzalkali oder sonstiges Neutralisiermittel erhöht wird. Dies führt zur Bildung von Sulfaten des Neutralisierungsmittels in Mischung mit dem Sulfonat.
  • Gegebenenfalls kann die Schwefelsäure-»Spur« von dem Sulfonsäureerzeugnis mittels einer sogenannten »Spring«-Maßnahme abgetrennt werden, die darin besteht, daß die Umsetzungsmischung mit geregelten Wassermengen verdünnt wird, bis Phasentrennung eintritt und dann die Schwefelsäure von der anfallenden oberen, hauptsächlich Sulfonsäure enthaltenden Schicht getrennt wird. Der »Spring«-Vorgang ist jedoch gewöhnlich nur anzuwenden, wenn verhältnismäßig große Mengen Schwefelsäure benutzt werden und wenn ein inertes Kohlenwasserstoffverdünnungsmittel für den alkylaromatischen Kohlenwasserstoff vorliegt.
  • Die Vorteile des erfindungsgemäßen Sulfonierungsverfahrens mit Schwefeltrioxyddampf in Gegenwart eines inerten Trägergases sind am augenfälligsten bei Sulfonierungsvorgängen im großen Maßstab, wo das Sulfonierungsmittel in eine gut gerührte Menge alkylaromatischer Kohlenwasserstoffe eingeführt wird. Ein fortlaufendes Sulfonierungsverfahren kann nach verschiedenen Arbeitsmethoden durchgeführt werden.
  • Bei einem bevorzugten fortlaufenden Verfahren wird die flüssige alkylaromatische Kohlenwasserstoffbeschickung als solche oder in Lösung in einem inerten flüssigen Verdünnungsmittel am Kopf eines senkrechten, ein säurefestes Füllmaterial enthaltenden Turmes eingeführt. Geeignete Materialien für eine derartige Arbeitsweise können die hierfür bekannten üblichen Stoffe sein, wie Berlsättel, Quarz, Schnitzel, Raschigringe, rostfreie Stahlringe. Die flüssige Beschickung läßt man mit günstigster Geschwindigkeit über das Füllmaterial laufen während man das gasförmige Sulfonierungsmittel am Boden des Turmes einführt und aufwärts perlen läßt. Diese fortlaufende Herstellungsweise jedoch gestattet nicht. die Bestandteile während der Sulfonierungsumsetzung stark durchzuarbeiten, abgesehen von der durchwirbelnden Wirkung, die sich aus der Gegenstrombewegung der Bestandteile ergibt. Man kann für eine Innenkühlung durch Verdampfung eines niedrig siedenden Lösungsmittels aus der Umsetzungsmischung während des Fortschreitens der SulfonierungVorsorge treffen, obgleich in einem solchen Falle darauf geachtet werden soll, daß die Wiedergewinnung der in dem entweichenden Dampf mitgerissenen Bestandteile möglich ist.
  • Die beim vorliegenden Sulfonierungsverfahren erzeugten alkylaromatischen Sulfonsäuren werden gewöhnlich in ihre neutralen Sulfonate umgewandelt.
  • Geeignete Neutraiisierungsmittel sind die Alkalihydroxyde, wie Natrium- oder Kaliumhydroxyd, die Mcano-, Di- und Trialkylamine, z. B. Methyl- und Diäthylamin, die Alkanolamine, wie Di- oder Triäthanolamin, und die Hydroxyde der alkalischen Erden, insbesondere Magnesiumhydroxyd.
  • Wenn bei dem Verfahren inerte flüssige Verdünnungsmittel benutzt werden, können diese im Anschuß an die Sulfonierung z. B. durch Dekantieren, Verdampfen abgetrennt werden. Im Falle einer flüchtigen inerten Verdünnungsflüssigkeit kann man letztere während der Neutralisierungsstufe des Verfahrens verdampfen lassen und dadurch in bequemer Weise die Neutralisationswärme ableiten.
  • Die folgenden Beispiele betreffen einzelne Versuche, bei denen die versohiedenen Reaktionsbedingungen verändert wurden, um deren Einfluß auf die Ausbeute und Beschaffenheit des Reaktionsproduktes zu ermitteln. Ein allgemeines Verfahren wurde befolgt, bei dem ein Alkylat im wesenlichen aus Dodecyltoluol bestand und in Gegenwart von Schwefeltrioxyddampf, verdünnt mit verschiedenen Anteilen von Luft als inertem Trägergas, sulfoniert wurde. Das Dodecyltoluol hatte einen Siedebereich von 275 bis 3250 C und war durch Alkylierung von Toluol mit einer Propylentetramerfraktion vom Siedebereich 170 bis 2250 C, einem mittleren Molekulargewicht von 177 (kryeskcsiçzh bestimmt), einer Bromzahl vcn 104 und einem Gehalt von etwa 82,5 Gewichtsprozent Olefinen mit 12 Kohlenstoffatemen erhalten worden.
  • Trockene Luft (entwässert mittels Durchblasen von Luft durch konzentrierte Schwefelsäure) wurde bei einem konstanten Druck durch flüssiges Schwefeltricxyd (»Sulfan«) geleitet. Das Schwefeltrioxyd wurde durch ein konstantes Temperaturbad auf 30° C gehalten. Die Mischung von Schwefeltrioxyddampf und Luft wurde dann mit einer zusätzlichen Menge trockener Luft vermischt, um den Partialdruck des Schwefeltrioxyds in dem Gemisch auf den besonderen Wert zu reduzieren. der bei dem betreffenden Versuch zu benutzen war. Der anfallende verdünnte SzLwefeltrioxyddampf wurde dann durch eine Glasfritte am Boden eines senkrecht durchflossenen Reaktionsgefäßes eingeblasen, weiches das vorstehend genannte Dodecyltoluol und gegebenenfalls ein inertes flüssiges Verdünnungsmittel enthielt. Das Re3kticnsgefäß war mit einem Rührer ausgerüstet, dessen Schaufeln ungefähr denselben Durchmesser wie das Sulfonierungsgefäß hatten, so daß beim Rotieren die ganze Reaktionsmasse einschließlich des normalerweise stehenden, verhältnismäßig viskosen Films nahe an den Wänden des Reaktionsgefäßes in turbulenter Bewegung war. Das Reaktionsgefäß hatte einen kleinen Durchmesser im Verhältnis zur Höhe der darin befindlichen Sulfonierungs,mischung, um eine größtmögliche Berührung des gasförmigen Sulfonierungsmittels mit der flüssigen Dodecyltoluol bescilickung zu erreichen, bevor die nicht umgesetz-.en Gase zum Reaktionsgefäßausflnß entwichen. Diese Anordnung war außerordentlich wirksam, da die ausströmenden Gase im allgemeinen weniger als 1 Vclumprozent Schwefeltricxyd e lthielten. Der Inhalt des Reaktionsgefäßes wurde bei jedem der Versuche durch heftige Rührwirkung des Rührwerkes und außerdem durch Abführung der exothermen Sulfonierungswäure mittels äußerer Kühlung des Reaktiosgefäßes auf einer gleichförmigen Temperatur gehalten.
  • Nach der Sulfonierung wurde der Inhalt des Gefäßes mit wäßriger Natriumhydroxydlösung (300/0 SitznatrongelAlalt) neutralisiert. Der anfallende wäßrige Schlamm wurde mit Natriumsulfat vereinigt, um eine wäßrige Reinigungsinasse zu schaffen, die 40 0/o Natriumdodecyltoiuolsulfonat und annähernd 60 °/o Natriumsulfat enthielt. Der wäßrige Schlamm wurde getrocknet und seine Reinigungswirkung, Farbe und andere Eigenschaften wurden an dem trockenen Rückstand ermittelt.
  • Bei Benutzung einer Schwefelsäure-»Spur« oder eines inerten Verdünnungsmittels wurden diese zu der Sulfonierungsmischung vor der Einführung des gasförmigen Schwefeltrioxyd-LuftXemisches gegeben. Falls ein Verdünnungsmittel benutzt wurde, so wurde letzteres aus der fertigen Umsetzungsmischung durch Verdampfung oder Dekantieren von dem Sulfonsäurezwischenprodukt abgetrennt. Wenn das flüssige Verdünnungsmittel einen niedrigsieden den Stoff enthielt, der auch als inneres Kühlmittel wirkte, wurden die Dämpfe des Verdünnungsmittels durch eine Trcckeneisvorlage und im Kreislauf wieder zurückgeleitet.
  • Beispiel 1 Bei diesem Versuch wurde der Partialdruck des Schwefeltrioxyds in Mischung mit Luft von 0,04 at bis zu etwa 0,31 at verändert. 85 g Docecyltoluol wurden in das mitRührwerk versehene Reaktionsgefäß gebracht und jeweils mit annähernd 35 g Gesamtschwefeltrioxyd in Berührung gebracht. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der Tabelle I enthalten: Tabelle I Einfluß des Schwefeltrioxydpartialdruckes auf die Ausbeute und Beschaffenheit des Reinigungsproduktes
    SO3-Partialdruck SOs-Partialdruck SO3-Partialdruck | SOs-Partialdruck
    bei 0,04 at | bei 0,096 at bei 0,194 at bei 0,31 at
    Probe . . A B C D
    Sulfoniertes Dodecyltoluol, °/o . 96,8 99,3 96,5 88,8
    Farbe1 cremeartig cremeartig lederfarben lederfarben
    Reinigungskraft2 des neutralen Na-
    triumsalzes, °/o . 82 81 100 95
    Bestimmt durch visuelle Betrachtung des durch Versprühen getrockneten Natriumsulfonates.
  • 2 Bestimmt durch vergleichende Waschprüfung des Natriumsalzes der Sulfonsäure gegenüber Muster»C«. Dieses stellt den Vergleichsstandard dar. Muster »C« aus Natriumdodecyltoluolsulfonat entspricht etwa äquivalenten Konzentrationen von Natriumlaurat beim Waschen von Baumwollgeweben und ist dem Natriumlaurat beim Waschen von Wollgeweben überlegen.
  • Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, daß die günstigste Sulfonierung des Dcdecyltoluols erfolgt, wenn der Partialdruck des Schwefeltrioxyds im Gemisch mit Luft größer als etwa 0,10 at und nicht größer als etwa 0,20 at ist, daß jedoch bei Partialdrücken größer als 0,10 at die Farbe des Reinigungsproduktes weniger vorteilhaft ist, obgleich die Reinigungskraft größer ist.
  • Beispiel 2 Der Einfluß der Umsetzungstemperatur auf die Ausbeute und Beschaffenheit des fertigen Reinigungsproduktes ist aus der folgenden Versuchsreihe ersichtlich. Der Schwefeltrioxydpartialdruck wurde bei jedem Versuch auf 0,10 at, das Molverhältnis von Gesamtschwefeltrioxyd zur Dodecyltoluolbeschickung auf 1,30 und die Dauer des Zusatzes von Schwefeltrioxyd auf 2 Stunden festgelegt. Die Reinigungskraft und Ausbeute der bei 20, 30 und 400 C gebildeten Produkte sind in der folgenden Tabelle II angegeben.
  • Tabelle II Einfluß der Sulfonierungstemperatur auf Ausbeute und Beschaffenheit des Reinigungsproduktes
    Umsetzungstemperaturen
    200C zu300C ( 400C
    Probe . ... .. E F G
    Sulfoniertes Dodecyl-
    toluol, D/o .. 86 99,3 98,6
    Farbel . .. creme- creme Dunkel-
    artig artig braun
    Reinigungskraft2 des
    Natriumsalzes in °/o
    von Standard »C« . 85 105 75
    1 Siehe Fußnote 1 des Beispiels I.
  • Siehe Fußnote 2 des Beispiels I.
  • Die Ergebnisse der obigen Versuchsreihen zeigen, daß die für die Ausbeute günstigste Sulfonierungstemperatur bei 300 C liegt. Wenn die Temperatur gesteigert wird, werden sowohl Reinigungskraft als auch Farbe beeinträchtigt. Der gleiche Einfluß ist zu bemerken, wenn die Umsetzungstemperatur niedriger als das Optimum gehalten wird.
  • Temperaturen im Bereich von etwa 20 bis etwa 400 C liefern bei der Sulfonierung alkylaromatischer Kohlenwasserstoffe mit Schwefeltrioxyd gemäß dem vorliegenden Verfahren einen deutlichen Vorteil gegenüber Temperaturen unter 200 C. Bei den hier vorgeschriebenen Temperaturen ist eine Kühlung weniger erforderlich, und die geringereViskosität der Umsetzungsmischung der höheren Temperatur gestattet eine gleichmäßige Vermischung der Bestandteile und verhindert das Auftreten hoher örtlicher Temperaturzonen in der Umsetzungsmischung. Die Vorteile, welche die höheren Sulfonierungstemperaturen ohne gleichzeitige Beeinträchtigung an Farbe und Reinigungskraft des Erzeugnisses begleiten, werden nur durch die besondere Wechselbeziehung der Umsetzungsbedingungen nach der Erfindung, insbesondere durch das Verhältnis des Partialdruckes des Schwefeltrioxyds im Sulfonierungsmittel zu der Umsetzungstemperatur, erreicht.
  • Beispiel 3 Aus der folgenden Versuchsreihe ergibt sich der Einfluß des eingesetzten Schwefeltrioxyd-Dodecyltoluol-Verhältnisses. Die Umsetzungstemperatur war bei jedem Versuch 300 C und entspricht der günstig- sten Temperatur nach Beispiel 2. Bei einem Versuchspaar (Proben H und I) wurde der Schwefeltrioxydpartialdruck in dem Sulfonierungsmittel auf dem Wert 0,04 at gehalten, während bei einem zweiten Versuchspaar (Proben J und K) der Partialdruck bei 0,10 at lag, um den unabhängigen Einfluß letzterer Variabler auf Ausbeute und Beschaffenheit zu vergleichen. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der folgenden Tabelle III zusammengestellt.
  • Tabelle III Einfluß der Schwankung des Molverhältnisses von Gesamt-SO8 zur Dodecyltoluolbeschickung auf die Ausbeute und Beschaffenheit des Reinigungsproduktes
    Molverhältnis von SOs
    zu Dodecyltoluol
    1,4 1 1,6 1 1,3 1 1,2
    Probe . . H I J K
    Sulfoniertes
    Dodecyltoluol, °/o 96,8 99,4 99,3 93,7
    Farbe . . creme- Braun creme creme-
    artig artig artig
    Reinigungskraft des
    Natriumsalzes in0/o
    von Standard »C« 82 73 81 83
    Die vorstehenden Versuchsergebnisse beweisen den ungünstigen Einfluß des Molverhältnisses von Schwefeltrioxyd zu in die Sulfonierung eingebrachtem Dodecyltoiuol bei Überschreitung des günstigsten Wertes von 1,4 auf die Beschaffenheit des Reinigun.gspro duktes. Ein Verhältnis von 1,6 liefert ein Erzeugnis von geringerer Reinigungskraft und unerwünschter Farbe. Obgleich die Ausbeute an sulfoniertem Erzeugnis bei höheren Molverhältnissen an Gesamt-SO3 größer ist, leidet die Beschaffenheit des Erzeugnisses. Die mit niedrigeren SO3-Verhältnissen verbundenen geringeren Ausbeuten können dadurch kompensiert werden, daß der SO3-Partialdruck im Sulfonierungsmittel auf dem günstigsten Wert gehalten wird, wie durch die Ausbeute von 99,3 bei Probe J gegenüber der Ausbeute von 96,8 bei der Probe H nachgewiesen wird, obgleich das Gesamt-SO3-Molverhältnis bei ersterem geringer ist als bei letzterem (1,3 gegenüber 1,4).
  • Beispiel 4 Der Einfluß der Zusatzdauer des Sullonierungsmittels zu der Dodecyltoluoibescbickung auf die Ausbeute und Beschaffenheit des daraus dargestellten Reinigungsmittels wurde ermittelt, indem die gasförmige SO3-Luft-Mischung über Zeiträume von 1 Stunde (Probe L), 2 Stunden (Probe M) und 3 Stunden (Probe N) jeweils bei 300 C bei einem SO8-Partialdruck im Sulfonierungsmittel von 0,30 at und bei einem Gesamt-SO5-Molverhältnis zu Dodecyltoluol von 1,30 eingeleitet wurde. Das Molverhältnis war bei den drei Versuchen während unterschiedlicher Zuführungsdauer für das SO3 gleich. Die folgende Tabelle IV enthält die Ergebnisse dieser Versuche: Tabelle IV Einfluß der Schwankung der SO3-Zusatzzeiträume auf die Beschaffenheit und Ausbeute des Sulfonatreinigungserzeugnisses
    Dauer des SO3-Zusatzes
    1 l Stunde 12 Stunden j 3 Stunden
    Probe ... ... L M N
    Sulfoniertes Dodecyl-
    toluol . . .. 88,6 1 88,8 91,5
    Farbe . . dunkel- creme- dunkel-
    creme- artig creme-
    artig l artig
    Reinigungskraft des
    Natriumsalzes in °/o
    von Standard »C« .. 92 ! 93 ; 112
    Die Ergebnisse zeigen, daß eine Zusatzdauer von einer Stunde oder weniger leicht zu einem dunkler gefärbten Erzeugnis bei etwas niedrigerer Ausbeute führt als Zusatzzeiten über 1 Stunde. Vielleicht liegt der Grund hierfür in der größeren Sulfonierungsgeschwindigkeit und der daraus folgenden Neigung zur Bildung von örtlichen Bezirken hoher Temperatur in der Sulfonierungsmischung. Wenn die Zusatzdauer des Schwefeitrioxydes 3 Stunden betrug, zeigt das erhaltene Erzeugnis eine dunklere Farbe. Dies ergibt sich, wenn das SO mit der Sulfonierungsmischung über ausgedehnte Zeiträume in Berührung gehalten wird, die eine Oxydation und Kondensation durch Nebenreaktionen eintreten lassen. Die Reinigungskraft und die Ausbeute sind jedoch bei längerer Reaktionsdauer erhöht. Die Umsetzungsdauer oder der Zeitraum des Zusatzes des Sulfonierungsmittels wurde also als am günstigsten von etwa 1 bis etwa 3 Stunden festgestellt.
  • Beispiel 5 Die Einbringung eines flüssigen Verdünnungsmittels für die Dodecyltoluolbeschickung in die Sulfonierungsmischung und die Gegenwart einer Schwefelsäure-»Spur« beeinflussen die Farbe und Reinigungskraft des Erzeugnisses. Der Einfluß dieser Faktoren ist in den folgenden Versuchen angegeben. Der Sohwefeltrioxydpartialdruck im Sulfonierungsmittel wird während der ganzen Versuche gleichmäßig auf annähernd 0,10 at und das Molverhältnis von SOo zu Dodecyltoluol bei annähernd 1,30 gehalten. Tabelle V enthält die Ergebnisse unter diesen Bedingungen im Vergleich zu Ergebnissen mit und ohne eine Schwe felsäure-»Spura bei einer Sulfonierungstemperatur von 202 C (Probe 0 gegenüber Probe P), bei 300 C (Probe Q gegenüber Probe R), bei 400 C (Probe S gegenüber Probe T) und bei 100 C mit einem flüssigen inerten Verdünnungsmittel in beiden Versuchen mit und ohne eine Schwefelsäure-» Spur« (Probe U gegenüber Probe V). Tabelle V
    Ohne Mit Ohne Mit Ohne Mit Ohne Mit
    H2SO4- H2SO4-
    H2SO4- H2SO4- HSO4- H2SO4- H2S04- H2SO4- Hs2SO4- »Spur'
    »Spur« »Spur« »Spur« »Spur« »Spur« »Spur«
    bei2O0C bei2O0C bei3O0C bei3O0C bei4O0C bei4O0C beilO0C beilO0C
    mit Verdünnungsmittel
    Probe . . O P Q R 5 T U V
    Sulfoniertes Dodecyl-
    toluol, % . . .. 85,9 92,8 99,3 96,7 98,6 88.2 83,2 98,6
    Farbe . . Creme Hell- Creme schwach Dunkel- Braun schwach Weiß
    creme braun
    Reinigungskraft des creme braun
    Natriumsalzes in t/o
    von Standard »C« .. 95 92 95 100 70 90 105 115
    Die Sulfonierung der Proben U und V wurde zweckmäßig bei 10- C vorgenommen, um den Vorteil der Benutzung von n-Butan und n-Pentan als Verdünnungsmittel zu erhalten und um nicht unter Druck arbeiten zu müssen. Wenn daher ein derartiges Verdünnungsmittel in die Umsetzungsmischung eingebracht wird, um deren Viskosität herabzusetzen und eine raschere Ableitung der freigesetzten Reaktionswärme zu gestatten, kann die Sulfonierung bei einer niedrigeren Temperatur als bei Abwesenheit eines flüssigen Verdünnungsmittels vollzogen werden.
  • Vergleichbare Ergebnisse bezüglich Farbe und Reinigungskraft und höhere Ausbeuten wurden bei höheren Umsetzungstemperaturen bis zu etwa 400 C erhalten.
  • Das Verdünnungsmittel für Proben U und V bestand aus einem Gemisch von 33 ovo n-Butan und 67°/o n-Pentan. Es wurde im Verhältnis von 2 Teilen Ver- dünnungsmittel mit 1 Teil Dodecyltoluol vermischt, bevor das Sulfenierungsmittel mit dem Gemisch in Berührung kam. Das Butan ließ man unter Rückfluß in das Sulfoniergefäß eintreten.
  • Die Ergebnisse zeigen, daß die Gegenwart einer Schwefelsäure-»Spur« in der Sulfonierungsmischung die Farbe des Reinigungsproduktes verbessert und eine geringe Steigerung in der Reinigungskraft bei der günstigsten Suifonierungstemperatur erzielt wird. Bei Sulfonierungstemparaturen unterhalb des günstigsten Wertes (abgesehen vom Arbeiten mit einem Verdünnungsmittel) ist die Reinigungskraft des Erzeugnisses etwas geringer, wenn das Erzeugnis in Gegenwart einer Schwefelsäurespur sulfoniert wird, obgleich die Ausbeute erhöht ist. Bei Temperaturen oberhalb des günstigsten Wertes ist die Ausbeute herabgesetzt, wenn die Sulfonierung in Gegenwart einer Schwefelsäurespur durchgeführt wird, aber der wesentliche Vorteil einer größeren Reinigungskraft und schwächeren Farbe im Erzeugnis gleicht die geringere Ausbeute aus.
  • Das Erzeugnis von bester Beschaffenheit wird gebildet, wenn die Sulfonierung in Gegenwart sowohl einer Schwefelsäure-»Spur« als auch eines inerten Verdünnungsmittels für die Dodecyltoluolbeschickung vollzogen wird. In diesem Falle ist das Erzeugnis praktisch farblos und hat die größte Reinigungskraft von allen dargestellten Proben.
  • PATENTAN 5 PRÜC[4E: 1. Verfahren zur Sulfonierung von alkylaromatischen Kohlenwasserstoffen mit durch Inertgas verdünntem Schwefeltrioxyddampf in Anwesenheit eines inerten flüssigen Verdünnungsmittels bei mäßig erhöhter Temperatur unter gleichzeitiger Zugabe von Schwefelsäure zum Sultoniemngsgemisch, dadurch gekennzeichnet, daß man einen alkylaromatischen Kohlenwasserstoff mit einer Alkylgruppe von 5 bis 18 Kohlenstoffatomen in etwa l bis 10 Raumteilen je Raumteil des alkylaromatischen Kohlenwasserstoffs eines flüssigen, bei der Sulfonierung verdampfbaren, inerten Verdünnungsmittels unter Zugabe von etwa 5 bis etwa 15 Gewichtsprozent einer mindestens 950/oigen Schwefelsäure, bezogen auf den alkylaromatischen Kohlenwasserstoff, löst und mit 1,1 bis 1,4 Mol je Mol des alkylaromatischen Kohlenwasserstoffs eines durch Inertgas verdünnten, zwl- schen 3 und 30Volumprozent Schwefeltrioxyd enthaltenden Schwefeltrioxyddampfes im Verlauf von 0,5 bis 5 Stunden sulfoniert, wobei die Temperatur von 10 bis 400 C durch teilweises Verdampfen des Verdünnungsmittels unter Beibehaltung eines Teils des Verdünnungsmittels im flüssigen Zustand eingehalten wird.

Claims (1)

  1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bis zu 10 Raumteile eines hauptsächlich aus n-Butan und bzw. oder n-Pentan bestehenden Verdünnungsmittels je Raumteil der alkylaromatischen Kohlenwasserstoflbeschlckung verwendet und die Temperatur während der Dauer der Sulfonierung bei höchstens 35 C hält.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Verdampfung des Verdünnungsmittels in der Umsetzungszone durch Regelung des Druckes in dieser Zone so einstellt, daß die Temperatur des flüssigen Gemisches von Kohleawasserstoflneschickung und Verdünnungsmittel oberhalb 200 C, vorzugsweise bei annähernd 300 C, gehalten wird.
    4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als alkylaromatischen Kohlenwasserstoff ein Alkylbenzol mit einer Alkylgruppe von 9 bis 18 Kohlenstoffatomen einsetzt.
    In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 972 837; USA.-Patentschriften Nr. 2 290 167, 2 448 189.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2290167A (en) * 1939-08-14 1942-07-21 Solvay Process Co Preparation of sulphonation derivatives
US2448189A (en) * 1946-02-15 1948-08-31 Frances M Muench Nursing bottle holder
DE972837C (de) * 1949-02-16 1959-10-08 Unilever Ltd Verfahren zum Sulfonieren von Kohlenwasserstoffen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2290167A (en) * 1939-08-14 1942-07-21 Solvay Process Co Preparation of sulphonation derivatives
US2448189A (en) * 1946-02-15 1948-08-31 Frances M Muench Nursing bottle holder
DE972837C (de) * 1949-02-16 1959-10-08 Unilever Ltd Verfahren zum Sulfonieren von Kohlenwasserstoffen

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