DE1443989A1 - Process for the sulfonation of fatty acids or their derivatives, in particular fatty acid esters - Google Patents
Process for the sulfonation of fatty acids or their derivatives, in particular fatty acid estersInfo
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Description
"Verfahren zur Sulfonierung von Fettsäuren oder deren Derivasen, insbesondere von Fettsäureestern" Zusatz zum Patent (Patentanmeldung H 43 358 IVb/12 o (D 1743)) Das Patent (Patentanmeldung A 43 358 IVb/12 o (D 1743)) beschreibt ein Verwahren zur Sulfonierung von Fettsäuren oder deren Derivaten, insbesondere von Fettsäureestern, das darin besteht, zu dem zu sulfonierenden Ausgangsmaterial in einer ersten sulfonieungsstufe bei Temperaturen von nöcnstens 700 C nicht mehr als 65 bis 90 % des insgesamt anzuwendenden Schwefeltrioxyds zuzugeben und das restliche Schwefeltrioxyd in einer zweiten Sulfonierungsstufe bei höherer Temperatur zuzusetzen. Beide Stufen köhhen in mehrere Einzelstufen aufgeteilt werden, wobei man jede Einzelstufe in einem gesonderten Reaktionsgefäß @urchrühren kann."Process for the sulfonation of fatty acids or their derivatives, in particular of fatty acid esters "addition to the patent (patent application H 43 358 IVb / 12 o (D 1743)) The patent (patent application A 43 358 IVb / 12 o (D 1743)) describes a safekeeping for the sulfonation of fatty acids or their derivatives, especially fatty acid esters, this consists in adding the starting material to be sulfonated in a first sulfonation stage at temperatures of not more than 700 ° C. not more than 65 to 90% of the total to be used Add sulfur trioxide and the remaining sulfur trioxide in a second sulfonation stage to be added at a higher temperature. Both stages are divided into several individual stages , each individual stage being stirred in a separate reaction vessel can.
Bei weiterer Bearbeitung des Verfahrens wurde nun gefunden, daß man das zu sulfonierende Ausgangsmaterial vorteilhatt in feinverteilter Form mit dem schwefeltrioxydhaltigen Gasstrom zusammenbringt.On further processing of the process it has now been found that one the starting material to be sulfonated advantageously in finely divided form with the sulfur trioxide-containing gas stream brings together.
Die Durchführung dieses Verfahrens ist in verschiedener eise möglich. Lj kann das zu sulfonierende Ausgangsmaterial beispielsweise nach an sich bekannten Verfahren in einem Inertgasstrom zerstäuben und in diesen Gasstrom gasförmiges Schwefeltrioxyd einbringen, bzw. den Gasstrom mit einem schwefeltrioxydhaltigen Gasstrom zusammenführen. Man kann aber auch den schweieltrioxydhaltigen Gasstrom selbst dazu verwendet das zu sulfonierande susgangsmaterial zu zerstäuben, und schließlicvh kann man durch das Zerstäuben des zu sulfonierenden Ausgangsmaterials einen Unterdruck erzeugen, der einen schwefeltrioxydhaltigen Inertgasstrom ansaugt.This process can be carried out in various ways. The starting material to be sulfonated can, for example, be according to known methods Atomize process in an inert gas stream and gaseous sulfur trioxide into this gas stream bring in, or merge the gas flow with a sulfur trioxide-containing gas flow. But you can also use the sulfur trioxide-containing gas stream itself to atomize sulfonierande base material, and finally you can through the atomization of the starting material to be sulfonated creates a negative pressure, which sucks in an inert gas stream containing sulfur trioxide.
Zur Sulfonierung eignet sich beispielsweise die in der abbildung dargestellte Apparatur. Das zu sulfonierende Material wird durch die Zahnradpumpe 1 im ifreislauf durch den Kühler 2, die Duse 3, das Reaktionsgefäß 5 und die Rohrleitung 8 umghepumpt. Die Düse 3 arbeitet nach dem Prinzip der Wasserstrahlpumpe: das aus der verengten Rohrleitung austretende, zu sufonierende Material erzeugt einen Unterdruck und saugt durch den Rohrstutzen 4 das Schwefeltrioxyd-Inertgas-Gemisch an. Dadurch werden die Reaktionsteilnehmer innig miteinander vermischt, und das Schwefeltrioxyd löst sich im zu sulfonierenden Material.For example, the one shown in the figure is suitable for sulfonation Apparatus. The material to be sulfonated is circulated by the gear pump 1 through the cooler 2, the nozzle 3, the reaction vessel 5 and the pipeline 8. The nozzle 3 works on the principle of the water jet pump: that from the narrowed Material to be sulfonated from the pipeline creates a negative pressure and sucks the sulfur trioxide-inert gas mixture through the pipe socket 4. This will be the Reactants intimately mixed with one another, and the sulfur trioxide dissolves in the material to be sulfonated.
Dieses sami&elt sich im Reaktionsgefäß 5, wo es durch den Temperiermantel 6 nach Bedarf erwärmt oder gekühlt werden kann, und geht dann zur Zahnradpumpe 1 zurück. Beim Stutzen 9 kann schwefeltrioxydhaltiges bzw. sulfoniertes Material abgezogen und bein Rohrstutzen 10 unsulfoniertes Ausgangsmaterial zugeführt werden. This collects itself in the reaction vessel 5, where it passes through the temperature control jacket 6 can be heated or cooled as required, and then goes to gear pump 1 return. Sulfur trioxide-containing or sulfonated material can be withdrawn from the connector 9 and unsulfonated starting material can be fed into the pipe socket 10.
Die hier in Kombinatin mit dem Verfahren des Hauptpatentes beanspruchte Methode des Vermischens von zu sulfonierendem Material und Schwefeltrioxyd braucht nicht in sämtlichen Verfahrensstufen ängewandt zu werden. Dies geschieht vorzugsweise in oder ersten und in einigen wieteren Sulfonierungsstufen, d.h. überall dort. wo m@h den innigen Kontakt zwischen zu Sulfonierendem material und Inertgas dazu ausnutzen will, einen Teil der vor allem zu 3eginn der Reaktion in größerer Menge entbundenen Reaktionswärme mit dem beim Stutzen 7 austretenden, im wesentlichen schwefeltrioxydfreien Inertgas abzuführen. Auch im Reaktionsgefäß 5, wo das sich evtl. ansammelnde Produkt gegebenen falls unter Rühren verweilen kann, und im Wärmeaustauscher 2 läßt sich. Reaktionswärme entziehen. The one claimed here in combination with the process of the main patent Method of mixing material to be sulfonated and sulfur trioxide needs not to be used in all procedural stages. This is preferably done in or first and in a few more sulfonation stages, i.e. everywhere there. Where m @ h take advantage of the intimate contact between the material to be sulfonated and the inert gas wants to give birth in large quantities, especially at the beginning of the reaction Heat of reaction with the essentially sulfur trioxide-free exiting at nozzle 7 Remove inert gas. Also in the reaction vessel 5, where the product that may accumulate if necessary can linger with stirring, and in the heat exchanger 2 can. Remove heat of reaction.
Das Umpumpen des zu sulfonierenden Produktes durch die beschrieöene Apparatur gestattet durch Variation der Pumpgeschwindigkeit, der zugeführten Schwefeltrioxydmenge und der Temperierung eine optimale Reaktionsführung.The pumping of the product to be sulfonated through the described Apparatus made possible by varying the pumping speed, the amount of sulfur trioxide supplied and the temperature control an optimal reaction process.
B e i s p i e l e Beispiel 1; Die Sulfonierung wurde in einer Apparatur vorgenommen, die aus vier hintereinander geschalteten Vorrichtungen nach.Abbildung bestand. Diese Vorrichtungen hatten im Reaktionsgefäß 5 ein nach unten abgehendes Überlaufrohr 11, das in das Reaktionsgefäß der nachgeschalteten Apparatur führte. Example 1; The sulfonation was carried out in one apparatus made of four devices connected in series according to Figure duration. These devices had a downward outlet in the reaction vessel 5 Overflow pipe 11, which led into the reaction vessel of the downstream apparatus.
Als'Ausgangsmaterial diente der Methylester einer gehärteten Kokosfettsäure (JZ = 0,5). Die vier Reaktionsgefäße wurden mit je 5 kg Ester gefüllt und die Reizung so eingestellt, daß das in den Gefäßen befindliche Reaktion-sgemisch während des ganzen Versuches folgende, von Gefäß zu Gefäß ansteigende Temperaturen hatte: 50, 60, 70, 800 C. Dann wurde die Zahnradpumpe 1 in Betrieb genommen und so lange ein 5 Vol.-% S03 enthaltender Luftstrom angesaugt, bis die in den einzelnen Gefäßen befindlichen Estermengen folgende, in Prozent des für eine quantitative Umsetzung stöchiometrisch Notwendigen angegebene Mengen an S0) aufgenommen hatten: 55, 80, 105 und 130 . Dann wurde in das Gefäß 1 pro Stunde 20 kg Ester eingepumpt und die Menge des SO3-Luft-Gemisches so eingestellt, daß in das Reaktionsgefäß 1 40 % und die Reaktionsgefäße 2 bis 4 je 20 ffi des insgesamt zugeführten SO3-Luft-Gemisches eingeleitet wurden. Die Gesamtmenge des angewandten schwefeltrioxyds betrug 1,3 Mol pro Mol zugeführten Esters. Das aus dem vierten Gefäß ausfließende Reaktionsprodukt wurde gekühlt und nach Zugabe von 2 Gew.- H2O2 (als 30 %ige wässrige Lösung) zwei Stunden lang bei 50 bis 600 C gebleicht und anschließend mit 8 %ige NaOH neutralisiert.The methyl ester of a hardened coconut fatty acid served as the starting material (JZ = 0.5). The four reaction vessels were each filled with 5 kg of ester and the irritation adjusted so that the reaction mixture in the vessels during the whole experiment had the following temperatures increasing from vessel to vessel: 50, 60, 70, 800 C. Then the gear pump 1 was put into operation and so long on 5 vol .-% S03 containing air flow is sucked in until the in the individual vessels the following amounts of ester present, in percent of that for a quantitative conversion stoichiometrically necessary amounts of S0) had absorbed: 55, 80, 105 and 130. Then 20 kg of ester was pumped into vessel 1 per hour and the Amount of the SO3-air mixture adjusted so that in the reaction vessel 1 40% and the reaction vessels 2 to 4 each 20 ffi of the total supplied SO3-air mixture was introduced. The total amount of sulfur trioxide applied was 1.3 moles per mole of ester fed. That which flows out of the fourth vessel The reaction product was cooled and, after the addition of 2 wt. H2O2 (as 30% aqueous Solution) for two hours at 50 to 600 C and then bleached with 8% NaOH neutralized.
Der Sulfonierungsgrad des - so erhaltenen Produktes betrug 94 %; eine in Bezug auf rohes, saures sulfonierungsprodukt 5 %ige Lösung des Sulfonates hatte im Lovibond-Tintometer in einer 4"-Kuvette gemessen folgende Farbwerte: gelb = 8; rot = 0,6; blau = O,G.The degree of sulfonation of the product thus obtained was 94%; one with respect to crude acidic sulfonation product, had 5% solution of the sulfonate The following color values measured in a Lovibond tintometer in a 4 "cuvette: yellow = 8; red = 0.6; blue = O, G.
Beispiel 2.Example 2.
Der in diesem Beispiel beschriebene Versuch wurde in einer Vorrichtung nach Abbildung durchgeführt, die allerdings nicht mit dem Uberlaufrohr 11 versehen war. Das Ausgangsmaterial wurde in dieser Apparatur bis zur beendeten Sulfonierung umgepumpt.The experiment described in this example was carried out in a device carried out according to the figure, but not provided with the overflow pipe 11 was. The starting material was kept in this apparatus until the sulfonation was complete pumped over.
Ein Gemisch aus 20 kg des athylesters einer gehårteten Palmkernfettsaure und 22 kg einer gehärteten Palmkernfettsaure (JZ des Gemisches = 0,5) wurde auf 500 C erwärmt und durch Umwälzen in der Apparatur in feinverteilter Form in einem 5 Vol.-% SO3 enthaltenden Luftstrom zerstäubt. Nach .30 Minuten langem Umwälzen waren pro Mol Gemisch 0,5 Mol SO3 aufgenommen worden. Die Temperatur des Produktes wurde dann auf 65° C.erhöht und im Laufe von weiteren 10 Minuten pro Mol Gemisch weitere 0,4 ol 503 zugegeben. Dann wurde die Temperatur des Produktes auf 830 C erhöht und im Laufe von weiteren 20 Minuten soviel SO3-Luft-Gemisch eingesaugt, bis pro Mol Fettsaure insgesamt 1,3Mol SO3 auf genommen worden waren. Die gesamte Reaktionszeit betrug demnach 70 Minuten.A mixture of 20 kg of the ethyl ester of a hardened palm kernel fatty acid and 22 kg of a hardened palm kernel fatty acid (IV of the mixture = 0.5) was added 500 C heated and through Circulation in the apparatus in finely divided Form atomized in an air stream containing 5 vol .-% SO3. After .30 minutes Circulation had taken up 0.5 mole of SO3 per mole of mixture. The temperature of the Product was then increased to 65 ° C and over a further 10 minutes per mole A further 0.4 ol 503 was added to the mixture. Then the temperature of the product was up 830 C increased and in the course of another 20 minutes sucked in as much SO3-air mixture as until a total of 1.3 mol SO3 had been absorbed per mol of fatty acid. The whole The reaction time was therefore 70 minutes.
Das Sulfonierungsprodukt wurde abgekühlt, nach Zusatz von 3 % seines Gewichtes an H2O2 (als 40 %ige wässrige Lösung) zwei Stunden bei 50 bis 60° C gebleicht und dann mit 10 C/oiger Natronlauge neutralisiert. Der Sulfonierungsgrad des Produktes betrug 92 %; eine 5 %ige Lösung zeigte unter den in Beispiel 1 angegebenen @edingunen folgende Farbwerte; gelb = 6,0; rot = 1,0; blau = 0,0.The sulfonation product was cooled after adding 3% of its Weight of H2O2 (as 40% aqueous solution) for two hours at 50 to 60 ° C and then neutralized with 10 C / o sodium hydroxide solution. The degree of sulfonation of the product was 92%; a 5% solution showed under the @edingunen given in Example 1 the following color values; yellow = 6.0; red = 1.0; blue = 0.0.
Beispiel 3: Als Ausgangsmaterial diente ein Gemisch aus 22 kg gehärtetem Kokosfett und 25 kg des Athylesters einer gehärteten Kokosfettsaure (JZ des Gemisches = 0,4). Dieses Gemisch wurde unter den in Beispiel 2 angegebenen Bedingungen sulfoniert und mit 2,5 Gew.-% H202 gebleicht. Die Neutralisation erfolgte unter Verwendung 15 %iger NaOH. Im Lovibond-Tintometer wurden unter den im Beispiel 1 angegebenen Bedingungen folgende Farbwerte gemessen: gelb = 2; rot = 0,2; blau = 0,0.Example 3: A mixture of 22 kg hardened material was used as the starting material Coconut fat and 25 kg of the ethyl ester of a hardened coconut fatty acid (JZ of the mixture = 0.4). This mixture was sulfonated under the conditions given in Example 2 and bleached with 2.5% by weight H202. Neutralization was carried out using 15% strength NaOH. In the Lovibond tintometer were under the conditions given in Example 1 the following color values measured: yellow = 2; red = 0.2; blue = 0.0.
Claims (5)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEH0046969 | 1962-09-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1443989A1 true DE1443989A1 (en) | 1969-07-03 |
Family
ID=7156281
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19621443989 Pending DE1443989A1 (en) | 1962-09-21 | 1962-09-21 | Process for the sulfonation of fatty acids or their derivatives, in particular fatty acid esters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1443989A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0305925A1 (en) * | 1987-09-03 | 1989-03-08 | Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien | Process for the manufacture of conversion products of epoxidized ricinic-acid glycerides and sulphur trioxide |
-
1962
- 1962-09-21 DE DE19621443989 patent/DE1443989A1/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0305925A1 (en) * | 1987-09-03 | 1989-03-08 | Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien | Process for the manufacture of conversion products of epoxidized ricinic-acid glycerides and sulphur trioxide |
US4981617A (en) * | 1987-09-03 | 1991-01-01 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Process for the preparation of reaction products of epoxidized ricinoleic acid glycerides with sulfur trioxide |
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