DE1468490A1 - Verfahren zur Umsetzung von Schwefeltrioxyd mit organischen Verbindungen - Google Patents

Description

Dr. V/alter Beil
Alfred Hoeppener

Dr. Hans Jonchim WoIK

Rechtsanwalt Frankfurt a. M. - Hödhst AnlcmiUritr.3· - TnL 312649

Unsere Vr. 10009

H68490 „ , _MQM

2 5. Juni 1963

The Prooter ft Gamble Company East Siseth Street

Cincinnati, Ohio, U.S.A . Verfahren *ur Umsetsung τοη Sohwefeltrioxyd «it organischen Verbindungen.

Bei den Verfahren der vorliegenden Erfindung handelt es sich insbesondere um die Umsetmung τοη dampfförmigem Schwefeltrioxyd alt einer flüssigen, organischen, sulfonierbaren Ver bindung in einem Reaktionsgefäe bei subataosphärieohesi Druck.

Schwefeltrioxyd ist ein bevorsugtes Sulfonierungsaittel, da es sich in Ib wesentlichen etttchloaetrlsehen Mengen uasetst und bei seinen Uasetsungen keine Hebenprodukte entstehen. Beispielsweise erhält man bei ChIoreulfonsäureuasetsungen HCl und Schwefelsäure und bei rauchender Schwefelsäure EUO.

Sohwefeltrioxyd ist ein sehr wirksames Sulfonierungs mittel und seine Umsetzungen sind derartig exotherm, daß oft ale Polge ein Verkohlen des Reaktionsgemische auftritt, su samrnen mit Verunreinigung und Entfärbung dee Produktes. Die Verwendung τοη rauchendem Sohwefeltrioxyd, das mit einem inerten Gas verdünnt ist, wird weithin als wirksames Sulfonierungsmittel

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«or Sulfonierung τοη flüssigen organischen Verbindungen angW sehen, vobei das Verdünnungsmittel die wirksame Konsentrat!on des Sohwefeltrioxyds herabsetst, so dafl auch die Verkohlung herabgesetzt wird. Die Vervendung τοη derartigen gasförmigen Verdünnungsmitteln (insbesondere in größeren Mengen) erfordert eine verhältnismäßig koalisierte Vorrichtung sur Zuführung τοη Luft sur Reinigung der Luft, sur Regulierung des Luftstroms und sur Ausführung der yerbrauohten Luft.

Das erfindungsgernftfle Verfahren wird in den beiliegenden Zeichnungen erlttutert.

In flg. 1 wird das ümsetsungsgeflfi mit A bezeichnet. B ist ein Einlaß in das Gefäß, duroh den das aus der flüssigen organischen Verbindung bestehende Bineat»material eingeführt wird. 0 ist ein rohrförmiger Sinführungsstutsen in das Oefaß, duroh den der Sohvefeltrloxyddampf susammen mit einem inerten gasförmigen Verdünnungsmittel in das OefHQ an einer Stelle eingelassen wird, die sich ein gutes Stück unterhalb der Oberfläche der flüssigen organischen Verbindung befindet (vorzugsweise beisteht die Unterseite des Rohrs aus einem perforierten Verteiler). D ist ein Wärmeaustauscher, duroh den die su sulfonierende flüssige organische Verbindung sirkuliert und im Kreislauf geführt wird, um die Reaktionswärme abzuleiten. Da die Sulfonierungsumsetsung exotherm verläuft, soll die Temperatur reguliert werden, um ein Verkohlen oder eine anderweitige Zersetzung des Reaktionsgemische su Termeiden. K ist ein mechanisches RUhr werk, das für das für das Verfahren erforderliche Rühren be sorgt. P ist eine oben im Gefäß befindliche öffnung, die mit Vorrichtungen (s.B. einem Vakuum, einer Pumpe oder einer Dampfsaugstrahlpumpe sur Aufrechterhaltung eines subatmosphärisehen Drucks für das Einsatzmaterial und das Gefäß verbunden ist. 0 bezeichnet die Auelaßöffnung im Boden des Reaktionsgefäßes, duroh die das sulfonierte Produkt bei Abschluß der Umsetzung abgesogen wird« Das erfindungsgemäSe Verfahren ist am leichtesten als diskontinuierliches Verfahren durchführbar, obwohl es auch kontinuierlich durchgeführt werden kann. Der Einfachheit halber bezieht eich der Ausdruok Sulfonieren im vorliegenden sowohl auf echte SulfonierungBumsetsungen als auch auf SuIfatieierungen.

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2 erläutert unter Beibehaltung der Buohstaben für die eineeinen Elemente ein anderes Verfahren aur Bin führung dee Schwefeltrioxyddampfee und dee gasförmigen Inerten verdünnten Gemische in die cu aulfonierende flüssig« organische Verbindung. Bei dieser Variation wird das sulfonierende Mittel duroh die Einlaßöffnung H in das Rührwerk K eingeführt. Das Sulfonierungemittel fließt abwarte durch die hohl· RUhrwerkwell· und flieQt duroh die RUhrwerkeflUgel und au« diesen hinaus In die an Rand der RÜhrson· au dispergierende organische Verbindung. Fig. 2 seigt gleichfalls die Verwendung einer Kühlschlange J, um die gewünscht· Umsetaunge temperatur aufrecht au erhalten.

Fig. 3 erläutert unter Beibehaltung der Buchstaben für die einaelnen Kiemente die Einführung des aus Schwefeltriozyd bestehenden Sulfonierungsmittels duroh eine Reihe Ton Düsen K, die sich an den Sohwefeltrioxyd-Verteilerrohr L befinden. Die Einführung duroh Düsen bewirkt eine hohe Soherwirkung, die das durch das Rührwerk E bewirkte Rühren er gänaen oder ersetaen kann. Die Verwendung von Düsen ist außerordentlich praktisch, wenn ein inertes verdünnendes Gas, das mit dem Schwefeltriozyd gemischt wirdι bei dem Verfahren ver wendet wird. Voraugsweis· wird das au· dem inerten Gas und Schwefeltrloxyd bestehende Gemisch bei hoher öeechwindigkelt, B.B. bei 152 bis 457 m/sek* vorgenommen.

Bei der Sulfonierung einer flüssigen sulfonierbaren organischen Verbindung mit dampfförmigem Schwefeltriozyd findet die Umsetsung praktisch augenblicklich statt» da dampfförmiges Schwefeltrloxyd ein sehr wirksames Sulfonierung· mittel ist. Der regulierend· Faktor bei der Umsetsung 1st daher der Dispsrsionegrad des dampfförmigen Schwefeltrioxyds in der flüssigen organischen Verbindung, da ein· eohnsll· Dispersion «inen schnellen Verbrauch an SO,-Dampf bei d«r gewünschten Sulfonierung bewirkt, statt sur Bildung von unerwünschten lebenprodukten au führen, Al· sich aus lokallai«rten überkonaentrationen an 80--Dampf ergeben.

Der Teildruck des Sohw«f«ltrloxyddampfee 1st ein Hauptfaktor bei der Verteilung und Dispersion von Sohwefel-

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f - 4 -

trioxyd in der sulfonierten flüssigen organischen dung. Der Teildruck des Schwefeltrioxyds (P_) das bei der Sulfonierungsumsetzung verwendet wird, entspricht dem Gesamtdruck (P,) des Systeme mal dem Molverhältnia des Schwefel trioxyds zu dem Schwefeltrioxyd plus dem inerten Gas.

p_p - p_t χ ^M°^1SO?

Mol inertes Gas + Mol SO,

Wie aua dieser Gleichung ersichtlich 1st, erlaubt die Herabsetzung des Gesamtdrucks des ReaktionsgefäSes eine Herabsetzung oder weglassen der molaren Menge des verdünnenden Gases, während der gleiche Teildruck des Schwefeltrioxyds aufrecht erhalten wird, der zur Erzielung der gewünschten Umsetzung notwendig ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Sohwefeltrioxyd vorzugsweise in stöchlometrischen Mengen im Ver hältnie zu dem zu sulfonierenden organischen Material ver wendet, obgleich bis zu etwa 3 bis 10 # oder mehr der Menge mit Vorteil verwendet werden können. Die Temperatur der mit den nachfolgend beschriebenen bevorzugten sulfonierbaren Verbindungen arbeitenden Sulfonierungsumsetzung wird vorzugsweise bei 24 bis 66°C gehalten, wobei die Maximaltemperatur so festgesetzt wurde, daß ein Verkohlen oder «in anderweitiges Zersetzen verhindert wird, was bei den hohen Temperaturen der exotherm verlaufenden Umsetzung sonst stattfindet. Ein besondere bevorzugter Temperaturbereich liegt zwischen •twa 43 bis 60°C.

Wird ein inertes gasförmiges Verdünnungsmittel mit dem Schwefeltrioxyd verwendet, so liegt dag Volumenverhältnis des inerten Gases zu dem Schwefel trioxyd vorzugsweise bei etwa 0,75 t 1 bis etwa 10 : 1 . (Xn der letzten ffiUfte des R«aktioneablauf«8 kann das Verhältnis oft vorteilhafterweise auf etwa 15:1 bis 20:1 erhöht werden). Vie oben bereite gesagt wurde, erfordert die Verwendung eines gasförmigen inerten Verdünnungsmittels eine Zuführung, Reinigung, Durchflußregu-

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Ii«rung, Mischung und Auslas vorrichtungen, Jedoch werden bei dea erfindungsgeaäSen Verfahren dies« Erfordernisse wesentlich herabgeaetst. Nicht verdünnte· Schwefeltrioxid kann ferner alt Torteil bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, eo dafl die Beeeltlgung der lotwendigkeit einer Vorrichtung für die Zuführung dee gasförmigen VerdUnnunga mittels dadurch ergänat wird.

Die erfindungsgeaäfle Uaaetaung wird in eines Reaktlonrgefäfl unter subataoepharlsehen Druck durchgeführt, der etwa 1 bis etwa 500 wi Xg entspricht· Wird 30, in unverdünnter Fora verwendet, ao liegt der bevoraugte Druckbereich bei etwa 1 bis etwa 100 am SEg* Venn ein gasfuralges Inertes Ver dUnnungsnlttel alt dea Sehwefeltrioxyd verwendet wird, entspricht der Druck vorsugaveise etwa 200 bia etwa 400 aa Bg.

Die Verwendung von nlchtverdttnntea Schwefeltrioxid hat den Vorteil, daJ die aur Einführung dea Inerten gaa fttraigen Verdünnungsmittela notwendige Vorrichtung voll * ständig weggelassen werden kann. Falle kein inertea gaefBraigea Verdünnungsmittel bei aftligea subatao sphärischem Druck verwendet wird, kann Jedoch hinsiohtlich der Froduktfarbe eine gewisse KLnbuBe erfolgen· Sulfoniert· Produkte alt bevorsugten Farbeharakteristika «erden erhalten, wenn ein inerte· gaefuralges VerdUnnungsaittel verwendet wird, oder wenn die eubataosphätlsehen Druck· aehr niedrig sied. Wird ein inert·· gaafOralges VerdUnnungaalttel verwendet« so sind die Anforderungen, die an da· TerdUnnungsalttel geetellt werden, wesentlich weniger scharf als diejenigen, die bei den herkOsmllchett Sulfonlerungererfahren gestellt «erden« bei denen 8ehvefel trloxyddaapf verwendet wird, der alt weeentlieJien Nengea eine· inerten Oases bei atmosphärischen Drucken oder dartberliegenden Drucken verdünnt iat. Die Vorrichtung aur Schaffung von subataoephftrisohen Drueken in dea ReaktlonagefäB sind weeentlieh einfacher au aontleren und arbeiten leichter al· Vorrichtungen sum Koapriaieren, Riechen und Reinigen von groflen Mengen des gasförmigen Verdünnangwl ttele.

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01· Auf recht erhaltung τοη subatmosphtrisehmm Druck In dem ReaktionegefaÄ kann nach eine« der vielen bekannten Verfahren aur Krsielung βöleher Drucke vorgenommen Herden. Beispielsweise kann der subatmosphfirlsche Druck durch ein alt einer DampfdUse arbeitende· Vakuumsystem oder ein· Vakuum pumpe aufrecht erhalten werden. >ird das bchwefeltrioxyd mit einem Inerten ßas TerdUnnt, eo wird das Inert· Gas, nachdem es durch den Binaat* aus flüssigem eulfonl erbarm organischen Material geetromt 1st, in da· Vakuumsystem ausgelassen. Wird nichtTerdilnntes Schwefelt rl oxyd verwendet, so aieht das Vakuum gasförmige Verunreinigungen oder lebenprodukte, falls solche vorhanden sind, wie β·Β, Schwefeldioxid, ab. Bei der Verwendung von niohtverdUnntem Schwefeltrioxyd kann das das flüssige eulfonlerbare organisch· Material enthaltende \ Reaktionagtfäe suerst eTakulert werden, um einen eubatmo· -

phärlsohen Druck su schaffen und dann verschlossen werden. Venn dann das nlohtvsrdUnnt· Schwefeltrioxyd In Form von Dampf in da· gerührte organisch· Material eingeführt wird· findet die ümsetsung statt, um flüssige Sulfonnäure su bilden und der subatmoepharieche Druck wird aufrecht erhalten, da nur •in« gering· Menge oder gar kein Oas nach oben steigt, um den Druck au erhöhen.

Da» eulfonlerbare organische Material wird gewöhnlich bei Raumtemperatur in Aas Reaktionsgefafl gegeben, falle da· Material bei dieser Temperatur flüssig ist. Tails das

Material normalerweise fest 1st, wird ·· auerat durch einen Vorerhltser gesohmolsen und bei erhöhter Temperatur In das OefMS gegeben. Die Temperatur wird danach so reguliert, dafl das KLnsatmmat«rial bei der Ussetsung in flüssig·*) Zustand gehalten wird.

Sie üms«taungen gsmll der vorliegenien Irfindong er-•treoken sich normalerweise über eine Reaktlonsselt von etwa 30 bis etwa 180 Minuten in Abhängigkeit von dem Grad der Dispersion, der Wirksamkeit der FJhlreaktion und der öröBe de« Kineat«ββ. Die Reaktionsselt let jedoch nicht kritisch. Aun GrQnd«n der Wirtschaftlichkeit kann Jedoch dar Grad der Sulfonierung gewünschtenfall· gegen Ende des Kreislaufs herabgesetzt werden. Die Reaktionsselt ist die Zeit, die erfordert!oh ist,

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um su dem flüssigen sulfonierbaren organischen Material wenigstens eine stöchiometrieche Menge Schwefeltrioxyd sur Tollständigen Sulfonierung des Materials zuzugeben.

Sine beliebige organische Verbindung, die unter der Temperatur und den Druokbedingungen der Umsetzung flüssig ist, und die sulfat!sierbar oder sulfonisierbar 1st, kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden. Eine Verbindung alt einem Siedepunkt, der wenigstens etwa 22,2⁰C oberhalb der Reaktionstemperatur (bei de« Reaktordruck) liegt» wird bevorzugt, um die Neigung des sulfonierbaren organischen flüssigen Materials su verdampfen und durch evtl. angewendete Vakuumvorrichtungen, die sur Aufrechterhaltung dee subatmosphäripchen Drucks verwendet werden, abgesogen zu werden, herabzusetzen. Falls die sulfonierbare Verbindung dazu neigt, teilweise verdampft und abgezogen zu werden, kann sie jedoch leicht kondensiert und in den Reaktor zurückgeführt werden, wobei die Vorteile der vorliegenden Erfindung dennoch zur Anwendung kommen. Falls beispielsweise Äthanol oder Benzol sulfoniert wird, wird die Umsetzung bei reduzierten Temperaturen durchgeführt, um die Verbindung in flüssigem Zustand zu halten. Die erfindungsgeaäfle Umsetzung findet normalerweise unter wasserfreien Bedingungen statt«

Bevorzugte sulfonierbare organische Verbindungen, die bei dem erflndungsgemäQen Verfahren verwendet werden können, sind Allcylarylkohlenwasserstoffe, höhere Fettalkohole, Kondensationsprodukte von höheren Fettalkoholen und Äthylenoxyd , Kondensationsprodukte von Alkylphenolen und Äthylenoxyd und höhere Fettsäuren.

sulfonierbare aromatische Alkylverbindungen sind s.B. die mononuklearen (z.B. Bensol und Toluol) oder polynuklearen (z.B. naphthalin und Anthracen) organischen Verbindungen. Als Beispiele werden besondere die höheren Alkylarylkohlen Wasserstoffe alt einem Alkylbestandtell alt 9 bis 18 Kohlenstoffatomen angeführt, wie s.B» die Alkylarylkohlenwasser - stoffe, Bensol, Toluol und laphthalin. Die Alkylsubstituente

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kann gerad- oder verzweigtkettig sein und enthält Becyl-, Podecyl-, Pentadecyl-, Qctadecyl-, gemischte langkettige Alkylgruppen, die von Korooin stammen, fettige Materialien und Polymeren von niederen Olefinen, gekrackte Paraffinwachaolefine und dergleichen. Bevorzugte Beispiele dieser Gruppe sind die höheren Alkylbenzole, bei denen die Alkylgrupi e etwa 12 bis 10 Kohlenstoffatome hat, wie z.B. Tetrapropylen odor Pentapropylenbenzol.

Kondensationoprodukte von Alkylphenolen mit Äthylenoxyd, z.B. mit 1 bis 10 Mol, sind gleichfalls geeignet. Bevorzugte Alkylphenole nind diejenigen, bei denen die Alkyl gruppe etwa 8 bis etwa 18 Kohlenstoffatome hat, wie B.B. Nonylphenol und Tridecylphenol.

üulfοnierbare höhere Fettalkohole sind B.B. die gerad- und verzweigtkettigen Fetlalkohole, einschließlich der aus natürlichen Quellen stammenden, wie z.B. Kokosnußöl und Talgöl and der synthetischen, wie z.B. den nach dem "Oxo" Verfahren erhaltenen. Diese Alkohole enthalten vorzugsweise 10 bis 18 Kohlenstoffatome. Spezifische Beispiele nind Dodeoanol, Hexadecanol, üctadecanol, Trideoanol und dergleichen. Bevorzugte Alkohole sind die von dem Kokoenußöl stammenden Alkohole. Gleichfalls geeignet sind die Äthylenoxydkondensate von Fettalkoholen, wie z.B. Kondensate, die bei der Umsetzung von 1 bis 10 Mol Äthylenoxyd erhalten werden.

SuIfonierbare höhere Fettsäuren sind beiespielsweise Fettsäuren mit 10 bis etwa 20 Kohlenstoffatomen pro Kette, die vorzugsweise vori natürlichen Quellen stammen. Spezifische Beispiele sind die einzelnen Säuren, wie z.B. Laurin-, Palmitin- und Stearinsäure und die Gemische von Säuren, die von Kokoenußöl und Talgöl stammen.

Die Sulfate oder Sulfonate der vorstehenden organischen Materialien, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erholten werden, sind besonders in ihrer neutralisierten Form hervorragend als Detergentien, emulgierende Mittel und oberflächenaktive Mittel, insbesondere beim Waschen von Textilien und anderen Geweben geeignet.

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Beispiele τοη sulfοnierbaren niederen Alkylaryl kohlenwasserstoffen sind Toluol und Xylol. Die Sulfonate von Xylol und Toluol sind hydrotrope Mittel.

Die sulfonierten Produkte, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten werden, sind besonders wertvoll, wenn rie nach der Umsetzung nach bekannten Verfahren alt einem der herkömmlichen Reagentien, z.B. Natrium-, Kaliumoder Anrimoniunhydroxyd, Natrium- oder Kaliumcarbonat, TrI äthanolamin und dergleichen neutralisiert werden.

Der zur Durchführung des Verfahrens verv;endete Schwefel tri oxyddampf kann aus verschiedenen Quellen stammen. Bei- « spielsveise kann er durch Verdampfen von flüssigem Schwefeltrioxyd, von Oleum, Konvertergas (das etwa 10 fi SO, enthält) oder anderen Quellen stammen. Klne herkömmliche Form des flüssigen Schwefeltrioxyds, die verdampft werden kann, iat die Gaminaform, die eine große Menge an monomerem Schwefeltrloxyd enthalt und bei etwa 17°C schmilzt. Dieses Material ist im Handel als stabilisiertes flüssiges Material erhältlich.

Geeignete inerte Verdünnun&sgase der herkömmlichen Art, wie s.B. Luft, Stickstoff, Kohlendioxyd, Schwefeldioxyd und dergleichen, können verwendet werden.

In den folgenden Beispielen sind alle Teile und "

Prozentsätze, sofern nicht anderweitig angegeben, auf das Greiicht bezogen.

Beispiel Ii

45,4 kg Alkylbenzol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 246, dessen Alkylgruppe von einem Gemisch von Tri-, Tetra- und PentapropyIen stammte und durchschnittlich 12 Kohlenstoffatome hatte, wurden in das in Fig. 1 gezeigte geschlossene Reaktionegefäß gegeben. Die Größe des Gefäße a v.iar dergestalt, daß der Raum oberhalb des eingeführten Alkylbenzole etwa gleich 100 % dee Gesamtvolumena dee Elnsatz-

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materials betrug. Nichtverdunnte Schwefnltrioxydd^impfe wurden in das flüssige Alkylbenzol mittels einen Verteuere eingeführt, der 10 Löcher mit einem Durchmesser von 6 mm hatte« wobei die Einführung mit einer Geschwindigkeit τοη 21,3 kg/std. vorgenommen wurde. Da β Reaktionsgemische wurde heftig gerührt. Dao Reaktionegefäß wurde unter subatmos phärlHchem Druck gehalten, der 10 mm H^ entsprach, wobei ein DampfdUsen-Vakuumsyetem verwendet wurde. Die Temperatur der Umsetzung v^urde bei 60 C unter Verwendung eines rezirkulierenden Wärmeaustaunchersystems gehalten, das mit dem Reaktionärefaß verbunden und außerhalb an demselben angebracht war. Der Schwefeltrioxyddampf wurde 42 Minuten lang zugegeben, bis insgesamt 14*9 kg (eine moäquivalente Menge plus 3 ¹^ ) nich mit dem Alkylbenzol unter Bildung von Alkylbenzolnulion-äure umgesetzt hatten. Die ulfonlerung war zu 97 £ abgeschlossen. Nachdem die ochwefeltrioxydzugabe eingestellt worden war, wurde dae Vakuum entspannt. Das sulfon-Räurereaktionstemisch (d :a keine Zeichen einer Verkohlung zeigte) wurde dann aus dem Reaktionpgefäü aurgelasscn und mit einer etöchiometrir.ohen Men^e Matriumhydroxyd unter BiI-dung einen äußerst wirksamen Detergentienmaterials neutralisiert, das besondern bei der Hernt· llung von flüssigen Detergenopräparaten von Wert ist.

Vergleichbare Ergebnisse werden erhalten, falls eine äquivalente Menge des Kondensationsproduktes von Nonylphenol und 4 Mol Äthylenoxyd nach dem Verfahren des Beinplele 1, jedoch unter Verwendung von Kiηrdhrungsvorrichtungen nach Pig. 2 für schwefeltrioxyd sulfoniert wird.

Beispiel 2t

43,4 kg des Kondensationsproduktes von Kokosnuß fettalkoholen und 3 Mol Äthylenoxyd (Flüssigkeit) wurden in das in Fig. 3 gezeigte geschlossene Reaktionegefäß gegeben. Die Größe des Gefäßes war dergestalt, daß der Raum oberhalb des eingeführten Alkohol-Äthylenoxyd-Kondensats etwa 150 % des Gesamtvolumens des Kinsatzmaterials betrug. Am Boden de.s Reaktionsgefäßes waren 2 Düsen, (die sj.cn auf

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einem kreisförmigen Verteilerrohr befanden) angeordnet, wobei jede Diine einen inneren Durchmesser von 3 mm hatte. Zu Beginn der Umsetzung wurde ein GemiHch von Luft und Schwefel· trioxyddampf im Verhältnis von Luft zu bO» τοη 6,5:1 in das Gefäß durch die IXi ε en bei Snhallgeeohvinditjkeit, d.h. etwa 36G ra/3ek. eingeführt. An jeder Düse wurde ein Kegel aus dem Gemisch von Luft und verdünntem üohvefeltrioxyd gebildet, der eine hoho Scherflftnhe aufwies, ro daß eine schnelle und vollständige Sulfonierun_; stattfand, ohne daö das aus Fettalkohol und Äthylenoxyd bestehende Kondensat verkohlte. Dnβ in dem Kegel vorhandene Schwefeltrioxyd wurde im wesentlichen in der organischen Flüssigkeit dispergiert, bevor es den Bereich den Kegeln verließ, so daß die Wirksamkeit des Verfahre η π dadurch verbessert wurde. Das aun Luft und Schwefel trioxyd beotehende Gemisch mit einem Verhältnis von 6,5 J 1 vurde 20 Minuten eingespritzt, nach welcher Zeit dan Verhältnin von Luft zu iiohwefeltrioxyd in dem Geminch auf 7:1 während 13 Hinuten, dann auf 14*1 während 13 Minuten, dünn auf 20:1 während der restlichen 14 Minuten der 60-mintttigen Reaktionszeit erhöht wurde. Die Umsetzung wurde dann abgebrochen. Die Gesamtmenge an Schwefeltrioxyd, die ein&eoprUht worden war, war die etöchiometrisch zur völligen Sulfonierung des FIneatzmaterials erforderliche Menge. Während der Umsetzung wurde das flUnsi&e ReaktionR_r_emisch mechanisch gerührt und dan gesamte Reaktionsgefäß unter einem Druck von 1/2 Atmosphäre, d.h. etwa 380 mm Hg gehalten. Das Vakuum wurde mit >inem von Hand regulierten Dampfsau^strahlpumpeneystem reguliert. Zusätzlich wurde bei der Umsetzung die Temperatur deR flüssigen Materials, das sulfoniert wurde, bei 49⁰C unter Verwendung eines rezirkulierenden WärmoaustauechersystemB gehalten, das mit dem Reaktionsgefäß und an deseen Außenseite angeschlossen war. Die Sulfonierung war zu 97 % abgeschlossen. Das Vakuum wurde entspannt.

Bei Abschluß der Umsetzung vurde das Kondensat aus sulfoniertem Alkohol und Äthylenoxyd (im wesentlichen wasserweiß) aus dem Reaktionsgefaß ausgela sen und mit einer stöchiom et riechen Menge Ammoniak unter Bildung eines auf3 erordentlich

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wirksamen oberflächenaktiven Materials von guten Parbeigenechii'ten neutraliniert. Dieses Material ist besondere für ein flüssiges Detergene sum GeachirrwaRchen geeignet.

Vergleichbare Ergebnisse werden erhalten» wenn äquivalente Mengen des KokoanuOfettalkohols oder eineo Gemisch?» ▼on gleichen Teilen Kokosnuflfettalkohol und dem Alkohol-Äthylenoxyd-Kondeneat bei dem Verfahren dee Beispiele 2 verwendet werden. Vergleichbare Ergebniaee werden gleichfalls erhalten, wenn eine äquivalente Menge von im wesentlichen völlig hydrierten Talgfettsäure nach dem Verfahren des Bei spiels 2 unter Bildung eines Produktes sulfoniert wird, das cur Herstellung von DetergensstUcken geeignet ist.

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Claims (10)

U68A90 Pat cntannprüchet

1. Verfahren »um dulfonieren von rulfonierbaren organinchen Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, da3 man bch'.'efeltrioxyddampf mit der organinchen Verbindung in flüssiger Form unter Rlihren in einem Reaktionäre^ um κ ο tat, in welchem ein aubatmonphätischer Druck von etwa 1 nun bin etwa 500 mm Hg autrncht erhalten wird.

2. Verfahren nach Annpruch 1, bei dem die aulfonierbare organische Verbindung aue einem höheren Pettalkohol, einem Kondeneationsprodukt von höheren Fettalkoholen und Äthylenoxyd, Alkvlarylkohlenwaeeerstoffen, Kondensationfsprodukten von Alkylphenolen und Äthylenoxyd oder höheren Pettariuren besteht und die Umsetzung bei etwa 24 bis 66°C durchgeführt wird.

3· Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der bchwefeltrioxyddampf in unverdünnter Form verwendet wird und der subataosphäriache Druck etwa 1 mm bis etwa 100 mm Hg entspricht.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die ßulfοnierbare organische Verbindung Alkylbenzol ist.

5. Verfahren nach Anspruch 3» bei dem die aulfonierbare organische Verbindung ein Kondensationsprodukt von höheren Fettalkoholen and Äthylenoxyd ist*

6. Verfahren nach Anspruch 3t bei dem das Schwefel- , trioxyd a» Rand der Rührzone dispergiert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 2» bei dem der Schwefeltrioxyddampf alt einea inerten Qas verdünnt It^₀ wobei das

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Toluaenrerhältnis des Gaaeo xu den Schwefeltrioxyd bei etwa 0,75 : 1 bis etwa 10 ι 1 liegt und der nubatmosphärische Druck etwa 200 mm bie etwa 400 mm Hg entspricht.

8, Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die pulfonierbare organische Verbindung Alkylbensol ist.

9* Verfahren nach Anspruch 7» bei dem die oulfonierbare organische Verbindung ein Kondensat!oneprodukt von höheren Fettalkoholen und Äthylenoxyd ist.

10. Verfahren nanh Annprueh 7» bei dem dae aus inertem Gas und TerdUnntem Schwefeltrioxyd bestehende Gemisch in die flüssige organische Verbindung bei hoher Geschwindigkeit eingeapritet wird.

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