DE3328876C2 - Hochkonzentrierte Netzmittelaufschlämmung - Google Patents
Hochkonzentrierte NetzmittelaufschlämmungInfo
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Abstract
Beschrieben wird eine hochkonzentrierte, jedoch niedrig viskose Aufschlämmung von Olefinsulfonaten mit mindestens 50 Gew.-% an Sulfonaten von Olefinen mit innenliegender Doppelbindung, die durch Einarbeiten von 1. mindestens einem Paraffin, Olefin und/oder aromatischem Kohlenwasserstoff mit 6 bis 24 Kohlenwasserstoffatomen und 2. 1 bis 40 Gew.-% Wasser zubereitet wurde.
Description
2. Aufschlämmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sulfonate von Olefinen mit innenliegender
Doppelbindung durch Sulfonieren von Olefinen (mit innenliegender Doppelbindung) der allgemeinen
Formel:
(D
R1 eine gerad- oder verzweigtkettige Alkylgruppe und
R2, R1 und R4, die gleich oder verschieden sein können, jeweils ein Wasserstoffatom oder eine lineare oder
verzweigtkettige Alkylgruppe, wobei gilt, daß R2, Ri und R4 nicht sämtliche Wasserstoffatome darstellen
dürfen und die Gesamtkohlenstoffatomzahl von R,, R2, R, und R4 8 bis 28 beträgt,
anschließend die Neutralisation und abschließende Hydrolyse hergestellt wurden.
3. Verfahren zur Herstellung einer hochkonzentrierten NetzmittelaufschUimmung mit 55 bis 75 Gew.-% an
Olefinsulfonaten, die mindestens 50 Gew.-% an Sulfonaten von Olefinen mit innenliegender Doppelbindung
enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Verminderung der Viskosität der hochkonzentrierten Aufschlämmung
1. 5 bis 40 Gew.-% mindestens eines Paraffins, Olefins und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffs mit 6
bis 24 Kohlenstoffatomen und
2. 1 bis 40 Gew.-% Wasser zusetzt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man von Sulfonaten von Olefinen mit innenliegender
Doppelbindung ausgeht, die durch Sulfonieren von Olefinen (mit innenliegender Doppelbindung)
der allgemeinen Formel:
Ri R3
C = C (I)
R2 R4
worin bedeuten:
so R| eine gerad- oder verzweigtkettige Alkylgruppe und
R2, R3 und R4, die gleich oder verschieden sein können, jeweils ein Wasserstoffatom oder eine lineare oder
verzweigtkettige Alkylgruppe, wobei gilt, daß R2, R3 und R4 nicht sämtliche Wasserstoffatome darstellen
dürfen und die Gesamtkohlenstoffatomzahl von R1, R2, R3 und R4 8 bis 28 beträgt,
anschließend die Neutralisation und abschließende Hydrolyse hergestellt wurden.
Die Erfindung betrifft eine hochkonzentrierte Aufschlämmung von Netzmitteln bzw. von oberflächenaktiven
Mitteln mit einem hohen Gehalt an Sulfonaten von Olefinen mit innenliegender Doppelbindung, insbesondere
eine hochkonzentrierte Netzmittelaufschlämmung mit 55 bis 75 Gew.-% an Olefinsulfonaten mit mindestens
Gev % an Sulfonaten von Olefinen mit innenliegender Doppelbindung und niedriger Viskosität.
Sulfonate von Olefinen mit innenliegender Doppelbindung sind Netzmittel bzw. oberflächenaktive Mittel
hervorragender Netzkraft und Niedrigtemperaturbeständigkeit (bzw. Löslichkeit) und eignen sich in hervorragender
Weise zur Verwendung als Detergenzien bzw. Netzmittel für Zwangsölgewinnungsverfahren (EOR =
enhanced oil recovery-Verfahren). Sulfonate von Olefinen mit innenliegender Doppelbindung werden aus
Gründen einer wirksamen Lagerhaltung und eines wirtschaftlichen Transports in Form hochkonzentrierter Auf-
schlämmungen in beispielsweise Alkylbenzolsulfonaten und sonstigen oberflächenaktiven Mitteln bzw. Netzmitteln
eingesetzt. Hochkonzentrierte Aufschlämmungen mit 50 Gew.-% oder mehr Netzmittel sind jedoch in
der Regel zu viskos, um noch in akzeptabler Weise gehandhabt werden zu können.
Zur Zubereitung niedrigviskoser, hochkonzentrierter Aufsch'ämmungen mit Alkylbenzolsulfonaten, a-O\efinsulfonaten
und Polyoxyethyienalkylethersulfaten wurden bereits die verschiedensten Maßnahmen durchgeführt.
Beispiele für solche Maßnahmen sind der Zusatz anorganischer Halogenide, z. B. von Natriumchlorid
(vgl. US-PS39 54 679), von Polyethylenglykol (vgl. JP-OS 50-1 16 383) oder eines Überschusses an einem Alkali
und eines Alkylenoxide (vgl. JP-OS 55-16 504).
Durch die geschilderten viskositätsvermindernden Maßnahmen läßt sich zwar die Viskosität hochkonzentrierter
Aufschlämmungen von e-Olefinsulfonaten ähnlicher Struktur wie von Sulfonaten von Olefinen mit
innenliegender Doppelbindung vermindern, sie eignen sich jedoch nicht zur wirksamen Verminderung der Viskosität
einer hochkonzentrierten Aufschlämmung von Sulfonaten von Olefinen mit innenliegender Doppelbindung.
Dies ist darauf zurückzuführen, daß sich das Viskositätsverhalten einer Aufschlämmung mit hoher Konzentration
an Sulfonaten von Olefinen mit innenliegender Doppelbindung beträchtlich vom Viskositätsverhalten
von Aufschlämmungen hoher Konzentration an a-Olefinsulfonaten und Alkylbenzolsulfonaten unter- is
scheidet.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine niedrig viskose Aufschlämmung hoher Konzentration an Sulfonaten
von Olefinen mit innenliegender Doppelbindung oder hoher Konzentration an Olefinsulfonaten mit mindestens
50 Gew.-% an Sulfonaten von Olefinen mit innenliegender Doppelbindung zu schaffen.
Gegenstand der Erfindung ist somit eine hochkonzentrierte Netzmittelaufschlämmung mit
1. 55 bis 75 Gew.-% an Olefinsulfonaten mit mindestens 50 Gew.-% an Sulfonaten von Olefinen mit innenliegender
Doppelbindung,
2. 5 bis 40 Gew.-% mindestens eines Paraffins, Olefins und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffs mit 6 bis 24
Kohlenstoffatomen und
3. 1 bis 40 Gew.-% Wasser.
Die in einer hochkonzentrierten Netzmittelaufschlämmung gemäß der Erfindung enthaltenen Olefipsulfonate
mit mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 80 Gew.-% an Sulfonaten von Olefinen mit innenliegender
Doppelbindung erhält man, indem man als Ausgangsmaterial Olefine mit innenliegender Doppelbindung
oder Mischungen von Olefinen mit innenliegender Doppelbindung und a-Olefinen verwendet. Die Olefine
mit innenliegender Doppelbindung und die Mischungen derselben mit a-Olefinen erhält man ohne Schwierigkeiten
beispielsweise durch Dehydrieren von η-Paraffinen, Chlorieren von η-Paraffinen und anschließende
Endchlorierung oder Polymerisation von Ethylen und anschließende Isomerisierung und Disproportionierung.
Bei der Herstellung der Olefinsulfonate gelangen in der Regel als Ausgangsmaterial Olefine mit 10 bis 30 Kohlenstoffatomen
zum Einsatz. Geeignete Olefine mit innenliegender Doppelbindung sind solche der allgemeinen
Formel
Ri R3
C = C (I)
R2 R4
worin bedeuten:
R, eine geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe, die zweckmäßigerweise 1 bis 25 Kohlenstoffatom(e)
enthält, und
R2, R3 und R4 die gleich oder verschieden sein können, jeweils ein Wasserstoffatom oder eine gerad- oder verzweigtkettige
Alkylgruppe mit zweckmäßigerweise 1 bis 25 Kohlenstoffatom(en), wobei gilt, daß R2, R3 und so
R4 nicht gleichzeitig Wasserstoffatome darstellen dürfen und die Gesamtkohlenstoffatomzahl der Reste R:,
R2, R3 und R4 8 bis 28, vorzugsweise 12 bis 24 beträgt.
Die a-Olefine sollten zweckmäßigerweise 14 bis 26 Kohlenstoffatome aufweisen.
Typische, der allgemeinen Formel (I) entsprechende Olefine mit innenliegender Doppelbindung und 14 bis 18
Kohlenstoffatomen besitzen beispielsweise eine Doppelbindungsverteilung entsprechend der folgenden
Tabelle I:
Lage der Doppelbindung Gehalt in Mol-%
J'(ff-Olefin) 0
A2 (n-Olefin) 10-30
A} (n-Olcfin) 10-30
A* (n-Olefin) 10-30
Λ ■ (n-Olefin) 5-10
zl" (n-Olefin) 5-15
Fortsetzung
Lage der Doppelbindung Gehalt in MoI-%
A1 (n-O!efin) 0-15
Js(n-Olefin) 0-15
A* (n-Olefin) 0-15
IU Neben den in Tabelle I aufgeführten Olefinen können bei der Herstellung der Olefinsulfcnate als Ausgangsmaterial
auch Olefine mit Alkylgruppen mit Kettenverzweigungen, dreifach substituierte Olefine z. B. solche
mit Alkylgruppen als Resten R1, R?, R3 und einem Wasserstoffatom als Rest R4 und Olefine vom Vinylidentyp,
d. h. solche mit Alkylgruppen als Resten R, und R2 und Wasserstoffatomen als Reste R3 und R4, verwendet werden.
Diese Ausgangsolefine werden in üblicher bekannter Weise, beispielsweise nach einem chargenweisen Verfahren
oder durch Dünnschichtsulfonierung mit SO3-GaS sulfoniert und dann zur Herstellung der gewünschten
Olefinsulfonate neutralisiert und mit einem alkalischen Mittel hydrolisiert. Die hierbei erhaltenen Olefinsulfonate
stellen Mischungen aus 10 bis 50 Gew.-% Alkensulfonaten, 50 bis 90 Gew.-% Hydroxyalkansulfonaten und
0 bis 25 Gew.-% Disulfonaten dar. Wenn als Ausgangsmaterial ein Gemisch aus einem Olefin mit innenliegender
Doppelbindung und einem σ-Olefin verwendet wird, muß der Gehalt an dem a-Olefin in dem Gemisch
50 Gew.-% oder weniger betragen, da die Reaktionsfähigkeit des a-Olefins mit SO3 höher ist als die Reaktionsfähigkeit
des Olefins mit innenliegender Doppelbindung. So beträgt beispielsweise der Gehalt an a-OIefin im
Gemisch zweckmäßigerweise 20 Gew.-% oder weniger im Falle eines Molverhältnisses AusgangsmateriaI/SO3
von 0,8 bis 1,0. Im Falle eines Molverhältnisses Ausgangsmaterial/SO-s von über 1,0 sollte der Gehalt an dem
a-OIefin zweckmäßigerweise 30 Gew.-% oder weniger betragen.
Erfindungsgemäß ist es von wesentlicher Bedeutung, daß der Gehalt an dem a-Olefinsulfonat unter 50 Gew.-%
liegt, da Sulfonate von Olefinen mit innenliegender Doppelbindung und Sulfonate von a-Olefinen ein stark
unterschiedliches Viskositätsverhalten zeigen. Im Falle, daß der Gehalt an dem σ-Olefinsulfonat über 50 Gew.-%
liegt, läßt sich die gewünschte Viskositätsverminderung nicht gewährleisten.
M) Erfindungsgemäß verwendbare Kohlenwasserstoffe, d. h. Paraffine, Olefine oder aromatische Kohlenwasserstoffe
mit 6 bis 24, zweckmäßigerweise 10 bis26 Kohlenstoffatomen, sind beispielsweise Octan, Decan, Tetradecan,
Octadecan, Eicosan, Docosan, Decen, Dodecen, Tetradecen, Hexadecen, Octadecen, Eicosen, Benzol,
Xylol, Butylbenzol, Nonylbenzol, Dodecylbenzol oder beliebige Mischungen derselben. Als aromatische Kohlenwasserstoffe
werden insbesondere Alkylbenzole und Dialkylbenzole zum Einsatz gebracht. Ferner kann als
Olefin bei der geschilderten Herstellung der Olefinsulfonate nicht umgesetztes Ausgangsmaterial verwendet
werden.
Neben den ganannten Olefinsulfonaten und den Kohlenwasserstoffen muß eine hochkonzentrierte Netzmittelaufschlämmung
gemäß der Erfindung auch noch Wasser enthalten. Der Viskositätserhöhung infolge Anwesenheit
von Olefinsulfonaten in hoher Konzentration kann wirksam durch eine synergistische Wirkung der Kombination
aus Kohlenwasserstoffen und Wasser begegnet werden.
Der Gehalt einer Netzmittelaufschlämmung gemäß der Erfindung an Olefinsulfonaten muß 55 bis 75, zweckmäßigerweise
58 bis 72 Gew.-% betragen. Ein Gehalt an diesen Olefinsulfonaten von 45 Gew.-% bis (ausschließlich)
55 Gew.-% oder von über 75 Gew.-% bedingt eine unerwünschte Gelierung, wodurch eine starke Viskositätserhöhung
hervorgerufen wird. Diese unnormale Zunahme der Viskosität der Aufschlämmung läßt sich
selbst bei Zusatz der genannten Kohlenwasserstoffe und von Wasser nicht mehr vermindern.
Eine AufschlämmunggemäßderErfindungmußS bis40,zweckmäßigerweise 10bis25 Gew.-%an mindestens
einem der genannten Kohlenwasserstoffe enthalten. Ein Gehalt von weniger als 5 Gew.-%an mindestens einem
Kohlenwasserstoff führt nicht zu einer merklichen Verminderung der Viskosität der Aufschlämmung. Ein
Gehaltan mindestens einem Kohlenwasserstoff der genannten Art von über 40 Gew.-% bedingt eine Gelierung
infolge Zunahme des relativen Gehalts an den Olefinsulfonaten in der Aufschlämmung.
Der Wassergehalt einer Aufschlämmung gemäß der Erfindung beträgt 1 bis 40, zweckmäßigerweise 3 bis
30 Gew.-%. Bei weniger als 1 Gew.-% Wasser erreicht man keine merkliche Verminderung der Viskosität der Aufschlämmung.
Mehr als 40 Gew.-% Wasser bedingen (wie auch mehr als 40 Gew.-% Kohlenwasserstoff) eine unerwünschte
Gelierung.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungslorm werden erfindungsgemäß die Olefine bei der Olefinsulfonierung
teilsulfoniert. Die nicht-umgesetzten Olefine bilden dann den Kohlenwasserstoffanteil einer Aufschlämmung
gemäß der Erfindung. Die die nicht-umgesetzten Olefine enthaltenden Sulfonierungsprodukte
werden dann durch Zusatz einer wäßrigen, hochkonzentrierten Alkalilösung mit 30 Gew.-% oder mehr eines
alkalischen Mittels, z. B. von Natrium- oder Kaliumhydroxid, neutralisiert und hydrolisiert, wobsi man eine die
gewünschte hohe Konzentration aufweisende Netzmittelaufschlämmung mit 55 bis 75 Gew.-% an Olefinsulfonaten erhält. Dieses Verfahren ist besonders wirtschaftlich, da sich während der Herstellung infolge Bildung der
gewünschten Aufschlämmung in zwar hoher Konzentration, jedoch niedriger Viskosität die Pumpenbelastung
verringern läßt. Das geschilderte Herstellungsverfahren läßt sich beispielsweise wie folgt ohne Schwierigkeiten
durchführen:
A. Sulfonierung:
Verlahrensdurchl'ührung: Kontinuierliche Dünnschichtsulfonierung
SO-, Gemisch aus gasförmigem SO, und einem Inertgas in
einem prozentualen Volumenverhältnis SO,/Inertgas
von 1 zu 10, zweckmäßigerweise von 1 zu 5
von 1 zu 10, zweckmäßigerweise von 1 zu 5
Molverhältnis
SO.·,/Ausgangsmaterial: 0,8 bis 1,0
Reaktionstemperatur: 30° bis 800C
B. Neutralisation:
Alkalisches Mittel: 30 bis 45 gew.-%ige wäßrige NaOH-Lösung
Temperatur: 40° bis 800C
chargenweise oder kontinuierliche Durchführung unter Bewegung mit hoher Geschwindigkeit.
C. Hydrolyse:
Temperatur: 100° bis 180üC
Dauer: 5 min bis 7 h
pH-Wert nach der Hydrolyse: 7 bis 14
Bei Einhaltung eines niedrigen Moiverhältnisses SO^/Ausgangsmaterial kommt es zu einer Verringerung von
Polymerisationsreaktionen des nicht-umgesetzten Öls und der Bildung von Carbylsulfaten, so daß der Gehalt an
unerwünschten Verunreinigungen sinkt. Dies ist auch aus Gründen der Eigenschaften der Netzmittelaufschlämmung
wünschenswert. Anstelle des NaOH können bei der Neutralisation auch andere alkalische Hydroxide,
wie LiOH, KOH und Mg(OH2) sowie NH4OH und Alkanolamine verwendet werden.
Eine Neizmittelaufschlärrimung gemäß der Erfindung erhält man auch durch Zusatz mindestens eines Paraffins,
Olefins und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffs mit 6 bis 24 Kohlenstoffatomen zu der bei Einhaltung
eines hohen Molverhältnisses SO3/Ausgangsmaterial von 1,2 bis 1,8 zur weitestgehenden Verminderung der
Bildung von nicht-umgesetztem Öl erhaltenen Aufschlämmung oder einer durch Eindampfen oder Extrahieren
konzentrierten Aufschlämmung.
Eine Netzmittelaufschlämmung gemäß der Erfindung kann darüber hinaus eine geringe Menge eines während
der Neutralisation der Olefinsulfonate gebildeten Alkalimetallsulfats, z. B. Natriumsulfat, Kaliumsulfat,
Lithiumsulfat, Magnesiumsulfat oder Ammoniumsulfat, enthalten.
Obwohl eine Netzmittelaufschlämmung gemäß der Erfindung 55 bis 75 Gew.-% an Olefinsulfonaten enthält,
besitzt sie eine niedrige Viskosität. Somit hat sich eine Netzmittelaufschlämmung gemäß der Erfindung aus
praktischen Gesichtspunkten, beispielsweise aufgrund ihrer einfachen Handhabbarkeit und Transportierbarkeit,
als höchst vorteilhaft erwiesen. Wenn eine Netzmittelaufschlämmung gemäß der Erfindung bei einem
Zwangsölgewinnungsverfahren verwendet wird, kann sie direkt zum Einsatz gelangen, da der Ölgewinnungsgrad
durch die in der Aufschlämmung enthaltenen Kohlenwasserstoffe nicht beeinträchtigt wird. Die Kohlenwasserstoffe
können aus einer Netzmittelaufschlämmung gemäß der Erfindung ohne Schwierigkeiten, beispielsweise
durch Verdampfen, entfernt werden. Somit läßt sich eine Aufschlämmung gemäß der Erfindung
auch als Detergenz zum Einsatz bringen. In diesem Falle läßt sich der Gehalt an Verunreinigungen, z. B. Carbylsulfaten,
in höchst vorteilhafter Weise verringern.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen. Sofern nicht anders angegeben, bedeuten
sämtliche Angaben »Prozente« - »Gew.-%«.
Durch Polymerisation von Ethylen und anschließende Isomerisierung und Disproportionierung erhaltene
Olefine mit innenliegender Doppelbindung (Zusammensetzung: C,4: 17%; C16: 60%; C18: 23%; Lage der Doppelbindung:
am C2: 15%;amC3:13,5%; am C4: 16%;amC5:15% und an den C6 und C9:40,5%) werden als Ausgangsmaterial
unter Verwendung eines kontinuierlich arbeitenden Labor-Dünnschichtsulfonierungsreaktors
aus Pyrexglas eines Innendurchmessers von 6 mm und einer Länge von 120 cm sulfoniert. In dem Sulfonierungsreaktor
werden zur Reaktion parallele Ströme des Ausgangsmaterialsund eines SO3/Inertgas-Gemischs abwärts
strömen gelassen. Hierbei werden folgende Reaktionsbedingungen eingehalten:
Molverhältnis SO3/Ausgangsolefin: 0,8
SO3/Inertgas (N2): 2,8 Vol.-% im Gas
Zufuhrgeschwindigkeit des Ausgangsolefins: 6 ml/min
Das hierbei erhaltene Sulfonierungsprodukt wird durch Zusatz einer 35%igen wäßrigen Natriumhydroxidlösung in zumindest zum Sulfonierungsprodukt äquimolaren Menge neutralisiert. Nach der Neutralisation wird
das Reaktionsgemisch 20 min lang bei einer Temperatur von 1600C hydrolysiert, wobei man eine Sulfonatmasse
Nr. 1 erhält. Die Sulfonatmasse Nr. 1 enthält 64% Sulfonat, 15% an nicht-umgesetztem AusgangsmateriaL 17,5%
Wasser und 3 4% Na2SO4. Das Olefin mit innenliegender Doppelbindung ist als Kohlenwasserstoff in dem nichtumgesetzten Ausgangsmaterial enthalten.
Nach Entfernung der Ölanteile und des Wassers aus der Sulfonatmasse Nr. 1 erhält man eine Sulfonatmasse
Nr. 2 mit 90% Sulfonat, 2% an nicht-umgesetztem Ausgangsmaterial, 3% Wasser und 5% Na2SO4. Sulfonatmassen
Nr. 3 und 4 mit 64% SulfoDat und 15% NaCl oder Polyethylenglykol erhält man durch Zusatz von NaCl bzw.
Polyethylenglykol eines durchschnittlichen Molekulargewichts von 1000 und von Wasser zur Sulfonatmasse
Nr. 2. Durch Zusatz von nur Wasser der Sulfonatmassc Nr. 2 erhalt man schließlich eine Sulfonatmasse Nr. 5 mit
70% Sulfonal.
Die Viskositätsdaten der verschiedenen Sulfonatmassen ergeben sich aus der folgenden Tabelle II.
Die Viskositätsdaten der verschiedenen Sulfonatmassen ergeben sich aus der folgenden Tabelle II.
Sullonatmasse Nr.
1 3 4 5
Viskositätsverminderndes Mittel
Viskosität*) in Pa s 500C 75°C
Ci4-18 Olefine mit innenliegender
Doppelbindung
NaCl
200 und darüber
60
60
Polyethylenglykol
24 16
*) Die Viskosität wird mit HiIIc eines handelsüblichen Viskosimeter vom Typ B (Rotor: Nr. 4-7) bei 20 Umdrehungen pro
min gemessen. Dasselbe gilt auch für die folgenden Beispiele.
Aus Tabelle II gehl hervor, daß man lediglich erfindungsgemäß eine Netzmittelaufschlämmung (Sulfonatmasse
Nr. 1) extrem niedriger Viskosität erhält. Die Zubereitung dieser Netzmittelaufschlämmung läßt sich
höchst wirksam gestalten, da erfindungsgemäß unter den speziellen Herstellungsbedingungen das nicht-umgesetzte
Ausgangsmaterial als viskositätsvermindemdes Mittel verwendet werden kann.
Durch Entfernen von nicht-umgesetztem Öl, Wasser und Salz aus der Sulfonatmasse Nr. 2 von Beispiel 1 wird
ein zu 100% aus Sulfonaten von Olefinen mit innenliegender Doppelbindung bestehendes Produkt hergestellt.
Durch Zusatz derselben Olefine mit innenliegender Doppelbindung wie in Beispiel 1 und/oder von Wasser zu
dem zu 100% aus Sulfonaten von Olefinen mit innenliegender Doppelbindung bestehenden Produkt werden
verschiedene Sulfonatmassen Nr. 6 bis 12 zubereitet.
Dl*. Viskositätsdaten dieser Sulfonatmassen ergeben sich aus der folgenden Tabelle III.
35 Tabelle III
| Sulfonatmasse | 7 | Nr. | 9*) | 10*) | 11 | 12 | |
| 6 | 55 | 8*) | 67 | 70 | 50 | 80 | |
| Sulfonate von Olefinen mit innenliegender | 67 | 55 | |||||
| Doppelbindung (%) | 45 | 18 | 20 | 40 | 15 | ||
| Olefine mit innenliegender Doppelbindung (%) | 33 | 0 | 40 | 15 | 10 | 10 | 5 |
| Wasser (%) | 0 | 27 | 5 | 6 | 0,9 | 21 | 32 |
| Viskosität in Pa s, 75°C | 52 | 0,3 | |||||
*) Erfindungsgemäße Netzmittelaufschlämmung.
Aus Tabelle III geht hervor, daß die Viskosität der hochkonzentrierten Aufschlämmung der Sulfonate von Olefinen
mit innenliegender Doppelbindung durch gemeinsame Verwendung von Kohlenwasserstoff und Wasser
synergistisch vermindert werden kann. Die Viskositätswerte der betreffenden Aufschlämmungen liegen unter Q
10 Pa s, so daß ihr Transport sehr einfach ist. Dies ist aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten von großem Vorteil.
Durch Zusatz von Kohlenwasserstoffen und Wasser zu verschiedenen Olefinsulfonatmassen werden Olefinsulfonatmassen
unterschiedlicher Mengenverhältnisse an Sulfonaten von Olefinen mit innenliegender Doppelbindung
und Ä-Olefinsulfonaten hergestellt. Danach werden deren Eigenschaften ermittelt.
Als Sulfonat eines Olefins mit innenliegender Doppelbindung wird die Sulfonatmasse Nr. 2 von Beispiel 1 verwendet.
Als a-Olefinsulfonat wird eine ar-Sulfonatmasse Nr. 13 mit 95% cr-Olefinsulfonat, 1% nicht-umgesetztem Ausgangsmaterial,
2% Wasser und 2% Na2SO4 hergestellt. Die Herstellung erfolgt unter folgenden Bedingungen:
Ausgangsmaterial:
Molverhältnis SO3/Ausgangsmaterial:
Lineare cr-Olefine mit 14 Kohlenstoffatomen und 1% Paraffinanteil
1,04
1,04
Die sonstigen Bedingungen entsprechen den Bedingungen des Beispiels 1. Nach der Hydrolyse wird das
Hydrolyseprodukt mittels eines Rotaliunsverdampfers eingeengt.
Sulfonatmassen Nr. 14 bis 19 mit 60% Sulfonat und 15% Kohlen wasserstoff (vgl. Tabelle ί V) erhält man durch
Ändern des Mischungsverhältnisses Sulfonat eines Olefins mit innenliegender Doppelbindung und Sulfonatmasse
Nr. 13 und durch Zusatz von Kohlenwasserstoffen und Wasser.
Die Viskositälsdaten der verschiedenen Sulfonatmassen ergeben sich aus Tabelle IV.
Gewichtsverhältnis Sulfonat
eines Olefins mit innenliegender Doppelbindung/ff-Olefinsu 1 fön at
eines Olefins mit innenliegender Doppelbindung/ff-Olefinsu 1 fön at
0/100
0/100
45/55 60/4« 80/20 100/0
| Kohlenwasserstoff | Cua-Olefin | C,4-Olefin mit | innenliegender | Doppelbindung |
| Viskosität in Pa s | ||||
| 500C | 200 | 200 70 | 6 | 5,4 4,8 |
| 75°C | 100 | 100 50 | 4 | 3,3 2,5 |
Aus Tabelle IV geht hervor, daß man die Viskosität der Sulfonatmassen Nr. 14 bis 16 mit großem Anteil an
a-Olefinsulfonat durch Zusatz von Kohlenwasserstoffen und Wasser nicht vermindern kann. Im Gegensatz dazu
wird bei den Netzmittelaufschlämmungen (Sulfonatmassen Nr. 17 bis 19) gemäß der Erfindung mit 50% oder
mehr an Sulfonaten von Olefinen mit innenliegender Doppelbindung durch Zusatz des Kohlenwasserstoffs und
von Wasser beträchtlich vermindert.
Aus verschiedenen Ausgangsmaterialien werden unter Einhaltung der Reaktionsbedingungen des Beispiels 1
verschiedene Sulfonierungsprodukte gemäß Tabelle V hergestellt.
| Nr. | KohlenstofT- | Olefinsulfonat | Art des | Gehalt | Sonstige Bestandteile | anor |
| atomzahl | Art des Olefins | Salzes | (%) | nicht um- Wasser | gani | |
| gesetztes (%) | sches | |||||
| Ausgangs- | Salz | |||||
| malerial | ||||||
| A*) | 13/14 |
| (55%/45%) | |
| B*) | 14 |
| C*) | 20-24 |
| D*) | 16 |
| E | 20 |
14-18
16
Olefin mit innenliegender Mg 95
Doppelbindung
desgl.
desgl.
85% dreifach substituiertes
65/35
| K | 95 | 1 | 2 | 2 |
| Na | 90 | 2 | 3 | 5 |
| Na | 95 | 1 | 2 | 2 |
| Na | 55 | 30 | 10 | 5 |
25
22
11
17
*) Hergestellt durch Neutralisation, Hydrolyse, Entfernung des Öls und Einengen entsprechend Beispiel 1.
**) Hergestellt aus einem Ausgangsoleflngemisch aus 80 Anteilen Olefin mit innenliegender Doppelbindung und 20 Anteilen ^-Olefin bei einem Molverhältnis Ausgangsmateriai/SO3 von 0,9. ***) Hergestellt aus einem Ausgangsolefingemisch aus 70 Anteilen Olefin mit innenliegender Doppelbindung und 30 Anteilen Paraffin bei einem Molverhäitnis Ausgangsmaterial/SO3 von 0,7.
**) Hergestellt aus einem Ausgangsoleflngemisch aus 80 Anteilen Olefin mit innenliegender Doppelbindung und 20 Anteilen ^-Olefin bei einem Molverhältnis Ausgangsmateriai/SO3 von 0,9. ***) Hergestellt aus einem Ausgangsolefingemisch aus 70 Anteilen Olefin mit innenliegender Doppelbindung und 30 Anteilen Paraffin bei einem Molverhäitnis Ausgangsmaterial/SO3 von 0,7.
| Den Olefinsulfonaten | 33 28 876 | 21 | und Wasser zugesetzt | atsdaten der verschiedenen Sulfonatmassen | 25*) | in der folgenden Tabelle VI. | 27*) | |
| verschiedene | \ bis G werden zur Ermittlung der Viskosi | . Die Ergebnisse finden sich | ||||||
| Tabelle VI | Cohlenwasserstoffe | A | E | G | ||||
| 60 | 22 23 | 55 | 26*) | 58 | ||||
| 24 | ||||||||
| Olefinsulfona | Sulfomitmassc Nr. | B C | F | |||||
| 10 | Art | 20 | Xylol | 70 55 | D | dreifach sub | 60 | Paraffin |
| % | 60 | stituiertes | und Olefin | |||||
| Kohlen- | A | Olefin und | mit innen | |||||
| wasserstoif | 60 | C18- C12-OIe- | Olefin mit | ff-Olefin | liegender | |||
| 15 | Art | Alkyi- fin mit | C14-OIe- | innenliegen | und Olefin | Doppel | ||
| benzol innen | fin mit | der Doppel | mit innen | bindung | ||||
| Tetra- | liegender | innen | bindung | liegender | ||||
| decaii | 18 | Doppel | liegender | 30 | Doppel | 22 | ||
| 20,1 | bindung | Doppel | 10 | bindung | 17 | |||
| 20 | bindung | |||||||
| 20 20 | 25 | |||||||
| % | 1 | 7,8 20.7 | 25 | 0,5 | 11 | 2 | ||
| Wasser (%) | 3,5 | 13,1 | 1 | 4,5 | ||||
| 25 | Viskosität | 20 | ||||||
| in Pa s | 18,1 | 3,5 2,5 | 1,5 | |||||
| 75°C | 6 5 | 5 | 3.5 | |||||
| 500C | 8 | *) Nicht-umgesetzte Ausgangsmaterialien und Wasser dienen als viskositätsverminderndes Mittel. | ||||||
| 30 | 4 | |||||||
| 6 | ||||||||
| 35 | ||||||||
| 40 | ||||||||
| 45 | ||||||||
| 50 | ||||||||
| 55 | ||||||||
| 60 | ||||||||
| 65 | ||||||||
| 8 | ||||||||
Claims (3)
1. Hochkonzentrierte Netzmittelaufschlämmung, gekennzeichnet durch einen Gehalt an
1. 55 bis 75 Gew.-% an Olefinsulfonaten mit mindestens 50 Gew.-% an Sulfonaten von Olefinen mit innenliegender
Dopptibindung,
2. 5 bis 40 Gew.-% an Paraffinen, Olefinen und/oder aromatischen Kohlenwasserstoffen mit 6 bis 24 Kohlenstoffatomen
und
3. 1 bis 40 Gew.-% Wasser.
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|---|---|---|---|
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