DE4409428A1 - Process for the preparation of sulphonated dispersing agents - Google Patents
Process for the preparation of sulphonated dispersing agentsInfo
- Publication number
- DE4409428A1 DE4409428A1 DE4409428A DE4409428A DE4409428A1 DE 4409428 A1 DE4409428 A1 DE 4409428A1 DE 4409428 A DE4409428 A DE 4409428A DE 4409428 A DE4409428 A DE 4409428A DE 4409428 A1 DE4409428 A1 DE 4409428A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- range
- temperature
- minutes
- aromatic fractions
- solid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 title abstract description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 16
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 7
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 239000011343 solid material Substances 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims 3
- 125000000020 sulfo group Chemical group O=S(=O)([*])O[H] 0.000 claims 1
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 claims 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims 1
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N azane;7-fluoro-2,1,3-benzoxadiazole-4-sulfonic acid Chemical compound N.OS(=O)(=O)C1=CC=C(F)C2=NON=C12 JXLHNMVSKXFWAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 235000010269 sulphur dioxide Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000004291 sulphur dioxide Substances 0.000 abstract 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 63
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 18
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 14
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 12
- 238000006384 oligomerization reaction Methods 0.000 description 11
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 11
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 9
- YBYIRNPNPLQARY-UHFFFAOYSA-N 1H-indene Chemical compound C1=CC=C2CC=CC2=C1 YBYIRNPNPLQARY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 8
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 5
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 238000004230 steam cracking Methods 0.000 description 5
- 229910000984 420 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 2
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 2
- HIEHAIZHJZLEPQ-UHFFFAOYSA-M sodium;naphthalene-1-sulfonate Chemical class [Na+].C1=CC=C2C(S(=O)(=O)[O-])=CC=CC2=C1 HIEHAIZHJZLEPQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000009837 dry grinding Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000012465 retentate Substances 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000003871 sulfonates Chemical class 0.000 description 1
- 239000008030 superplasticizer Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K23/00—Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
- C09K23/12—Sulfonates of aromatic or alkylated aromatic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/32—Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
- C10L1/326—Coal-water suspensions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/16—Sulfur-containing compounds
- C04B24/20—Sulfonated aromatic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C303/00—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
- C07C303/02—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of sulfonic acids or halides thereof
- C07C303/04—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of sulfonic acids or halides thereof by substitution of hydrogen atoms by sulfo or halosulfonyl groups
- C07C303/06—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of sulfonic acids or halides thereof by substitution of hydrogen atoms by sulfo or halosulfonyl groups by reaction with sulfuric acid or sulfur trioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K23/00—Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher sulfonierter Dispergiermittel bzw. Dispersants.The present invention relates to an improved method for the preparation of water-soluble sulfonated dispersants or dispersants.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher sulfonierter Dispergiermittel, indem die Reaktion aromatischer Fraktionen mit SO3 bewirkt wird.More particularly, the present invention relates to a process for preparing water-soluble sulfonated dispersants by effecting the reaction of aromatic fractions with SO 3 .
In der Patentliteratur sind Verfahren offenbart, welche zur Erzeugung von wasserlöslichen sulfonierten Dispergiermitteln brauchbar sind, indem die Reaktion aromatischer Fraktionen mit SO3 bewirkt wird. Die Wechselwirkung der oben genannten aromatischen Fraktionen mit Schwefeltrioxid unter besonderen Temperaturbedingungen verursacht neben der üblichen Bildung von Sulfonaten eine oxidative Oligomerisation.The patent literature discloses methods which are useful for producing water-soluble sulfonated dispersants by effecting the reaction of aromatic fractions with SO 3 . The interaction of the abovementioned aromatic fractions with sulfur trioxide under particular temperature conditions causes, in addition to the usual formation of sulfonates, an oxidative oligomerization.
Die Reaktion der Herstellung von sulfonierten Dispergiermit teln mittels der Reaktion von aromatischen Fraktionen mit SO3 ist sehr komplex. Es ist wahrscheinlich, daß sie in ei ner ersten Stufe besteht, wobei die Substrate vorherrschend sulfoniert werden und in einer anschließenden Stufe, wobei eine Reaktion der oxidativen Oligomerisation, welche die Aro maten betrifft, insbesondere solche, die zwei oder mehr Ringe in ihrem Molekül enthalten, vorherrscht, mit einer Erhöhung des Molekulargewichts und Entwicklung von SO2. Es kann ange nommen werden, daß während dieser Stufe die Reaktion in fol gender Weise abläuft (I):The reaction of producing sulfonated dispersants by the reaction of aromatic fractions with SO 3 is very complex. It is likely to be in a first stage with the substrates predominantly sulfonated and, in a subsequent step, a reaction of oxidative oligomerization involving the acrylates, especially those containing two or more rings in their molecule , predominates with an increase in molecular weight and evolution of SO 2 . It can be assumed that during this stage the reaction proceeds in the following manner (I):
2 H-R-SO3H + SO3 → H3OS-R-R-SO3H + So2 + H2O (I).2 HR-SO 3 H + SO 3 → H 3 OS-RR-SO 3 H + SO 2 + H 2 O (I).
GB-A-2 159 536 offenbart, daß dieses Verfahren durchgeführt wird, indem als aromatische Fraktion Koksofenteer oder eine Fraktion davon und als Lösungsmittel eine chlorierte Verbin dung verwendet wird. Das Verfahren weist den Nachteil auf, daß das chlorierte Lösungsmittel eine jedenfalls minimale Zersetzung eingeht und so das Dispergiermittel verunreinigt und Probleme bei der Lösungsmittelgewinnung und Wiederverwer tung verursacht.GB-A-2 159 536 discloses that this process is carried out is by using as the aromatic fraction Koksofenteer or a Fraction thereof and as a solvent a chlorinated verbin is used. The method has the disadvantage that the chlorinated solvent at least a minimum Decomposition occurs and so contaminated the dispersant and problems in solvent recovery and recycling caused.
EP-A-379 749 offenbart ein Verfahren, wobei Fraktionen von Heizöl vom Dampfcracken mit SO 3 unter Verwendung von SO2 als Lösungsmittel behandelt werden.EP-A-379 749 discloses a process wherein fractions of fuel oil are steam cracked with SO 3 using SO 2 as solvent.
Verglichen mit dem in GB-A-2 159 536 offenbarten Verfahren weist das in EP-A-379 749 offenbarte Verfahren den zweifel losen Vorteil auf, daß es nicht das Lösungsmittel-Zersetzungs phänomen zeigt und es so möglich macht, daß dasselbe Lösungs mittel leicht rezyklisiert werden kann.Compared with the method disclosed in GB-A-2 159 536 has the method disclosed in EP-A-379 749 doubt loose advantage that it is not the solvent decomposition Phenomenon shows and makes it possible that the same solution medium can be easily recycled.
Leider zeigt dieses Verfahren seinerseits einige Nachteile, welche vor allem von den Schwierigkeiten herrühren, die auf treten, wenn man eine vollständige Entfernung von SO2 ver sucht und von der Notwendigkeit, daß unter Druck gearbeitet wird: Tatsächlich ist ein Erhitzungsschritt bis zu einer maxi malen Temperatur von etwa 120°C notwendig. Die unvollständi ge Entfernung von SO2 verursacht einen Anstieg im NaOH-Ver brauch während des Neutralisationsschrittes, mit sich ergeben den Anstieg im Natriumsulfitgehalt im Endprodukt. Unfortunately, this method, in turn, has some drawbacks, mainly due to the difficulties encountered in seeking complete removal of SO 2 and the need to work under pressure: in fact, a heating step is up to a maximum Temperature of about 120 ° C necessary. The incomplete removal of SO 2 causes an increase in NaOH consumption during the neutralization step, resulting in the increase in sodium sulfite content in the final product.
Die europäische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs nummer 0 580 194 offenbart ein Verfahren, welches als aroma tische Fraktion Inden oder Mischungen davon mit den oben an gegebenen aromatischen Fraktionen industriellen Ursprungs verwendet.The European patent application with the publication No. 0 580 194 discloses a process which is known as aroma table fraction of indene or mixtures thereof with the above given aromatic fractions of industrial origin used.
In jedem Fall wird gemäß all diesen Verfahren die Reaktion in Gegenwart eines Lösungsmittels durchgeführt, hauptsächlich um die Reaktionswärme zu entfernen, die in sehr großer Menge vor allem während des Sulfonierungsschrittes entwickelt wird.In any case, according to all these methods, the reaction in Presence of a solvent carried out, mainly around to remove the heat of reaction, which in very large amount before everything is developed during the sulfonation step.
Gemäß der vorliegenden Anmeldung wurde nun ein vereinfachtes Verfahren gefunden, das die oben erwähnten Nachteile überwin det, indem der Schritt der oxidativen Oligomerisation in Ab wesenheit von Lösungsmitteln durchgeführt wird. Demgemäß be trifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher sulfonierter Dispergiermittel, wobei Schwefeltrioxid mit aromatischen Fraktionen in einem Gewichtsverhältnis in dem Bereich von 0,8 : 1 bis 1,5 : 1 zur Reaktion gebracht wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die se Reaktion durch die folgende Aufeinanderfolge von Stufen durchgeführt wird:According to the present application, a simplified Methods found that overcome the disadvantages mentioned above det, by the step of oxidative oligomerization in Ab Solvent is carried out. Accordingly be The present invention provides a method of preparation water-soluble sulfonated dispersant, wherein sulfur trioxide with aromatic fractions in a weight ratio in the range of 0.8: 1 to 1.5: 1 to Reaction is brought, which is characterized in that the se reaction by the following succession of stages is carried out:
- (1) vorherrschende Sulfonierung der aromatischen Fraktionen in Gegenwart von SO2 bei einer Temperatur in dem Bereich von 5°C bis 45°C, wobei ein vorherrschend sulfoniertes Produkt gebildet wird;(1) predominantly sulfonating the aromatic fractions in the presence of SO 2 at a temperature in the range of 5 ° C to 45 ° C to form a predominantly sulfonated product;
- (2) Entfernung von SO2 und Erhitzen des festen sulfonier ten Produkts bis zu einer Temperatur in dem Bereich von 70°C bis 110°C und Halten des festen Materials bei der oben erwähnten Temperatur während einer Zeit, welche in dem Bereich von 10 Minuten bis 200 Minuten liegt;(2) Removal of SO 2 and heating of the solid sulfonated product to a temperature in the range of 70 ° C to 110 ° C and keeping the solid material at the above-mentioned temperature for a time which is in the range of 10 minutes up to 200 minutes;
wobei beide Schritte unter den Bedingungen durchgeführt wer den, daß dieses festes Sulfonat zerkleinert und in Bewegung gehalten wird.wherein both steps are carried out under the conditions who that this solid sulfonate crushed and in motion is held.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Er findung liegt das Gewichtsverhältnis von Schwefeltrioxid zu aromatischen Fraktionen in dem Bereich von 0,85 : 1 bis 1,3 : 1.According to a preferred embodiment of the present Er tion is the weight ratio of sulfur trioxide aromatic fractions in the range of 0.85: 1 to 1.3: 1.
Unter "aromatischer Fraktion" werden, wie dieser Ausdruck in der vorliegenden Beschreibung verwendet wird, Kohlenwasser stoffzusammensetzungen verstanden, welche vorherrschend aroma tisch sind und aus verschiedenen Quellen stammen, z. B. von der Kohlepyrolyse, von dem Dampfcracken von Rohbenzin bzw. Rohpetroleum oder Gasöl oder deren Gemischen, um Leichtolefine zu ergeben, von der Erzeugung von Schmierölen. Der Ausdruck "aromatische Fraktionen" umfaßt auch Inden und die oben er wähnten Fraktionen vermischt mit Inden.Under "aromatic fraction", as this expression in used in the present specification, hydrocarbons understood substance compositions, which predominantly aroma are from different sources, eg. B. from the coal pyrolysis of the steam cracking of naphtha or Raw petroleum or gas oil or mixtures thereof, to light olefins from the production of lubricating oils. The expression "aromatic fractions" also includes Inden and the above he thought fractions mixed with inden.
In jedem Falle sollten die oben erwähnten aromatischen Frak tionen einen minimalen Gehalt an Aromaten von 70 Gew.-%, vor zugsweise in dem Bereich von 80 Gew.-% bis 100 Gew.-%, auf weisen, wie durch Säulenchromatographie gemäß ASTM D 2549 be stimmt, wobei die Ergänzung auf 100 aus gesättigten und pola ren Verbindungen besteht; die aromatischen Arten der oben er wähnten Fraktionen bestehen bis zu wenigstens 75% aus Aroma ten und Alkylaromaten mit zwei oder mehr kondensierten bzw. anellierten Ringen.In any case, the above-mentioned aromatic frak a minimum content of aromatics of 70 wt .-%, before preferably in the range of 80% to 100% by weight as indicated by column chromatography according to ASTM D 2549 agrees, with the addition to 100 of saturated and pola there are connections; the aromatic species of the above he mentioned fractions consist of at least 75% flavor and alkylaromatics with two or more fused or fused Rings.
Folgendes erfüllt diese Voraussetzungen:The following meets these requirements:
- (1) Heizöl vom Dampfcracken, d. h. der hochsiedende flüssige Rest, der vom Benzin- bzw. Petroleum- und/oder Gasölcracken unter Erzielen von Leichtolefinen, insbesondere Ethylen, stammt (vgl. "Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry", Bd. A 10, S. 47); (1) fuel oil from steam cracking, d. H. the high-boiling liquid Residual from gasoline or petroleum and / or gas oil cracking of light olefins, especially ethylene (cf. "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry", Vol. A 10, P. 47);
- (2) Koksofenteer, ein Nebenprodukt von der Kohlepyrolyse (vgl. "Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry", Bd. A 7, S. 275);(2) coke oven tar, a by-product of coal pyrolysis (cf. "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry", Vol. A 7, P. 275);
- (3) die sogenannten "aromatischen Extrakte", Nebenprodukte von der Schmierölherstellung;(3) the so-called "aromatic extracts", by-products of the production of lubricants;
- (4) Inden entweder allein oder Mischungen von Inden mit den oben erwähnten Fraktionen, wie in der europäischen Patent anmeldung, Veröffentlichungsnummer 0 580 194, geoffenbart.(4) indene either alone or mixtures of indene with the above-mentioned fractions, as in the European patent application, publication number 0 580 194.
Die oben definierten "aromatischen Fraktionen" umfassen auch Destillate oder Rückstände von der Verarbeitung bzw. Bearbei tung (z. B. Destillation oder Extraktion) der oben erwähnten vier Gruppen sowie irgendwelche Zusammensetzungen irgendwel chen Ursprungs, vorausgesetzt, daß sie in die Grenzen des Aro matengehalts und -typs, wie oben erwähnt, fallen.The "aromatic fractions" defined above also include Distillates or residues from processing or processing tion (eg distillation or extraction) of the abovementioned four groups as well as any compositions of any of origin, provided they are within the limits of the Aro content and type, as mentioned above.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist die aromatische Fraktion Heizöl vom Dampfcracken.In the preferred embodiment, the aromatic is Fraction of fuel oil from steam cracking.
Die Reaktion der oxidativen Sulfonierung (dieser Ausdruck wird verwendet, um die Gesamtreaktion umfassend die Sulfonie rung und die oxidative Oligomerisierung zu bezeichnen) findet im Innern eines geeigneten druckwiderstandsfähigen Reaktors in Gegenwart von Schwefeldioxid als Lösungsmittel statt. Der Druck, der durch den Reaktor vertragen werden soll, ist im wesentlichen eine Funktion des Schwefeldioxid-Dampfdruckes bei der Reaktionstemperatur. Da in der Praxis das SO2 nur wäh rend des ersten Reaktionsschrittes vorhanden ist, überschrei tet der Druck niemals etwa 5 bar. Dies hat eine beträchtliche Verbesserung über die in EP-A-379 749 offenbarte Lehre zur Folge, wo Drücke in der Größenordnung von 30 bis 35 bar er reicht werden können. Die Möglichkeit des Arbeitens unter niedrigeren Drücken beinhaltet beträchtliche Vorteile insbe sondere im Hinblick auf die Reaktorwerkstoffe und die Abdich tungen bzw. Verschlüsse.The reaction of oxidative sulfonation (this term is used to designate the overall reaction involving sulfonation and oxidative oligomerization) occurs within a suitable pressure-resistant reactor in the presence of sulfur dioxide as the solvent. The pressure to be tolerated by the reactor is essentially a function of the sulfur dioxide vapor pressure at the reaction temperature. Since in practice the SO 2 is present only during the first reaction step, the pressure never exceeds 5 bar. This has a considerable improvement over the teachings disclosed in EP-A-379 749 result, where pressures in the order of 30 to 35 bar he can be enough. The possibility of operating at lower pressures involves considerable advantages, in particular with regard to the reactor materials and the waterproofing seals or closures.
SO2 kann indifferent verwendet werden, entweder um die aro matische Fraktion oder das SO3 oder beides zu verdünnen. Wegen der Leichtigkeit, mit der SO3 zur Verfestigung als Folge von selbst minimalen Temperaturabweichungen neigt, kann es vorzuziehen sein, daß SO3 mit wenigstens einem Teil des SO2 verdünnt wird. Das Verhältnis von SO2 zu den Reaktan ten ist nicht entscheidend; aus Gründen der Billigkeit wird ein Gewichtsverhältnis von SO2 zu Reaktionsteilnehmern (wo mit als Reaktanten SO3 und die aromatische Fraktion gemeint sind) vorzugsweise in dem Bereich von 0,5 bis 4 verwendet.SO 2 can be used indifferently, either to dilute the aromatic fraction or the SO 3 or both. Because of the ease with which SO 3 tends to solidify as a result of even minimal temperature variations, it may be preferable for SO 3 to be diluted with at least a portion of the SO 2 . The ratio of SO 2 to reactants is not critical; for the sake of fairness, a weight ratio of SO 2 to reactants (where meant by reactants SO 3 and the aromatic fraction) is preferably used in the range of 0.5 to 4.
Durch Verwendung der oben erwähnten Verhältnisse von SO2 zu Reaktanten muß die beträchtliche Wärmemenge, welche durch die Sulfonierungsreaktion entwickelt wird, wobei unter "Sulfonie rung" der einfache Ersatz eines Wasserstoffatoms eines aroma tischen Substrats durch eine -SO3H-Hälfte gemeint ist, ent fernt werden. Diese Entfernung von Wärme kann wirksam durch Verdampfen von SO2 und/oder Abkühlen des Reaktors von außen bewirkt werden. Der Druck, der durch den Reaktor, worin die Sulfonierung stattfindet, vertragen werden soll, wird im we sentlichen durch den Dampfdruck des SO2 bei der Temperatur, bei der der Reaktor gehalten wird, bestimmt.By using the above-mentioned ratios of SO 2 to reactants, the considerable amount of heat developed by the sulfonation reaction, meaning "sulfonation", is simply substituted for a hydrogen atom of an aromatic substrate by a -SO 3 H half be removed. This removal of heat can be effectively effected by evaporating SO 2 and / or cooling the reactor from outside. The pressure to be tolerated by the reactor in which the sulfonation takes place is essentially determined by the vapor pressure of the SO 2 at the temperature at which the reactor is maintained.
Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann durchge führt werden, indem entweder ansatzweise oder kontinuierlich gearbeitet wird.The method according to the present invention can durchge be performed by either batch or continuously is working.
Wenn das Verfahren ansatzweise durchgeführt wird, kann der Sulfonierungsschritt durchgeführt werden, indem nach und nach allmählich SO3, vorzugsweise verdünnt mit SO2, in den Reaktor, der die aromatische Fraktion vorzugsweise ebenfalls verdünnt mit SO2 enthält, eingespeist wird. Während dieses Schrittes sollte die Temperatur innerhalb des Bereiches von 5°C bis 45°C, vorzugsweise von 10°C bis 40°C, gehalten werden. Unter diesen Bedingungen der Reaktantenkonzentration ist das sich ergebende sulfonierte Produkt in dem Reaktions medium wenig löslich und daher geneigt, ein festes Produkt zu bilden.When the process is carried out batchwise, the sulfonation step can be carried out by gradually feeding SO 3 , preferably diluted with SO 2 , into the reactor containing the aromatic fraction preferably also diluted with SO 2 . During this step, the temperature should be kept within the range of 5 ° C to 45 ° C, preferably 10 ° C to 40 ° C. Under these conditions of reactant concentration, the resulting sulfonated product is poorly soluble in the reaction medium and therefore prone to forming a solid product.
Wenn dieser Reaktionsschritt, bei dem die einfache Sulfonie rung der aromatischen Substrate vorzuherrschen scheint, be endet ist, beginnt die zweite Stufe des Verfahrens, welche darin besteht, das sulfonierte Produkt bei einer Temperatur in dem Bereich von 70°C bis 110°C, vorzugsweise von 80°C bis 100°C, zu erhitzen. Während dieses Schrittes (durch Öff nung eines oben gesteuerten Ventils am Reaktorkopf) wird auch die Entfernung von SO2 durchgeführt. Dieser Arbeitsgang kann bei dem gleichen Druck wie der Sulfonierungsschritt oder bei Atmosphärendruck oder unter vermindertem Druck erfolgen. SO2 wird vorzugsweise allmählich entfernt und die letzten Spuren desselben werden vorzugsweise durch Spülungen mit ei nem inerten Gas oder durch Arbeiten unter vermindertem Druck entfernt. Die SO2-Entfernung kann durchgeführt werden, in dem es bei Temperaturen nahe der Sulfonierungstemperatur ent fernt und anschließend das lösungsmittelfreie feste Sulfonat erhitzt wird, oder SO2 kann gleichzeitig mit dem Erhitzungs schritt während der zweiten Reaktionsstufe entfernt werden. Derart aus dem Reaktor entferntes SO2 kann kondensiert und für eine anschließende Reaktion rückgeführt werden.When this reaction step, which appears to favor the simple sulfonation of the aromatic substrates, is completed, the second stage of the process which consists therein begins the sulfonated product at a temperature in the range of 70 ° C to 110 ° C, preferably from 80 ° C to 100 ° C, to heat. During this step (by opening a top-controlled valve on the reactor head), the removal of SO 2 is also carried out. This operation can be carried out at the same pressure as the sulfonation step or at atmospheric pressure or under reduced pressure. SO 2 is preferably gradually removed and the last traces thereof are preferably removed by rinsing with an inert gas or by operating under reduced pressure. The SO 2 removal can be carried out by removing it at temperatures near the sulfonation temperature and then heating the solvent-free solid sulfonate, or SO 2 can be removed simultaneously with the heating step during the second reaction stage. SO 2 thus removed from the reactor can be condensed and recycled for a subsequent reaction.
Es wurde beobachtet, daß die Abwesenheit des Lösungsmittels während dieses zweiten Reaktionsschrittes in keiner Weise die oxidative Oligomerisation gefährdet. It was observed that the absence of the solvent during this second reaction step in any way oxidative oligomerization is at risk.
Die Verweilzeit während dieses Reaktionsschrittes liegt im allgemeinen in dem Bereich von 10 Minuten bis 200 Minuten, vorzugsweise von 20 Minuten bis 100 Minuten, als Funktion des Molekulargewichts, das man durch die SO2-Entfernung zu er halten wünscht.The residence time during this reaction step is generally in the range of 10 minutes to 200 minutes, preferably 20 minutes to 100 minutes, as a function of the molecular weight desired to be obtained by SO 2 removal.
Am Ende des oben beschriebenen Verfahrens kann das Reaktions produkt, nun als trockenes, bröckliges Pulver aus dem Reaktor in fester Form entfernt und anschließend neutralisiert werden, oder eine wäßrige Lösung einer Base, vorzugsweise Natrium hydroxid, worin das Sulfonat als Salz fraglos löslich ist, kann in den Reaktor zugesetzt werden.At the end of the procedure described above, the reaction product, now as a dry, friable powder from the reactor removed in solid form and then neutralized, or an aqueous solution of a base, preferably sodium hydroxide, in which the sulphonate is unquestionably soluble as a salt, can be added to the reactor.
Damit das Verfahren erfolgreich durchgeführt wird, ist es wesentlich, daß sowohl der Sulfonierungsschritt als auch der oxidative Oligomerisationsschritt in Gegenwart geeigneter Mittel zum Zerbrechen und Entfernen der festen Stoffe durch geführt wird. Tatsächlich würde in Abwesenheit solcher Mit tel, während der ersten Stufe, das Sulfonat das ganze Reak torvolumen ausfüllen, an den Wänden und allen stationären Tei len des Reaktors anhängen und auf diese Weise Probleme auf werfen, wenn das feste Sulfonat entfernt werden muß, um den anschließenden zweiten Verfahrensschritt durchzuführen.For the procedure to be successful, it is essential that both the sulfonation step and the oxidative oligomerization step in the presence of appropriate Means for breaking and removing solid matter to be led. In fact, in the absence of such Mit tel, during the first stage, the sulfonate the whole reac fill the door volume, on the walls and all stationary parts attached to the reactor and in this way problems If the solid sulfonate must be removed to the to perform subsequent second process step.
Bezüglich des zweiten Schrittes der oxidativen Oligomerisa tion macht es nur ein wirksames Zerbrechen des festen Produk tes möglich, daß die Temperatur sorgfältig gesteuert werden kann und die thermische Zersetzung des sulfonierten Produkts, verursacht durch lokales Überhitzen vermieden wird und macht es möglich, daß das SO2 leicht entfernt wird. Außerdem ist die Aufrechterhaltung des festen Produkts in Bewegung weiter hin notwendig, um es aus dem Reaktor zu entfernen.With respect to the second step of oxidative oligomerization, only effective breakage of the solid product makes it possible to control the temperature with care and to avoid the thermal decomposition of the sulfonated product caused by local overheating, and makes it possible for the SO 2 is easily removed. In addition, maintaining the solid product in motion is still required to remove it from the reactor.
Für diesen Zweck sind Reaktoren brauchbar, welche aus einer horizontalen zylindrischen Kammer bestehen, die mit einem Thermostatmantel und mit einem axialen Schaft, der geeignete Schaufeln bzw. Blätter trägt, ausgestattet ist, die in der Lage sind, das Material zu bewegen und, wenn es erforderlich ist, die Gesamtbeladung desselben gegen ein Reaktorentladungs ende hin zu führen.For this purpose reactors are useful, which consist of a horizontal cylindrical chamber consist with a Thermostatic jacket and with an axial shaft, the appropriate Shovels or blades is provided, which is in the Are able to move the material and, if necessary is the total loading of the same against a reactor discharge lead to the end.
Dieser Schaft bzw. Welle kann so gestaltet sein, daß er auch zur Thermostatik beiträgt und die zylindrische Reaktorkam mer kann mit festen Gegenschaufeln bzw. -blättern versehen sein, welche zum Abkratzen der beweglichen Schaufeln bzw. Schaufelblätter ge eignet sind.This shaft or shaft can be designed so that he also contributes to the thermostat and the cylindrical reactor core can be provided with fixed counter blades or blades, which for Scrape the moving blades or blades ge are suitable.
Wenn das Verfahren ansatzweise durchgeführt wird, wird der Reaktor während des Sulfonierungsschrittes einer Kühlung unterworfen und während des anschließenden Schrittes der Lösungsmittelentfernung und oxidativen Oligomerisation wird der Reaktor einem Erhitzen unterzogen.If the procedure is carried out batchwise, the Reactor during the sulfonation step of cooling and during the subsequent step of the Solvent removal and oxidative oligomerization is the reactor is subjected to heating.
Beim ansatzweisen Arbeiten kann das Verfahren gemäß der vor liegenden Erfindung auch durch Arbeiten mit zwei Reaktoren durchgeführt werden. In dem ersten Reaktor wird der Sulfonie rungsschritt beendet und dann wird das feste sulfonierte Produkt nach vorheriger Entfernung von SO2 direkt in den zweiten Reaktor (bereits unter Arbeitstemperatur- und -druck bedingungen) entladen, in welchem der zweite Schritt der oxi dativen Oligomerisation stattfindet.In the batchwise work, the method according to the prior invention can also be carried out by working with two reactors. In the first reactor, the sulfonation step is terminated and then the solid sulfonated product is discharged after previous removal of SO 2 directly into the second reactor (already under operating temperature and pressure conditions) in which the second step of the oxidative oligomerization takes place.
Wenn das Verfahren kontinuierlich durchgeführt wird, sollten zwei Reaktoren in Kaskade vorhanden sein, d. h. ein gekühlter Reaktor, worin die Sulfonierung durchgeführt wird, und ein erhitzter Reaktor, worin die oxidative Oligomerisation statt finden soll. Außer daß das feste Produkt zerkleinert und in Bewegung gehalten wird, sollten beide Reaktoren in der Lage sein, das feste Produkt aus der Einlaßapparatur zur Auslaß apparatur zu befördern, um so die kontinuierliche Speisung und Entfernung sicherzustellen.If the procedure is carried out continuously, should two reactors in cascade, d. H. a chilled one A reactor in which the sulfonation is carried out, and a heated reactor wherein the oxidative oligomerization takes place should find. Except that the solid product crushed and in Movement is maintained, both reactors should be able be, the solid product from the inlet apparatus to the outlet To transport equipment, so the continuous supply and to ensure distance.
Neben den oben erwähnten Vorteilen (niedriger NaOH-Verbrauch, fast vollständige Abwesenheit von Natriumsulfit im Endprodukt, niedrige Arbeitsdrücke) ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren, daß das als Lösungsmittel verwendete SO2 und das während der oxidativen Oligomerisation erzeugte SO2 in nahezu quantita tivem Maße wiedergewonnen wird.In addition to the above-mentioned advantages (low NaOH consumption, almost complete absence of sodium sulfite in the final product, low working pressures), the process according to the invention makes it possible to recover the SO 2 used as solvent and the SO 2 produced during the oxidative oligomerization to an almost quantitative extent becomes.
Das in Salz übergeführte Sulfonat ist in Wasser außerordent lich löslich und als Dispergiermittel für konzentrierte Mischungen von Kohle in Wasser und als Superverflüssiger (superfluidizer) von Betonmassen bzw. kompakten Massen ver wendbar.The salted sulphonate is extraordinary in water soluble and as a dispersant for concentrated Mixtures of coal in water and as superplasticizer (superfluidizer) of concrete masses or compact masses ver reversible.
Das Dispergiermittel kann auch bei seinen verschiedenen An wendungen als konzentrierte wäßrige Lösung oder in fester Form nach der Wasserentfernung verwendet werden.The dispersant may also at its various An as a concentrated aqueous solution or in solid Form after water removal can be used.
In solchen Fällen, bei denen das gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Sulfonat als Dispergiermittel für CWM (Kohle/Was sergemische verwendet wird, liegt die wirksame Menge innerhalb des Berei ches von 0,2 Gew.-% bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der gesamten Aufschlämmung, vorzugsweise von 0,4 Gew.-% bis 0,8 Gew.-%.In those cases where that according to the invention Method produced sulfonate as a dispersant for CWM (coal / What sergemic is used, the effective amount lies within the range from 0.2% by weight to 1.0% by weight, based on the weight the total slurry, preferably from 0.4% by weight to 0.8% by weight.
In solchen Fällen, bei denen das Sulfonat als Superverflüssi ger für Betonmassen verwendet wird, ist seine wirksame Menge innerhalb des Bereiches von 0,4 Gew.-% bis 1,5 Gew.-%, bezo gen auf das Gewicht des Zements, vorzugsweise von 0,5 Gew.-% bis 1,0 Gew.-%. Bei der Herstellung von Beton kann das Sul fonat gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn es als geeignet angesehen wird, zusammen mit einem Antischaummittel bzw. De mulgator verwendet werden.In such cases where the sulfonate is used as Superverflüssi used for concrete compounds is its effective amount within the range of 0.4% to 1.5% by weight, bezo to the weight of the cement, preferably 0.5% by weight. to 1.0% by weight. In the production of concrete, the Sul according to the present invention, if appropriate is considered, together with an antifoaming agent or De Mulgator be used.
Die folgenden Beispiele sind angegeben, um die vorliegende Erfindung besser zu erläutern.The following examples are given to the present To explain the invention better.
Ein Reaktor Discotherm B (eingetragenes Warenzeichen für List AG) von 1,5 Liter Fassungsvermögen wird verwendet, der im wesentlichen aus einem horizontalen zylindrischen Körper, aus gestattet mit einem Axialrührer, besteht. Ein derartiger Rüh rer ist mit Abstreifschaufeln bzw. -blättern, welche über seine gesamte Länge verteilt sind, versehen. Auf dem Körper des zylindrischen Reaktors sind weiterhin geeignete haken förmige Abstreif-Anordnungen vorgesehen, welche die Rührblät ter sauber halten. Auf dem Schaft ist eine zweite Reihenfolge von Abstreif-Anordnungen weiterhin zwischen den benachbarten Schaufeln bzw. Blättern angeordnet, welche ihrerseits die hakenförmigen Abstreich-Anordnungen sauber halten.A Reactor Discotherm B (Registered Trademark for List AG) of 1.5 liter capacity is used in the essential from a horizontal cylindrical body, out permitted with an axial stirrer. Such a stir rer is with scraper blades or blades, which over its entire length are distributed. On the body the cylindrical reactor are still suitable hooks provided shaped stripping arrangements, which the Rührblät keep it clean. On the shaft is a second order of stripping arrangements continue between the adjacent ones Shovels or leaves arranged, which in turn the Keep clean hook-shaped scraping arrangements.
Die oben aufgezeigte Rühranordnung ist in der Lage, das wäh rend der Reaktion gebildete feste Material zu bewegen und zu zerkleinern. Der Reaktor ist weiterhin mit einer Kühl- und/ oder Heizumhüllung versehen, die auf seinem Mantel aufgebracht ist, innerhalb dessen Wasser zirkulieren kann.The above-mentioned stirring arrangement is able to select the currency to move the solid material formed during the reaction and to mince. The reactor is further equipped with a cooling and / or or heating jacket applied on its coat is within which water can circulate.
Vier Tests werden durchgeführt, worin das verwendete aromati sche Substrat Heizöl aus einem Dampfcrackverfahren (FOK) ist.Four tests are carried out in which the aromati used cal substrate fuel oil from a steam cracking process (FOK) is.
Eine Menge von 221 g FOK, verdünnt mit 510 g SO21 wird mit 224 g SO3 verdünnt mit 440 g SO2 (Gesamtverhältnis von SO 2: SO3 : FOK gleich 4,3 : 1 : 1) zur Reaktion gebracht. Die Sulfonierung wird bei 27°C bis 30°C durchgeführt, wobei die Lösung von SO3 während einer Zeitdauer von 57 Minuten eingespeist wird.An amount of 221 g FOK diluted with 510 g SO 21 is reacted with 224 g SO 3 diluted with 440 g SO 2 (total SO 2: SO 3 : FOK equal to 4.3: 1: 1). The sulfonation is carried out at 27 ° C to 30 ° C, the solution of SO 3 is fed during a period of 57 minutes.
Das System wird während 10 Minuten bei etwa 30°C gehalten, dann wird mit dem Erhitzen begonnen und das oben gesteuerte Ventil wird geöffnet (Erhitzungszeit bis zu etwa 75°C : 53 Minuten) und so SO2 entfernt. Die Reaktionsmischung wird während etwa 30 Minuten bei 75°C bis 89°C gehalten, der Reaktion wird mit Stickstoff gespült und wird während etwa 15 Minuten unter vermindertem Druck gehalten.The system is held at about 30 ° C for 10 minutes, then heating is started and the valve on top is opened (heating time up to about 75 ° C: 53 minutes) to remove SO 2 . The reaction mixture is held at 75 ° C to 89 ° C for about 30 minutes, the reaction is purged with nitrogen and kept under reduced pressure for about 15 minutes.
Während der gesamten Reaktionszeit war der Druck immer nied riger als 5,0 bar.During the entire reaction time, the pressure was always low less than 5.0 bar.
Das Reaktionsgemisch wird durch Zugabe von 95 g NaOH verdünnt mit 700 ml Wasser in den Reaktor bis auf einen pH-Wert von 8, 9 neutralisiert.The reaction mixture is diluted by adding 95 g of NaOH with 700 ml of water in the reactor to a pH of 8, 9 neutralized.
Für analytische Zwecke wird die wäßrige Lösung gefriergetrock net, wobei 512,2 g eines Feststoffes erhalten werden, der aus 9,9% Restwasser, 11,75% Na2SO4, < 0,5% Na2SO3, 78,4% aktiver Substanz besteht.For analytical purposes, the aqueous solution is freeze-dried net, whereby 512.2 g of a solid obtained from 9.9% residual water, 11.75% Na 2 SO 4 , <0.5% Na 2 SO 3 , 78.4 % active substance.
Der spezifische Verbrauch, bezogen auf 1 kg 100% Dispergier mittel, ergab sich mit 550,4 g FOK, 557,9 g SO3 und 236,6 g NaOH.The specific consumption, based on 1 kg of 100% dispersant, was found to be 550.4 g FOK, 557.9 g SO 3 and 236.6 g NaOH.
Eine Menge von 333,3 g FOK, verdünnt mit 510 g SO2, wird mit 269,2 g SO3, verdünnt mit 560 g SO2 (Gesamtverhältnis von SO2:SO3 : FOK gleich 3,21 : 0,81 : 1) zur Reaktion ge bracht.An amount of 333.3 g FOK diluted with 510 g SO 2 is diluted with 269.2 g SO 3 diluted with 560 g SO 2 (total SO 2 : SO 3 : FO 3 ratio equal to 3.21: 0.81: 1) reacted.
Die Sulfonierung wird bei 26°C bis 30°C durch Einspeisen der Lösung von SO3 während einer Zeitdauer von 39 Minuten durchgeführt.The sulfonation is carried out at 26 ° C to 30 ° C by feeding the solution of SO 3 over a period of 39 minutes.
Das System wird während 10 Minuten bei etwa 30°C gehalten, dann wird mit dem Erhitzen begonnen und das oben gesteuerte Ventil wird geöffnet (Erhitzungszeit bis zu etwa 77°C:100 Minuten), das Reaktionsgemisch wird bei 77°C bis 82°C wäh rend etwa 30 Minuten gehalten und der Reaktor wird unter ver mindertem Druck während etwa 15 Minuten gehalten.The system is kept at about 30 ° C for 10 minutes, then the heating is started and the one controlled above Valve opens (heating time up to about 77 ° C: 100 Minutes), the reaction mixture is at 77 ° C to 82 ° C currency held about 30 minutes and the reactor is under ver kept under pressure for about 15 minutes.
Während der gesamten Reaktionszeit war der Druck immer nied riger als 5,0 bar.During the entire reaction time, the pressure was always low less than 5.0 bar.
Das Reaktionsgemisch wird durch Zugabe von 107,5 g NaOH, ver dünnt mit 800 ml Wasser, zu dem Reaktor bis zu einem pH-Wert von 9,8 neutralisiert.The reaction mixture is by adding 107.5 g of NaOH, ver Dilute with 800 ml of water to the reactor to a pH neutralized by 9.8.
Für analytische Zwecke wird die wäßrige Lösung gefriergetrock net, wobei 669,6 g eines Feststoffes erhalten wurden, der aus 4,3% Restwasser, 7,75% Na2 SO4 < 0,5% Na2SO3, 88,0% aktiver Substanz bestand.For analytical purposes, the aqueous solution is freeze-dried to give 669.6 g of a solid which consists of 4.3% residual water, 7.75% Na 2 SO 4 <0.5% Na 2 SO 3 , 88.0%. active substance.
Die spezifischen Verbrauchsdaten, bezogen auf 1 kg 100% Dis pergiermittel, ergaben sich mit 566,0 g FOK, 457,1 g SO3 und 182,5 g NaOH.Specific consumption data, based on 1 kg of 100% dispersant, were obtained with 566.0 g FOK, 457.1 g SO 3 and 182.5 g NaOH.
Eine Menge von 264,4 g FOK, verdünnt mit 415 g SO2, wird mit 354,4 g SO3, verdünnt mit 565 g SO2 (Gesamtverhältnis von SO2 : SO3 : FOK gleich 3,71 : 1,34 : 1) zur Reaktion ge bracht.A quantity of 264.4 g FOK diluted with 415 g SO 2 is diluted with 354.4 g SO 3 diluted with 565 g SO 2 (total SO 2 : SO 3 : FO 3 ratio 3.71: 1.34: 1) reacted.
Die Sulfonierung wird bei 22°C bis 29°C durchgeführt, wobei die Lösung von SO3 während einer Zeitdauer von 43 Minuten eingespeist wird.The sulfonation is carried out at 22 ° C to 29 ° C, the solution of SO 3 is fed during a period of 43 minutes.
Das System wird bei etwa 29°C während 10 Minuten gehalten, dann wird mit dem Erhitzen begonnen und das oben gesteuerte Ventil wird geöffnet (Erhitzungszeit bis zu etwa 77°C: 97 Minuten). Das Reaktionsgemisch wird bei 77°C bis 84°C wäh rend etwa 15 Minuten gehalten und die letzten Spuren von SO2 werden unter vermindertem Druck (etwa 30 Minuten) entfernt.The system is held at about 29 ° C for 10 minutes, then the heating is started and the top-controlled valve is opened (heating time up to about 77 ° C: 97 minutes). The reaction mixture is held at 77 ° C to 84 ° C for about 15 minutes and the last traces of SO 2 are removed under reduced pressure (about 30 minutes).
Maximaldruck während der gesamten Reaktionszeit: 5,2 bar.Maximum pressure during the entire reaction time: 5.2 bar.
Das Reaktionsgemisch wird durch Zugabe von 133,1 g NaOH, ver dünnt mit 900 ml Wasser, zu dem Reaktor bis zu einem pH-Wert von 8,5 neutralisiert.The reaction mixture is by addition of 133.1 g of NaOH, ver diluted with 900 ml of water, to the reactor to a pH neutralized by 8.5.
Für analytische Zwecke wird die wäßrige Lösung gefriergetrock net, wobei 712,3 g eines Feststoffes erhalten werden, der aus 7,1% Restwasser, 14,2% Na2SO4, < 0,5% Na2SO3, 78,7% aktiver Substanz besteht.For analytical purposes, the aqueous solution is freeze-dried to give 712.3 g of a solid which consists of 7.1% residual water, 14.2% Na 2 SO 4 , <0.5% Na 2 SO 3 , 78.7 % active substance.
Der spezifische Verbrauch, bezogen auf 1 kg 100% Dispergier mittel, ergab sich mit 471,7 g FOK, 632,3 g SO3 und 237,5 g NaOH.The specific consumption, based on 1 kg of 100% dispersant, was found to be 471.7 g FOK, 632.3 g SO 3 and 237.5 g NaOH.
Eine Menge von 300,1 g FOK, verdünnt mit 650 g SO2, wird mit 291 g SO3, verdünnt mit 420 g SO2 (Gesamtverhältnis von SO2 : SO3 : FOK gleich 3,56 : 0,97 : 1) zur Reaktion ge bracht.An amount of 300.1 g FOK diluted with 650 g SO 2 is diluted with 291 g SO 3 diluted with 420 g SO 2 (total ratio of SO 2 : SO 3 : FOK equal to 3.56: 0.97: 1). reacted.
Die Sulfonierung wird bei 25°C bis 29°C durch Einspeisen der Lösung von SO3 während einer Zeitdauer von 50 Minuten durchgeführt.The sulfonation is carried out at 25 ° C to 29 ° C by feeding the solution of SO 3 for a period of 50 minutes.
Das System wird während 10 Minuten bei etwa 29°C gehalten, dann wird mit dem SO2-Entlüften begonnen, indem das oben gesteuerte Ventil (60 Minuten bei etwa 27°C bis 29°c) ge öffnet wird; dann wird das Reaktionsgemisch während etwa 30 Minuten unter Vakuum gehalten, wodurch die letzten Spuren von SO2 entfernt werden.The system is held at about 29 ° C for 10 minutes, then the SO 2 venting is started by opening the top-controlled valve (60 minutes at about 27 ° C to 29 ° C); then the reaction is held under vacuum for about 30 minutes, removing the last traces of SO 2 .
Das Erhitzen wird unter Vakuum (25 mbar) begonnen, wobei die Temperatur von 29°C bis 80°C während 40 Minuten gesteigert wird, das Reaktionsgemisch wird, noch unter vermindertem Druck, bei 80°C bis 82°C während etwa 30 Minuten gehalten.The heating is started under vacuum (25 mbar), the Temperature increased from 29 ° C to 80 ° C for 40 minutes is, the reaction mixture is still under reduced Pressure, maintained at 80 ° C to 82 ° C for about 30 minutes.
Der Maximaldruck (4,3 bar) wird während der ersten Sulfonie rungsstufe beobachtet.The maximum pressure (4.3 bar) is during the first sulphonation observed.
Das Reaktionsgemisch wird durch Zugabe von 110,6 g NaOH, ver dünnt mit 830 ml Wasser, zu dem Reaktor bis auf einen pH- Wert von 9,0 neutralisiert.The reaction mixture is by addition of 110.6 g of NaOH, ver Dilute with 830 ml of water to the reactor to a pH neutralized by 9.0.
Für analytische Zwecke wird die wäßrige Lösung gefriergetrock net, wobei 627,7 g eines Feststoffes erhalten werden, der aus 6,2% Restwasser, 10,0% Na2 SO4, < 0,5% Na2SO3, 83,8% aktiver Substanz besteht.For analytical purposes, the aqueous solution is freeze-dried to give 627.7 g of a solid consisting of 6.2% residual water, 10.0% Na 2 SO 4 , <0.5% Na 2 SO 3 , 83.8 % active substance.
Die spezifischen Verbrauchsmengen, bezogen auf 1 kg 100% Dispergiermittel, ergaben sich mit 570,4 g FOK, 553,1 g SO3 und 210,2 g NaOH. The specific consumption amounts, based on 1 kg of 100% dispersant, were found to be 570.4 g FOK, 553.1 g SO 3 and 210.2 g NaOH.
Die Vergleichsbeispiele wurden innerhalb eines vertikalen Autoklaven von 22 l Fassungsvermögen durchgeführt, der mit einer magnetisch betriebenen Rühranordnung mit einer Turbine von 180 mm Durchmesser mit vier nach 450 geneigten Schaufel blättern ausgerüstet war. Als aromatische Fraktion wurde das gleiche Heizöl von der Dampfcrackung gemäß den Beispielen 1 bis 4 verwendet.The comparative examples were within a vertical Autoclave of 22 l capacity carried out with a magnetically operated stirring arrangement with a turbine of 180 mm diameter with four to 450 inclined blade was equipped. As the aromatic fraction was the same fuel oil from the steam cracking according to Examples 1 used until 4.
Eine Menge von 4375 g FOK, verdünnt mit 4900 g SO2, wird mit 3500 g SO3, verdünnt mit 1540 g SO2 (Gesamtgewichtsver hältnis von SO2 : SO3 : FOK gleich 1,47 : 0,80 : 1), bei einer Temperatur in dem Bereich von 21°C bis 37°C während 72 Minuten sulfoniert. Nach 10 Minuten bei 37°C wird die Tem peratur von 37°C auf 80°C während 58 Minuten gesteigert und wird 30 Minuten bei 80°C bis 87°C gehalten, das Entlüften des SO2, was 40 Minuten erfordert, wird begonnen und der Reaktor wird mit Stickstoff gespült. Die Gesamtreaktionszeit war 260 Minuten.A quantity of 4375 g FOK diluted with 4900 g SO 2 is diluted with 3500 g SO 3 diluted with 1540 g SO 2 (total weight ratio of SO 2 : SO 3 : FOK = 1.47: 0.80: 1), sulfonated at a temperature in the range of 21 ° C to 37 ° C for 72 minutes. After 10 minutes at 37 ° C, the temperature is increased from 37 ° C to 80 ° C for 58 minutes and is held for 30 minutes at 80 ° C to 87 ° C, the venting of SO 2 , which requires 40 minutes is started and the reactor is purged with nitrogen. The total reaction time was 260 minutes.
Der maximale Reaktionsdruck war 21 bar.The maximum reaction pressure was 21 bar.
Das Reaktionsgemisch wird mit 1871,4 g NaOH, verdünnt mit 15,5 Litern Wasser, neutralisiert.The reaction mixture is diluted with 1871.4 g of NaOH 15.5 liters of water, neutralized.
Eine Menge von 9075 g festes Produkt wird erhalten, das 4,68% Wasser, 7,5% Na2 SO4, 8,8% Na2 SO3 und 79,0% aktive Substanz enthält.An amount of 9075 g of solid product is obtained which contains 4.68% water, 7.5% Na 2 SO 4 , 8.8% Na 2 SO 3 and 79.0% active substance.
Die spezifischen Verbrauchsdaten, noch bezogen auf 1 kg 100% Dispergiermittel, ergaben sich mit 610,2 g FOK, 488,2 g SO3, 261,0 g NaOH. In Beispiel 2, worin der gleiche Wert von 0,8 1 für das Verhältnis SO3 : FOK verwendet wurde, waren die spezifischen Verbrauchsdaten beträchtlich niedriger (566,0 g FOK, 457,1 g SO3 und 182,5 g NaOH).The specific consumption data, still based on 1 kg of 100% dispersant, were obtained with 610.2 g FOK, 488.2 g SO 3 , 261.0 g NaOH. In Example 2, where the same value of 0.8 1 was used for the SO 3 : FOK ratio, the specific consumption data were considerably lower (566.0 g FOK, 457.1 g SO 3 and 182.5 g NaOH).
Eine Menge von 4002 g FOK, verdünnt mit 4790 g SO2, wird mit 3940 g SO3, verdünnt mit 1130 g SO2 (Gesamtgewichts verhältnis von SO2 : SO3 : FOK gleich. 1,48 : 0,98 : 1) bei einer Temperatur in dem Bereich von 17°C bis 41°C wäh rend 52 Minuten sulfoniert. Nach 10 Minuten bei 41°C wird die Temperatur von 41°C auf 80°C während 57 Minuten erhöht, wird 30 Minuten bei 80°C bis 91°C gehalten, das Entlüften von SO2, welches 60 Minuten erfordert, wird begonnen und der Reaktor wird mit Stickstoff gespült. Die gesamte Reaktions zeit ergab sich mit 265 Minuten.An amount of 4002 g FOK diluted with 4790 g SO 2 is treated with 3940 g SO 3 diluted with 1130 g SO 2 (total weight ratio of SO 2 : SO 3 : FOK = 1.48: 0.98: 1). sulfonated at a temperature in the range of 17 ° C to 41 ° C for 52 minutes. After 10 minutes at 41 ° C, the temperature is increased from 41 ° C to 80 ° C for 57 minutes, is maintained at 80 ° C to 91 ° C for 30 minutes, the venting of SO 2 , which requires 60 minutes, is started and the reactor is purged with nitrogen. The total reaction time was 265 minutes.
Der maximale Reaktionsdruck ergab sich mit 22,5 bar.The maximum reaction pressure was 22.5 bar.
Das Reaktionsgemisch wird mit 2198 g NaOH, verdünnt mit 16,0 Litern Wasser, neutralisiert.The reaction mixture is diluted with 2198 g NaOH, diluted to 16.0 Liters of water, neutralized.
Eine Menge von 8032 g festes Produkt wird erhalten, das 5,97% Wasser, 11,1% Na2SO4, 10,9% Na2SO3 und 72,03% akti ver Substanz enthält.A quantity of 8032 g of solid product is obtained which contains 5.97% water, 11.1% Na 2 SO 4 , 10.9% Na 2 SO 3 and 72.03% of active substance.
Die spezifischen Verbrauchsdaten, noch bezogen auf 1 kg 100% Dispergiermittel, ergaben sich mit: 691,7 g FOK, 681,0 g SO3, 379,9 g NaOH.The specific consumption data, still based on 1 kg of 100% dispersant, were obtained with: 691.7 g FOK, 681.0 g SO 3 , 379.9 g NaOH.
In den Beispielen 1 und 4, in denen die gleichen Werte von 1:1, Gew./Gew., für das Verhältnis SO3 : FOK verwendet wurden, waren die spezifischen Verbrauchsdaten erheblich niedriger (in Beispiel 1: FOK = 550,4 g, SO3 = 557,9 g, NaOH = 236,6 g; in Beispiel 4: FOK = 570,4 g, SO3 = 553,1 g, NaOH = 210,2 g).In Examples 1 and 4, where the same values of 1: 1 w / w were used for the SO 3 : FOK ratio, the specific consumption data were significantly lower (in Example 1: FOK = 550.4 g , SO 3 = 557.9 g, NaOH = 236.6 g, in Example 4: FOK = 570.4 g, SO 3 = 553.1 g, NaOH = 210.2 g).
Eine Menge von 3035 g FOK, verdünnt mit 3240 g SO2, wird mit 3930 g SO3, verdünnt mit 1250 g SO2 (Gesamtgewichts verhältnis von SO2 : SO3 : FOK gleich 1,48 : 1,29 : 1) bei einer Temperatur in dem Bereich von 15°C bis 38°C wäh rend 62 Minuten sulfoniert. Nach 10 Minuten bei 38°C wird die Temperatur von 38°C auf 100°C während 60 Minuten erhöht, wird 30 Minuten bei 100°C bis 111°C gehalten, das Entlüf ten von SO2, welches 58 Minuten erfordert, wird begonnen und der Reaktor wird mit Stickstoff gespült. Die gesamte Reak tionszeit ergab sich mit 285 Minuten.An amount of 3035 g FOK diluted with 3240 g SO 2 is added with 3930 g SO 3 diluted with 1250 g SO 2 (total weight ratio of SO 2 : SO 3 : FOK = 1.48: 1.29: 1) a temperature in the range of 15 ° C to 38 ° C during 62 minutes sulfonated. After 10 minutes at 38 ° C, the temperature is increased from 38 ° C to 100 ° C for 60 minutes, kept at 100 ° C to 111 ° C for 30 minutes, the venting of SO 2 , which requires 58 minutes, is started and the reactor is purged with nitrogen. The total reaction time was 285 minutes.
Der maximale Reaktionsdruck ergab sich mit 35 bar.The maximum reaction pressure was 35 bar.
Das Reaktionsgemisch wird mit 2075,3 g NaOH, verdünnt in 16,0 Litern Wasser, neutralisiert.The reaction mixture is diluted with 2075.3 g of NaOH, diluted to 16.0 Liters of water, neutralized.
Eine Menge von 7714,3 g festes Produkt wird erhalten, welches 5,01% Wasser, 14,5% Na2 SO4, 4,6% Na2 SO3 und 72,89% aktiver Substanz enthält.An amount of 7714.3 g of solid product is obtained which contains 5.01% water, 14.5% Na 2 SO 4 , 4.6% Na 2 SO 3 and 72.89% active substance.
Die spezifischen Verbrauchsdaten, noch bezogen auf 1000 g 100% Dispergiermittel, ergaben sich mit: 539,8 g FOK, 698,9 g SO3, 369,1 g NaOH.The specific consumption data, still based on 1000 g of 100% dispersant, were obtained with: 539.8 g FOK, 698.9 g SO 3 , 369.1 g NaOH.
In Beispiel 3, worin der gleiche Wert von 1,30 : 1 für das Verhältnis von SO3 : FOK verwendet wurde, waren die spezi fischen Verbrauchsdaten beträchtlich niedriger (471,7 g FOK, 632,3 g SO3 und 237,5 g NaOH). In Example 3, where the same value of 1.30: 1 was used for the ratio of SO 3 : FOK, the specific consumption data were considerably lower (471.7 g FOK, 632.3 g SO 3 and 237.5 g NaOH).
Eine Kohlensorte wird einer Trockenvermahlungsbehandlung unterzogen, um Körnchen mit einer maximalen Größe von 3 mm zu erhalten. Dann werden Gemische aus dieser vorgemahlenen Kohle, Wasser und einem organischen Sulfonat aus den Beispielen 1 bis 7 her gestellt. Das Organische Sulfonat ist in jedem Gemisch als aktive Substanz in einer Menge von 1 Gew.-% vorhanden.A type of carbon is subjected to a dry grinding treatment, to obtain granules with a maximum size of 3 mm. Then mixtures of this pre-ground coal, water and an organic sulfonate of Examples 1 to 7 posed. The organic sulfonate is in each mixture as active substance in an amount of 1 wt .-% present.
Diese Gemisch werden einer Naßvermahlung unter Verwendung der folgenden Mahlbeladung unterworfen:These mixtures are wet-ground using the subjected to the following grinding load:
- - 3,2 kg Kugeln aus AISI-420-Stahl von 31,75 mm Durchmesser;- 3.2 kg balls of AISI 420 steel of 31.75 mm diameter;
- - 4,8 kg Kugeln aus AISI-420-Stahl von 25,40 mm Durchmesser;- 4,8 kg balls of AISI 420 steel of 25,40 mm diameter;
- - 3,2 kg Kugeln aus AISI-420-Stahl von 12,70 mm Durchmesser;- 3.2 kg balls of AISI 420 steel of 12.70 mm diameter;
- - 4,8 kg Kugeln aus AISI-420-Stahl von 9,53 mm Durchmesser; und eine Mühle von 240 mm×203 mm Innengröße.- 4,8 kg balls of AISI 420 steel of 9,53 mm diameter; and a mill of 240 mm × 203 mm inside size.
1,8 kg von jedem Gemisch wird mit einer Trommelgeschwindig keit von 70 Upm (Umdrehungen pro Minute) gemahlen. Das Ver mahlen wird während 2 Stunden durchgeführt, bis der mittlere Durchmesser der Kohleteilchen auf etwa 7 bis 8 µm (Mikron) vermindert wurde.1.8 kg of each mixture is made with a drum speed milled at 70 rpm (revolutions per minute). The Ver Grind is carried out for 2 hours until the middle one Diameter of carbon particles to about 7 to 8 μm (microns) was reduced.
Dann wird die Endvermahlung auf einem Stabwalzenwerk durchge führt, welches die gleiche Innengröße wie die Kolloidmühle hat. Zu diesem Walzwerk wird die vorgemahlene Kohle (65 Gew.-% der Kohle war in der Aufschlämmung enthalten), die vorher er zeugte mikronisierte Kohle (enthaltend die restlichen 35% der Kohle) und gegebenenfalls mehr Wasser werden auf ein Gesamt gewicht von 1,4 kg eingemessen. Die sich ergebende Konzentra tion des Additivs ist 0,5 Gew.-%, bezogen auf die Endsuspen sion. Then the final grinding is carried out on a bar mill which has the same internal size as the colloid mill Has. The pre-milled coal (65% w / w) is added to this rolling mill. the coal was contained in the slurry) which he before produced micronized coal (containing the remaining 35% of the Coal) and possibly more water are added to a total weight of 1.4 kg. The resulting Konzentra tion of the additive is 0.5 wt .-%, based on the Enduspen sion.
Das Vermahlen wird während etwa 10 Minuten bis auf einen mitt leren Durchmesser von etwa 16 µm herunter durchgeführt, obere Größe 25 µm (maximal 1% bis 2% Retentat bei 250 µm).The grinding is for about 10 minutes down to a mitt smaller diameter of about 16 microns down, upper Size 25 μm (maximum 1% to 2% retentate at 250 μm).
Dann wird das Endrühren des Produktes, das von dem Stabwalzen werk kommt, bei etwa 20°C durchgeführt, damit seine rheolo gischen Eigenschaften optimiert werden. Dieses Rühren wird im Laboratoriumsmaßstab mit einem Schaufelrührer bei 450 Upm durchgeführt.Then, the final stirring of the product, that of the bar roll plant comes at around 20 ° C, so its rheolo be optimized. This stirring will on a laboratory scale with a paddle stirrer at 450 rpm carried out.
Die Viskositätswerte der Aufschlämmungen werden mit einem Rotationsviskosimeter Contraves Rheomat 115 mit DIN 145-Kupp lung, das bei 20°C ± 0,2°C thermostatisiert ist, durchge führt. Das rheologische Verhalten der Aufschlämmungen wurde durch Messung der tatsächlichen Viskosität (apparent viscosity) bei 10 sec-1 ausgewertet.The viscosity values of the slurries are carried out with a Contraves Rheomat 115 rotational viscometer with DIN 145 coupling, which is thermostated at 20 ° C ± 0.2 ° C. The rheological behavior of the slurries was evaluated by measuring the apparent viscosity at 10 sec -1 .
Das Phänomen des Aufschlämmungszerfalls beim Pumpen (oder Auswertung der dynamischen Stabilität) wird durch Rühren von 200 g der Aufschlämmung, die bei 20°C thermostatisiert ist, bei 1000 Upm mit einem IKA-Werk Laboratoriumsmischer, Modell KW20DZM, ausgestattet mit rostfreiem Stahlschaufelrührer, simuliert. Als Endpunkt des Zerfallstests wird ein Wert von Scherbeanspruchung bei 10 sec-1, was etwa dem doppelten Wert in bezug auf den Anfangswert entspricht, angenommen. Die erforderliche Zeit, um diesen Wert zu erreichen, wird als Index des Pumpwiderstandes oder dynamische Stabilität der Aufschlämmung angesehen. Es sei erwähnt, daß die hohe Rühr geschwindigkeit (1000 Upm) nur gewählt ist, um den Zerfalls prozeß zu beschleunigen, so sollten die erhaltenen Ergebnis se nur zu Vergleichszwecken betrachtet werden und repräsen tieren nicht die Wirksamkeit bzw. Funktion der Aufschlämmun gen unter den Arbeitspumpbedingungen. The phenomenon of slurry disintegration during pumping (or evaluation of dynamic stability) is simulated by stirring 200 g of the slurry, which is thermostated at 20 ° C, at 1000 rpm with an IKA-Werk Laboratory Mixer Model KW20DZM equipped with stainless steel paddle stirrer. As the end point of the disintegration test, a value of shear stress at 10 sec -1 , which is about twice the value with respect to the initial value, is assumed. The time required to reach this value is considered to be the index of pumping resistance or dynamic stability of the slurry. It should be noted that the high agitation speed (1000 rpm) is only chosen to accelerate the decomposition process, so the results obtained should be considered for comparative purposes only and do not represent the efficacy of the slurry under working pumping conditions ,
Die granulometrische Verteilung der Kohle wird unter Verwen dung eines Laserbeugungs-Teilchengrößenanalysators gemessen.The granulometric distribution of the coal is used tion of a laser diffraction particle size analyzer.
In der Tabelle 1 sind die Eigenschaften der Aufschlämmungen, vermischt mit den sulfonierten Produkten, gemäß den Beispie len 1 bis 4 angegeben, und in den Vergleichsbeispielen von 5 bis 7 unter Verwendung einer polnischen Kohle mit den folgen den Charakteristika (gemessen an der trockenen Kohle): flüch tige Substanzen 30,5%, Asche 9,87%, und feste Kohle (durch Differenz) 59,98%. All diese Prozentangaben sind auf das Ge wicht bezogen.Table 1 shows the properties of the slurries, mixed with the sulfonated products according to the example 1 to 4, and in the comparative examples of FIG. 5 to 7 using a Polish coal with the consequences the characteristics (measured on the dry coal): flee 30.5%, ash 9.87%, and solid carbon (by Difference) 59.98%. All these percentages are on the Ge based on weight.
Die Angaben der Viskosität und Pumpstabilität werden berichtet als relative Werte verglichen mit den Charakteristika, welche durch Verwendung bei sonst gleichen Bedingungen eines han delsüblichen Additivs erhalten werden können das zur selben Klasse der Natriumnaphthalinsulfonate/Formaldehyd-Kondensate gehört.The information on viscosity and pump stability are reported as relative values compared to the characteristics which by use under otherwise identical conditions of a han The usual additive can be obtained to the same class the sodium naphthalenesulfonates / formaldehyde condensates belongs.
Was die Viskosität der Aufschlämmung anbetrifft, so ist ein Wert niedriger als 1 indikativ für das Verhältnis einer höhe ren Fluidisierfähigkeit des Produkts gemäß der vorliegenden Erfindung als das handelsübliche Produkt.As for the viscosity of the slurry, so is a Value lower than 1 indicative of the ratio of a height fluidizability of the product according to the present invention Invention as the commercial product.
Ein Wert höher als 1 für die Pumpstabilität zeigt die Über legenheit der Produkte gemäß der vorliegenden Erfindung gegen über dem handelsüblichen Produkt, das als Vergleich genommen ist.A value greater than 1 for pump stability indicates the over greatness of the products according to the present invention above the commercial product, taken as a comparison is.
Die in Tabelle 1 angegebenen Werte zeigen, daß die Produkte gemäß der vorliegenden Erfindung, hergestellt unter einem niedrigeren Druck und mit einem niedrigeren Verbrauch an Reaktanten, eine Qualität auf konzentrierten Kohlemischungen in Wasser zeigen, die etwa gleich ist den Produkten, die in nerhalb eines üblichen Reaktors unter Druck hergestellt wur den, der noch in Gegenwart von SO2 arbeiten.The values reported in Table 1 show that the products according to the present invention, prepared under a lower pressure and with a lower consumption of reactants, show a quality on concentrated coal mixtures in water which is about equal to the products which are within a usual range Reactor produced under pressure, which still work in the presence of SO 2 .
- Tests an Beton.- Tests on concrete.
Die Additive bzw. Zusätze gemäß den Beispielen 1 und 7 der vorliegenden Erfindung wurden hinsichtlich der Fluiditäts charakteristika des frischen Betons und der mechanischen Eigenschaften der Betonkonstruktion ausgewertet.The additives or additives according to Examples 1 and 7 of The present invention has been made in terms of fluidity Characteristics of fresh concrete and mechanical Properties of the concrete structure evaluated.
Für jede Betonzubereitung wurde die folgende Formulierung verwendet, worin die Prozentmenge an Superfluidisier und Entschäumer-Additiv auf Zement bezogen ist.For each concrete formulation, the following formulation was used wherein the percentage of superfluidizers and Defoamer additive is based on cement.
Das Setzmaß (slump) wurde auf dem frischen Beton gemessen und es wurden dann Betonwürfel hergestellt unter Ver wendung von Metallwürfelformen von 150 mm Seitenlänge, die auf einem Vibrationstisch angeordnet sind, wie von UNI Standard geliefert.The slump was on the fresh concrete measured and then concrete cubes were made under Ver Use of metal cube molds of 150 mm side length, the arranged on a vibrating table, as by UNI standard delivered.
Nach 24 Stunden Abbindezeit wurden die Würfel aus den Formen entfernt und in Wasser während 28 Tagen altern gelassen. Auf den so hergestellten Würfeln wird die Druckfestigkeit nach 28 Tagen gemessen, ausgedrückt in kg/cm2. Zu Vergleichszwecken werden die Werte angegeben, welche sich auf Beton ohne Addi tive bzw. Zusätze sowie auf Beton vermischt mit einem handels üblichen Superfluidizer, der zur Klasse der Natriumnaphthalin sulfonat/Formaldehyd-Kondensate gehört, angegeben. Die Werte sind in Tabelle 2 angegeben, worin W/C das Gewichtsverhältnis von Wasser zu Zement bedeutet.After 24 hours of setting time, the cubes were removed from the molds and allowed to age in water for 28 days. On the cubes thus prepared, compressive strength is measured after 28 days, expressed in kg / cm 2 . For the purpose of comparison, the values are given which refer to concrete without additives or additives and to concrete mixed with a commercial superfluidizer belonging to the class of sodium naphthalene sulfonate / formaldehyde condensates. The values are given in Table 2, where W / C is the weight ratio of water to cement.
Die in Tabelle 2 angegebenen Daten zeigen, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Produkte superfluidi sierende Eigenschaften zeigen, welche annähernd äquivalent den Superfluidisier-Eigenschaften sind, welche durch die han delsüblichen Produkte gezeigt werden und durch solche Produk te, welche innerhalb eines üblichen Druckreaktors hergestellt sind.The data given in Table 2 show that the after products of the invention superfluidi show properties which are approximately equivalent the superfluidizing properties which are determined by han conventional products are shown and produced by such products te, which produced within a conventional pressure reactor are.
Claims (13)
- (1) vorwiegende Sulfonierung der aromatischen Fraktionen in Anwesenheit von SO2 bei einer Temperatur in dem Bereich von 5°C bis 45°C, wobei ein vorwiegend sul foniertes Produkt gebildet wird;
- (2) Entfernung von SO2 und Erhitzen des festen sulfo nierten Produkts bis zu einer Temperatur in dem Bereich von 70°C bis 110°C und Halten des festen Materials bei der oben erwähnten Temperatur während einer Zeit in dem Bereich von 10 bis 200 Minuten;
- (1) predominantly sulfonating the aromatic fractions in the presence of SO 2 at a temperature in the range of 5 ° C to 45 ° C to form a predominantly sulfone-containing product;
- (2) Removal of SO 2 and heating of the solid sulfonated product to a temperature in the range of 70 ° C to 110 ° C and holding the solid material at the above-mentioned temperature for a time in the range of 10 to 200 minutes ;
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ITMI930520A IT1270871B (en) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF SULPHONATED DISPERSANTS. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4409428A1 true DE4409428A1 (en) | 1994-09-22 |
Family
ID=11365401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4409428A Ceased DE4409428A1 (en) | 1993-03-19 | 1994-03-18 | Process for the preparation of sulphonated dispersing agents |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1105020A (en) |
CA (1) | CA2119413A1 (en) |
DE (1) | DE4409428A1 (en) |
IT (1) | IT1270871B (en) |
RU (1) | RU2117003C1 (en) |
ZA (1) | ZA941819B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0671458A2 (en) * | 1994-03-11 | 1995-09-13 | AGIP S.p.A. | Process for moving highly viscous petroleum products |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11279886B2 (en) | 2019-11-05 | 2022-03-22 | Saudi Arabian Oil Company | Hydrocracking process and system including separation of heavy poly nuclear aromatics from recycle by sulfonation |
-
1993
- 1993-03-19 IT ITMI930520A patent/IT1270871B/en active IP Right Grant
-
1994
- 1994-03-14 RU RU94008620A patent/RU2117003C1/en active
- 1994-03-15 ZA ZA941819A patent/ZA941819B/en unknown
- 1994-03-18 DE DE4409428A patent/DE4409428A1/en not_active Ceased
- 1994-03-18 CA CA002119413A patent/CA2119413A1/en not_active Abandoned
- 1994-03-18 CN CN94102930A patent/CN1105020A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0671458A2 (en) * | 1994-03-11 | 1995-09-13 | AGIP S.p.A. | Process for moving highly viscous petroleum products |
EP0671458A3 (en) * | 1994-03-11 | 1995-12-27 | Agip Spa | Process for moving highly viscous petroleum products. |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ITMI930520A0 (en) | 1993-03-19 |
CN1105020A (en) | 1995-07-12 |
ZA941819B (en) | 1994-10-13 |
IT1270871B (en) | 1997-05-13 |
CA2119413A1 (en) | 1994-09-20 |
RU2117003C1 (en) | 1998-08-10 |
ITMI930520A1 (en) | 1994-09-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2501636C2 (en) | ||
DE1041626B (en) | Process for the production of solid, non-ionized surface-active agents | |
DE2752511C3 (en) | Process for the production of a raw material for the production of needle coke | |
DE2256849A1 (en) | HIGH STRENGTH, ACTIVE, LOW DENSITY ALUMINUM OXYDE SHAPED BODIES AND PROCESS FOR THEIR MANUFACTURING | |
US4213957A (en) | Carbon black production | |
DE4409428A1 (en) | Process for the preparation of sulphonated dispersing agents | |
CH629185A5 (en) | METHOD FOR PRODUCING THE MONOALKALIMETAL SALT OF 8-AMINO-1-NAPHTHOL-3,6-DISULPHONIC ACID. | |
DE2608438C2 (en) | Process for the manufacture of a petroleum pitch binder for the manufacture of carbon electrodes | |
DE1225792B (en) | Process for the production of furnace soot | |
DE2348699A1 (en) | PROCESS FOR PRODUCING A SOLUBLE DRY OIL MIXTURE | |
US4148744A (en) | Carbon black production | |
DD253816A5 (en) | PROCESS FOR PREPARING N-AETHYLPHENYLZIN KDITHIOCARBAMATES | |
DE3821431A1 (en) | STABLE K (DOWN ARROW) 2 (DOWN ARROW) FE (DOWN ARROW) 2 (DOWN ARROW) (DOWN ARROW) 2 (DOWN ARROW) O (DOWN ARROW) 3 (DOWN ARROW) (DOWN ARROW) 4 (DOWN ARROW) POTASSIUM FERRITE PHASE AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION | |
DE2542842C3 (en) | Process for the production of petroleum coke with excellent1 ™ · "11'11" 11 structure and device for carrying out the process | |
DE1471570C3 (en) | Process for the production of coke and volatiles from bituminous coal, subbituminous coal or lignite | |
EP0237702A2 (en) | Process for the continuous coking of pitches, and use of the coke obtained | |
DE2049295C3 (en) | Process for the production of biuret urea mixtures | |
EP0139294B1 (en) | New modification of the dyestuff c.i. acid blue 324 | |
CH494245A (en) | Prepn of phosphate esters of carbohydrates - sugar phosphorylation reaction solutions | |
DE3201719A1 (en) | Process for extracting organic substances from minerals | |
DE927929C (en) | Process for the production of peptide-like protein degradation products | |
DE24712C (en) | Process for the production of asphalt mastic using wool fat sludge cake | |
DE925674C (en) | Process for the separation of fatty acid mixtures into components with different melting points | |
DE256764C (en) | ||
AT260208B (en) | Process for the production of alkyl aromatic hydrocarbons |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |