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Verfahren zur- Herstellung von Sulfonierungserzeugnissen Die Herstellung
von Netz-, Dispergier- und Waschmitteln durch.Hydrierung von Fettsäuren mit bestimmter
Mindestkettenlänge und nachfolgende Sulfonierung der entstandenen Alkohole ist bekannt.
Dabei ist es jedoch nur dann möglich, brauchbare Erzeugnisse zu erhalten, wenn man
für die Hydrierung Fettsäuren eines Bereiches mit ganz bestimmter Kohlenstoffzahl
verwendet, z. B. Clö Cis, da die Alkohole mit geringerer Kohlenstoffzahl erfahrungsgemäß
für die Herstellung von Netzmitteln nicht geeignet sind. Man kann also immer nur
einen kleinen Ausschnitt von Fettsäuren verwenden.
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Das neue Verfahren bezweckt jedoch die Herstellung von Sulfonierungserzeugnissen
und Fettsäuren, die hervorragend als Netz-, Dispergier-und Waschmittel verwendbar
sind, unter Verwendung eines Fettsäuregemisches mit breitem Bande im Bereich von
etwa q. bis 16 Kohlenstoffatomen. Erfindungsgemäß geht man so vor, daß
man-
die gesamten Fettsäuren durch Vakuumdestillation in zwei Fraktionen zerlegt, deren
Schnittpunkt etwa bei der Pelargonsäure (C.) liegt. Die erste Fraktion, die vorwiegend
die Säuren C4-C, enthält,- wird in bekannter Weise über die Kalksalze in Ketone
übergeführt, die zweite Fraktion, bestehend aus den Säuren über C" wird über die
Kallzsalze unter Zugabe von Calciumformiat in bekannter Weise in Aldehyde umgewandelt.
Bis zu welcher Säure mit über g CAtomen man geht, hängt davon ab, für welche Zwecke
und unter welchen Bedingungen, insbesondere solcher der - Gebrauchstemperaturen.,
die Sulfonierungserzeugnisse verwendet werden sollen. 'Man kann z. B. für den höheren
Säureausschnitt ein Säuregemisch von Ciä C11, von CIo C16 oder andere Verhältnisse
wählen. Die Ketone aus der ersten Fraktion werden nun mit den Aldehcdcn aus der
zweiten Fraktion gemischt und das Ketor@Aldehyd-Gemisch bei Anwesenheit von Katalvsatoren,
wie Ni-, Co-, Cu- oder Zlisclzhataivsatören, hydriert. Düs auf diese Weise erhaltene
Gemisch- aus sekundären und primären :@ll@oholea wird nunmehr durch Sulfonierung
und die übliche Aufarbeitung zu einem hervorragenden Netz-, Dispergier- und Waschmittel
verarbeitet.
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Die Herstellung sowohl der Ketone als auch der Aldehyde kann natürlich
auch auf katalytischem N@ege erfolgen, indem man'die Säuren in Form ihrer Dämpfe
über erhitzte bekannte Katalysatoren, wie Aluminiumoxyd, Titanoxyd oder Thoriumoxvd,
leitet.
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Nach einem älteren Vorschlag zur Herstellung von Sulfonierungserzeu`nissen
aus Fettsäuren geht man so vor,@daß zunächst das Fettsäuregemisch durch fraktionierte
Destillation in eine Fraktion von d bis 7 CAtomen und einezweite von 8 bis 12 CAtomen
zerlegt wird, worauf die erste Fraktion in bekannter Weise in Ketone übergeführt
wird, hiernach diese Ketone zusammen mit den Säuren aus der zweiten Fraktion zu
Alkoholen reduziert und das Alkoholgemisch sulfoniert wird. Diesem Verfahren gegenüber
weist das vorliegende den technischen Vorteil auf, daß die gemeinsame Hydrierung
der Ketone und Aldehyde glatter verläuft, bei vergleichsweise niedrigeren Temperaturen
erfolgt und zu noch besseren Ausbeuten führt.
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Das nach dem neuen Verfahren hergestellte Erzeugnis weist neben dem
bekannten Netz- und Reinigungsvermögen ein außerordentlich hohes Emulgiervermögen
auf. Durch die neue Arbeitsweise gelingt es, ein Fettsäuregemisch mit einem großen
Molekularbereich in hochwertige Wasch-, Netz- und Emul,-gierm ittel umzuwandeln,
die sich außerdem durch eine besondere Kallkbeständigkeit auszeichnen.
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Obwohl an sich jedes Säuregemisch unabhängig von seiner Herkunft venvvendet
werden kann, ist ein solches aus der Kohlenwasserstoffoxydation besonders geeignet,
da es die gesamte Skala der homologen Reihe von den niedrigsten bis zu den höheren
Säuren enthält.
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Die Sulfonierungserzeugnisse können auf jedweder. p11-Wert eingestellt
werden und mit beliebigen Zusätzen, wie Soda, Phosphaten, Ci1aubersaIz u. dal.,
versehen werden. Ausführungsbeispiele i.--icOo g Fettsäuregemisch aus der Paraffinoxydation
wird durch Vakuumdestillation (p = 5 mm; in eine von.5o bis 12o- siedende Fraktion
und eine über 12o bis 220- siedende Fraktion zerlel-t. Die erste Fraktion wird mit
Kalk vers ei ift und die Kalkseife bei -7o bis oo# trocken destilliert. Die über
i2o- ö mm siedende Fraktion wird ebenfalls mit Kalk verseift und die Kalkseife mit
der betrcfienden 'Menge Calciumformiat vermischt. Dieses Gemisch wird bei 35o bis
360- gegebenenfalls im Vakuum trocken destilliert.@Die auf diese Weise erhaltenen
Aldehyde werden nun mit den aus der ersten Fraktion erhaltenen Ketönen gemischt.
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Das Gemisch aus Ketonen und Aldehyden wird unter Verwendung von i
°, u -Nickel als katalysator bei 22o- und einem Wasserstoffdruck von 70 atü
hydriert. Nach Entfernung des Katalysators erhält man ein klares, helles Gemisch
aus sekundären und primären Alkoholen mit einer OH-Z = 270. ioog dieses Gemisches
von sekundären und primären Alkoholen --erden nach Verdünnung mit einem Gemisch
von 6o g Aceton und 140 g Benzin mittels 70 g Chlorsulfonsäure bei einer
Temperatur von 3 bis 5' sulfoniert. Nach beendeter Reaktion wird das Sulfonierungserzeugnis
mit 20°oiger Glaubersalzlösung ausgewaschen, die GlaubersaIzlösung nach 1, 2 stündigem
Absitzen abgezogen und das ausgewaschene Sulfonierungserzeugnis mit io° oiger Natronlauge
neutralisiert. Nach Verdünnung des neutralisierten Erzeugnisses mit Wasser werden
die nicht umgesetzten Alkoholanteile durch Extraktion mit Benzin entfernt. Die wäßrige
Lösung der Sulfonate wird nun zu einer gelblichweißen, krümeligen Masse eingedampft
und stellt ein sulfatfreies hochwertiges Sulfonat dar, das sich mit den verschiedensten
Zusätzen zu einem weißen Pulver oder zu Schuppen von ausgezeichnetem Netz-, EmuIgier-
und Waschvermögen verarbeiten läßt.
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2. iooo g Fettsäuregemisch wird durch fraktionierte Destillation in
eine Fraktion von 5o bis iio' und eine von iio bis 1.40' zerlegt. Die erste Fraktion
wird über die Kalkseife in bekannter Weise in die Ketone übergeführt; die zweite
Fraktion wird in ähnlicher Weise unter Zugabe einer entsprechenden Menge Ca-Formiat
in die Aldehyde verwandelt.
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Das Gemisch aus Ketoren und Aldehyden wird unter Zusatz eines Co-Katalysators
bei
einer Temperatur von 18o bis 22o° und einem Druck von 5o bis
7o atü hydriert.
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ioo g des so hergestellten Gemisches aus sekundären und primären Alkoholen
mit einer 0 H-Z = 350 werden nach Verdünnung mit ioo g Benzin mit ioo g rauchender
Schwefelsäure (etwa 20 °/o S03) bei einer Temperatur von etwa 3° sulfoniert. Nach
beendeter Sulfonierung wird mit Kochsalzlösung ausgewaschen und mit io°/oiger Natronlauge
neutralisiert. Nach Entfernung der nicht umgesetzten Alkoholanteile durch Extraktion
mit Benzin wird die wäBrige Lösung der Sulfonate in eine feste Form übergeführt.