DEP0035007DA - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Sulfochlorierung - Google Patents

Description

Die Sulfochlorierung von aliphatischen, insbesondere gesättigten Kohlenwasserstoffen, wie natürlichen oder synthetischen Paraffinen, Paraffingatsch, Kohlenwasserstoffen aus der Fischer-Tropsch-Synthese und dergl., mit Sulfurylchlorid, gegebenenfalls in Gegenwart von Katalysatoren unter Einwirkung des Lichtes ist bekannt. Da die Sulfochlorierung mittels Chlor und Schwefeldioxyd in Gasform doch billiger ist, werden deren Anwendung bei der technischen Durchführung des Verfahrens gewöhnlich der Umsetzung mit Sulfurylchlorid vorgezogen. Die Erzeugung von Sulfochloriden mit den genannten Gasen lässt sich jedoch nur im Chargenbetrieb durchführen. Sie erfordert eine verhältnismässig komplizierte und umfangreiche Spezialapparatur aus korrosionsfestem Material, wobei der Reinigung der Rohstoffe besondere Sorgfalt gewidmet werden muß, und zur Erzielung einer ausreichenden Leistung mehr oder weniger große Behälter, in welchen die Reaktionskomponenten unter Einwirkung starker Lichtquellen umgesetzt werden.

Die Erstellung einer derartigen Anlage ist auch bei kleinerer Leistung sehr teuer. Infolgedessen ist die Sulfochlorierung bisher nur in wenigen Großbetrieben im technischen Ausmaß durchgeführt worden.

Dieser Übelstand wird durch die Erfindung überwunden. Es wurde gefunden, daß sich die Sulfochlorierung von gesättigten, aliphatischen Kohlenwasserstoffen mit Sulfurylchlorid unter Verwendung von geeigneten Katalysatoren in sehr einfacher Weise und insbesondere kontinuierlich durchführen lässt, wenn eine Mischung der Reaktionskomponenten auf dem Durchfluß durch eine Apparatur, welche aus widerstandsfähigen, durchsichtigen oder durchscheinenden Stoffen besteht, geeigneten Licht- und Temperaturbedingungen ausgesetzt wird. Die Apparatur kann aus Quarz, geeigneten Kunststoffen, vorzugsweise aber aus Glas bestehen.

Die einfachste Form einer solchen Glasapparatur besteht aus einer oder mehreren mehrfach gebogenen Glasröhren, welche in einer schrägen Ebene angeordnet sind, so daß sie von der aus einem Mischgefäss zufliessenden Reaktionsmischung durch eigenes Gefälle langsam durchströmt werden können. Während des Durchflusses wird für die Einhaltung einer geeigneten Temperatur Sorge getragen, wobei zwecks Vermeidung einer Dunkelfärbung des Fertigproduktes eine Temperatur von 50° nicht wesentlich überschritten werden sollte. Die Glasrohre werden zweckmässigerweise von unten einer möglichst intensiven Belichtung ausgesetzt, so daß die durchfliessende Masse ständig von Licht durchstrahlt wird.

Es hat sich gezeigt, daß in einer solchen Apparatur eine schnelle, vollständige und kontinuierliche Sulfochlorierung erstellt werden kann, wobei der beschriebenen Glasapparatur die miteinander vermischten Reaktionskomponenten ständig zufliessen, und am Schluß das fertige Sulfochlorid abgezogen wird. Ist die Durchflußmenge in geeigneter Weise eingestellt worden, so bedarf die Apparatur nur geringer Wartung. Nach einer kurzen Anlauf- zeit setzt die Reaktion ein, was sich durch Auftreten von Gasblasen zeigt, wird zunehmend heftiger, bis die ganze fliessende Masse schaumartig wird, und klingt dann allmählich wieder ab. Das freiwerdende Salzsäuregas wird an der Austrittsöffnung der Glasrohre abgezogen und in geeigneter Weise unschädlich gemacht.

Auch bei kleineren Apparateabmessungen werden infolge der kontinuierlichen Arbeitsweise verhältnismässig große Leistungen erzielt. So lassen sich z.B. in einer Apparatur, bestehend aus einem einfach gebogenen Glasrohr von 25 mm lichtem Durchmesser und einer Gesamtlänge von 15 m stündlich 3 - 5 kg Sulfochlorid erzeugen. Durch gleichzeitige Beschickung von mehreren derartigen Glasrohren, welche sehr billig zu beschaffen sind, lässt sich die Produktion beliebig erweitern. Als Lichtquelle können gewöhnliche elektrische Lampen oder UV-Licht verwendet werden.

Von Bedeutung ist ferner, daß bei der geschilderten Durchführung der Sulfochlorierung der Umsetzungsgrad durch die Wahl eines entsprechenden Mischungsverhältnisses zwischen Kohlenwasserstoffen und Sulfurylchlorid in weitem Umfange gesteuert werden kann. Verwendet man Mischungen, welche wenig Sulfurylchlorid enthalten, so erhält man vorwiegend Monosulfochloride; bei Erhöhung des Sulfurylchloridanteiles werden entsprechende Polysulfochloride erzielt.

Beispiel:

3 kg Paraffin, in 3 kg Sulfurylchlorid gelöst und mit 6 g Pyridin als Katalysator versetzt, werden durch eine Apparatur gemäss der Erfindung, bestehend aus einem mehrfach gebogenen Glasrohr von 25 mm (Durchmesser) und einer Gesamtlänge von 15 m, innerhalb einer Stunde geschickt. Die Reaktionstemperatur beträgt 50°. Bei Verwendung von flüssigen Kohlenwasserstoffen kann die Reaktionstemperatur bis auf 30° gesenkt werden. Es werden 3,9 kg Paraffinsulfochlord erhalten.

Dieses Sulfochlorid wird mit Natronlauge von 38°Bé verseift und vom noch vorhandenen, nicht umgesetzten Paraffin abgetrennt. Das Neutralisat stellt ein gutes Netz-, Wasch- und Schaummittel dar.

Claims (2)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Sulfochlorierung von gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffen mit Sulfurylchlorid unter Verwendung von Katalysatoren, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Mischung aus den Reaktionskomponenten durch eine Apparatur, welche aus widerstandsfähigen, durchsichtigen oder durchscheinenden Stoffen besteht, mit einer Temperatur von nicht wesentlich über 50° unter Bestrahlung mit aktiven Strahlen leitet.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer oder mehreren schräg liegenden, vorzugsweise mehrfach gebogenen Glasschlangen von verhältnismässig geringem Durchmesser besteht.