JP2000119243A - α−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の製造方法と中和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中和時のｐＨ制御が容易で、製造効率を向上
させることができるα−スルホ脂肪酸アルキルエステル
塩の製造方法と中和装置を提供する。 【解決手段】 プレミキサー２においてα−スルホ脂肪
酸アルキルエステルの中和反応生成物とα−スルホ脂肪
酸アルキルエステルを混合して予備混合スラリーを調製
し、この予備混合スラリーを中和ミキサー４にて中和す
るにおいて、大出しライン５ａから大量のアルカリ水溶
液を供給するとともに、ｐＨ測定値によって調整しなが
ら小出しライン５ｂから少量のアルカリ水溶液を供給す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、α−スルホ脂肪酸
アルキルエステル塩の製造方法と中和装置に関し、特に
副生物を抑制した高純度のα−スルホ脂肪酸アルキルエ
ステル塩を得ることができるものである。

【０００２】

【従来の技術】α−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩は
界面活性剤として用いられ、特に洗浄力が高く、生分解
性が良好で、環境に対する影響が少ないため、洗浄剤材
料としての性能が高く評価されている。しかしながら、
α−スルホ脂肪酸アルキルエステルをアルカリ水溶液を
用いて中和してα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩を
製造するにおいては、従来、以下のような問題点があっ
た。すなわち、中和時にα−スルホ脂肪酸エステル塩の
エステル結合が切断されて、水に不溶性のα−スルホ脂
肪酸ジアルカリ塩を副生する。また、高濃度の中和反応
生成物（α−スルホ脂肪酸エステル塩のスラリー）の粘
度が特異的な挙動を示すため、ある濃度範囲において得
られる中和反応生成物の粘度が上昇し、ハンドリングが
困難となる。

【０００３】そこで、これらの問題を解決するために、
以下のような種々の中和方法が提案されている。 （１）エステル結合の切断を避けるために、比較的低濃
度のアルカリ水溶液で中和を行い、中和後のスラリーを
加熱するなどして濃縮、高濃度化する方法（特開昭５１
−４１６７５号公報）。 （２）脂肪酸エステルのスルホン化物をＣ₁〜₄のアルコ
ールの存在下に、苛性アルカリ水溶液で２段階に中和し
て、高濃度中和スラリーを得る方法（特開昭５７−７４
６２号公報）。 （３）所定量の低級アルコールサルフェートを中和反応
生成物に含ませることによって、活性剤濃度が４０〜６
５重量％の低粘度のスラリーにする方法（特開昭５９−
７４１９５号公報）。

【０００４】（４）アルコキシド溶液で中和後、簡単な
濃縮操作で高濃度中和スラリーを得る方法（特開平２−
２９０８４２号公報）。 （５）エステルスルホネート塩の脂肪酸成分の炭素鎖長
をＣ₁₆〜Ｃ₁₈に限定し、中和反応開始時に粘度低下剤と
水を加えて、中和反応生成物の濃度の向上と粘度低下に
伴って、徐々に粘度低下剤と水の添加を減少させていく
中和方式によって、高濃度の中和スラリーを得る方法
（特開昭６１−１１８３５５公報）。 （６）水または中和反応生成物の存在下で、ｐＨを調節
しながらスルホン酸をアルカリ性物質で中和して、高濃
度中和スラリーを得る方法（特表平５−５０６４３９公
報、特表平５−５０７４７７公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
（１）に記載の方法は、濃縮工程が必要なため、操作が
複雑になるとともに、濃縮化工程において、粘度上昇に
よってハンドリングが困難になるという問題があった。
前記（２）に記載の方法は、α−スルホ脂肪酸ジアルカ
リ塩の副生抑制、スラリーの高濃度化はかなり改善され
るが、アルコールを比較的多量に使用するため、溶媒の
回収工程が必要で、操作が複雑であった。前記（４）に
記載の方法も前記（２）に記載の方法と同様にアルコー
ルを用いているため、アルコールの除去工程が必要とな
り、操作が複雑であるという問題があった。前記
（３）、（５）に記載の方法は、添加剤を用いるため、
主成分の高濃度化に限界があった。さらに前記（６）に
記載の方法は、直接中和することができ、濃縮工程や添
加剤が必要ないという利点があるが、α−スルホ脂肪酸
ジアルカリ塩の副生の抑制が十分でなかった。また、高
濃度の中和によって局部的に付着性のα−スルホ脂肪酸
ジアルカリ塩の副生が発生し、これが中和装置に付着す
るという問題があり、このため長期の連続運転が困難で
あった。

【０００６】そこで、これらの問題を解決するものとし
て、本発明者らは、特開平１０−５３７９４号公報にお
いて、α−スルホ脂肪酸アルキルエステルに中和反応生
成物を加えて、例えばミキサーなどによって十分に混合
して高濃度の予備混合スラリーとし、これを高濃度のア
ルカリ水溶液で中和する方法を提案している。この方法
は、α−スルホ脂肪酸ジアルカリ塩の副生が少なく、高
純度のα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩からなる高
濃度のスラリーを得ることができる。また、中和装置な
どにα−スルホ脂肪酸ジアルカリ塩の付着がなく、長期
運転ができる。さらには、溶媒や粘度低下剤などの第３
成分の添加、回収工程や、低濃度アルカリ水溶液の使用
による濃縮工程は一切不要であるという利点を備えてい
る。

【０００７】しかしながら、この方法を実際に実施する
にあたって、アルカリ水溶液が高濃度であるため、中和
時のｐＨ制御が難しいという問題が生じた。中和反応生
成物のｐＨがアルカリ側に極端にシフトすると、α−ス
ルホ脂肪酸ジアルカリ塩が生成しやすくなり、純度が低
下する。また、α−スルホ脂肪酸ジアルカリ塩の装置へ
の付着が発生し、ラインが閉塞して長期の連続運転が困
難になる。

【０００８】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、中和時のｐＨ制御が容易で、製造効率を向上させる
ことができるα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の製
造方法と中和装置を提供することを課題とする。さらに
は、α−スルホ脂肪酸ジアルカリ塩の付着がなく、装置
の閉塞などが発生しにくく、長期の連続運転が可能なも
のを提供することを課題とする。さらには、α−スルホ
脂肪酸ジアルカリ塩の副生が少なく、高純度のα−スル
ホ脂肪酸アルキルエステル塩の高濃度のスラリーを得る
ことができ、溶媒や粘度低下剤などの第３成分の添加回
収工程や、低濃度アルカリ水溶液の使用による濃縮工程
が不要なものを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、α−スルホ脂肪酸アルキルエス
テルの中和反応生成物とα−スルホ脂肪酸アルキルエス
テルを混合して予備混合スラリーを調製し、この予備混
合スラリーを中和するにおいて、大出しラインから大量
のアルカリ水溶液を供給するとともに、ｐＨ測定値によ
って調整しながら小出しラインから少量のアルカリ水溶
液を供給することを特徴とするα−スルホ脂肪酸アルキ
ルエステル塩の製造方法を提案する。また、α−スルホ
脂肪酸アルキルエステルの中和反応生成物とα−スルホ
脂肪酸アルキルエステルを混合して予備混合スラリーを
調製するプレミキサーと、この予備混合スラリーを中和
する中和ミキサーと、この中和ミキサーにアルカリ水溶
液を供給するアルカリ水溶液供給ラインを備えた中和装
置において、前記アルカリ水溶液供給ラインは、大量の
アルカリ水溶液を供給する大出しラインと、ｐＨ測定値
によって調整しながら少量のアルカリ水溶液を供給する
小出しラインを備えていることを特徴とする中和装置を
提案する

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の製造方法は、例えば以下
の（ａ）〜（ｄ）の工程を順次行ってα−スルホ脂肪酸
アルキルエステル塩を得るものである。 （ａ）脂肪酸アルキルエステルとスルホン化ガスとを接
触させるスルホン化ガス導入工程。 （ｂ）熟成工程。 （ｃ）低級アルコールでエステル化するエステル化工
程。 （ｄ）アルカリで中和してα−スルホ脂肪酸アルキルエ
ステルからα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩を得る
中和工程。

【００１１】前記（ａ）〜（ｃ）工程は、脂肪酸アルキ
ルエステルからα−スルホ脂肪酸アルキルエステルを製
造する工程である。すなわち、脂肪酸アルキルエステル
のスルホン化メカニズムについては、Smith and Stirto
n：JAOCS ｖｏｌ．４４,Ｐ．４０５（１９６７）および
Schmid, Baumann, Stein, Dolhaine： Proceeding of
the World Surfactants Congress Munchen, ｖｏｌ．
２, Ｐ．１０５, Gelnhausen, Kurle（１９８４）およ
びH.Yoshimura:油 化学(JJOCS)，４１巻，１０頁 （１
９９２）に示されるように、以下の反応スキ−ムによっ
て進行する。

【００１２】

【化１】

【００１３】この反応スキームに示されているように、
脂肪酸アルキルエステルをスルホン化すると、はじめに
アルコキシ基にＳＯ₃が挿入する反応がおこり、ＳＯ₃一
分子付加体が生成する。そして、つぎの段階で、さらに
ＳＯ₃と反応してα位にスルホン基が導入され、ＳＯ₃二
分子付加体が生成する。そして、最後に、アルコキシ基
に挿入したＳＯ₃が脱離してα−スルホ脂肪酸アルキル
エステルが生成する。

【００１４】この反応の反応速度は、全体としては遅い
ため、上述のように、脂肪酸アルキルエステルとＳＯ₃
ガスなどのスルホン化ガスとを接触させる（ａ）スルホ
ン化ガス導入工程の後に、所定の温度で保持する（ｂ）
熟成工程を設け、さらに（ｃ）エステル化工程におい
て、残存するＳＯ₃二分子付加体を低級アルコールでエ
ステル化して、アルコキシ基に挿入しているＳＯ₃の脱
離を促進してα−スルホ脂肪酸アルキルエステルを得
る。

【００１５】以下、（ａ）〜（ｄ）の各工程の好ましい
条件例を示す。 （ａ）スルホン化ガス導入工程 本発明においては、好ましくは下記の一般式（Ｉ） Ｒ¹ＣＨ₂ＣＯＯＲ² …（Ｉ） で示される脂肪酸アルキルエステルを用いる。式（Ｉ）
中、Ｒ¹は炭素数６〜２４、好ましくは１２〜１８のア
ルキル基を表し、Ｒ²は炭素数１〜６、好ましくは１〜
３のアルキル基を表す。また、脂肪酸アルキルエステル
のヨウ素価は０.５以下、好ましくは０.１以下とされ
る。ヨウ素価が０．５以下のものを用いることによっ
て、α−スルホ脂肪酸アルキルエステルが着色しにくく
なるという効果が得られる。

【００１６】脂肪酸アルキルエステルは、牛脂、魚油な
どから誘導される動物系油脂；ヤシ油、パーム油、大豆
油などから誘導される植物系油脂；α−オレフィンのオ
キソ法から誘導される合成脂肪酸アルキルエステルなど
のいずれでもよく、特に限定はされない。具体的には、
ラウリン酸メチル、エチルまたはプロピル；パルミチン
酸メチル、エチルまたはプロピル；ステアリン酸メチ
ル、エチルまたはプロピル；硬化牛脂脂肪酸メチル、エ
チルまたはプロピル；硬化魚油脂肪酸メチル、エチルま
たはプロピル；ヤシ油脂肪酸メチル、エチルまたはプロ
ピル；パーム油脂肪酸メチル、エチルまたはプロピル；
パーム核油脂肪酸メチル、エチルまたはプロピルなどを
例示することができ、これらは単独、あるいは２種以上
混合して用いることができる。

【００１７】スルホン化ガスはＳＯ₃ガス、発煙硫酸な
どが例示できるが、好ましくはＳＯ₃ガスが用いられ
る。脱湿した空気または窒素などの不活性ガスで濃度３
〜３０容量％に希釈したＳＯ₃ガスを用いるのが一般的
である。ＳＯ₃は原料の脂肪酸アルキルエステルの１．
０〜２．０倍モル、好ましくは１．０〜１．５倍モル、
さらに好ましくは１．０５〜１．３倍モル使用される。
１．０倍モル未満ではスルホン化反応が十分に進行せ
ず、２．０倍モルをこえると、スルホン化反応がより過
激になるため、局部熱に起因する着色が発生しやすく、
不都合である。

【００１８】反応方式は特に限定されず、槽型反応、フ
ィルム反応、管型気液混相流反応などの方式などが適用
される。また、スルホン化方法は特に限定されず、薄膜
式スルホン化法、回分式スルホン化法などが適用され
る。α−スルホ脂肪酸アルキルエステルの色調を重視す
ると、回分式スルホン化法が望ましいが、生産レベルで
コストなどを重視すると薄膜式スルホン化法が望まし
い。反応温度は脂肪酸アルキルエステルが流動性を有す
る温度とされる。一般に、脂肪酸アルキルエステルの融
点以上、好ましくは融点から融点より７０℃高い温度ま
でである。反応時間はスルホン化方法によって異なり、
例えば、薄膜式スルホン化法では５〜１２０秒、回分式
スルホン化法では１０〜１２０分程度である。

【００１９】（ｂ）熟成工程 熟成工程の温度は７０〜１００℃が適当である。７０℃
より低いと反応が速やかに進行せず、１００℃をこえる
と着色しやすくなることがある。反応時間は１〜１２０
分とされる。

【００２０】また、少なくとも（ｂ）熟成工程を着色抑
制剤の存在下で行うと好ましい。着色抑制剤としては、
本出願人が提案している種々のものを用いることができ
る。有効な着色抑制剤について、詳細は特願平０８−２
４４３３号、特願平０８−３３６０７７号、特願平０８
−３４０１４９号、特願平０８−３４０１４８号、特願
平０８−３４０１４７号、特願平０８−３４２２４４
号、特開平０９−２１６８６１号公報、特開平０９−２
１６８６２号公報、特開平０９−２１６８６３号公報な
どに開示されている。これらの中では特開平０９−２１
６８６３号公報に示されている一価の金属イオンを有
し、かつ平均粒径２５０μｍ以下の無機硫酸塩を用いる
と好ましい。無機硫酸塩は着色抑制効果が高く、安価な
ものが多く、さらに洗浄剤に配合される成分なのでα−
スルホ脂肪酸アルキルエステル塩（製品）から除去する
必要がない。

【００２１】無機硫酸塩は、一価の金属イオンを有する
粉末状の無水塩であれば特に限定されず、例えば硫酸ナ
トリウム、硫酸カリウム、硫酸リチウムなどが例示され
る。無機硫酸塩は、その平均粒径が２５０μｍ以下、好
ましくは５０μｍ以下のものが用いられる。無機硫酸塩
は、反応中、反応液にはその表面がわずかに溶解する程
度でほとんど溶解せず、反応液中に分散している。した
がって、このように粒径の小さい無機硫酸塩を用いるこ
とにより、接触面積が大きくなり、分散性が向上し、よ
り効果を高めることができる。着色抑制剤の添加量は、
原料の脂肪酸アルキルエステルに対して０．１〜２０重
量％、好ましくは２〜１０重量％である。０．１重量％
未満の場合は添加効果が得られない。

【００２２】無機硫酸塩（着色抑制剤）は、少なくとも
（ｂ）熟成工程において存在していればよい。したがっ
て、操作を簡略化するために、脂肪酸アルキルエステル
に無機硫酸塩を添加し、混合したものを（ａ）スルホン
化ガス導入工程に供するのが通例であるが、（ａ）スル
ホン化ガス導入工程と（ｂ）熟成工程との間に無機硫酸
塩を添加することもできる。

【００２３】（ｃ）エステル化工程 エステル化工程に用いる低級アルコールは、原料の脂肪
酸アルキルエステルのアルコール残基の炭素数と等しい
炭素数１〜６のものが好ましいが、特に限定されること
はない。低級アルコールは、反応液中の二分子付加体に
対して０．５〜５．０倍モル、好ましくは０．８〜２．
０倍モル用いられる。反応温度は５０〜１００℃、好ま
しくは５０〜９０℃、反応時間は５〜１２０分とされ
る。

【００２４】（ｄ）中和工程 本発明においては、中和対象物である粗製のα−スルホ
脂肪酸アルキルエステル、すなわち脂肪酸アルキルエス
テルのスルホン化物と、中和反応生成物、すなわちα−
スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の水性スラリーを混合
して予備混合スラリーを調製した後、アルカリ水溶液を
添加して中和反応生成物を得る。

【００２５】前記中和反応生成物中の活性剤濃度（有効
成分濃度(ＡＩ濃度)）は６０〜８０重量％、好ましくは
６２〜７５重量％とされる。活性剤濃度とは、α−スル
ホ脂肪酸アルキルエステル塩と、副生物のα−スルホ脂
肪酸ジアルカリ塩との合計濃度である。この範囲外の場
合は、スラリーの粘度が著しく上昇するか、スラリーの
粘度が低い範囲は活性剤濃度が著しく低くなる。スラリ
ーの粘度が高くなるとハンドリングが困難となる。ま
た、活性剤濃度が低いと製造効率が低下するため不都合
である。

【００２６】図１は、本発明の中和装置の一例を示した
ものである。この装置は連続的に中和反応を行うもの
で、α−スルホ脂肪酸アルキルエステルを供給するα−
スルホ脂肪酸アルキルエステル供給ライン１と、α−ス
ルホ脂肪酸アルキルエステルと中和反応生成物を混合し
て予備混合スラリーを調製するプレミキサー２と、この
予備混合スラリーを供給する予備混合スラリー供給ライ
ン３と、この予備混合スラリーを、アルカリ水溶液供給
ライン５から供給されるアルカリ水溶液によって中和す
る中和ミキサー４と、この中和ミキサー４から中和反応
生成物を抜き出す中和物抜き出しライン６と、中和反応
生成物の一部を系外に排出する排出ライン９と、中和物
抜き出しライン６から分岐し、プレミキサー２に中和反
応生成物の一部をリサイクルするリサイクルライン１０
とから概略構成されている。すなわち、この中和装置に
おいては、プレミキサー２から予備混合スラリー供給ラ
イン３、中和ミキサー４、中和物抜き出しライン６、リ
サイクルライン１０からなり、中和反応生成物を連続的
にリサイクルする中和ループ系が形成されている。

【００２７】前記アルカリ水溶液供給ライン５は、大出
しライン５ａと小出しライン５ｂとに分岐しており、大
出しライン５ａから比較的大量にアルカリ水溶液が供給
され、小出しライン５ｂから少量のアルカリ水溶液が供
給されるようになっている。また、リサイクルライン１
０の途中にはｐＨ計１２が設けられ、このｐＨ計１２に
よって中和反応生成物のｐＨを測定し、この結果を小出
しライン５ｂにフィールドバックして、アルカリ水溶液
の供給量を微調整するようになっている。

【００２８】また、中和ミキサー４としては、駆動部を
有する強力撹拌分散機が好ましい。中和ミキサー４にお
ける予備混合スラリーとアルカリ水溶液との混合効率を
向上させることによって、予備混合スラリーが部分的に
過剰なアルカリと接触する現象を防止して、副生物の抑
制効果をさらに向上させることができる。中和ミキサー
４として好適なものとして、具体的には、例えばパイプ
ラインミキサー、マイルダー、ホモキックラインミル、
渦巻ポンプなどを例示することができる。また、これら
の撹拌分散機を中和ミキサー４に適用した際の撹拌羽根
の周速度（撹拌羽根の先端部の回転速度）は１ｍ／ｓｅ
ｃ以上、好ましくは５〜２０ｍ／ｓｅｃとされる。１ｍ
／ｓｅｃ未満の場合は混合が不十分となる場合がある。

【００２９】以下、この中和装置を用いた中和操作例を
説明する。まず、連続中和反応の準備段階として、好ま
しくは前記中和ループ系に、α−スルホ脂肪酸アルキル
エステル供給ライン１からα−スルホ脂肪酸アルキルエ
ステルを満たし、排出ライン９を閉じた状態で中和ルー
プ系内を循環させる。そして、リサイクルライン１０に
設けられたｐＨ計１２によって測定されたｐＨ測定値を
小出しライン５ｂにフィールドバックしながら、大出し
ライン５ａと小出しライン５ｂからアルカリ水溶液を中
和ミキサー４に供給して中和を行う。

【００３０】このように、中和ループ系内にα−スルホ
脂肪酸アルキルエステルを満たしておくことによって、
α−スルホ脂肪酸アルキルエステルに対してアルカリ水
溶液を徐々に混合することができる。その結果、準備段
階での過剰反応を抑制し、副生物の生成量を小さくする
ことができる。このとき、大出しライン５ａから供給す
るアルカリ水溶液の流量と小出しライン５ｂから供給す
るアルカリ水溶液の流量比は、１００：０〜１００：２
０の範囲で調整すると、特に目的とするｐＨ値に近づい
てきたときのアルカリ水溶液供給量を、効率よく微調整
することができる。

【００３１】中和に用いるアルカリは、例えばアルカリ
金属、アルカリ土類金属、アンモニア、エタノールアミ
ンの水溶液が用いられる。アルカリ水溶液の濃度は１５
〜５０重量％程度とされる。１５重量％未満の場合は、
中和反応生成物の濃度を上述の範囲に調整することが困
難となる場合がある。５０重量％をこえると中和反応生
成物の濃度を上述の範囲に調整しにくくなることがあ
り、粘度が上昇してハンドリングが困難となる。中和温
度は３０〜１４０℃とされる。

【００３２】そして、前記中和ループ系内の中和反応生
成物が、そのｐＨが４〜９、好ましくは５〜８になるｐ
Ｈになった時点で、α−スルホ脂肪酸アルキルエステル
供給ライン１からのα−スルホ脂肪酸アルキルエステル
のフィードと、排出ライン９からの排出を開始し、連続
中和反応をスタートする。このようにスタート時に中和
ループ系内に中和反応生成物を満たしておくことによっ
て、中和反応初期の過剰反応によるα−スルホ脂肪酸ジ
アルカリ塩の生成を抑制することができる。したがっ
て、適当な中和反応生成物が入手可能な場合は、中和反
応生成物を中和ループ系内に満たしておいて中和反応を
スタートするのが効率的である。

【００３３】プレミキサー２においては、α−スルホ脂
肪酸アルキルエステルと、リサイクルライン１０から供
給される中和反応生成物とを十分に混合して予備混合ス
ラリーとする。この予備混合スラリーは、酸（α−スル
ホ脂肪酸アルキルエステル）と、中和の際に加えるアル
カリ水溶液との合計の５〜２５倍重量、好ましくは１０
〜２０倍重量の中和反応生成物を混合して調製する。５
倍重量未満の場合は副生物の抑制効果が小さく、２５倍
重量をこえると製造効率が低下する。

【００３４】ついで、この予備混合スラリーを予備混合
スラリー供給ライン３から中和ミキサー４に送り、リサ
イクルライン１０に設けられたｐＨ計１２によって測定
されたｐＨ測定値を小出しライン５ｂにフィールドバッ
クして、アルカリ水溶液の供給量を微調整しながら中和
を行う。具体的には、例えば大出しライン５ａによっ
て、中和反応生成物のｐＨが４〜９、好ましくは５〜８
の範囲になるように求めた理論値よりも５〜２０％程度
小さい流量のアルカリ水溶液を供給するように設定して
おき、前記ｐＨ測定値によって小出しライン５ｂからの
アルカリ水溶液の供給量を調整する。このとき、大出し
ライン５ａから供給するアルカリ水溶液の流量と小出し
ライン５ｂから供給するアルカリ水溶液の流量比は、上
述の場合と同様に１００：０〜１００：２０の範囲で調
整すると、アルカリ水溶液供給量を効率よく微調整する
ことができる。

【００３５】このように小出しライン５ｂの調整によっ
て、高濃度のアルカリ水溶液であっても、効率よく、か
つ正確に中和反応生成物のｐＨを調整することができ
る。したがって、中和反応生成物のｐＨがアルカリ側に
極端にシフトすることがなく、α−スルホ脂肪酸ジアル
カリ塩の生成を抑制し、高純度のα−スルホ脂肪酸アル
キルエステル塩を効率よく得ることができる。そして、
α−スルホ脂肪酸ジアルカリ塩の装置への付着も防止す
ることができる。その結果、長期の連続運転が可能とな
る。

【００３６】そして、中和ミキサー４からリサイクルポ
ンプ７、抜き出しポンプ８の作用によって中和物抜き出
しライン６を通って抜き出された中和反応生成物は、一
部が排出ライン９から外部系に排出され、残りの一定量
がリサイクルライン１０を通って、途中で熱交換器１１
を経て冷却された後に、再びプレミキサー２に供給され
て、連続的にリサイクルされる。

【００３７】中和装置の停止の際には、α−スルホ脂肪
酸アルキルエステル供給ライン１からのα−スルホ脂肪
酸アルキルエステルとアルカリ水溶液供給ライン５から
のアルカリ水溶液の供給を中止し、中和ループ系内に中
和反応生成物を満たした状態で終了することもできる。
このように中和ループ系内に中和反応生成物を満たして
おくことによって、つぎの運転の際に、直に連続中和反
応を再開することができるため、好ましい。ただし、中
和反応生成物の凝固点が常温よりも低い場合は、連続中
和反応再開前に、加熱操作や循環操作が必要となる。

【００３８】また、必要に応じて、（ｄ）中和工程の前
あるいは後に、α−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の
色調を白色に近い色に改善するための処理を行うことが
できる。色調を改善する処理とは、例えば過酸化水素な
どの漂白剤を用いた漂白処理などがあげられ、好ましく
は（ｄ）中和工程後に行われる。この後、得られた中和
反応生成物を、常法によって粉体状、粒子状などに成形
して製品とする。

【００３９】このように上述のα−スルホ脂肪酸アルキ
ルエステル塩の製造方法においては、中和装置のアルカ
リ水溶液供給ライン５が大出しライン５ａと小出しライ
ン５ｂに分岐しており、この小出しライン５ｂにｐＨ計
１２のｐＨ測定値をフィールドバックしながらアルカリ
水溶液の供給の微調整を行うので、高濃度のアルカリ水
溶液であっても、効率よく、かつ正確に中和することが
できる。したがって、中和反応生成物のｐＨがアルカリ
側に極端にシフトすることがなく、α−スルホ脂肪酸ジ
アルカリ塩の生成を抑制し、高純度のα−スルホ脂肪酸
アルキルエステル塩を効率よく得ることができる。そし
て、α−スルホ脂肪酸ジアルカリ塩の装置への付着を防
止することができるため、長期の連続運転が可能とな
る。また、上述の中和装置において、スタート時に中和
ループ系内に、α−スルホ脂肪酸アルキルエステル、ま
たは中和反応生成物を満たしておくことによって、中和
反応初期の過剰反応によるα−スルホ脂肪酸ジアルカリ
塩の生成を抑制し、高純度のα−スルホ脂肪酸アルキル
エステル塩を高収率で得ることができる。また、中和ミ
キサー４として、駆動部を有する強力撹拌分散機を用い
て、中和ミキサー４における予備混合スラリーとアルカ
リ水溶液との混合効率を向上させることによって、予備
混合スラリーが部分的に過剰なアルカリと接触する現象
を防止して、副生物の抑制効果をさらに向上させること
ができる。

【００４０】本発明の実施の態様をまとめると以下のよ
うになる。 (1) 中和反応生成物中の活性剤濃度（有効成分濃度(Ａ
Ｉ濃度)）は６０〜８０重量％、好ましくは６２〜７５
重量％とされる。 (2) 中和ミキサーは駆動部を有する強力撹拌分散機が
好ましい。パイプラインミキサー、マイルダー、ホモキ
ックラインミル、渦巻ポンプなどを例示される。これら
の撹拌分散機の撹拌羽根の周速度（撹拌羽根の先端部の
回転速度）は１ｍ／ｓｅｃ以上、好ましくは５〜２０ｍ
／ｓｅｃとされる。 (3) 連続中和反応の準備段階として、中和ループ系
に、α−スルホ脂肪酸アルキルエステルまたは中和反応
生成物を満たしておくと好ましい。 (4) 大出しラインから供給するアルカリ水溶液の流量
と小出しラインから供給するアルカリ水溶液の流量比
は、１００：０〜１００：２０の範囲で調整する。

【００４１】

【実施例】（実施例１）Ｃ₁₄：Ｃ₁₆＝２：８の飽和脂肪
酸メチルエステル（平均分子量＝２６４、ヨウ素価＝
０.０５）に、微粉芒硝（着色抑制剤）を、脂肪酸メチ
ルエステルに対して５重量％添加し、槽型反応器を用い
て反応温度を８０℃に保ちながら、Ｎ₂ガスで８容量％
に希釈したＳＯ₃ガス１.２モル（対脂肪酸メチルエステ
ル）を、６０分間、等速で導入した。導入後、８０℃に
保ちながら３０分間熟成反応を行った後、この反応物１
００重量部に対し、４重量部のメタノールを添加し、温
度８０℃で撹拌しながら２０分間エステル化反応を行っ
た。

【００４２】エステル化後のスルホン化物（α−スルホ
脂肪酸アルキルエステル）を、図１に示したものと同様
の中和装置を用いて３４重量％水酸化ナトリウム水溶液
で中和した。すなわち、中和開始時において、図１に示
した排出ライン９を閉じた状態で中和ループ系内に活性
剤濃度約７０重量％の中和反応生成物を導入しておき、
リサイクルポンプ７によって１５０ｋｇ／ｈｒの流量で
循環させた。ついで、排出ライン９を開放して、スルホ
ン化物を７．５ｋｇ／ｈｒで導入し、プレミキサー２
（渦巻きポンプ）によって完全に混合して予備混合スラ
リーを調製した。さらに、この予備混合スラリー（酸性
スラリー）を中和ミキサー４（渦巻きポンプ）に送り、
アルカリ水溶液供給ライン５に３４重量％濃度の水酸化
ナトリウム水溶液を２．５ｋｇ／ｈｒで送り、ｐＨ計１
２のｐＨ測定値を小出しライン５ｂにフィールドバック
しながら、大出しライン５ａと小出しライン５ｂから、
流量比１００：０〜１００：１０の範囲で中和ミキサー
４にアルカリ水溶液を導入して、中和反応を行った。こ
の実施例において中和温度は７０℃とした。また、予備
混合スラリー調製時には、酸（α−スルホ脂肪酸アルキ
ルエステル）と、中和の際に加えるアルカリ水溶液との
合計の１５倍重量の中和反応生成物が混合されるように
設定した。

【００４３】得られたα−スルホ脂肪酸アルキルエステ
ル塩のスラリー（中和反応生成物）の性状は以下の通り
であった。すなわち、活性剤濃度７０重量％、活性剤
（ＡＩ）濃度１０重量％水溶液のｐＨが５〜８、α−ス
ルホ脂肪酸ジアルカリ塩の活性剤中の割合は３〜４重量
％であった。また、活性剤濃度５重量％の水溶液とし
て、４０ｍｍ光路長、Ｎｏ．４２ブルーフィルターを用
いたクレット光電光度計で測定した色調は２５０〜３０
０であった。したがって、副生物が少ない高品質、高濃
度のものが得られることが確認できた。

【００４４】（実施例２）中和反応開始前に中和ループ
系内にα−スルホ脂肪酸アルキルエステルを循環させて
中和して中和反応物を満たし、ついでα−スルホ脂肪酸
アルキルエステルのフィードを開始して中和反応を行っ
た。すなわち、実施例１と同様にして脂肪酸アルキルエ
ステルのスルホン化物（α−スルホ脂肪酸アルキルエス
テル）を製造し、これを、予め図１に示したものと同様
の中和装置の中和ループ系内に満たし、リサイクルポン
プ７によって１５０ｋｇ／ｈｒの流量で循環させた。つ
いで、大出しライン５ａと小出しライン５ｂによって供
給量を調整しつつ、３４重量％水酸化ナトリウム水溶液
を２．５ｋｇ／ｈｒでアルカリ水溶液供給ライン５に導
入し、ｐＨ計１２のｐＨ測定値が５〜８になった時点で
排出ライン９を開放して、スルホン化物を７．５ｋｇ／
ｈｒで導入した。そして、プレミキサー２（渦巻きポン
プ）によって完全に混合して予備混合スラリーを調製し
た。

【００４５】さらに、この予備混合スラリー（酸性スラ
リー）を中和ミキサー４（渦巻きポンプ）に送り、アル
カリ水溶液供給ライン５に３４重量％濃度の水酸化ナト
リウム水溶液を２．５ｋｇ／ｈｒで送り、ｐＨ計１２の
ｐＨ測定値を小出しライン５ｂにフィールドバックしな
がら、大出しライン５ａと小出しライン５ｂから、流量
比１００：０〜１００：１０の範囲で中和ミキサー４に
アルカリ水溶液を導入して中和反応を行った。この実施
例において中和温度は７０℃とした。また、予備混合ス
ラリー調製時には、酸（α−スルホ脂肪酸アルキルエス
テル）と、中和の際に加えるアルカリ水溶液との合計の
１５倍重量の中和反応生成物が混合されるように設定し
た。結果を表１に示した。

【００４６】（比較例１）中和ループ系内に何も満たさ
ない状態で、α−スルホ脂肪酸アルキルエステルとアル
カリ水溶液の供給をスタートした以外は、実施例２と同
様にして中和反応を行った。結果を表１に示した。

【００４７】

【表１】

【００４８】表１において、ｐＨは活性剤濃度１０重量
％水溶液のｐＨ、副生ジ塩はα−スルホ脂肪酸ジアルカ
リ塩の活性剤中の割合（重量％）である。粘度はＢ型粘
度計で測定した値である。また、中和ミキサーへの付着
は、中和反応生成物量が１００ｋｇに達した時点で中和
装置を停止し、目視で観察した。実施例２においては副
生物の生成量が少なく、付着が観察されなかったため、
総合評価を○とした。一方、比較例１においては副生物
の生成量と付着が多かったため、総合評価を×とした。
したがって、中和ループ系内にα−スルホ脂肪酸アルキ
ルエステルを満たしておくことによって、副生物の生成
を抑制できることがわかった。

【００４９】（実施例３〜６、比較例２〜３）中和ミキ
サーの種類が中和反応生成物の性状に影響するかどうか
を実験した。すなわち、中和ミキサーとして表２に示し
たものを用いた以外は実施例１と同様にして実験を行っ
た。実施例３〜６の中和ミキサーは、いずれも駆動部を
有する強力撹拌分散機である。比較例１で用いたスタテ
ィックミキサーは、複数の邪魔板が間欠的に配置された
経路に混合対象物を導入することによって混合するもの
である。また、比較例３においては、ミキサーは用いな
かった。結果を表２にあわせて示した。

【００５０】

【表２】

【００５１】表２中の結果の表示は表１に示したものと
同様である。実施例３〜６においては副生物の生成量が
少なく、付着が観察されなかったため、総合評価を○と
した。一方、比較例２〜３においては、実施例３〜６と
比べて副生物の生成量と付着が多かったため、総合評価
を×とした。特に撹拌を行わなかった比較例３において
は、副生物の生成量、付着量が多かった。表２の結果よ
り、駆動部を有する強力撹拌分散機を用いて、予備混合
スラリーとアルカリ水溶液との混合効率を向上させるこ
とによって、副生物が抑制されることがわかった。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては中
和装置のアルカリ水溶液供給ラインが大出しラインと小
出しラインに分岐しており、この小出しラインにｐＨ測
定値をフィールドバックしながらアルカリ水溶液の供給
の微調整を行うので、高濃度のアルカリ水溶液であって
も、効率よく、かつ正確に中和反応生成物のｐＨを調整
することができる。したがって、中和反応生成物のｐＨ
がアルカリ側に極端にシフトすることがなく、α−スル
ホ脂肪酸ジアルカリ塩の生成を抑制し、高純度のα−ス
ルホ脂肪酸アルキルエステル塩を効率よく得ることがで
きる。そして、α−スルホ脂肪酸ジアルカリ塩の装置へ
の付着も防止して、長期の連続運転が可能となる。この
結果、予め予備混合スラリーを調製した後に中和を行う
方法において得られる、α−スルホ脂肪酸ジアルカリ塩
の副生が少なく、高純度のα−スルホ脂肪酸アルキルエ
ステル塩の高濃度のスラリーを得ることができ、溶媒や
粘度低下剤などの第３成分の添加回収工程や、低濃度ア
ルカリ水溶液の使用による濃縮工程が不要であるという
利点を最大限に生かし、安定して連続的にα−スルホ脂
肪酸アルキルエステル塩を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の中和装置の一例を示した概略構成図
である。

【符号の説明】

１…α−スルホ脂肪酸アルキルエステル供給ライン、２
…プレミキサー、３…予備混合スラリー供給ライン、４
…中和ミキサー、５…アルカリ水溶液供給ライン、５ａ
…大出しライン、５ｂ…小出しライン、６…中和反応生
成物抜き出しライン、７…リサイクルポンプ、８…抜き
出しポンプ、９…排出ライン、１０…リサイクルライ
ン、１１…熱交換器、１２…ｐＨ計。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉屋 昌久 東京都墨田区本所一丁目３番７号 ライオ ン株式会社内 (72)発明者 的場 誠二 東京都墨田区本所一丁目３番７号 ライオ ン株式会社内 (72)発明者 宮脇 洋三 東京都墨田区本所一丁目３番７号 ライオ ン株式会社内 Ｆターム(参考） 4H006 AA02 AA04 AC61 AC90 BB31 BC16 BD10 BD21 BE10 BE11 BE12 BE13 BE14

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 α−スルホ脂肪酸アルキルエステルの中
   和反応生成物とα−スルホ脂肪酸アルキルエステルを混
   合して予備混合スラリーを調製し、この予備混合スラリ
   ーを中和するにおいて、大出しラインから大量のアルカ
   リ水溶液を供給するとともに、ｐＨ測定値によって調整
   しながら小出しラインから少量のアルカリ水溶液を供給
   することを特徴とするα−スルホ脂肪酸アルキルエステ
   ル塩の製造方法。
2. 【請求項２】 α−スルホ脂肪酸アルキルエステルの中
   和反応生成物とα−スルホ脂肪酸アルキルエステルを混
   合して予備混合スラリーを調製するプレミキサーと、こ
   の予備混合スラリーを中和する中和ミキサーと、この中
   和ミキサーにアルカリ水溶液を供給するアルカリ水溶液
   供給ラインを備えた中和装置において、 前記アルカリ水溶液供給ラインは、大量のアルカリ水溶
   液を供給する大出しラインと、ｐＨ測定値によって調整
   しながら少量のアルカリ水溶液を供給する小出しライン
   を備えていることを特徴とする中和装置。