JPH0420909B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高級第2級アルコールまたは高級第
2級アルコールエトキシレートとクロルスルホン
酸との反応により硫酸化物を製造する際に使用さ
れる硫酸化装置に関するものである。さらに詳し
くは高級第2級アルコールまたは高級第2級アル
コールエトキシレートとクロルスルホン酸との反
応により高純度及び高品質の高級第2級アルコー
ルサルフエートまたは高級第2級アルコールエト
キシサルフエートを製造するための硫酸化装置に
関するものである。
高級アルコールサルフエートまたは高級アルコ
ールエトキシサルフエートは、通常高級アルコー
ルまたは高級アルコールエトキシレート、三酸化
イオウ、クロルスルホン酸、スルフアミン酸等で
硫酸化して得られる。これらのうち、三酸化イオ
ウを使用する方法は気一液接触により反応せしめ
るが、三酸化イオウは、反応性が非常に高く、ま
た強力な酸化剤でもあるため副反応による収率お
よび品質の低下、さらにはサルトンのような有害
物質の生成も招き易い。またスルフアミン酸法
は、高純度、高品質のサルフエートを与えるがサ
ルフエートアンモニウム塩しか得られず、粉体を
扱うため作業性が悪く、しかもコスト面でも問題
がある。
以上の点から、高品質でとりわけシヤンプーや
化粧品等の原料に最適なサルフエート塩を得る方
法として、クロルスルホン酸法が推奨されてい
る。
従来、クロルスルホン酸による高級アルコール
または高級アルコールエトキシレートの硫酸化
は、反応槽に原料であるアルコールおよび/また
はアルコールエトキシレートを仕込み、撹拌しな
がらクロルスルホン酸をそのままあるいは空気、
窒素、炭酸ガス等の不活性ガスを同体させて、反
応槽内の液面付近あるいは液中へ直接供給し反応
せしめる方法が通常行われている。しかしながら
従来法では、クロルスルホン酸の反応液中への分
散および反応熱の除去が不充分であるため局部的
なクロルスルホン酸濃度の上昇および局部加熱が
起こり、その結果、収率および品質の低下をもた
らす。この傾向は原料が第2級アルコールまたは
第2級アルコールエトキシレートである場合時に
著しく、硫酸化率(モル%)は第2級アルコール
の場合には60〜70%、第2級アルコールエトキシ
レートの場合には90〜92%程度である。
本発明の目的は高級第2級アルコールまたは高
級第2級アルコールエトキシレートとクロルスル
ホン酸の液−液接触を向上させ高収率でしかも高
品質である高級第2級アルコールサルフエートま
たは高級第2級アルコールエトキシサルフエート
の製造が容易にできる硫酸化装置を提供すること
にある。
本発明は反応槽1、反応槽1の液を循環させる
循環管7、該循環管7に設けた管内連続混合装置
10、管内連続混合装置10に設けたクロルスル
ホン酸導入管9並びに反応槽、循環管および/ま
たは管内連続混合装置に設けた冷却装置2,1
1,15よりなることを特徴とする高級第2級ア
ルコール、または高級第2級アルコールエトキシ
レートとクロルスルホン酸との反応によつて硫酸
化物を製造するための硫酸化装置に関するもので
ある。
本発明の硫酸化装置に関して図面を用いてさら
に詳しく説明する。図−1〜5は本発明による硫
酸化装置の1例を示すものである。まず、反応槽
1へ原料である高級第2級アルコールまたは高級
第2級アルコールエトキシレートを仕込み、循環
ポンプ8により管内連続混合装置10を備えた循
環管7を通して循環させる。次にクロルスルホン
酸を、定量的にクロルスルホン酸導入管9を通し
て管内連続混合装置10内へ供給し、該管内連続
混合装置10内で原料である高級第2級アルコー
ルまたは高級第2級アルコールエトキシレート
と、クロルスルホン酸を瞬間的に混合し反応せし
める。反応の際発生する熱は冷却装置2,11お
よび/または15内で除かれる。すなわち、図−
1に示すように反応槽1にジヤケツトまたはコイ
ルの冷却装置2を設け、導管13および14に水
またはエチレングリコール水溶液等の冷媒を流す
ことにより除去することもできるが、好ましくは
図−2または図−3に示すように循環管7中に冷
却装置11を設け、導管12に水またはエチレン
グリコール水溶液等の冷媒を流すことにより効率
的に除熱され、その結果、反応時間の短縮も達成
される。また、図−4および図−5に示すように
管内連続混合装置10を二重管式とし、ジヤケツ
ト15に水またはエチレングリコール水溶液等の
冷媒を流すことにより除熱することもできる。反
応槽1の撹拌板5は循環管7での混合および除熱
が充分である場合特に必要ない。
本発明に用いる管内連続混合装置としては回転
駆動方式のライン型ホモミキサーあるいは無撹拌
型管内混合器が使用できるが、好ましくは駆動部
分を持たない無撹拌型管内混合器が発熱および動
力費の面からより適している。無撹拌型管内混合
器は管内にて乱流を生ぜしめるものであればよ
く、オリフイス型、あるいはポールリング、ベル
ルサドル、ラシヒリング、金網等の充填物を充填
したものや、エレメントを有するものが使用でき
る。この内圧力損失を少なくし効率的に混合させ
ることができるエレメントを有する無撹拌型管内
混合器が経済的見地から有利である。その場合の
エレメントの材質は特に限定されないが、クロル
スルホン酸および硫酸化反応液によつて腐食され
ないものであればよく、たとえばセラミツクス、
ハステロイ、SUS−316等が好適である。またエ
レメント数は10個以上、好ましくは15〜25個が適
しており、ノリタケカンパニーリミテド製スタテ
イツク・ミキサーあるいは東レ(株)・製ハイ・ミキ
サー等が好適に使用できる。
該無撹拌製管内混合器内で混合を効率よく行な
わせるために管内の循環液の線速度は0.2m/秒
以上、好ましくは0.5m/秒以上が適している。
エレメント数が10より少ない場合あるいは管内の
線速度が0.2m/秒より小さい場合には、循環液
とクロルスルホン酸の管内での混合が不充分とな
り収率および品質が低下する。
クロルスルホン酸の管内連続混合装置内への供
給は、クロルスルホン酸と第2級アルコルまたは
第2級アルコールエトキシレートとその反応によ
つて局部的な高温個所の発生を避けるため、管内
連続混合装置内へクロルスルホン酸供給管を1本
ないし複数本設け、1個所あるいは複数個所より
分割して供給することができる。
クロルスルホン酸の管内連続混合装置内への供
給速度は該管内連続混合装置内での混合を充分行
なわせるため、循環液に対するクロルスルホン酸
供給量の容量比で0.05以下好ましい。0.05以上の
比率でクロルスルホン酸を供給した場合には、混
合不充分のため、収率および品質の低下をもたら
す結果となる。特に、反応の進行につれて、循環
反応液の粘度が上昇し、しかも循環反応液中の原
料アルコールまたは原料アルコールエトキシレー
トの濃度が低下していくため、硫酸化物の分解に
よる収率および品質の低下は反応後半に生じ易
い。したがつて、クロルスルホン酸の供給速度
は、反応進行に伴い徐々に低下させていくのが好
ましい。クロルスルホン酸供給量を低下させる方
法としては、クロルスルホン酸の全供給量に対す
る供給率に応じて連続的に低下させてもよく、ま
た段階的に低下させることもできる。特にクロル
スルホン酸供給率90%以降は、循環液量に対する
クロルスルホン酸供給量の容量比が0.03以下であ
ることが好ましい。
反応温度は特に限定されないが、高級第2級ア
ルコールまたは高級第2級アルコールエトキシレ
ートの場合には20℃以下、好ましくは15℃以下が
適している。20℃以上では、生成物の分解が起こ
り易く、その結果硫酸化物の収率および品質が低
下する。
反応により副生する塩化水素は、反応液中にそ
のまま残存させてもよく、また反応中あるいは反
応終了後、撹拌槽内へ空気あるいは窒素、炭酸ガ
ス等の不活性ガスを導管3により供給し、同伴さ
せることにより導管4から除去される。また減圧
下での除去も可能である。
本発明において用いられる原料である高級第2
級アルコールまたは高級第2級アルコールエトキ
シレートとしては、パラフイン酸化法等により合
成された合成高級第2級アルコールをそのまま、
またはこれらのエチレンオキシドを公知の方法に
より付加せしめて得られる高級第2級アルコール
エトキシレートが使用できる。
合成高級第2級アルコールまたは合成高級第2
級アルコールエトキシレートとしてはたとえば下
記のものがあげられる。すなわち、直鎖パラフイ
ンの液相酸化によつて得られるランダム第2級ア
ルコールで日本触媒化学工業(株)より販売されてい
る商品名「ソフタノール
」、あるいはユニオン
カーバイドコーポレーシヨンによつて販売されて
いる「タージトール」が好適に使用できる。
高級第2級アルコールまたは高級第2級アルコ
ールエトキシレートに対するクロルスルホン酸の
原料モル比は特に限定されないが、本発明方法に
よれば混合が充分であり、副反応がほとんど起こ
らないため実質的に1.0でよく、1.05以下が好ま
しい.1.05以上とすると、過剰のクロルスルホン
酸が、生成硫酸化物の分解を促す要因となる。
また、反応液中への添加剤は通常必要としない
が、少量のヒトロキシル基を有する活性有機化合
物あるいは反応を促進させるための試剤、すなわ
ちパラフイン、塩素化アルカン、キシレン、エー
テル、ジオキサン、ジメチルホルムアミド等の不
活性有機溶剤や無機塩等を含有させることもでき
る。
本発明の硫酸化装置を用いることにより高級第
2級アルコールまたは高級第2級アルコールエト
キシレートとクロルスルホン酸との液−液接触が
充分達成され、副反応生成物をほとんど生成せず
硫酸化反応を進行させるため、反応終了後公知の
方法で水性塩基性物質で中和して得られる高級第
2級アルコールサルフエート塩または高級第2級
アルコールエトキシサルフエート塩は、脱臭、漂
白等の工程を必要とすることなく高純度でしかも
高品質であり、洗浄剤基材として、各種用途に幅
広く適用できる。
以下、実施例により、この発明をさらに詳しく
説明する。しかし、この実施例は発明の一態様で
あつて、この発明を限定するものではない。
試験方法は次の通り行なつた。
硫酸化率(モル%)
エプトン法(メチレンプルー法)により求む
石油エーテル可溶分(重量%)
サルフエートソーダ塩25重量%水溶液中の石油
エーテル可溶分濃度
色相(APHA)
サルフエートソーダ塩25重量%水溶液の値
APHA NO.で表わす。
実施例 1
図−1に示すような硫酸化装置、すなわちジヤ
ケツト2、ガス送入管3、ガス放出管4、撹拌機
5および反応液抜出し管6で構成された反応槽
1、反応槽1の液を循環させる循環管7に設けら
れた管内連続混合装置10、および管内連続混合
装置10に設けられたクロルスルホン酸導入管9
よりなる硫酸化装置を使用し、未反応アルコール
(エチレンオキシド未付加物)の除去された炭素
数12〜14、ランダム第2級アルコールの平均3モ
ルエチレンオキシド付加物(平均分子量333、商
品名SOFTAnolR−30日本触媒化学工業(株)製)10
モルを5反応槽11にとり、撹拌板5を作動
し、循環液送液ポンプ8にて、管内連続混合装置
10を備えた循環管7を通し、1.5/分の流量
で循環させた。管内連続混合装置10には15個の
エレメントを有する内径8mmのスタテイツクミキ
サー(ノリタケカンパニーリミテド製)を使用し
た。管内連続混合装置10の循環液の線速度は
0.5m/秒であつた。反応槽1のジヤケツト2に
導管13および14を経て50重量%のエチレング
リコール水溶液の冷媒を通し、反応槽1内の反応
液の温度を10〜15℃に維持しながらクロルスルホ
ン酸10.3モルを管内連続混合装置10内へ供給し
た。クロルスルホン酸の供給速度は、クロルスル
ホン酸の全供給量に対する供給率80%までは、
7.5ml/分、クロルスルホン酸供給率80%以降は
3ml/分とした。このとき循環液量に対するクロ
ルスルホン酸供給量(重量比)はそれぞれ0.005
および0.002であり、クロルスルホン酸の供給時
間は約120分であつた。クロルスルホン酸の供給
終了後、反応槽1内へ窒素ガスをガス導入管3に
より供給し、反応槽1内の副生塩化水素ガスをガ
ス放出管4を通して除去した。次いで反応液を反
応液抜き出し管6により抜出し、苛性ソーダ水溶
液中(図示していない)へ35〜40℃の温度に維持
しながら供給して中和し、サルフエートソーダ塩
の約25重量%水溶液を得た。結果は表−1に示す
とおりであつた。
実施例 2
実施例1において、図−2に示すような硫酸化
装置、すなわち冷却装置として反応槽1に設けら
れたジヤケツト2の代わりに管内連続混合装置1
0出口と反応槽1の間に設けられた冷却器11を
備え、撹拌機5のない硫酸化装置を使用し、導管
12を通して50重量%のエチレングリコール水溶
液の冷媒を流し反応せしめた以外は実施例1と同
様の方法で行なつた。結果は表−1のとおりであ
つた。
実施例 3
実施例1において、図−3に示すような硫酸化
装置、すなわち冷却装置として反応槽1に設けら
れたジヤケツト2および管内連続混合装置10出
口と反応槽1の間に設けられた冷却器10を備え
た硫酸化装置を使用し、導管12,13および1
4を通して50重量%のエチレングリコール水溶液
の冷媒を流して反応せしめた。クロルスルホン酸
の供給速度は、クロルスルホン酸の全供給量に対
する供給率50%までは30ml/分、クロルスルホン
酸供給率50〜80%の間は12ml/分、クロルスルホ
ン酸供給率80%以降は3ml/分とした。このとき
循環液量に対するクロルスルホン酸供給量(容量
比)はそれぞれ0.02、0.008および0.002であり、
クロルスルホン酸の供給時間は約75分であつた。
他は実施例1と同様の方法で行なつた。結果は表
−1のとおりであつた。
実施例 4
実施例3において、原料アルコールとして炭素
数12〜14の未反応アルコール(エチレンオキシド
未付加物)の除去されたランダム第2級アルコー
ル平均9モルエチレンオキシド付加物(平均分子
量597、商品名SOFTANOL−90日本触媒化学
工業(株)製)を5モル使用し、クロルスルホン酸
5.15モルを約40分要して供給した以外は実施例3
と同様の方法で行なつた。結果は表−1のとおり
であつた。
実施例 5
実施例3において、原料アルコールとして炭素
数12〜14のランダム第2級アルコール(平均分子
量201)を使用した以外は実施例3と同様の方法
で行つた。結果は表−1に示すとおりであつた。
比較例 1
実施例3において、図−7に示すような硫酸化
装置、すなわち図−3において、管内連続混合装
置10を取りはずし、クロルスルホン酸の供給を
循環管7に直接クロルスルホン酸導入管9を設置
したことよりなる硫酸化装置を使用した以外は実
施例3と同様の方法で行なつた。結果は表−1の
とおりであつた。
比較例 2
比較例1において、炭素数12〜14のランダム第
2級アルコール(平均分子量201)を使用した以
外は比較例1と同様の方法で行つた。結果は表−
1のとおりであつた。
比較例 3
図−6に示すような硫酸化装置、すなわち反応
槽1、ジヤケツト2、ガス送入管3、ガス放出管
4、撹拌機5、反応液抜出し管6およびクロルス
ルホン酸導入管9で構成された硫酸化装置を使用
し、未反応アルコール(エチレンオキシド未付加
物)の除去された炭素数12〜14、ランダム第2級
アルコールの平均3モルエチレンオキシド付加物
(平均分子量333、商品名SOFTANOLR−30日本
触媒化学工業(株)製)1モルを1の反応槽1にと
り、ジヤケツト2に導管13および14を経て50
重量%のエチレングリコール水溶液の冷媒を流
し、反応槽1内の反応液の温度を10〜15℃に維持
し、撹拌機5により反応液を激しく撹拌しながら
クロルスルホン酸1.05モルを約90分要して反応槽
1内へ滴下し反応せしめた。結果は表−1のとお
りであつた。
比較例 4
比較例1において、炭素数12〜14のランダム第
2級アルコール(平均分子量201)を使用した以
外は比較例1と同様の方法で行なつた。結果は表
−1のとおりであつた。
【表】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a sulfation apparatus used in producing sulfates by reaction of higher secondary alcohols or higher secondary alcohol ethoxylates with chlorosulfonic acid. More specifically, to produce high purity and high quality higher secondary alcohol sulfate or higher secondary alcohol ethoxysulfate by reacting higher secondary alcohol or higher secondary alcohol ethoxylate with chlorosulfonic acid. The present invention relates to a sulfation device. Higher alcohol sulfate or higher alcohol ethoxysulfate is usually obtained by sulfating with higher alcohol or higher alcohol ethoxylate, sulfur trioxide, chlorosulfonic acid, sulfamic acid, or the like. Among these methods, the method using sulfur trioxide causes the reaction to occur through gas-liquid contact, but sulfur trioxide has extremely high reactivity and is also a strong oxidizing agent, resulting in a decrease in yield and quality due to side reactions. , and even more likely to lead to the production of harmful substances such as sultones. In addition, the sulfamic acid method provides sulfate of high purity and high quality, but only sulfate ammonium salts are obtained, and since it involves handling powder, workability is poor, and there are also problems in terms of cost. From the above points, the chlorosulfonic acid method is recommended as a method for obtaining high-quality sulfate salts that are especially suitable as raw materials for shampoos, cosmetics, and the like. Conventionally, in the sulfation of higher alcohols or higher alcohol ethoxylates with chlorosulfonic acid, the raw materials alcohol and/or alcohol ethoxylate are charged into a reaction tank, and while stirring, the chlorosulfonic acid is directly mixed with air,
A commonly used method is to combine inert gases such as nitrogen and carbon dioxide gas and supply the mixture near the liquid level or directly into the liquid in a reaction tank to cause a reaction. However, in the conventional method, dispersion of chlorosulfonic acid into the reaction solution and removal of reaction heat are insufficient, resulting in a local increase in the concentration of chlorosulfonic acid and local heating, resulting in a decrease in yield and quality. bring about. This tendency is sometimes remarkable when the raw material is a secondary alcohol or secondary alcohol ethoxylate, and the sulfation rate (mol%) is 60 to 70% in the case of secondary alcohol, and In some cases, it is about 90-92%. The object of the present invention is to improve the liquid-liquid contact between higher secondary alcohols or higher secondary alcohol ethoxylates and chlorosulfonic acid, and to produce higher secondary alcohol sulfates or higher secondary alcohols with high yield and quality. An object of the present invention is to provide a sulfating apparatus that can easily produce alcohol ethoxy sulfate. The present invention includes a reaction tank 1, a circulation pipe 7 for circulating the liquid in the reaction tank 1, an internal continuous mixing device 10 provided in the circulation pipe 7, a chlorosulfonic acid introduction pipe 9 provided in the internal continuous mixing device 10, and a reaction tank, Cooling device 2, 1 installed in the circulation pipe and/or continuous mixing device in the pipe
The present invention relates to a sulfation apparatus for producing a sulfate by reacting a higher secondary alcohol characterized by comprising 1,15 or a higher secondary alcohol ethoxylate with chlorosulfonic acid. The sulfation apparatus of the present invention will be explained in more detail with reference to the drawings. Figures 1 to 5 show an example of the sulfation apparatus according to the present invention. First, a higher secondary alcohol or a higher secondary alcohol ethoxylate as a raw material is charged into the reaction tank 1 and circulated by a circulation pump 8 through a circulation pipe 7 equipped with an in-tube continuous mixing device 10 . Next, chlorsulfonic acid is quantitatively supplied through the chlorsulfonic acid inlet pipe 9 into the intra-tube continuous mixing device 10, and the raw material higher secondary alcohol or higher secondary alcohol ethoxy The chloride and chlorosulfonic acid are instantly mixed and reacted. The heat generated during the reaction is removed in cooling devices 2, 11 and/or 15. That is, Fig.
1, a jacket or coil cooling device 2 is installed in the reaction tank 1, and the water or ethylene glycol aqueous solution can be removed by flowing a coolant such as water or an aqueous solution of ethylene glycol through the conduits 13 and 14. As shown in -3, a cooling device 11 is provided in the circulation pipe 7, and a refrigerant such as water or an aqueous ethylene glycol solution is allowed to flow through the conduit 12, thereby efficiently removing heat, and as a result, shortening the reaction time. . Alternatively, as shown in FIGS. 4 and 5, the in-tube continuous mixing device 10 may be of a double-pipe type, and heat may be removed by flowing a refrigerant such as water or an aqueous ethylene glycol solution through the jacket 15. The stirring plate 5 in the reaction tank 1 is not particularly necessary if mixing and heat removal in the circulation pipe 7 are sufficient. As the in-tube continuous mixing device used in the present invention, a rotationally driven line-type homomixer or a non-stirring in-tube mixer can be used, but preferably a non-stirring in-tube mixer without a driving part is preferable in terms of heat generation and power costs. It is more suitable from The non-stirring type in-pipe mixer can be any type as long as it produces turbulent flow in the pipe, and can be an orifice type, or one filled with a material such as a pole ring, a Berl saddle, a Raschig ring, or a wire mesh, or one with an element. . A non-stirring type in-tube mixer having an element that can reduce internal pressure loss and achieve efficient mixing is advantageous from an economical point of view. The material of the element in this case is not particularly limited, but may be any material as long as it is not corroded by chlorosulfonic acid and the sulfation reaction solution, such as ceramics,
Hastelloy, SUS-316, etc. are suitable. The number of elements is suitably 10 or more, preferably 15 to 25, and Static Mixer manufactured by Noritake Company Limited or Hi Mixer manufactured by Toray Industries, Inc. can be suitably used. In order to efficiently perform mixing in the non-stirring tube mixer, the linear velocity of the circulating liquid in the tube is preferably 0.2 m/sec or more, preferably 0.5 m/sec or more.
If the number of elements is less than 10 or if the linear velocity inside the tube is less than 0.2 m/sec, the circulating fluid and chlorosulfonic acid will not be sufficiently mixed within the tube, resulting in a decrease in yield and quality. Chlorsulfonic acid is supplied into the in-pipe continuous mixing device in order to avoid the generation of localized high-temperature spots due to the reaction between chlorsulfonic acid and secondary alcohol or secondary alcohol ethoxylate. One or more chlorosulfonic acid supply pipes are provided inside the container, and the supply can be divided into one or a plurality of locations. The rate of supply of chlorosulfonic acid into the continuous pipe mixing device is preferably 0.05 or less in terms of volume ratio of the amount of chlorsulfonic acid supplied to the circulating fluid in order to ensure sufficient mixing within the continuous mixing device. If chlorosulfonic acid is supplied at a ratio of 0.05 or more, the yield and quality will decrease due to insufficient mixing. In particular, as the reaction progresses, the viscosity of the circulating reaction liquid increases, and the concentration of the raw alcohol or raw alcohol ethoxylate in the circulating reaction liquid decreases, so the yield and quality decrease due to decomposition of sulfates. It tends to occur in the latter half of the reaction. Therefore, it is preferable that the supply rate of chlorosulfonic acid be gradually reduced as the reaction progresses. As a method for reducing the amount of chlorsulfonic acid supplied, it may be continuously reduced depending on the supply rate to the total amount of chlorosulfonic acid supplied, or it may be reduced stepwise. In particular, after the chlorsulfonic acid supply rate is 90% or higher, it is preferable that the volume ratio of the amount of chlorsulfonic acid supplied to the amount of circulating fluid is 0.03 or less. The reaction temperature is not particularly limited, but in the case of higher secondary alcohols or higher secondary alcohol ethoxylates, a temperature of 20°C or lower, preferably 15°C or lower is suitable. Above 20°C, decomposition of the product is likely to occur, resulting in a decrease in the yield and quality of the sulfate. Hydrogen chloride produced by the reaction may remain as it is in the reaction solution, or during or after the reaction, air or an inert gas such as nitrogen or carbon dioxide is supplied into the stirring tank through the conduit 3. It is removed from the conduit 4 by entrainment. Removal under reduced pressure is also possible. High-grade second grade raw material used in the present invention
As alcohols or higher secondary alcohol ethoxylates, synthetic higher secondary alcohols synthesized by paraffin oxidation method etc. can be used as they are,
Alternatively, higher secondary alcohol ethoxylates obtained by adding these ethylene oxides by known methods can be used. Synthetic higher secondary alcohol or synthetic higher secondary alcohol
Examples of alcohol ethoxylates include the following. Namely, it is a random secondary alcohol obtained by liquid-phase oxidation of linear paraffin, and is sold under the trade name "Softanol" by Nippon Shokubai Chemical Co., Ltd., or by Union Carbide Corporation. "Tajitor" can be suitably used. The raw material molar ratio of chlorosulfonic acid to higher secondary alcohol or higher secondary alcohol ethoxylate is not particularly limited, but according to the method of the present invention, mixing is sufficient and side reactions hardly occur, so it is substantially 1.0. , preferably 1.05 or less. If it is 1.05 or more, excess chlorosulfonic acid becomes a factor that promotes the decomposition of generated sulfates. Although additives are not normally required in the reaction solution, small amounts of active organic compounds having hydroxyl groups or reagents for promoting the reaction, such as paraffin, chlorinated alkanes, xylene, ethers, dioxane, dimethylformamide, etc. It is also possible to contain inert organic solvents, inorganic salts, etc. By using the sulfation apparatus of the present invention, sufficient liquid-liquid contact between higher secondary alcohol or higher secondary alcohol ethoxylate and chlorosulfonic acid can be achieved, and the sulfation reaction can be carried out without producing almost any side reaction products. In order to advance the reaction, higher secondary alcohol sulfate salts or higher secondary alcohol ethoxysulfate salts obtained by neutralizing with an aqueous basic substance by a known method after the completion of the reaction are subjected to processes such as deodorization and bleaching. It is highly pure and of high quality without the need for it, and can be widely applied as a base material for cleaning agents. Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. However, this example is one embodiment of the invention and does not limit the invention. The test method was as follows. Sulfation rate (mol%) Petroleum ether soluble content determined by Epton method (methylene blue method) (wt%) Concentration of petroleum ether soluble content in 25% by weight aqueous solution of sulfate sodium salt Hue (APHA) Sulfate sodium salt 25 Weight% aqueous solution value
Represented by APHA NO. Example 1 A sulfation apparatus as shown in Fig. 1, namely, a reaction tank 1 and a reaction tank 1, each consisting of a jacket 2, a gas inlet pipe 3, a gas discharge pipe 4, a stirrer 5, and a reaction liquid withdrawal pipe 6, is used. An intra-pipe continuous mixing device 10 provided in the circulation pipe 7 that circulates the liquid, and a chlorosulfonic acid introduction pipe 9 provided in the intra-pipe continuous mixing device 10
Unreacted alcohol (non-ethylene oxide adduct) was removed using a sulfation device consisting of an average of 3 moles of ethylene oxide adduct (average molecular weight 333, trade name: SOFTAnol R -) of a random secondary alcohol with 12 to 14 carbon atoms. 30 Nippon Shokubai Chemical Industry Co., Ltd.) 10
5 mol was placed in the reaction tank 11, the stirring plate 5 was operated, and the circulating liquid was circulated at a flow rate of 1.5/min through the circulation pipe 7 equipped with an in-tube continuous mixing device 10 using the circulating liquid sending pump 8. As the in-tube continuous mixing device 10, a static mixer (manufactured by Noritake Company Limited) having 15 elements and an inner diameter of 8 mm was used. The linear velocity of the circulating fluid in the pipe continuous mixing device 10 is
It was 0.5m/sec. A refrigerant of 50% by weight ethylene glycol aqueous solution was passed through the jacket 2 of the reaction tank 1 through conduits 13 and 14, and 10.3 moles of chlorosulfonic acid was added into the pipe while maintaining the temperature of the reaction liquid in the reaction tank 1 at 10 to 15°C. It was fed into a continuous mixing device 10. The supply rate of chlorsulfonic acid is up to 80% of the total supply of chlorsulfonic acid.
The rate was 7.5 ml/min, and after 80% chlorsulfonic acid supply rate, the rate was 3 ml/min. At this time, the amount of chlorsulfonic acid supplied (weight ratio) to the amount of circulating fluid is 0.005, respectively.
and 0.002, and the feeding time of chlorosulfonic acid was about 120 minutes. After the supply of chlorosulfonic acid was completed, nitrogen gas was supplied into the reaction tank 1 through the gas introduction pipe 3, and by-product hydrogen chloride gas inside the reaction tank 1 was removed through the gas discharge pipe 4. Next, the reaction solution is extracted through the reaction solution extraction tube 6, and neutralized by supplying it into a caustic soda aqueous solution (not shown) while maintaining the temperature at 35 to 40°C, to form an approximately 25% by weight aqueous solution of sulfate sodium salt. Obtained. The results were as shown in Table-1. Example 2 In Example 1, an in-pipe continuous mixing device 1 was used instead of the sulfation device as shown in Figure 2, that is, the jacket 2 provided in the reaction tank 1 as a cooling device.
A sulfation apparatus equipped with a cooler 11 provided between the 0 outlet and the reaction tank 1 and without a stirrer 5 was used, and a refrigerant of 50% by weight ethylene glycol aqueous solution was flowed through the conduit 12 to cause the reaction. It was carried out in the same manner as in Example 1. The results were as shown in Table-1. Example 3 In Example 1, a sulfating apparatus as shown in Figure 3, that is, a jacket 2 provided in the reaction tank 1 as a cooling device and a cooling device provided between the outlet of the in-tube continuous mixing device 10 and the reaction tank 1 was used. Using a sulphating apparatus equipped with vessel 10, conduits 12, 13 and 1
A refrigerant of 50% by weight aqueous ethylene glycol solution was passed through the tube to cause a reaction. The supply rate of chlorsulfonic acid is 30ml/min up to 50% of the total supply of chlorsulfonic acid, 12ml/min between 50% and 80% of the chlorsulfonic acid supply rate, and 12ml/min after the chlorsulfonic acid supply rate is 80%. was set at 3 ml/min. At this time, the amount of chlorsulfonic acid supplied (volume ratio) to the amount of circulating fluid is 0.02, 0.008, and 0.002, respectively.
The chlorsulfonic acid feed time was about 75 minutes.
The rest was carried out in the same manner as in Example 1. The results were as shown in Table-1. Example 4 In Example 3, a random secondary alcohol with an average of 9 moles of ethylene oxide adduct (average molecular weight 597, trade name SOFTANOL- 90 (manufactured by Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd.) was used, and chlorosulfonic acid
Example 3 except that 5.15 mol was fed over about 40 minutes.
It was done in the same way. The results were as shown in Table-1. Example 5 The same method as in Example 3 was carried out except that a random secondary alcohol having 12 to 14 carbon atoms (average molecular weight: 201) was used as the raw alcohol. The results were as shown in Table-1. Comparative Example 1 In Example 3, in the sulfation apparatus as shown in FIG. 7, that is, in FIG. The same method as in Example 3 was carried out except that a sulfation apparatus was used. The results were as shown in Table-1. Comparative Example 2 Comparative Example 1 was carried out in the same manner as in Comparative Example 1, except that a random secondary alcohol having 12 to 14 carbon atoms (average molecular weight: 201) was used. The results are in the table-
It was as described in 1. Comparative Example 3 A sulfation apparatus as shown in Figure 6, that is, a reaction tank 1, a jacket 2, a gas feed pipe 3, a gas discharge pipe 4, a stirrer 5, a reaction liquid withdrawal pipe 6, and a chlorosulfonic acid introduction pipe 9, was used. Using the configured sulfation equipment, unreacted alcohol (non-ethylene oxide adduct) was removed to produce an average 3 mole ethylene oxide adduct (average molecular weight 333, product name: SOFTANOL R ) of a random secondary alcohol with 12 to 14 carbon atoms. -30 manufactured by Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd.) was placed in reaction tank 1 of 1, and was transferred to jacket 2 through pipes 13 and 14.
% by weight of ethylene glycol aqueous solution was flowed, the temperature of the reaction liquid in the reaction tank 1 was maintained at 10 to 15°C, and 1.05 mol of chlorosulfonic acid was added for about 90 minutes while stirring the reaction liquid vigorously using the stirrer 5. The mixture was dropped into the reaction tank 1 to cause a reaction. The results were as shown in Table-1. Comparative Example 4 The same method as in Comparative Example 1 was used except that a random secondary alcohol having 12 to 14 carbon atoms (average molecular weight: 201) was used. The results were as shown in Table-1. 【table】
図−1〜5は本発明による硫酸化装置を示す概
略図である。図−6および図−7は本発明に関連
する公知の硫酸化装置を示す概略図である。
1……反応槽、2……冷却装置、3……ガス送
入管、4……ガス放出管、5……撹拌機、6……
反応液抜出管、7……循環管、8……ポンプ、9
……クロルスルホン酸導入管、10……管内連続
混合装置、11……冷却装置、12……冷媒導
管、13……冷媒導管、14……冷媒導管、15
……冷却装置、16……冷媒導管、17……冷媒
導管。
Figures 1 to 5 are schematic diagrams showing the sulfation apparatus according to the present invention. FIG. 6 and FIG. 7 are schematic diagrams showing a known sulfation apparatus related to the present invention. 1... Reaction tank, 2... Cooling device, 3... Gas feed pipe, 4... Gas discharge pipe, 5... Stirrer, 6...
Reaction liquid extraction pipe, 7... Circulation pipe, 8... Pump, 9
... Chlorsulfonic acid introduction pipe, 10 ... Continuous mixing device in the pipe, 11 ... Cooling device, 12 ... Refrigerant pipe, 13 ... Refrigerant pipe, 14 ... Refrigerant pipe, 15
...Cooling device, 16... Refrigerant conduit, 17... Refrigerant conduit.
Claims (1)
7、該循環管7に設けた管内連続混合装置10、
管内連続混合装置10に設けたクロルスルホン酸
導入管9並びに反応槽、循環管および/または管
内連続混合装置に設けた冷却装置2,11,15
よりなることを特徴とする高級第2級アルコー
ル、または高級第2級アルコールエトキシレート
とクロルスルホン酸との反応によつて硫酸化物を
製造するための硫酸化装置。1 a reaction tank 1, a circulation pipe 7 for circulating the liquid in the reaction tank 1, an in-pipe continuous mixing device 10 provided in the circulation pipe 7,
Chlorosulfonic acid introduction pipe 9 provided in the intra-pipe continuous mixing device 10 and cooling devices 2, 11, 15 provided in the reaction tank, circulation pipe and/or in-pipe continuous mixing device
A sulfation device for producing a sulfate by reacting a higher secondary alcohol or a higher secondary alcohol ethoxylate with chlorosulfonic acid, characterized by comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6784583A JPS59193863A (en) | 1983-04-19 | 1983-04-19 | Sulfating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6784583A JPS59193863A (en) | 1983-04-19 | 1983-04-19 | Sulfating device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59193863A JPS59193863A (en) | 1984-11-02 |
JPH0420909B2 true JPH0420909B2 (en) | 1992-04-07 |
Family
ID=13356690
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6784583A Granted JPS59193863A (en) | 1983-04-19 | 1983-04-19 | Sulfating device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59193863A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5148645A (en) * | 1974-10-15 | 1976-04-26 | Mitsui Toatsu Chemicals | 11 nitoroantorakinonno seiseiho |
-
1983
- 1983-04-19 JP JP6784583A patent/JPS59193863A/en active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5148645A (en) * | 1974-10-15 | 1976-04-26 | Mitsui Toatsu Chemicals | 11 nitoroantorakinonno seiseiho |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS59193863A (en) | 1984-11-02 |
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