MX2007007405A

MX2007007405A - Procedimiento continuo para la neutralizacion de precursores acidos de surfactantes.

Info

Publication number: MX2007007405A
Application number: MX2007007405A
Authority: MX
Inventors: Lucas Goovaerts
Original assignee: Procter & Gamble
Priority date: 2004-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2007-07-17
Also published as: JP2008521938A; US20060135801A1; EP1672057A1; WO2006069118A3; BRPI0519145A2; CA2590588A1; WO2006069118A2; KR20070086400A; CN101076580A

Abstract

Esta invencion proporciona un procedimiento continuo para la preparacion de un surfactante, el procedimiento comprende el paso de mezcla un primer componente que comprende un precursor acido de surfactante con un segundo componente que comprende por lo menos una cantidad equivalente molar de un agente de neutralizacion utilizando uno o mas mezcladores estaticos, en donde el agente de neutralizacion se adiciona en una proporcion.

Description

PROCEDIMIENTO CONTINUO PARA LA NEUTRALIZACIÓN DE PRECURSORES ÁCIDOS DE SURFACTANTES CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación de un surfactante. Más particularmente, se refiere a un procedimiento continuo para la preparación de un surfactante, preparado mediante la neutralización de un primer componente que comprende un precursor ácido de surfactante con un segundo componente que comprende al menos una cantidad equivalente molar de un agente de neutralización utilizando uno o más mezcladores estáticos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En la fabricación de surfactantes, estos con frecuencia se fabrican a través de y se suministran en su forma acida. Existen varias razones para ello, incluyendo el hecho de que ciertos surfactantes aniónicos, por ejemplo, alquilbencenosulfonatos lineales, son más fáciles de manejar, almacenar y transportar en su forma acida en comparación con su forma neutralizada. Los precursores ácidos del surfactante aniónico luego se convierten en sus sales surfactantes correspondientes mediante la neutralización con agentes de neutralización acuosos o secos.

Una de las piezas más comunes de una instalación de planta para llevar a cabo la neutralización de los precursores ácidos del surfactante aniónico es un reactor de circuito. El precursor ácido del surfactante aniónico, el agente de neutralización y otros diluyentes/tampones se inyectan en el reactor de circuito, usualmente en un punto común, y se mezclan mediante un mezclador dinámico en línea presente en el circuito. El calor de neutralización normalmente se elimina mediante un intercambiador de calor de paquete de tubos en el circuito. Un problema inherente con las reacciones de neutralización es cómo encargarse de la gran cantidad de calor generado. El recalentamiento (es decir, los "puntos calientes") y el tiempo de permanencia prolongado pueden conducir a la decoloración del producto. Los reactores de circuito tratan el problema de recalentamiento eliminando solo una pequeña fracción del flujo del producto, por ejemplo, 5-10%, desde el circuito, mientras la mezcla recirculante, generalmente en forma de pasta, actúa como un disipador de calor, evitando un aumento considerable de la temperatura en la zona de reacción del circuito. Este método de operación significa que la neutralización en un reactor de circuito es un procedimiento sumamente ineficiente. Muchos surfactantes aniónicos totalmente neutralizados tienden a convertirse en pastas altamente viscosas difíciles de manejar. Por este motivo, la neutralización con frecuencia se lleva a cabo en presencia de otros componentes detergentes líquidos tales como surfactantes no iónicos. Sin embargo, hay un problema con la decoloración de la mezcla de surfactantes aniónicos/no iónicos, como consecuencia del precursor ácido del surfactante aniónico reaccionando con el surfactante no iónico. Por ello, es deseable que el tiempo durante el cual el precursor ácido del surfactante aniónico, antes de su neutralización, está en contacto con el surfactante no iónico sea corto. El propio diseño y operación de los reactores de circuito de neutralización significa que cualquier surfactante no iónico tiene múltiples exposiciones a los precursores ácidos del surfactante aniónico a medida que pasa múltiples veces alrededor del circuito. Finalmente, el arranque (es decir, hasta el punto donde una recirculación de "estado constante" se logra) y los procedimientos de apagado para la neutralización en un reactor de circuito son prolongados y requieren mucho tiempo, y el material producido durante estos procedimientos está fuera de la especificación deseada para el producto neutralizado. Para superar la mayoría de estas desventajas, la patente WO 01/79412 (Unilever, publicada el 25 de octubre de 2001) recientemente ha propuesto un procedimiento para neutralizar un precursor ácido del surfactante aniónico, en particular en presencia de un surfactante no ¡ónico, que: (i) no involucra un circuito; (ii) es relativamente rápido; (iii) inhibe la generación de puntos calientes; (iv) es más eficiente en términos de arranque y apagado; (v) evita la producción de material fuera de especificación en el arranque y apagado, y (vi) asegura la total neutralización del precursor ácido del surfactante aniónico. En un procedimiento de este tipo, un producto detergente líquido que comprende un surfactante aniónico que se puede preparar en un procedimiento continuo sin necesidad de un reactor de circuito pasando el precursor ácido del surfactante aniónico a través de por lo menos dos mezcladores en serie, alimentando una proporción inicial del agente de neutralización al primer mezclador y enfriándola a menos de 100 °C, seguido por aún más agente de neutralización alimentándose a un mezclador o mezcladores posteriores para completar la neutralización. Unilever reconoce que es esencial para el funcionamiento eficiente del procedimiento, enfriar la mezcla del procedimiento después de la adición de la porción inicial del agente de neutralización y antes de añadir aún más agente de neutralización, y además, mantener la temperatura de la mezcla a un nivel que permita que la mezcla pueda bombearse fácilmente. Por ello, existe la necesidad de desarrollar un procedimiento para neutralizar un precursor ácido de surfactante, en donde este procedimiento se simplifica aún más en comparación con el procedimiento de la patente WO 01/79 412. Este nuevo procedimiento debe permitir la adición de la cantidad total del agente de neutralización en una gran proporción que simplifica el procedimiento técnico mediante la remoción de múltiples puntos de inyección innecesarios para el agente de neutralización. Otro beneficio de la elaboración de una pasta totalmente neutralizada en un solo paso es la reducción significativa del riesgo de hidrólisis de la pasta. Claramente, cuando se elabora una pasta neutralizada solo parcialmente y que no es estable, el riesgo de hidrólisis es sustancial durante el arranque y después del apagado del procedimiento. Además, es deseable eliminar o, alternativamente, reemplazar el diluyente del surfactante no iónico por un componente menos sensible para que el control de temperatura sea menos crítico.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención proporciona un procedimiento continuo para la preparación de un surfactante, el procedimiento comprende el paso de mezclar un primer componente que comprende un precursor ácido de surfactante con un segundo componente que comprende por lo menos una cantidad equivalente molar de un agente de neutralización utilizando uno o más mezcladores estáticos, caracterizado además porque el agente de neutralización se añade en una proporción. En una modalidad preferida de la presente invención, el procedimiento se realiza utilizando dos mezcladores státicos. En otra modalidad de la presente invención, el precursor ácido del surfactante es un precursor ácido de surfactante aniónico y el procedimiento se realiza en ausencia de surfactantes no iónicos. En aún otra modalidad preferida de la presente invención, el procedimiento proporciona pastas surfactantes muy concentradas con un aumento de la actividad surfactante tan alta como por lo menos 80%, con más preferencia por lo menos 90% y con la máxima preferencia de 100%.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El procedimiento El procedimiento de la presente invención se realiza utilizando uno o más mezcladores estáticos y añadiendo un segundo componente que comprende una cantidad molar por lo menos equivalente de un agente de neutralización en una proporción a un primer componente que comprende un precursor ácido de surfactante. Mezcladores estáticos Los mezcladores estáticos son muy conocidos por los técnicos con experiencia en la industria. Ellos tienen que ser capaces de funcionar en un procedimiento continuo y para el mezclado de líquidos. Los mezcladores adecuados incluyen los mezcladores estáticos en línea, por ejemplo, los mezcladores tipo Sulzer. Los mezcladores particularmente preferidos son los mezcladores estáticos de alto esfuerzo cortante, como, por ejemplo, el modelo DN 50 de Sulzer, que comprende 12 elementos mezcladores estáticos, y el tipo SMX que se utiliza para mezclar materiales muy viscosos. Particularmente, se prefieren los mezcladores estáticos sobre los mezcladores dinámicos para el procedimiento de la presente invención, ya que los mezcladores estáticos requieren menos inversión de capital. Esto es particularmente cierto para los mezcladores dinámicos multíetapas de alto esfuerzo cortante y las bombas de desplazamiento positivo, que son mucho más costosas que los mezcladores estáticos utilizados para el procedimiento de la presente invención. El hecho de que la presente invención es un procedimiento continuo sin ningún circuito reduce aún más los costos, debido a que se requiere menos tubería y el tiempo de retención así como el tiempo de arranque son mucho más cortos en comparación con los procedimientos de circuito. El primer componente que comprende el precursor ácido del surfactante se alimenta al primero de uno o más mezcladores estáticos junto con un segundo componente que comprende por lo menos una cantidad equivalente molar de un agente de neutralización. La cantidad total de agente de neutralización que se necesita para neutralizar la totalidad del precursor ácido del surfactante se añade en una proporción. El primer componente y el segundo componente pueden alimentarse por separado en el primero de uno o más mezcladores estáticos o, como alternativa, puede ponerse en contacto entre sí antes del primero de uno o más mezcladores estáticos. En caso de esta segunda modalidad, los componentes deben juntarse en una posición relativamente cerca, en función de tiempo, al primero de uno o más mezcladores estáticos. De preferencia, el tiempo entre los dos componentes que se juntan y los componentes combinados que entran el primero de uno o más mezcladores estáticos debe ser menor de 3 minutos, de preferencia menor de 1 minuto. Cuando los componentes combinados salen del primero de uno o más mezcladores estáticos, el precursor ácido del surfactante se neutraliza al menos parcialmente. En una modalidad preferida de la presente invención, el precursor ácido del surfactante se neutraliza totalmente después de salir del primero de uno o más mezcladores estáticos. En otra modalidad de la presente invención, se utilizan dos mezcladores estáticos. En un montaje del procedimiento de este tipo, se prefiere que los dos mezcladores estáticos estén en serie y que exista un punto adicional de inyección de líquido ubicado entre los dos mezcladores estáticos en series. Este punto adicional de inyección de líquido puede usarse para la adición de otros componentes detergentes, o, para la adición de un diluyente. Este diluyente puede seleccionarse de diversos compuestos incluyendo solventes inorgánicos, tal como agua. En una modalidad preferida de la presente invención, el procedimiento se realiza en ausencia de surfactantes no iónicos. Como mínimo, el procedimiento requiere un primer componente que comprende un precursor ácido de surfactante y un segundo componente que comprende un agente de neutralización como materias primas, que, por supuesto, se almacenan en recipientes separados. Sin embargo, el surfactante también puede contener otros componentes. Estos componentes adicionales de preferencia se almacenan por separado del precursor ácido del surfactante, el agente de neutralización y entre sí. Esto permite preparar una mayor variedad de surfactantes de las mismas materias primas. De preferencia, el precursor ácido del surfactante, el agente de neutralización y cualquier componente adicional se pueden alimentar desde sus respectivos recipientes de almacenamiento al procedimiento, independientemente uno del otro. Los componentes adicionales se pueden alimentar al procedimiento en cualquier etapa adecuada, por ejemplo, en el primer o segundo componente, los componentes combinados o el mezclador estático o a través de un punto de inyección de líquido que representa una modalidad preferida de la presente invención. Aunque diversos componentes se pueden alimentar en el procedimiento por medio de la gravedad, se prefiere utilizar, en el caso de los componentes bombeables, un dispositivo de bomba, de preferencia una bomba de desplazamiento positivo. Las bombas adecuadas para este propósito incluyen, por ejemplo, las bombas de engranajes y las bombas de diafragma. Cuando el primer y segundo componentes contienen otro componente(s) además del precursor ácido del surfactante y el agente de neutralización, los diversos componentes preferentemente se juntan y se mezclan con el precursor ácido del surfactante en un paso adicional del procedimiento precedente al primer mezclador estático. Los mezcladores adecuados para estos pasos adicionales de procedimiento incluyen los que se describen para los mezcladores estáticos (mencionados anteriormente) y también incluyen los mezcladores dinámicos en línea, por ejemplo, los mezcladores dinámicos de rotor y estator. Como alternativa, si los constituyentes lo permiten, puede ser posible premezclar dos o más componentes (por ejemplo, como un lote) y alimentar la premezcla desde un solo recipiente de almacenamiento en el procedimiento. Uno o más mezcladores estáticos normalmente se conectan a través de tuberías apropiadas cada una con la otra y también con recipientes de almacenamiento apropiados para las materias primas así como para el surfactante resultante. Para facilitar el paso del primer y segundo componentes a lo largo de las tuberías y a través de uno o más mezcladores estáticos, se pueden utilizar bombas. Los mezcladores estáticos, por definición, no tienen ninguna parte móvil, de manera que no proporcionan una acción de bombeo además de una acción de mezclado a diferencia de, por ejemplo, las mezcladoras dinámicas en línea de rotor y estator. Por lo tanto, la acción de bombeo impartida en el sistema por las bombas utilizadas para suministrar el primer y segundo componentes a uno o más mezcladores estáticos puede ser suficiente para el funcionamiento del procedimiento. Alternativamente, bombas adicionales pueden incorporarse a lo largo de las tuberías. Neutralización Un segundo componente que comprende por lo menos un equivalente molar de un agente de neutralización se añade a un primer componente que comprende un precursor ácido de surfactante utilizando uno o más mezcladores estáticos. Es importante añadir por lo menos un equivalente molar del segundo componente para asegurar la completa neutralización del precursor ácido del surfactante. Si se desea, un exceso estequiométrico del agente de neutralización puede emplearse para asegurar la completa neutralización. Por ejemplo, el procedimiento de la presente invención puede realizarse en donde la relación molar entre el precursor ácido del surfactante y el agente de neutralización es de 1 :1 a 1 :10, de preferencia de 1 :1 a 1 :5, con más preferencia de 1 :1 a 1 :1.5 y con la máxima preferencia de 1 :1 a 1.05. Si cualquier otro ácido está presente, tal como, por ejemplo, los ácidos grasos que requieren de neutralización, la cantidad del agente de neutralización debe ajustarse de manera apropiada. Tiempo de retención El período de tiempo desde el primer contacto del agente de neutralización con el precursor ácido del surfactante saliendo del mezclador estático final se refiere en la presente como el "tiempo de retención". Esto se puede medir, por ejemplo, dividiendo el rendimiento de la planta por el volumen de la planta. El tiempo de retención para la preparación de un surfactante totalmente neutralizado y de buena calidad (es decir, con bajos niveles de descomposición, etc.) puede depender, entre otras cosas, del control de la temperatura, la instalación de la planta y el equipo utilizado. Normalmente, el tiempo de retención es menor de 10 minutos. De preferencia, es menor de 5 minutos, con más preferencia menor de 3 minutos y con la máxima preferencia menor de 1 minuto. Control de temperatura Los componentes combinados y el surfactante neutralizado saliendo del mezclador estático final pueden mantenerse a una temperatura por encima de la temperatura bombeable en todo momento durante el procedimiento. Como se define en la presente, la "temperatura bombeable" es la temperatura en la cual el líquido no exhibe una viscosidad de 30 Pa.s a 50 s" En otras palabras, se considera que los líquidos son fácilmente bombeables si tienen una viscosidad no mayor de 30 Pa.s a una velocidad de corte de 50 s"1 a la temperatura de bombeo. En principio, los líquidos de alta viscosidad aún pueden bombearse, pero un límite superior de 30 Pa.s a una velocidad de corte de 50 s"1 se utiliza aquí para indicar la facilidad de bombearse. La viscosidad se puede medir, por ejemplo, utilizando un viscosímetro rotativo Haake VT500. La medición de la viscosidad puede realizarse como sigue: Una celda de medida SV2P se conecta a un baño termostático de agua con una unidad de enfriamiento. El peso de la celda de medida gira a una velocidad de corte de 50 s"1. El líquido, que puede estar en forma sólida a temperatura ambiente, se calienta en un microondas a 95 °C y se vierte en el vaso para muestras. Después de acondicionar la muestra durante 5 minutos a 98 °C, ésta se enfría a una velocidad de +/-1 °C por minuto. La temperatura en la que se observa una viscosidad de 30 Pa.s, se registra como la "temperatura bombeable". Por lo tanto, puede ser útil monitorear y si es necesario, controlar la temperatura y de esta manera la viscosidad de cada uno de los dos componentes al igual que de los componentes combinados mientras el procedimiento está en funcionamiento para asegurar que ambos puedan bombearse. Además, se prefiere que cualquier otro componente que pueda incorporarse en el procedimiento, se mantenga a una temperatura por encima de su respectiva temperatura bombeable cuando el procedimiento está en funcionamiento. Por supuesto, esto no se aplica en el caso de cualquier componente sólido o que no pueda bombearse. A medida que los componentes (o los precursores de éstos) se mezclan en el procedimiento, la temperatura bombeable puede aumentar dramáticamente. Por ejemplo, los surfactantes aniónicos neutralizados a menudo son pastas viscosas, mientras que los precursores ácidos del surfactante aniónico con frecuencia son líquidos fácilmente bombeables. De esta manera, a medida que el agente de neutralización se añade al primer componente, normalmente ocurre un aumento en la temperatura bombeable. Sin embargo, la reacción de neutralización genera su propio calor, de manera que no es necesariamente un requisito que la corriente del procedimiento se caliente en este punto del procedimiento. Efectivamente, en una modalidad preferida, el procedimiento de neutralización se puede enfriar activamente después de la adición del agente de neutralización. Esto se puede lograr mediante medios de enfriamiento adicionales o mediante la adición de un diluyente. Este diluyente se puede seleccionar de diversos compuestos incluyendo solventes inorgánicos, tal como agua. En una modalidad preferida de la presente invención, el procedimiento se realiza en ausencia de surfactantes no iónicos. En una típica modalidad, la temperatura del primer y segundo componentes no combinados se mantienen por debajo de 100 °C, de preferencia por debajo de 80 °C y con más preferencia por debajo de 60 °C. La temperatura del primer y segundo componentes combinados normalmente se mantiene por encima de 100 °C, de preferencia por encima de 120 °C, con más preferencia por encima de 140 °C y con la máxima preferencia por encima de 160 °C, pero debajo de 250 °C, de preferencia por debajo de 220 °C, con más preferencia por debajo 200 °C y con la máxima preferencia por debajo de 175 °C. Puede preferirse que la temperatura del primer y segundo componentes separados y combinados se monitoreen cuidadosamente y se controlen, si es necesario, mediante medios de calentamiento y enfriamiento. También es posible incorporar sistemas de control de realimentación en el procedimiento. Por ejemplo, un dispositivo de medición de temperatura corriente abajo de un dispositivo de enfriamiento puede realimentar las lecturas al dispositivo de enfriamiento y variar el nivel de enfriamiento para mantener la temperatura dentro de un rango predeterminado. Por supuesto, tan pronto el surfactante ha salido del mezclador estático final (es decir, el procedimiento ha sido completado), puede permitirse enfriar a una temperatura por debajo de su temperatura bombeable. Claramente, el uso de una "mezcla estructurada" (véase más abajo) que pueda bombearse a temperaturas elevadas y aún sólida a bajas temperaturas es una modalidad preferida de esta invención. Sin embargo, aún cuando el surfactante es de tipo mezcla estructurada, se prefiere mantener el surfactante a una temperatura por encima de su temperatura bombeable, de manera que puede aplicarse directamente como, por ejemplo, un aglutinante líquido en un procedimiento de granulación sin necesidad de recalentamiento.

Control de presión La presión dentro del mezclador estático puede elevarse debido al flujo de circulación del componente. Normalmente, la presión dentro de los mezcladores estáticos es más alta que la presión atmosférica. En particular, se prefiere que la presión dentro de los mezcladores estáticos sea más alta que la presión atmosférica, puesto que evita de este modo la formación de vapor. En una modalidad preferida de la presente invención, la presión dentro de los mezcladores estáticos es mayor de 200.000 Pa, con más preferencia mayor de 300.000 Pa, aún con más preferencia mayor de 450.000 Pa y con la máxima preferencia mayor de 600.000 Pa.

Normalmente, la presión dentro de los mezcladores estáticos es menor que 1.500.000 Pa, de preferencia menor de 1.000.000 Pa, con más preferencia menor de 900.000 Pa, aún con más preferencia menor de 800.000 Pa y con la máxima preferencia menor de 750.000 Pa. La presión se puede medir por medio de un simple manómetro de presión. Medios de calentamiento Los medios de calentamiento pueden colocarse en cualquier lugar en el procedimiento para asegurar que un componente o mezcla líquida particular esté por encima de su temperatura bombeable. Los medios de calentamiento adecuados serán evidentes para el experimentado en la industria.

Medios de enfriamiento Los medios de enfriamiento adecuados son bien conocidos por los experimentados en la industria e incluyen, por ejemplo, intercambiadores de calor de paquetes de tubería e intercambiadores de calor de bastidor. Se puede desear que por lo menos un medio de enfriamiento se proporcione a través del cual el primer y segundo componentes combinados pasen antes de añadir cualquier componente adicional o además pasen a través de cualquier otro mezclador estático. Los medios de enfriamiento pueden colocarse antes, en o después del primer mezclador estático, según sea apropiado. De preferencia, éstos se colocan alrededor del primer mezclador estático. Otros medios de enfriamiento pueden colocarse en cualquier lugar en el procedimiento, según sea apropiado para controlar la temperatura. Es particularmente preferido colocar otros medios de enfriamiento en una posición donde el primer y segundo componentes combinados probablemente sean particularmente calientes, por ejemplo, debido al calor exotérmico generado por la neutralización. De esta manera, es preferido que un medio de enfriamiento se coloque corriente abajo del punto de adición del segundo componente y preferentemente corriente arriba del punto de adición de cualquier otro componente. Adecuadamente, los medios de enfriamiento se colocan después y alrededor del(los) mezcladores) estático(s) donde el agente de neutralización ha sido alimentado en el mezclador estático o al primer y segundo componentes combinados entrando en ese mezclador estático.

Todo el procedimiento de neutralización es continuo. De esta manera, como está claro para la persona experimentada en la industria, los mezcladores estáticos, los medios de enfriamiento y, donde sea apropiado, los medios de calentamiento deben ser adecuados para un procedimiento continuo. Se ha descubierto que el procedimiento de esta invención produce un surfactante de excelente color. En otras palabras, hay poca o ninguna decoloración como resultado del procedimiento. Además, el procedimiento de la invención es altamente eficiente en función de la reacción de neutralización, y poco o ningún ácido sin reaccionar se encuentra presente en el surfactante. El procedimiento de arranque es mucho más sencillo que el involucrado en un sistema de recirculación de circuito, puesto que no se necesita esperar que se desarolle un estado estacionario. Además, el procedimiento de apagado es mucho más sencillo, ya que la cantidad de material en el sistema cuando está en operación es mucho menor que en el de un sistema de circuito. El material producido durante el arranque y apagado también es prácticamente el de la especificación requerida. El surfactante Como se utiliza en la presente, el término "surfactante" o el término "precursor ácido del surfactante" abarca las mezcla de diferentes moléculas de surfactante o moléculas de precursor ácido del surfactante.

Esta invención proporciona un procedimiento en que un primer componente que comprende un precursor ácido de surfactante se mezcla con un segundo componente que comprende por lo menos una cantidad equivalente molar de un agente de neutralización para neutralizar totalmente el precursor ácido del surfactante resultando en la formación de un surfactante. En una modalidad preferida de la presente invención, el surfactante contiene un surfactante aniónico. Los surfactantes aniónicos adecuados son bien conocidos por los experimentados en la industria. Ejemplos adecuados para incorporarse en el primer componente incluyen los alquilbencenosulfonatos, en particular los alquilbencenosulfonatos lineales que tienen una longitud de cadena alquílica de C8-C15; alquil sulfatos primarios y secundarios, en particular los alquil sulfatos de C12-C15 primarios; alquil éter sulfatos; sulfonatos de olefina; alquil xileno sulfonatos; dialquil sulfosuccinatos; y sulfonatos de éster de ácido graso. Por lo general se prefieren las sales sódicas. Es un elemento esencial del procedimiento de esta invención que por lo menos una porción, y de preferencia una porción sustancial, del surfactante aniónico en el surfactante se forme a través de la neutralización de un precursor ácido del surfactante aniónico. De preferencia, por lo menos 50% en peso, con más preferencia por lo menos 75% en peso, y aún con más preferencia prácticamente todo el surfactante aniónico se obtiene mediante la neutralización del precursor ácido del surfactante aniónico. El contenido del surfactante aniónico en el surfactante puede ser tan alto como sea posible, por ejemplo, por lo menos 98% en peso del surfactante, o puede ser menos de 95% en peso, o menos de 50% en peso. De preferencia, es por lo menos 10% en peso, con más preferencia por lo menos 25% en peso, con más preferencia por lo menos 50% en peso y con la máxima preferencia por lo menos 75% en peso del surfactante. Normalmente, el primer componente comprende por lo menos algún precursor ácido del surfactante, de preferencia (a) de 20% a 98% en peso de precursor ácido del surfactante y (b) de 2% a 80% en peso de un portador líquido. Con más preferencia, el primer componente comprende (a) de 50% a 95% en peso de un precursor ácido de surfactante y (b) de 5% a 50% en peso de un portador líquido. De preferencia, un grado de neutralización de por lo menos 80% en peso, con más preferencia de por lo menos 90% en peso, y con más preferencia prácticamente todo el precursor ácido del surfactante se neutraliza en el procedimiento. Los precursores ácidos del surfactante aniónico adecuados incluyen, por ejemplo, ácidos alquilbencenosulfónico lineal (LAS), ácidos alfa olefina sulfónicos, ácidos olefina sulfónicos internos, ácidos sulfónicos de éster de ácido graso y combinaciones de éstos. El procedimiento de la invención es especialmente útil para producir composiciones que comprenden alquilbencenosulfonatos mediante la reacción del correspondiente ácido alquilbencenosulfónico, por ejemplo, el ácido dobanóico de Shell. Los alquil sulfatos lineales o ramificados (PAS) que tienen 10 a 15 átomos de carbono también pueden usarse.

Una parte del surfactante aniónico presente en el surfactante también puede incorporarse mediante la adición directa del surfactante aniónico en una etapa adecuada en el procedimiento. Sin embargo, si el primer componente contiene surfactante aniónico (es decir, una sal neutra), representa menos de 50% en peso, de preferencia menos de 25% en peso, y con mayor preferencia menos de 10% en peso del primer componente. Agente de neutralización El surfactante se forma en el lugar mediante la reacción de un ácido precursor adecuado y un agente de neutralización. Este agente de neutralización preferentemente se selecciona de materiales inorgánicos alcalinos, materiales inorgánicos alcalinotérreos, y mezclas de éstos. En principio, cualquier material inorgánico alcalino puede usarse para la neutralización del precursor ácido del surfactante, aunque se prefieren los materiales inorgánicos alcalinos solubles en agua. En una modalidad preferida, el agente de neutralización es un líquido o solución bombeable. En otra modalidad de la presente invención, el agente de neutralización es un hidróxido de metal alcalino. Un agente de neutralización más preferido es hidróxido de sodio. Este último normalmente debe dosificarse como una solución acuosa, que inevitablemente incorpora algo de agua. Aún más, la reacción de un hidróxido de metal alcalino y precursor ácido también produce un poco de agua como subproducto. Normalmente, el segundo componente comprende (a) de 20% a 98% en peso de agente de neutralización y (b) de 2% a 80% en peso de un portador líquido. De preferencia, el segundo componente comprende (a) de 40% a 80% en peso de agente de neutralización y (b) de 20% a 60% en peso de un portador líquido. En una modalidad aún más preferida de la presente invención, el segundo componente comprende (a) de 45% a 60% en peso de agente de neutralización y (b) de 40% a 55% en peso de un portador líquido. En la modalidad más preferida de la presente invención, el segundo componente comprende (a) de 45% a 60% en peso de hidróxido de sodio, y (b) de 40% a 55% en peso de agua. Otro agente de neutralización preferido es carbonato de sodio, solo o en combinación con uno o más de otros materiales inorgánicos solubles en agua, por ejemplo, bicarbonato de sodio o silicato. Puede ser ventajosa la producción de un segundo componente que es alcalino. Por ejemplo, un pH en el rango de 8.5 a 11.5. Esto tiene la ventaja de asegurar que el primer componente se neutralice totalmente, mientras su nivel de alcalinidad no es tan alto que pueda ocurrir la decoloración. Por supuesto, el segundo componente que comprende un agente de neutralización, además de reaccionar con el primer componente que comprende un precursor ácido de surfactante, también puede neutralizar otros precursores ácidos que puedan estar presentes, por ejemplo, ácidos grasos De esta manera, se necesita añadir suficiente agente de neutralización para asegurar la completa neutralización de todos los precursores ácidos, si éste es el caso. También pueden emplearse agentes orgánicos de neutralización.

Humedad/agua En una modalidad preferida, el surfactante es prácticamente no acuoso. Es decir, la cantidad total de humedad en el surfactante no es mayor de 35% en peso del surfactante, con más preferencia no mayor de 22% en peso, con la máxima preferencia no mayor de 18% en peso. Sin embargo, si se desea, una cantidad controlada de agua puede añadirse para facilitar la neutralización.

Normalmente, el agua puede añadirse en cantidades de 0.5% a 20% en peso del surfactante. Normalmente, de 3% a 5% en peso de un aglutinante líquido puede ser agua, ya que el subproducto de la reacción y el resto del agua presente será el solvente en el que se disolvió el material alcalino. El surfactante con la máxima preferencia comprende 7% en peso de agua o menos. Otros pasos opcionales del procedimiento Además del paso muy esencial de neutralización de la presente invención, el procedimiento de la presente invención puede comprender otros pasos de procedimiento. Un ejemplo de un paso adicional del procedimiento es el secado por evaporación. En una modalidad preferida de la presente invención, el surfactante preparado mediante el procedimiento de la presente puede secarse por evaporación. El secado por evaporación es un paso de procedimiento bien conocido por las personas con experiencia común en la industria. Procedimiento más preferido de la presente invención El procedimiento más preferido de la presente invención es un procedimiento continuo para la preparación de un surfactante, el procedimiento comprende el paso de mezclar un primer componente que comprende un precursor ácido del surfactante aniónico con un segundo componente que comprende un agente de neutralización seleccionado de materiales inorgánicos alcalinos, materiales inorgánicos alcalinotérreos, y mezclas de éstos, en donde la relación molar del primer al segundo componente es de 1 :1 a 1 :1.5 utilizando uno o más mezcladores estáticos, caracterizado además porque el agente de neutralización se adiciona en una proporción en donde la presión dentro del mezclador estático es superior a 300.000 Pa para obtener un grado de neutralización de por lo menos 80% y un contenido de humedad del surfactante de menos de 20% en peso.

EJEMPLOS Los siguientes son ejemplos de un solo procedimiento continuo para la preparación de un surfactante que comprende LAS. 1. El ácido HLAS, como un primer componente que tiene una temperatura de 35 °C, se bombea utilizando una bomba de desplazamiento positivo desde un primer recipiente de almacenamiento y se dosifica continuamente controlada por un primer medidor de flujo másico, a un segundo componente que contiene una solución acuosa de 50% en peso de hidróxido de sodio. Los componentes combinados se alimentan a un mezclador estático en línea. La cantidad de agente de neutralización adicionada es suficiente para neutralizar totalmente el ácido LAS del primer componente. La solución de hidróxido de sodio al 50% en peso se dosifica utilizando una segunda bomba de desplazamiento positivo controlada por un segundo medidor de flujo másico. En el momento preciso 5 cuando los componentes combinados entran al mezclador estático y comienza la reacción, la temperatura se eleva hasta 175 °C y la presión en la entrada del mezclador estático es 900.000 Pa. Al salir del mezclador estático, la temperatura es 140 °C y la presión es 450.000 Pa. La mezcla tiene buen color 10 y se encuentra totalmente neutralizada. 2. El ácido HLAS, como un primer componente que tiene una temperatura de 55 °C, se bombea utilizando una bomba de desplazamiento positivo desde un recipiente de almacenamiento y se dosifica continuamente a un segundo 15 componente que contiene una solución acuosa de 50% en peso de hidróxido de sodio. Los componentes combinados se alimentan a un primer mezclador estático. La cantidad de agente de neutralización adicionado es suficiente para neutralizar totalmente el ácido LAS del primer componente. La 20 solución de hidróxido de sodio al 50% en peso se dosifica utilizando una bomba de desplazamiento positivo controlado por un medidor de flujo másico. En el momento preciso cuando los componentes combinados entran en el primer mezclador estático, la temperatura se eleva hasta 175 °C y la presión en la entrada del primer mezclador estático es 900.000 Pa. Al salir del primer mezclador estático, la temperatura es 150 °C y la presión es 700.000 Pa 50 s"1. La 5 mezcla ahora entra en un segundo mezclador estático antes de lo cual un punto adicional de inyección de líquido se coloca mediante el cual se añade agua adicional al procedimiento. Luego se pasa la mezcla a través de un segundo mezclador estático. Al salir del segundo mezclador estático, la 10 temperatura es 130 °C y la presión es 450.000 Pa. La mezcla tiene buen color y se encuentra totalmente neutralizada.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento continuo para la preparación de un surfactante, el procedimiento comprende el paso de mezclar un primer componente que comprende un precursor ácido de surfactante con un segundo componente que comprende por lo menos una cantidad equivalente molar de un agente de neutralización utilizando uno o más mezcladores estáticos, caracterizado porque el agente de neutralización se adiciona en una proporción.

2. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además por el uso de dos mezcladores estáticos.

3. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque los dos mezcladores estáticos están en serie y en donde hay un punto de inyección de líquido ubicado entre los dos mezcladores estáticos en serie.

4. El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el precursor ácido del surfactante es un precursor ácido del surfactante aniónico y en donde el procedimiento se realiza en ausencia de surfactantes no iónicos.

5. El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el agente de neutralización se selecciona de materiales inorgánicos alcalinos, materiales inorgánicos alcalinotérreos, y mezclas de éstos.

6. El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque se obtiene un grado de neutralización de por lo menos 80%.

7. El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque la presión dentro del mezclador estático es mayor de 200.000 Pa.

8. El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque la temperatura dentro del mezclador estático es mayor de 100 °C pero menor de 250 °C.

9. El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el tiempo de permanencia del surfactante en el mezclador estático es más corto que 10 minutos.

10. El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el procedimiento comprende además el paso de secado por evaporación.

11. El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el procedimiento comprende además el paso de secado por evaporación del surfactante.

12. El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el primer componente comprende (a) de 20% a 98% en peso de precursor ácido del surfactante y (b) de 2% a 80% en peso de un portador líquido.

13. El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el segundo componente comprende (a) de 20% a 98% en peso de agente de neutralización y (b) de 2% a 80% en peso de un portador líquido.

14. El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque la relación molar del precursor ácido del surfactante y el agente de neutralización es de 1 :1 a 1 :10.

15. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el contenido de humedad del surfactante es menos de 35% en peso.

16. Un procedimiento continuo para la preparación de un surfactante, el procedimiento comprende el paso de mezclar un primer componente que comprende un precursor ácido del surfactante aniónico con un segundo componente que comprende un agente de neutralización seleccionado de materiales inorgánicos alcalinos, materiales inorgánicos alcalinotérreos, y mezclas de éstos, en donde la relación molar del primer al segundo componente es de 1 :1 a 1 :1.5 utilizando uno o más mezcladores estáticos, caracterizado porque el agente de neutralización se adiciona en una proporción en donde la presión dentro del mezclador estático es mayor de 300.000 Pa para obtener un grado de neutralización de por lo menos 80% y un contenido de humedad del surfactante de menos de 20% en peso.