Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОСНОВЫ СИНТЕТИЧЕСКИХ МОЮЩИХ СРЕДСТВ "ГАММА"
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОСНОВЫ СИНТЕТИЧЕСКИХ МОЮЩИХ СРЕДСТВ "ГАММА"

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОСНОВЫ СИНТЕТИЧЕСКИХ МОЮЩИХ СРЕДСТВ "ГАММА"

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в производстве синтетических моющих средств. Сущность: реакцию сульфатирования α-олефинов (C12-C14) проводят при температуре 13-18oC прибавлением серной кислоты в среде хлористого этила, содержащей 10-25% формальдегида в виде параформа, формалина или уротропина и хлористый этил при весовом соотношении к кислоте 1:1. Затем прибавляют к серной кислоте 0,1-0,15 вес. % (C2H5)3CH2C6H5N+Cl- и выдерживают сульфомассу в течение 1 ч при этой температуре с последующей нейтрализацией. Технический результат: повышение потребительских качеств моющих средств. 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2145343
Класс(ы) патента: C11D1/12, C07C303/24
Номер заявки: 97121960/04
Дата подачи заявки: 26.12.1997
Дата публикации: 10.02.2000
Заявитель(и): ООО "Гамма"
Автор(ы): Шаванов С.С.; Макаров Н.М.
Патентообладатель(и): ООО "Гамма"
Описание изобретения: Изобретение относится к производству синтетических моющих средств бытового и технического назначения, в частности к способу получения ионогенных поверхностно-активных веществ, относящихся к классу алкилсульфатов.
Известно, что сульфативирование длинноцепочечных алкенов C10-C18 приводит к втор-алкилсульфатам, обладающм высокими пенообразующими и моющими свойствами. Вторичные алкилсульфаты получают также из вторичных спиртов взаимодействием с концентрированной серной кислотой. Первичные алкилсульфаты, обладающие также высокими моющими и пенообразующими свойствами, получают взаимодействием первичных длинноцепочечных спиртов и концентрированной серной кислоты. Следовательно, смесь первичных и вторичных алкилсульфатов потенциально обладает более высокими потребительскими качествами, чем первичные и вторичные взятые раздельно. /"Синтетические моющие и очищающие средства", Г. Штюпель, г. Москва, 1960/
Сульфатирование длинноцепочечных алкенов для обеспечения удовлетворительных выходов алкилсульфатов осуществляют 90 - 98%-ой серной кислотой при 10 - 15oC и мольном соотношении кислоты к алкену, равном 2:1. Такой же избыток кислоты применяют при сульфатировании первичных, либо вторичных спиртов. Для отделения избыточной серной кислоты получаемую сульфомассу обрабатывают водой. /Э.Е. Джильберт "Сульфирование органических соединений", изд. Химия, г. Москва, 1969/
В основе разработки Пермского НИИПМ лежит реакция сульфатирования α-олефинов C12-C14 серной кислотой в присутствии формальдегида, взятого в виде параформа. (мольное соотношение α-олефин:формальдегид равно 2:1-1,2).
Проведение сульфатирования в этих условиях приводит к получению смеси алкилсульфатов и сульфатов алкандиолов, применяемых для получения жидких, пастообразных и порошковых моющих средств.
Разработка освоена в промышленности на Стерлитамакском п/о "Авангард" и получаемый продукт, согласно ТУ 84-7509103 392-92, носит торговое название "Сульфатол". (Натриевая или аммониевая соль).
"Сульфатол" как и другие известные в литературе алкилсульфаты не имеют строгой химической номенклатуры и состоит из смеси алкилсульфатов и сульфатов алкандиолов, представленных в основном следующими соединениями.






и так далее, где R - алкил C12-C14; Me - Na, NH4.
Наряду с основными продуктами образуется небольшое количество сульфата натрия.
Технологический процесс получения "Сульфатола" состоит из следующих основных стадий.
1. Приготовление раствора параформа в серной кислоте (t не выше 30oC)
2. Синтез кислых сульфатов прибавлением к полученному раствору серной кислоты фракции α-олефинов C12-C14 (t - не более 20oC) при мольном соотношении кислота: олефин = 3,5 : 1
3. Разбавление сульфомассы водой (t - 30 - 40oC) до 60 - 70%-ной концентрации и отделение отработанной серной кислоты.
4. Нейтрализация "Сульфатола" - H 20%-ной NaOH (t = 40oC)
Нормы расхода сырья на 1,0 тонну "Сульфатола" приведены в таблице.
Разработка предусматривает получение натриевых солей с содержанием ПАВ до 40%, сульфатов в пределах 10% и несульфированных углеводородов до 5%
К основным недостаткам разработанной технологии можно отнести:
Необходимость разбавления получаемой сульфомассы водой для отделения избыточной 60 - 70% серной кислоты, а также необходимость проведения энергоемкой операции - регенерации серной кислоты, что приводит к высокой коррозии оборудования и большому объему загрязненных органическими примесями сточных вод.
Невысокая воспроизводимость процесса ввиду того, что сульфирование α-олефинов проводится прибавлением последних к раствору концентрированной кислоты, и, следовательно, трудность в поддержании заданного режима сульфирования.
Большой расходный коэффициент α-олефинов.
Применение большого избытка от теоретического к α-олефину серной кислоты - 3,5:1.
Целью предлагаемого изобретения является разработка бессточной технологии получения смеси алкилсульфатов и сульфатов алкандиолов, снижение энергоемкости процесса, повышение выхода целевых продуктов.
Поставленная цель достигается тем, что реакцию сульфатирования проводят прибавлением α-олефинов к раствору серной кислоты и формальдегида, взятого в виде параформа, уротропина или формалина в среде хлористого этила, при кипении реакционной массы (13 - 18oC), в присутствии 0,1 - 0,2% к серной кислоте катализатора, в качестве которого применен триэтилбензиламмоний хлорид, с дальнейшим перемешиванием полученной сульфомассы при этой температуре с одновременной отдувкой азотом остаточного хлористого этила в течение 0,5 - 1 ч и ее нейтрализаций путем прибавления к 18 - 20%-ной водной NaOH при температуре 35 - 40oC, с дальнейшим выдерживанием натриевой соли при перемешивании и температуре 60 - 70oC в течение 1 - 1,5 ч.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.
В реактор, снабженный перемешивающим устройством, термометром, делительной воронкой, обратным холодильником, помещают расчетное количество 90 - 98% серной кислоты и 10 - 25 вес.% к серной кислоте формальдегида, взятого в виде формалина, параформа или уротропина, и смесь при температуре 25 - 30oC перемешивают в течение 0,5 ч. После этого полученный раствор охлаждают до 10 - 15oC и прибавляют хлористый этил при весовом соотношении к серной кислоте, равном 1:1. К полученной смеси при перемешивании прибавляют эквимолярное количество к серной кислоте α-олефины с такой скоростью, чтобы температура в реакторе не превышала 13 - 18oC. Выкипающий хлористый этил через обратный холодильник собирают в приемник и далее используют в повторном синтезе. По окончании прибавления α-олефинов к полученной сульфомассе прибавляют 0,1 - 0,2 вес.% к серной кислоте (C2H5)CH2C6H5N+Cl- (триэтилбензиламмоний хлорид) и реакционную массу перемешивают в течение 1 ч с одновременной продувкой реакционной массы азотом, подаваемым через барботер. После этого полученную сульфомассу подают в реактор, где при перемешивании находится расчетное количество 18 - 20%-ной водной NaOH. Нейтрализацию проводят при температуре 35 - 40oC. По окончании прибавления сульфомассы в щелочь реакционную массу доводят до pH 10 - 11 и в течение часа нагревают до 60 - 70oC. Полученная смесь сульфатов содержит ПАВ не менее 40%, сульфата натрия 7 - 9%, несульфированные продукты составляют 0,1 - 0,15%.
Как видно, применение в качестве растворителя хлористого этила, а также применение четвертичной аммонийной соли в качестве катализатора позволяют, без сточных вод и без применения избытка серной кислоты, получать высококачественную основу жидких и пастообразных моющих средств с небольшими энергозатратами.
Способ поясняется следующими примерами.
Пример 1. В реактор, снабженный перемешивающим устройством, термометром, обратным холодильником и делительной воронкой, помещают 53 г (0,5 моль) серной кислоты (92%-ной концентрации) и 3,7 г параформа (0,25 моль). Смесь перемешивают 0,5 ч до получения гомогенного раствора. После этого реактор охлаждают до 10 - 15oC и прибавляют 53 г хлористого этила. При этой температуре из делительной воронки постепенно прибавляют 90 г (0,5 моль) α-олефинов. Температура в реакторе поднимается до 13 - 18oC, и выкипающий хлористый этил через обратный холодильник собирают в приемник, охлаждаемый до 5 - 10oC. Прибавление α-олефинов заканчивается за 30 - 45 мин, после чего в реактор прибавляют 0,49 г (0,1%) (C2H5)3CH2C6H5NCl и реакционную массу при этой температуре перемешивают в течение 1 ч, одновременно продувая реакционную массу азотом через барботер. После этого полученную сульфомассу выгружают из реактора, куда помещают 100 г водной 20%-ной NaOH. При перемешивании из делительной воронки в реактор постепенно прибавляют ранее полученную сульфомассу. Температуру в реакторе поддерживают в пределах 35 - 40oC. По окончании прибавления сульфомассы прибавлением дополнительно 10 - 20 г водной NaOH pH среды доводят до 10-11 и полученную смесь алкилсульфатов нагревают в течение 1 ч до 60 - 70oC. Получено 257 г белой пастообразной массы, содержащей 44% ПАВ, 7% сульфата натрия и 0,1% несульфированных.
Пример 2. В условиях примера 1 к серной кислоте 98%-ной концентрации прибавлено 3 г формальдегида, взятого в виде 35%-ного водного раствора. Получено 264 г белой пастообразной массы, содержащей 40,1% ПАВ, 9,9% сульфата натрия и 0,15% несульфированных.
Пример 3. В условиях примера N 1 к 91%-ной серной кислоте прибавлено 3,0 г уротропина (15% формальдегида в расчете на H2SO4). Получено 274 г белой пастообразной массы, содержащей 46% ПАВ, 10% сульфата натрия и 0,1% несульфированных.
Пример 4. В условиях примера N 1 к 90%-ной серной кислоте прибавлено 1,5 г параформа. Получено 280 г белой пастообразной массы, содержащей 40,5 ПАВ, 9,5% сульфата натрия и 0,15% несульфированных.
Формула изобретения: Способ получения основы жидких, пастообразных и порошковых моющих средств сульфатированием α-олефинов C12 - C14 в присутствии формальдегида с дальнейшей обработкой сульфомассы водной NaOH, отличающийся тем, что реакцию сульфатирования ведут в среде хлористого этила при температуре 13 - 18oC путем прибавления α-олефинов к серной кислоте 90 - 98%-ной концентрации (преимущественно 91 - 93%), содержащей 10 - 25% формальдегида в виде параформа, формалина или уротропина и хлористый этил при весовом соотношении к кислоте 1 : 1, с последующим прибавлением 0,1 - 0,15% веса к серной кислоте (C2H5)3 CH2C6H5N+Cl- и выдерживанием сульфомассы при этой температуре в течение 1 ч с дальнейшей обработкой сульфомассы 18 - 20%-ной водной NaOH путем прибавления сульфомассы к водной щелочи при температуре 35 - 40oC и выдерживанием реакционной массы при температуре 60 - 70oC в течение 1 ч.