DE1468013B - Verfahren zur Sulfonierung von Kohlen Wasserstoffgemischen - Google Patents
Verfahren zur Sulfonierung von Kohlen WasserstoffgemischenInfo
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Description
Es ist aus den USA.-Patentschriften 2 061618 bis 2 061 620 sowie 2 094 451 bekannt, Olefine mittels
starker Sulfonierungsmittel, wie Oleum, Chlorsulfonsäure oder Schwefeltrioxid, in Gegenwart von Lösungsmitteln
zu sulfonieren und das Reaktionsprodukt anschließend einer Hydrolyse zu unterwerfen. Diese Verfahren
weisen jedoch verschiedene Nachteile auf. So kommt man beispielsweise bei Verwendung von Oleum
oder Chlorsulfonsäure zu mangelhaften, unter 90% liegenden Sulfonierungsgraden. Sulfonierte Produkte
mit hohem Olefingehalt sind jedoch technisch unbrauchbar; darauf aufgebaute Wasch- oder Reinigungsmittel
lassen sich nicht in Sprühtürmen verarbeiten und zeigen keine befriedigende Reinigungswirkung. Eine Abtrennung des nicht umgesetzten
Olefins vom sulfonierten Produkt stößt auf erhebliche technische Schwierigkeiten und ist unwirtschaftlich.
Bei Verwendung von Oleum enthält das Reaktionsgemisch nach beendeter Sulfonierung darüber hinaus
noch große Mengen an nicht umgesetzter Schwefelsäure, was einen hohen Alkaliverbrauch, bei der Neutralisation
bzw. alkalischen Hydrolyse bedingt und zu hohen Salzgehalten im Endprodukt führt. Im Falle der
Chlorsulfonsäure muß man vielfach den bei der Sulfonierung entbundenen Chlorwasserstoff auffangen
bzw. das bei der Sulfonierung in das Olefinsulfonatmolekül eingetretene Chloratom durch Hydrolyse abspalten.
Sulfoniert man die Olefine mit dem wesentlich stärker wirkenden, nicht gebundenen Schwefeltrioxid,
so fallen die Sulfonierungsprodukte als zähe braunschwarze Massen an, die zu einer weiteren technischen
Verwendung kaum geeignet erscheinen.
Bei den bisher bekanntgewordenen Verfahren, wozu neben den USA.-Patentschriften 2 061 618 und
2 094 451 auch die Veröffentlichung von Bordwell und Peterson im »Journal of the American
Chemical Society«, 76 (1954), S. 3952 bis 3956, zählt, wird die Sulfonierung mit Schwefeltrioxid daher stets
in Gegenwart inerter Lösungsmittel durchgeführt und betont, daß bei Abwesenheit der Lösungsmittel eine
Zersetzung bzw. Polymerisation des Olefins eintritt. Die stets mit Verlusten und zusätzlichem Aufwand
verbundene Rückgewinnung der verwendeten Lösungsmittel und die Notwendigkeit, -bei der Sulfonierung
größere Flüssigkeitsmengen durchzusetzen, stellen die Wirtschaftlichkeit der beschriebenen Verfahren in
Frage.
Es wurde nun eine Arbeitsweise gefunden, bei der man ohne Anwendung von Lösungsmitteln zu hell gefärbten,
wasserlöslichen »Olefinsülfonaten« mit hohem Sulfonierungsgrad und guter Wasch- und Reinigungskraft
gelangt.
Beansprucht wird ein Verfahren zum Sulfonieren von Kohlenwasserstoffgemischen, die zu mindestens
85 °/0) vorzugsweise zu mehr als 90 '% aus Monoolefinen
mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und endständiger Doppelbindung bestehen, mit gasförmigem, mit Inertgas
verdünntem Schwefeltrioxid, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man je Mol a-Olefin insgesamt 1,1 bis
1,5 Mol Schwefeltrioxid anwendet und die Sulfonierung in zwei Stufen vornimmt, wobei man in der ersten
Stufe unter Einhaltung einer Temperatur von 10 bis 5O0C und einer Konzentration des Schwefeltrioxids im
Inertgas von 0,5 bis 20 Volumprozent die Sulfonierung so lange fortsetzt, bis der Gehalt des noch nicht sulfonierten
a-Olefins auf 70 bis 25%, vorzugsweise 65 bis 30%, abgesunken ist, und dann in der zweiten Stufe
bei Temperaturen von 20 bis 60° C und einer Schwefeltrioxidkonzentration,
die weniger als 75% der in der ersten Stufe angewendeten Konzentration ausmacht
und im Bereich von 0,2 bis 10 Volumprozent liegt, sowie einer Reaktionszeit, die höchstens 80% der in der
ersten Stufe aufgewendeten Zeit beträgt, die Sulfonierung bis zu einem Sulfonierungsgrad von über 90%
fortführt.
Beide Sulfonierungsstufen können dabei in mehrere aufeinanderfolgende Reaktionszonen unterteilt sein.
ίο Vorzugsweise besteht die erste Sulfonierungsstufe aus
zwei bis zehn, die zweite Sulfonierungsstufe aus einer bis drei Reaktionszonen.
Die als Ausgangsmaterialien dienenden Monoolefine mit vorzugsweise 10 bis 20 Kohlenstoffatomen im
Molekül oder deren Gemische können gerad- oder verzweigtkettig sein und auch cycloaliphatische Gruppen
enthalten, wenn nur im Molekül eine endständige Doppelbindung vorhanden ist. Diese Olefine brauchen
nicht ganz rein zu sein; außer den «-Olefinen können in geringer Menge auch Paraffine oder Olefine mit innenständiger
Doppelbindung vorhanden sein, wobei jedoch die Menge dieser Begleitstoffe nicht größer als
15 % und vorzugsweise geringer als 10 % sein soll. Von besonderer praktischer Bedeutung sind durch Kracken
von Paraffinwachsen hergestellte endständige Olefine, die technisch in einer Reinheit von wenigstens 90%,
vorzugsweise mehr als 93 % hergestellt werden können.
Das als Sulfonierungsmittel dienende gasförmige
Schwefeltrioxid wird mit Inertgasen verdünnt angewandt, wobei die Schwefeltrioxidkonzentration des
gasförmigen Sulfonierungsmittels in der ersten Reaktionsstufe vorzugsweise 1 bis 10 Volumprozent betragen
kann. In der zweiten Stufe soll die Konzentration des Schwefeltrioxids weniger als 75% der in
der ersten Stufe angewendeten betragen und vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 5 Volumprozent liegen.
Als Inertgas kommen beispielsweise Luft und Stickstoff in Frage, jedoch eignen sich auch andere Inertgase,
wie Kohlendioxid oder Schwefeldioxid. Die insgesamt anzuwendende Menge an Schwefeltrioxid liegt
vorzugsweise bei 1,15 bis 1,35 Mol Schwefeltrioxid je Mol Olefin.
Es hat sich gezeigt, daß im Verlauf der Sulfonierung zu einem bestimmten Zeitpunkt in verstärktem Maße
Nebenreaktionen einsetzen, die unter stetiger Farbverschlechterung des Sulfonierungsproduktes ablaufen.
Über die Ursache des raschen Anstiegs dieser Nebenreaktionen läßt sich nichts aussagen. Die nachteiliger?
Veränderungen werden jedoch, weitgehend vermieden, wenn man die Sulfonierung in der angegebenen Weise
vornimmt. Dabei ist besonders auf den Gehalt des noch nicht sulfonierten Anteils an a-Olefinen zu
achten. Dieser bleibt im Verlauf der Sulfonierung über längere Zeit annähernd konstant, um dann gegen Ende
des Sulfonierungsprozesses rasch abzusinken, während der Gehalt des Unsulfonierten an Olefinen mit innenständiger
Doppelbindung infolge von Isomerisierungsreaktionen ansteigt. Die Überführung des teilsulfonierten
Gemisches in die zweite Reaktionsstufe erfolgt vorzugsweise dann, wenn im Verlauf der Sulfonierung
der a-Olefingehalt im Unsulfonierten auf 60 bis 30%
abgesunken ist. Der für eine vollständige Umsetzung erforderliche Überschuß an Schwefeltrioxid wird erst
in der zweiten Sulfonierungsstufe zugegeben, wobei gleichzeitig die Einwirkungszeit und die Konzentration
des Schwefeltrioxids im Gas gegenüber der voraufgegangenen Reaktionsstufe herabgesetzt werden. Auf
Grund dieser Maßnahmen in der kritischen letzten
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Phase der Olefinsulfonierung wird trotz hoher Sulfo- Schwefeltrioxid-Inertgas-Gemisches von unten nach
nierungsgrade ein bedeutend helleres Produkt als nach oben jedoch verhindern sollen, was beispielsweise
den bisher bekannten Verfahren erhalten. durch eingebaute Überlaufvorrichtungen bewirkt wer-
Die Sulfonierungsreaktion verläuft in der ersten den kann. Die Reaktionszonen können darüber hinaus
Stufe bei Temperaturen von 10 bis 50° C, vorzugsweise 5 mit Einbauten beliebiger Art, wie beispielsweise Füll-20
bis 45° C. Die Viskosität des SuIfonierungsproduktes körpern, Siebboden oder anderen bekannten Einnimmt
im Verlauf der Sulfonierung stetig zu, so daß bauten versehen sein, die den Kontakt zwischen Gas
zur Aufrechterhaltung einer ausreichenden Fließ- und Flüssigkeit verbessern. Beispielsweise können in
fähigkeit des Produktes eine Temperatursteigerung auf einer bestimmten Ausführungsform die Trennwände
mindestens 20° C beim Übergang in die folgende Sulfo- io aus Glockenboden, die zusätzlichen Einbauten aus
nierungsstufe bzw. Reaktionsstufe empfehlenswert ist. Siebboden bestehen. Jede Reaktionszone ist von einem
In der zweiten Sulfonierungsstufe soll die Temperatur Temperiermantel 6 umgeben, der Zu- und Abläufe 7
jedoch nicht über 6O0C hinausgehen und vorzugsweise und 8 für das Temperiermittel besitzt. Sie verfügt
30 bis 50° C betragen, da anderenfalls mit einer ferner über eine Leitung 9, durch die das Schwefeltristärkeren
Verfärbung des Sulfonate zu rechnen ist. 15 oxid-Inertgas-Gemisch in den Reaktionsraum einge-Die
Reaktion ist exotherm, es erübrigt sich daher leitet wird, und eine Austrittsleitung 10 für das von
normalerweise eine zusätzliche Wärmezuführung. In Schwefeltrioxid freie Inertgas. Das zu verarbeitende
den meisten Fällen ist eine Abführung der über- Ausgangsmaterial tritt durch die Leitung 4 in den
schüssigen Reaktionswärme erforderlich, und es Kopf des Reaktionsgefäßes ein, wo es durch den Verempfiehlt
sich, die optimale Temperatur in den Sulfo- 20 teiler 5, bei dem es sich um eine Brause, eine Zernierungsstufen
bzw. den einzelnen Reaktionszonen Stäuberdüse usw. handeln kann, aufgegeben wird. Das
durch eine jeweils angepaßte Kühlung aufrechtzuer- Material fließt nun durch die einzelnen Reaktionshalten, zonen hindurch, in denen es nach Maßgabe der fort-
Die Reaktionszeit hängt von der Schwefeltrioxid- schreitenden Sulfonierung mit frisch eingeleitetem
konzentration und der Art der verwendeten Reaktions- 25 Schwefeltrioxid in Berührung gebracht wird. Das sul-
apparatur ab. Sie läßt sich, wie allgemein bei konti- fonierte Material fließt durch die Leitung 11 und das
nuierlichen Verfahrensweisen, nur im Mittel angeben. Ventil 12 ab.
Die mittlere Verweilzeit des Gemisches in der Sulfo- A b b. 2 zeigt eine Variante der Reaktionszonen
nierungsapparatur beträgt, sofern auf eine zusätzliche, nach A b b. 1. Hier stellt jede Reaktionszone ein selbstintensive
Durchmischung des Reaktionsgutes mittels 30 ständiges Bauelement dar, und es werden mehrere dermechanischer
Vorrichtungen verzichtet wird, im allge- artige Reaktoren hintereinandergeschaltet. Man vermeinen
5 bis 120 Minuten. Bei Verwendung von wendet in der ersten Sulfonierungsstufe im allgemeinen
Reaktoren, die nach dem Dünnschichtprinzip arbeiten zwei bis zehn, vorzugsweise zwei bis fünf Reaktionsoder in denen das Reaktionsgut, beispielsweise durch zonen und in der zweiten Stufe eine bis drei Reaktions-Versprühen,
fein verteilt wird, können diese Zeiten er- 35 zonen an. In A b b. 2 wurden im wesentlichen dieheblich
herabgesetzt werden und einige Sekunden be- selben Bezugszahlen wie in A b b. 1 benutzt,
tragen. In den beiden Reaktionsstufen ist die Verweil- A b b. 3 zeigt eine Vorrichtung, wie sie sich für die zeit unterschiedlich lang. Sie soll in der zweiten Stufe produktions- und labormäßige Durchführung des Verkürzer sein als in der vorausgehenden. Gelangt bei- fahrens als geeignet erwiesen hat Das Reaktionsspielsweise in der zweiten Stufe ein Drittel der insge- 40 gefäß 13 ist von einem Temperiermantel 6 mit Zu- und samt vorgesehenen Schwefeltrioxidmenge zur Anwen- Ablauf 7 und 8 umgeben. In das ReaktionsgefäB dung, so soll die Verweilzeit in dieser Stufe weniger als führen die Leitungen 14 und 15 mit den Ventilen 16 em Drittel, beispielsweise ein Viertel der gesamten und 17 hinein, durch die zu sulfonierendes Material mittleren Verweilzeit betragen. Dies läßt sich beispiels- und Schwefeltrioxid-Inertgas-Gemisch eingeleitet werweise dadurch erreichen, daß man das Volumen der 45 den. Das schwefeltrioxidfreie Inertgas verläßt das zweiten Reaktionsstufe kleiner als das der ersten Stufe Reaktionsgefäß durch die Leitung 19; das verarbeitete wählt und so einen schnelleren Durchsatz erzielt. Material tritt in dem Maße, wie neues Material in das
tragen. In den beiden Reaktionsstufen ist die Verweil- A b b. 3 zeigt eine Vorrichtung, wie sie sich für die zeit unterschiedlich lang. Sie soll in der zweiten Stufe produktions- und labormäßige Durchführung des Verkürzer sein als in der vorausgehenden. Gelangt bei- fahrens als geeignet erwiesen hat Das Reaktionsspielsweise in der zweiten Stufe ein Drittel der insge- 40 gefäß 13 ist von einem Temperiermantel 6 mit Zu- und samt vorgesehenen Schwefeltrioxidmenge zur Anwen- Ablauf 7 und 8 umgeben. In das ReaktionsgefäB dung, so soll die Verweilzeit in dieser Stufe weniger als führen die Leitungen 14 und 15 mit den Ventilen 16 em Drittel, beispielsweise ein Viertel der gesamten und 17 hinein, durch die zu sulfonierendes Material mittleren Verweilzeit betragen. Dies läßt sich beispiels- und Schwefeltrioxid-Inertgas-Gemisch eingeleitet werweise dadurch erreichen, daß man das Volumen der 45 den. Das schwefeltrioxidfreie Inertgas verläßt das zweiten Reaktionsstufe kleiner als das der ersten Stufe Reaktionsgefäß durch die Leitung 19; das verarbeitete wählt und so einen schnelleren Durchsatz erzielt. Material tritt in dem Maße, wie neues Material in das
Die Sulfonierung wird unter den angegebenen Be- Reaktionsgefäß eingeleitet wird, durch den Überlauf 18
dingungen so weit geführt, bis das entstandene Sulfo- aus und wird dort in nachgeschaltete Reaktionsgefäße
nierungsprodukt nach der Hydrolyse und Neutrali- 50 geführt.
sation mit Alkalien zu wenigstens 90°/0 wasserlöslich Die Abbildungen sollen nur einige appaTative Möggeworden
ist. Da sich erfindungsgemäß Produkte mit lichkeiten schematisch, wiedergeben. Vielfache Ab-Sulfonierungsgraden
Von 92°/0, vorzugsweise von 94% Wandlungen sind möglich. Insbesondere können Reak-
und mehr herstellen lassen, erübrigt sich eine Ab- tionsapparatüren benutzt werden, die eine mechanische
trennung des UnsXilfonierten. 55 Bearbeitung des Reaktionsgutes, z. B. durch Rühren,
Da die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren er- Schwingungen, Versprühung usw. ermöglichen. Als
haltenen Olefinsulfonate nur wenig gefärbte Neben- vorteilhaft haben sich Reaktionsäpparate erwiesen,
produkte enthalten, zeichnen sie sich durch eine gute die nach dem Dünnschicht- oder Ringspaltprinzip
Bleichbafkeit und einen geringen Verbrauch an Bleich- unter mechanischer Bewegung arbeiten,
mitteln aus. Hydrolyse und Bleichung können auch 60 Die Olefine, deren Verarbeitung in den folgenden
mitteln aus. Hydrolyse und Bleichung können auch 60 Die Olefine, deren Verarbeitung in den folgenden
gleichzeitig vorgenommen werden. Beispielen beschrieben wird, sind durch Cracken von
Zur Durchführung des Sulfonierungsverfahrens Erdölparaffinen hergestellt worden und bestehen zu
kann beispielsweise eine Apparatur nach A b b. 1 96 bis 97 Gewichtsprozent aus endständigen, aliphatidienen.
Das Reaktionsgefäß besteht aus dem Rohr 1, sehen Olefinen. Der Rest besteht aus gesättigten
das durch Trennwände 2 in Reaktionszonen eingeteilt 65 Kohlenwasserstoffen und Diolefinen. Zur Durchist.
Diese Trennwände stellen Abschlußorgane dar, die führung der Versuche wurden 4rei hintereinandergeein
Durchströmen des zu sulfonierenden Materials von schaltete Gefäße der Art benutzt, wie sie in A b b. 3
oben nach unten gestatten, das Hindurchtreten des dargestellt und oben beschrieben worden sind. Die
Gefäße 1 und 2 stellen die erste Sulfonierungsstufe, das
Gefäß 3 die zweite Sulfonierungsstufe dar.
Zur Bestimmung der a-Olefingehalte im Unsulfonierten
wurden jeweils am Ablauf der einzelnen Gefäße Proben entnommen und 4- bis 5mal mit der
gleichen Menge Benzin (Siedepunkt 80 bis HO0C)
extrahiert. Nach Abdampfen des Lösungsmittels wurde das zurückbleibende Öl bei einem Druck von
12 Torr bei 80 bis 2000C destilliert und der Gehalt des
Destillats an «-Olefin durch Infrarot-Spektralanalyse ermittelt. Die angeführten Farbwerte wurden in einer
4-Zoll-Küvette im Lovibond-Tintometer von 5%igen
wäßrigen Lösungen der Sulfonate bestimmt. Etwa vorhandene unsulfonierte Anteile wurden nicht als Sulfonat
gerechnet.
Als Ausgangsmaterial diente ein Gemisch von Olefinen der Kettenlänge C15 bis C18 (mittlere Kettenlänge
Ciei5) mit der Jodzahl 118,5. In der ersten Sulfonierungsstufe
wurden zwei Reaktionsgefäße, in der zweiten Stufe ein Reaktionsgefäß verwendet. Der Inhalt
der hintereinander geschalteten graduierten Reaktionsgefäße konnte durch Regulierung des Überlaufs
von 2,5 bis 3,5 Liter variiert werden. Die Apparatur . wurde mit Olefin gefüllt und das Gefäß 1 auf einen
Flüssigkeitsinhalt von 3 1 eingestellt. In das Reaktionsgefäß 1 wurden nun kontinuierlich 11,8 kg Olefin je
Stunde entsprechend 15 1 Olefin je Stunde eingespeist und in·die drei Reaktionsgefäße gleichzeitig,stündlich
die insgesamt l,3fache molare Menge SO3 mit Luft verdünnt eingeleitet, wobei die SO3-Konzentration in
der ersten Stufe (Gefäß 1 und 2) 2 Volumprozent und in der zweiten Stufe (Gefäß 3) 1 Volumprozent SO3
betrug. Während im ersten Gefäß 50% SO3, bezogen auf 100 % Olefin, zur Anwendung gelangten, wurde
die Füllungshöhe der Gefäße 2 und 3 und die darin eingeführte SO3-Inertgasmenge schrittweise so verändert,
bis am Übergang vom zweiten Gefäß in das dritte. Gefäß ein a-Olefingehalt im Unsulfonierten von
58 bis 60°/0 gemessen wurde. In diesem Falle betrug die angewendete SO3-Menge, bezogen auf eingesetztes
Olefin, im zweiten Gefäß 42 % und im dritten Gefäß
38 % bei einem Flüssigkeitsinhalt der Gefäße 2 und 3 von 3,5 und 2,7 1.
Während des gesamten Versuches wurde mittels entsprechender Kühlung im ersten Reaktionsgefäß
. eine Temperatur von 25° C, im zweiten von 33° C und
im dritten von 37 bis 39°C aufrechterhalten. Die mittlere Verweilzeit des Reaktionsgemisches in der
Gesamtapparatur betrug 36 Minuten. Das aus dem letzten Gefäß ablaufende Produkt wurde nach Entnahme
eines Vorlaufes, der unberücksichtigt blieb, unter Kühlung mit der l,07fach molaren Menge an
10%iger Natronlauge versetzt und anschließend durch . 3stündiges Erhitzen auf 100° C hydrolysiert. Im Druckgefäß
bei 160°C nahm die Hydrolyse einer Vergleichs-. probe nur 15 Minuten in Anspruch. Eine 5°/oige Lösung
des hydrolysierten Olefinsulfonates ergab im Lovibond-Tintometer folgende Farbwerte: Gelb = 18,
Rot = 9,3, Blau = 0.
Auch am Überlauf der Reaktionsgefäße 1 und 3 wurden während des Versuches zum Vergleich Proben
entnommen und der Gehalt an a-Olefin im Unsulfonierten
bestimmt. Sie betrugen am Ausgang des ersten Gefäßes 90% und am Ausgang des dritten Gefäßes
7%.
In einem Vergleichsversuch mit einer einstufig durchgeführten Sulfonierung wurde ein 7,5 Liter fassendes
Reaktionsgefäß gemäß Abb. 3 mit dem gleichen Olefin gefüllt und stündlich 15 Liter entsprechend
11,8 kg davon eingespeist. Sulfoniert wurde mit einem l,3fachen Überschuß (auf Olefin bezogen) an 3%igem
Schwefeltrioxid im Gemisch mit Luft. Die Temperatur betrug 35°C, die mittlere Verweilzeit des Olefins
30 Minuten und der Sulfoniergrad 92%. Nach der Hydrolyse wurde ein dunkelgefärbtes Sulfonat erhalten,
dessen Farbzahlen in 5%iger Lösung oberhalb des Meßbereiches des Tintometers (Gelb
> 27, Rot > 27, Blau > 27) lagen.
In einer weiteren Versuchsreihe wurde die im Beispiel 1 beschriebene Anordnung beibehalten, die
Reaktionsbedingungen jedoch so abgeändert, daß der «-Olefingehalt im Unsulfonierten vor Eintritt in die
letzte Sulfonierungsstufe außerhalb der angegebenen Grenzen von 30 bis 75% lag. Die beiden Vergleichsversuche a und; b sind in der nachfolgenden Tabelle
dem Beispiel 1 gegenübergestellt. Die stündlich durchgesetzte Olefinmenge betrug wie im Beispiel 1 jeweils
151, entsprechend 11,8 kg Olefin/Std., die mittlere
Verweilzeit 36 Minuten. SO3-Konzentration (im ersten
und zweiten Gefäß 2%, im dritten Gefäß 1%) und Temperatur (erstes Gefäß 25° C, zweites Gefäß 33 0C
und drittes Gefäß 38°C) wurden ebenfalls konstant gehalten. Die Hydrolyse erfolgte gemäß der im Beispiel
1 angegebenen Weise.
| 30 | Bei- ■ spiel 1 |
Vergleichs versuch a j b |
20 25 85 : 81 87, 25: 21 1,8 |
| % SO3 (bezogen auf 100% 35 Olefin) Gefäß 1 Gefäß 2 Gefäß 3 % «-Olefin im Unsulfonierten vor Überführung in die zweite Stufe |
50 42 38 60 93 18 9,3 0 |
55 55 20 20 92 26 24 2,2 |
|
| Sulfonierungsgrad, % Lovibond-Farbzahl der 5%igen 45 Lösung Gelb ·. |
|||
| Rot .....,; | |||
| Blau |
Im Vergleich zu Beispiel 1 wurden in den Vergleichsversuchen a und b erheblich dunkler gefärbte Olefinsulfonate
mit niedrigerem Sulfoniergrad erhalten. Die stärkere Verfärbung. der Vergleichsprodukte kommt
insbesondere in den erhöhten Rot- und Blauwerten zum Ausdruck.
B e i s ρ i e 1 e 2 bis 4
In den nachfolgenden Beispielen wurde die gleiche Apparatur wie im Beispiel 1 verwendet. Die Füllung
betrug je nach Höhe des Überlaufrohres 2,5 bis 3,51 Olefin in den Gefäßen 1 und 2 und 2,5 bis 3,21 im
Gefäß 3. Als Ausgangsprodukt diente das im Beispiel 1 verwendete Olefin, als Sulfonierungsmittel mit
Luft verdünntes Schwefeltrioxid. Alle weiteren Maßnahmen sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt.
Das Sulfonat wurde nach Entnahme eines Vorlaufs in der im Beispiel angegebenen Weise hydrolysiert.
% SO3 (bezogen auf 100 °/0
Olefin)
erste Stufe
Olefin)
erste Stufe
Gefäß 1
Gefäß 2
zweite Stufe
Gefäß 3
SO3-Konzentration, Volumprozent
erste Stufe
zweite Stufe
°/0 «-Olefin im Unsulfonierten
am Ausgang der ersten Stufe.. stündlich durchgesetzte Olefin-
menge, kg
Temperatur, 0C
Gefäß 1
Gefäß 2
Gefäß 3
Verweilzeit, Minuten
SuIfoniergrad, °/0
Lovibond-Farbzahl der 5°/oigen
Lösung
Gelb
Blau
2 I
49 43
38
4 2
55 23,6
35 42 45 16 92
18 9,8 0
50 40
40
1 0,5
50 5,9
26 32 35 70 94
17 8,7 0
45 37
48
2 1
60 11,8
30
34 40 37 94
15 6,4 0
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zum Sulfonieren von Kohlenwasserstoffgemischen, die zu mindestens 85°/„, vorzugsweise zu mehr als 90% aus Monoolefinen mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen mit endständiger Doppelbindung bestehen, mit gasförmigem, mit Inertgas verdünntem Schwefeltrioxid, dadurch gekennzeichnet, daß man je Mol oc-Olefin insgesamt 1,1 bis 1,5 Mol Schwefeltrioxid anwendet und die Sulfonierung in zwei Stufen vornimmt, wobei man in der ersten Stufe unter Einhaltung einer Temperatur von 10 bis 50° C und einer Konzentration des Schwefeltrioxids im Inertgas von 0,5 bis 20 Volumprozent die Sulfonierung so lange fortsetzt, bis der Gehalt des noch nicht sulfonierten «-Olefins auf 70 bis 25°/0, vorzugsweise 65 bis 30°/0 abgesunken ist, und dann in der zweiten Stufe bei Temperaturen von 20 bis 60° C und einer Schwefeltrioxidkonzentration, die weniger als 75 % der in der ersten Stufe angewendeten Konzentration ausmacht und im Bereich von 0,2 bis 10 Volumprozent liegt, sowie einer Reaktionszeit, die höchstens 80°/0 der in der ersten Stufe aufgewendeten Zeit beträgt, die Sulfonierung bis zu einem Sulfonierungsgrad von über 90% fortführt.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen009 583/396
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