способ нейтрализации алкилбензолсульфокислоты

Формула изобретения

1. Способ нейтрализации алкилбензолсульфокислоты с использованием агента нейтрализации при повышенной температуре, отличающийся тем, что в качестве агента нейтрализации используют 30 - 45%-ный водный раствор карбоната натрия, который смешивают с алкилбензолсульфокислотой с одновременным распределением реакционной массы в виде тонкого турбулизированного слоя на нагретой поверхности реакционного аппарата.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс ведут с избытком карбоната натрия 1 - 5%.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что тонкий турбулизированный слой образуют путем разбрызгивания реакционной массы на нагретую поверхность аппарата центробежным ротором и размазывания реакционной массы лопатками вращающегося ротора по этой поверхности до толщины слоя 0,1 - 1,0 см.

4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что время пребывания реакционной массы на нагретой поверхности составляет 10 - 60 с.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к усовершенствованию способа нейтрализации алкилбензолсульфокислоты, имеющей широкое применение в промышленности, в частности в производстве сульфонола.

Наиболее близким аналогом предлагаемого способа является способ нейтрализации алкилбензолсульфокислоты каустической содой. Недостатком этого способа является применение относительно дорогого нейтрализующего агента.

Задачей предлагаемого изобретения является удешевление агента нейтрализации.

Поставленная задача решается путем нейтрализации алкилбензолсульфокислоты с использованием агента нейтрализации при повышенной температуре, причем в качестве агента нейтрализации используют 30-45%-ный водный раствор карбоната натрия, который смешивают с алкилбензолсульфокислотой с одновременным распределением реакционной массы в виде тонкого турбулизированного слоя на нагретой поверхности реакционного аппарата. Процесс ведут с избытком карбоната натрия 1-5%. Тонкий турбулизированный слой образуют путем разбрызгивания реакционной массы на нагретую поверхность аппарата центробежным ротором и размазывания реакционной массы лопатками вращающегося ротора по этой поверхности до толщины слоя 0,1-1 см. Время пребывания реакционной массы на нагретой поверхности составляет 10-60 c.

Кроме дешевизны нужно отметить и еще одно преимущество использования карбоната натрия в качестве агента нейтрализации. В алкилбензолсульфокислоте как правило содержатся ангидриды кислоты, которые после нейтрализации щелочью не разлагаются, что приводит к изменению pH до кислых сред при хранении алкилбензолсульфоната натрия. А изменение pH приводит к ухудшению продукта по цветности из-за контакта кислого продукта с материалом тары (железо). При нейтрализации карбонатом натрия в готовом продукте всегда имеется небольшой избыток агента нейтрализации (что недопустимо при применении щелочи), который и регулирует pH продукта, не давая продукту изменить pH из-за ангидридов до кислых сред.

Предложенный способ нейтрализации алкилбензолсульфокислоты предотвращает образование пены из-за присутствия большого количества углекислого газа. Наши исследования показали, что при концентрации карбоната натрия в воде в пределах 30-45% поверхностное натяжение раствора резко возрастает, что приводит к уменьшению образования пены и к ухудшению ее структуры, а следовательно, к потере устойчивости. Концентрация водного раствора карбоната натрия должна быть в пределах 30-45% (оптимально - 35%). При более низкой концентрации идет образование пены, при концентрации выше 45% происходит загустение смеси, что затрудняет образование тонкого реакционного слоя. Если реакционная поверхность представляет собой достаточно тонкий слой (0,1-1 см), пена практически не образуется, и скорость дегазации резко увеличивается, что повышает производительность процесса. Время пребывания смеси в зоне, где происходит реакция и дегазация, 10-60 с.

Технически такой процесс можно осуществить в следующих аппаратах: роторно-пленочные испарители, дистилляторы, реакторы вертикальные и горизонтальные.

В результате процесса получают алкилбензолсульфонат натрия в виде пасты или раствора в виде нужной концентрации. В последнем случае после дегазации, когда пена уже не образуется, добавляют соответствующее количество воды.

Пример (в расчете на 1 т сульфонола 100%-ного).

Расход Na₂CO₃ - 165 кг.

Расход воды при использовании 35%-ного раствора - 306,43 кг.

Расход 95%-ной алкилбензолсульфокислоты - 561,75 кг.

Примем избыток соды равным 1,05, т.о. расход соды - 173 кг.

Время смешения реагентов - 3-5 с и время дегазации CO₂ из тонкого слоя, образованного лопатками ротора или мешалкой, 10 - 60 с.

Температура процесса 40-60^oC. При этом образуется 1000 кг сульфонола 100%-ного и отводится из реактора 15,41 кг CO₂. Сульфонол выводят из реактора в виде плиты, содержащей 30-35% воды.

Далее, если требуется получить 45-50%-ный раствор сульфонола, как это обычно принято, добавляют еще около 700 кг воды.