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Verfahren zur Herstellung von Natriumdodecylbenzolsulfonat Diese
Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Natriumdodecylbenzolsulfonat
großer Reinheit, das verbesserte oberflächenaktive Eigenschaften hinsichtlich der
Reinigung, Benetzung, Endemulgierung und Durchdringung aufweist.
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Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Herstellung von Alkarylsul
fonaten vorgeschlagen worden.
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Bei diesen Verfahren wurde das rohe aromatische Alkylierungsprodukt
vor der eigentlichen Sulfone rung z. B. durch Behandeln mit einer Säure, wie Schwefelsäure,
oder mit einem Absorptionsmittel, wie Silicagel, durch fraktioniertes Destillieren
oder mittels eines Lösungsmittelextraktionsverfahrens gereinigt. Wenn z. B. rohes
Dodecylbenzol durch Destillieren gereinigt wird, werden je risse Fraktionen aus
Alkarylkohlenwasserstoffen und nichtsulfonierbaren Kohlenwasserstoffen erhalten,
die nach üblichen Destillationsverfahren nicht getrennt werden können. Wenn solche
Gemische sulfoniert werden, wird je nach der verwendeten Menge des verwendeten Sulfonierungsmittels
entweder eine stark gefärbte, durch anorganische Säuren verunreinigte Sulfonsäure
erhalten, oder das Sulfonierungsprodukt fällt nur in geringer Ausbeute an.
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Nach dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren, bei dem ein Gemisch
aus sulfonierbaren und nichtsulfonierbaren Kohlenwasserstoffen sulfoniert werden
kann, eine aromatische Sulfonsäure von guter Farbe und geringem Gehalt an anorganischer
Säure erhalten wird und bei dem kleinere Mengen des Sulfonierungsmittels als bei
früheren Verfahren verwendet werden, werden diese Nachteile der bekannten Verfahren
beseitigt.
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Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung von Natriumdodecylbenzolsulfonat
aus dem Ge misch der bei der Alkylierung von Benzol mit Tetrapropylen als Nebenprodukt
anfallenden Kohlenwasserstoffe, das aus 45 bis 65 Molprozent, vorzugsweise 57 Molprozent,
aromatischen Kohlenwasserstoffen und 55 bis 35 Molprozent, vorzugsweise 43 Molprozent,
unsulfonierbaren Kohlenwasserstoffen besteht, vorgeschlagen, bei dem man in das
Gemisch der Kohlenwasserstoffe ein Sulfonierungsmittel in einer Menge einführt,
die 85 bis 11()0/o, vorzugsweise 97 bis 1070/0, der Menge Sulfonierungsmittel entspricht,
die sich stöchiometrisch mit dem in dem Gemisch von Kohlenwasserstoffen enthaltenen
aromatischen Kohlenwasserstoffen umgesetzt, nach Schichtentrennung die obere abgetrennte
Schicht, welche die unsulfonierbaren, mit noch misulfonierten aromatischen Kohlenwasserstoffen
verdünnten Kohlenwasserstoffe enthält, Sulfonierungsmittel in einer Menge einführt,
die 105 bis 135 0/o, vorzugsweise 105 bis 115e/o, der Menge entspricht, die sich
stöchiometrisch
mit dem in der abgetrennten oberen Schicht vorhandenen aromatischen Kohlenwasserstoffen
umsetzt, und bei dem man dann nach erneuter Schichtentrennung die aus der oberen.
Schicht gewonnenen sulfonierten aromatischen Kohlenwasserstoffe mit den aus der
ersten unteren Schicht gewonnenen sulfonierten aromatischen Kohlenwasserstoffen
vereinigt und dann die gesamten sulfonierten Kohlenwasserstoffe in an sich bekannter
Weise mit wäßriger Natriumhydroxydlösung neutralisiert.
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Jedes bisher verwendete Sulfonierungsmittel eignet sich auch für
das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren, z. B. Schwefelsäure, Chlorsulfonsäure,
Oleum, Schwefeltrioxyd. Im allgemeinen wird jedoch Schwefeltrioxyd oder Oleum bevorzugt
verwendet.
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Wenn Schwefeltrioxyd als Sulfonierungsmittel be nutzt wird, kann es
als solches oder als stabilisiertes flüssiges Schwefeltrioxyd, das im Handel erhältlich
ist und das mehr als 99 0/o verwertbares 503 enthält, verwendet werden. Das Schwefeltrioxyd
wird vorzugsweise mit einem Gas, das auf die anderen Bestandteile nicht einwirkt,
z. B. trockene Luft, Stickstoff, Kohlendioxyd, Schwefeldioxyd, ein niederes Alkan,
verdünnt. Ein mit trockener Luft verdünntes Schwefeltrioxyd wird vorzugsweise als
Sulfonierungsmittel verwendet. Das bevorzugte Gewichtsverhältnis von Luft zu Schwefeltrioxyd
kann dabei zwischen etwa 9 :1 und 1:1 liegen. Selbstverständlich können aber auch
höhere oder niedrige Verhältnisse ange
wendet werden. Bei niedrigen
Konzentrationen von S03 wird aber die Reaktionsgeschwindigkeit geringer; bei hohen
Konzentrationen wiederum wird wegen der hohen Reaktionsgeschwindigkeit eine ausreichende
Wärmeableitung schwierig. Offenbar ist die bevorzugte Konzentration von Schwefeltrioxyd
in der Mischung unabhängig von dem verwendeten besonderen Verdünnungsmittel.
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Nach der vorliegenden Erfindung wird eine Mischung von sulfonierbaren
und nichtsulfonierbaren Kohlenwasserstoffen mit Schwefeltrioxyd in einem mehrstufigen
Arbeitsgang sulfoniert, und zwar in jeder Stufe mit einer Schwefeltrioxydmenge,
die in direkter Beziehung zu der Konzentration der sulfonierbaren Kohlenwasserstoffe
steht, die in der Kohlenwasserstoffmischung beim Eintritt in jede einzelne Stufe
vorhanden ist, wobei man eine Sulfonsäure mit verbesserter Färbung und einen unsulfonierbaren
Kohlenwasserstoff erhält, in dem praktisch kein sulfonierbarer Kohlenwasserstoff
mehr vorhanden ist. Das Schwefeltrioxyd wird auf diese Weise wirksamer angewendet
als bei einer einstufigen Sulfonierung. Zwecks Erlangung dieser Vorteile wird die
Sulfonierung der Kohlenwasserstoffmischung am besten mit einer bestimmten Menge
Schwefeltrioxyd ausgeführt, die durch folgende Gleichung bestimmt wird: E= 112-0,22
C+5, worin E=Molprozent Schwefeitrioxyd nach dem Gehalt der Mischung an sulfonierbarem
Kohlenwasserstoff und C = Molprozent sulfonierbarer Kohlenwasserstoffe in der zu
sulfonierenden Kohlenwasserstoffmischung.
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Aus dieser Gleichung ist ersichtlich, daß, je höher die Konzentration
der sulfonierbaren Kohlenwasserstoffe in der zu sulfonierenden Kohlenwasserstoffmischung
ist, desto geringer die Menge Schwefeltrioxyd ist, die man verwenden muß. Wenn dagegen
die Konzentration der sulfonierbaren Kohlenwasserstoffe in der zu sulfonierenden
Kohlenwasserstoffmischung hoch ist, ist die Sulfonierung nicht vollständig, und
die nichtsulfonierbaren Kohlenwasserstoffe enthalten eine gewisse Menge sulfonierbarer
Kohlenwasserstoffe.
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Dies ist graphisch in Abb. 1 dargestellt, in der das Verhältnis der
Konzentration an sulfonierbaren Kohlenwasserstoffen in den zu sulfonierenden Kohlenwasserstoffen
zu der Konzentration an sulfonierbaren Kohlenwasserstoffen in den nichtsulfonierbaren
Kohlenwasserstoffen, die nach der Sulfonierung zurückbleiben, für die einzelnen
Schwefeltrioxydmengen angegeben ist. Im allgemeinen sind zwei Stufen ausreichend,
um die Konzentration an aromatischen Kohlenwasserstoff in den aliphatischen Kohlenwasserstoffen,
die nach der Sulfonierung zurückbleiben, auf Null zu reduzieren.
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Bekanntlich ist die Sulfonierungswärme einer sulfonierbaren Verbindung
mit Schwefeltrioxyd als Sulfonierungsmittel in starkem Maße von der Menge der sulfonierten
aromatischen Verbindungen abhängig. Es müssen deshalb besondere Mittel für die Wärmeabführung
vorgesehen werden. Eine geeignet gebaute Sulfonierungsvorrichtung hat eine längliche
Form und weist den entsprechenden Raum auf, um die gewünschte Umsetzung zu erreichen,
ehe die Mischung das Ende der Reaktionszone erreicht. Eine solche Vorrichtung, die
nach einigen Anderungen, auf die im folgenden hingewiesen wird, für das Sulfonierungsverfahren
nach
der vorliegenden Erfindung gut geeignet ist, ist im Handel erhältlich und in den
USA.-Patenten 2 063 065 und 2 063 066 beschrieben. Aus praktischen Gründen ist die
Kapazität dieser Vorrichtung be schränkt; die Fließgeschwindigkeiten der Reaktionsteilnehmer
durch das Gefäß müssen deshalb so eingestellt werden, daß die erforderliche Reaktionszeit
erhalten wird.
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Die besonderen Kennzeichen der vorliegenden Erfindung sind wirksame
Mischung, Umlauf der im Zusammenfluß durch eine Reaktionszone geführten Reaktionsteilnehmer,
gute Abführung der Reaktionswärme, Trennung der Mischung in zwei flüssige Schichten
und anschließende Sulfonierung der aliphatischen Kohlenwasserstoffschicht aus der
Mischung der ersten Reaktionszone. Das Sulfonierungsgemisch und die Kohlenwasserstoffbeschickung
werden am besten als Gas bzw. Flüssigkeit abgemessen und laufend in das Reaktionsgefäß
eingebracht.
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Der erfindungsgemäß zu verwendende, im Handel als »Dodecylbenzolzwischenprodukt«
bezeichnete, bei der Herstellung von Dodecylbenzol durch Alkylierung von Benzol
mit Tetrapropylen anfallende Ausgangsstoff weist einen Aromatengehalt zwischen 45
und 65 Molprozent auf; das im Handel im allgemeinen erhältliche Produkt besitzt
einen Aromatengehalt von etwa 57 Molprozent. Die typischen physikalischen Eigenschaften
eines solchen Materials sind folgende: Destillationsbereich Anfangssiedepunkt ...............
181° C 5% .............................. 189° C 100/o ............................
1910 C 50°/o ............................ 2020 C 90(>/o 2290 ......................
229° C 950/0 ...... ...... 2380 C Endsiedepunkt ................... 253° C Rückgewinnung
.................. 99 0/o API-Dichte bei 15,50 C .......... 40,5 Molekulargewicht,
durchschnittlich 193 Anilinpunkt ...... ....... .....27,80 C Aromaten ..... .........
......... 57 % Obwohl die Sulfonierung in fast jeder geeigneten Vorrichtung, die
den Anforderungen an Wärmeableitung und gründlicher Zumischung der Reaktionsteilnehmer
entspricht, ansatzweise oder kontinuierlich ausgeführt werden kann, bevorzugt man
doch ein kontinuierliches Verfahren unter Verwendung einer Vorrichtung mit einer
rotierenden Welle mit Schabern in einem ummantelten länglichen Zylinder. Beim Betrieb
entfernen die Schaber den Teil der Reaktionsmischung, der sich an den Wärmeaustauschflächen
der Vorrichtung befindet, so daß eine weitere Menge der Mischung mit der Wärmeaustauschfläche
zum Abkühlen in Berührung kommen kann. Die Einlässe für das Sulfonierungsmittel
sind an der Welle so angeordnet, daß das Sulfonierungsmittel an mehreren Stellen
und gerade vor den Schabern der Reaktionsmischung zuge setzt wird. Die Einführung
des Sulfonierungsmittels an mehreren Stellen ist sehr zweckmäßig, da dadurch die
Ansammlung des Sulfonierungsmittels an einer Stelle der Vorrichtung auf ein Mindestmaß
herabgesetzt und damit örtliche heiße Stellen vermieden werden. Eine Überhitzung
führt bekanntlich zur Verkohlung des Produktes. Als ein weiteres Mittel zur Vermeidung
von Überhitzung wird das aus sulfonierbaren und nichtsulfonierbaren Kohlenwasserstoffen
bestehende Gemisch an dem einen Ende der Vorrichtung eingelassen; beim Durchgang
desselben bildet es einen Film auf der Wärmeaustauschfläche der Vorrichtung.
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Wenn dieser Film zum ersten Mal mit dem Sulfonierungsmittel in Berührung
gebracht wird, wird er nur teilweise sulfoniert und in diesem Zustand von den langsam
vorrückenden Schabern entfernt. Das teilweise sulfonierte Material wird dann ein
Stück weiter wieder als Film auf die Wärmeaustauschfläche aufgebracht und mit einer
weiteren Menge Sulfonierungsmittel in Berührung gebracht. Schließlich wird, wie
oben beschrieben, das teilweise sulfonierte Material aus dem Reaktionsgefäß entfernt;
es scheidet sich in zwei Schichten; die obere Schicht mit nichtsulfonierbaren Kohlenwasserstoffen,
die in derselben einen Teil der sulfonierbaren Kohlenwasserstoffe aufgelöst haben,
wird durch ein zweites Reaktionsgefäß der gleichen Bauart geführt, wo sie wieder
mit dem Sulfonierungsmittel behandelt wird.
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Wenn Oleum als Sulfonierungsmittel verwendet wird, wird die optimale
Menge Oleum (210/o), die dabei verwendet wird, durch folgende Gleichung ausgedrückt:
E= 1,50-0,0026 C+0,05, worin E=Verhältnis von 21 0/o Oleum zu den sulfonierbaren
Kohlenwasserstoffen in der Mischung auf Gewichtsbasis und C = Molprozent sulfonierbarer
Kohlenwasserstoffe in der Mischung.
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Wie bei der Verwendung von Schwefeltrioxyd als Sulfonierungsmittel
ergibt sich aus dieser Gleichung, daß, je höher die Konzentration der sulfonierbaren
Kohlenwasserstoffe in der zu sulfonierenden Kohlenwasserstoffmischung ist, desto
geringer die Menge Oleum ist, die verwendet werden muß, um hellfarbige Sulfonate
zu ergeben. Wenn die Konzentration der sulfonierbaren Kohlenwasserstoffe hoch ist,
ist die Sulfonierung nicht vollständig, und die nichtsulfonierbaren Kohlenwasserstoffe
werden durch nichtsulfonierte sulfonierbare Kohlenwasserstoffe verunreineigt. Dies
ist in Abb. 2 graphisch dargestellt, wo das Verhältnis der Konzentration der sulfonierbaren
Kohlenwasserstoffe in der Kohlenwasserstoffmischung, die nach der Sulfonierung zurückbleiben,
für die verschiedenen Mengen Oleum angegeben ist. Die obige Gleichung und die graphische
Darstellung gelten speziell für 21°/oiges Oleum. Dem Fachmann ist natürlich bekannt,
daß solche Gleichungen und graphischen Darstellungen auch für Oleum mit anderer
Konzentration als 21 0/o hergestellt werden können.
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Die geeigneten und bevorzugten Temperaturen, die die Wärmeaustauschflächen
(Reaktionstemperatur) bei dem Sulfonierungsprozeß mit Schwefeltrioxyd oder Oleum
haben müssen, liegen zwischen - 1 und +820 C bzw. 38 und 660 C. Geeignete und bevorzugte
Mengen Sulfonierungsmittel, die in der ersten Sulfonierungsstufe verwendet werden,
müssen ausreichend sein, um 50 bis 97 0/o bzw. 85 bis 95°/o der in der Mischung
enthaltenen sulfonierbaren Kohlenwasserstoffe zu sulfonieren. In der letzten Sulfonierungsstufe
muß die Menge des Sulfonierungsmittels ausreichen, um die in der Mischung enthaltenen
sulfonierbaren Kohlenwasserstoffe vollständig zu sulfonieren. Anders ausgedrückt:
die Menge des Sulfonierungsmittels, die in der ersten Stufe verwendet wird, liegt
zwischen 85 und 110, besser 97 und 107B/o der Menge, die stöchiometrisch auf die
in der Mischung enthaltenen sulfonierbaren Kohlenwasserstoffe reagiert. Ebenso kann
in der letzten Sulfonierungsstufe die Menge des Sulfonierungsmittels zwischen 105
und 135, besser 105 und
115°/e der Menge liegen, die stöchiometrisch mit den sulfonierbaren
Kohlenwasserstoffen der Mischung reagiert.
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In den folgenden Beispielen werden bevorzugte Ausführungsformen des
erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens erläutert.
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Beispiel 1 Bei dem in diesem Beispiel beschriebenen Versuch wurde
eine für ein ununterbrochenes Verfahren geeignete Sulfonierungsvorrichtung verwendet.
Diese Vorrichtung bestand aus einer in Umdrehung zu versetzenden, mit Kratzern versehenen
Welle in einem ummantelten, länglichen, zylindrischen Behälter. Das zu sulfonierende
Material wurde in den Raum zwischen der sich drehenden Welle und Behälterwand eingeführt.
In dem Kühlmantel wurde ein Kühlmittel umgepumpt. Die Einlässe für das Sulfonierungsmittel
an der Welle sind so angeordnet, das das Mittel an einer Vielzahl von Stellen und
unmittelbar über den Kratzern in das Reaktionsgemisch gelangt.
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100 Teile eines handelsüblichen Dodecylbenzolzwischenproduktes, nach
der Analyse 57 Molprozent aromatischer Kohlenwasserstoffe, wurden in der ersten
Stufe mit 18 Teilen (107 °/o nach der Theorie) Schwefeltrioxyd, verdünnt mit 80Teilen
Luft in der oben beschriebenen Vorrichtung zur Umsetzung gebracht, die 650 cm2 Wärmeaustauschfläche,
zwei Schaberklingen und neun Düsen für Luft-Schwefeltrioxyd vor jeder Schaberklinge
aufwies. Die Ausgangstemperatur war ungefähr 60° C. Das gewonnene Produkt trennte
sich in eine Kohlenwasserstoffphase von 45 Teilen, nach der Analyse 5,5 °/o Aromaten,
und eine Sulfosäurephase.
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Die 45 Teile Kohlenwasserstoffe, nach der Analyse 5,5 O/o Aromaten,
wurden dann in einem Arbeitsgang der zweiten Stufe mit 1,12 Teilen (115e/o nach
der Theorie) Schwefeltrioxyd in Umsetzung gebracht, das in der Vorrichtung, die
in der ersten Stufe verwendet worden war, mit 7,5 Teilen Luft verdünnt war. Das
gewonnene Produkt trennte sich in eine Kohlenwasserstoffphase von 43 Teilen, die
bei der Analyse keinen Aromatengehalt ergab. Die gewonnene Sulfosäure wurde mit
der Sulfosäure aus der ersten Stufe gemischt und mit wäßrigem Natriumhydroxyd neutralisiert.
Auf Trockenbasis bezogen, wurden 64,5 Teile Natriumdodecylbenzolzwischenproduktsulfonat,
nach der Analyse 93 <)/o Natriumdodecylbenzolzwischenproduktsulfonat und 7°/o
Natriumsulfat, gewonnen. Die Ausbeute an Natriumdodecylzwi schenproduktsulfonat
betrug somit 69 0/o, auf den Dodecylbenzolgehalt des verwendeten Ausgangsmaterials
bezogen. Dieses Produkt löste sich in Wasser auf und ergab eine hellweinrotgefärbte
Lösung.
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Beispiel 2 Nachdem eine Reihe von Versuchen unternommen worden war,
aus denen sich ergab, daß 135 0/o der theoretischen Menge Schwefeltrioxyd zur Sulfonierung
erforderlich waren, wurden die aromatischen Kohlenwasserstoffe zwecks Vergleich
in einer Arbeitsstufe vollständig sulfoniert.
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Mit der Vorrichtung, die im Beispiel 1 verwendet wurde, wurden 100
Teile Dodecylbenzolzwischenprodukt, nach der Analyse 57 Molprozent aromatische Kohlenwasserstoffe,
mit 23,8 Teilen (1350/o nach der Theorie) Schwefeltrioxyd umgesetzt, die mit 100
Teilen Luft verdünnt waren. Die sich bildende Kohlenwasserstoffschicht war frei
von Aromaten. Nach Neutralisierung der so gewonnenen Sulfosäure mit wäßrigem
Natriumhydroxyd
und Trocknung wurden 68,2 Teile Natriumdodecylbenzolzwi schenproduktsulfonat, nach
der Änalyse 12°/o Natriumsulfat, gewonnen.
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Diese Nienge entsprach einer Ausbeute von 690/o.
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Dieses Produkt löste sich in Wasser auf und ergab eille dunkt lweinrotgefãrbte
Lösung.
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Beispiel 3 100 Teile Dodecylbenzolzwischenprodukt, nach der Analyse
57 Alolprozent aromatische Kohlenwasserstoffe, wurden mit 18,5 Teilen (1t00/o nach
der Theorie) mit SO Teilen Luft verdünnten Schwefeltrioxyds ansatzweise umgesetzt.
Die Reaktionstemperatur betrug etwa 600 C. Das gewonnene Produkt trennte sich in
eine Kohlenwasserstoffphase von 45 Teilen, nach der Analyse 5,60/o Aromaten, und
eine Sulfosäurephase.
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Die 4D Teile Kohlenwasserstoffe, nach der Analyse 5,6°/o Aromaten,
wurden dann mit 1,15 Teilen (118°/o nach der Theorie) Schwefeltrioxyd umgesetzt,
die mit 7,5 Teilen Luft verdünnt waren. Das gewonnene Pro dukt trennte sich in eine
Kohlenwasserstoffphase von 43 Teilen, die bei der Analyse keinen Aromatengehalt
ergaben. Bei der ansatzweisen Sulfonierung war etwas mehr Schwefeltrioxyd erforderlich
als bei der kontinuierlichen. Die Sulfonsäure wurde mit der Sulfonsäure aus der
ersten Stufe gemischt und mit wäßrigem Natriumhydroxyd neutralisiert. Auf Trockenbasis
be zogen, wurden 64,5 Teile Natriumdodecylbenzolzwischenproduktsulfonat, nach der
Analyse 92,5 0/o Natriumdodecylbenzol und 7,5 0/o Natriumsulfat, gewonnen. Die Ausbeute,
auf das ursprüngliche Dodecylbenzolzwischenprodukt bezogen, betrug etwa 68 ozon
Beispiel 4 Um zu ermitteln, welche Ergebnisse man erhält, wenn die vollständige
Sulfonierung in einer Stufe ansatzweise erfolgt, wurde folgendes Verfahren durchgeführt,
nachdem eine Reihe von Versuchen unternommen worden war, aus denen sich ergab, daß
1400/o der theoretischen Menge Schwefeltrioxyd erforderlich waren, um den aromatischen
Kohlenwasserstoff in einer Stufe vollständig zu sulfonieren.
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100Teile Dodecylbenzolzwischenprodukt, nach der Analyse 57 Afolprozent
aromatischer Kohlenwasserstoff, wurden mit 24,7 Teilen (140°/o nach der Theorie)
Schwefeltrioxyd umgesetzt, die mit 114 Teilen Luft verdünnt waren. Die sich bildende
Kohlenwasserstoffschicht war frei von Aromaten. Nach Neutralisierung der Sulfosäure
mit wäßrigem Natriumhydroxyd und Trocknung wurden 68,5 Teile Natriumdodecylbenzolzwischenproduktsulfonat,
einer Ausbeute von etwa 680/o der Theorie entsprechend, und 130/0 Natriumsulfat
gewonnen.
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Beispiel 5 Um zu ennitteln, welche Ergebnisse man erhält, wenn das
Sulfonierungsmittel Oleum ist, wurde folgendes Verfahren durchgeführt, aus dem sich
dieselbe Tendenz ergab wie bei Schwefeltrioxyd.
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100 Teile Dodecylbenzolzwischenprodukt, nach der Analyse 57 Alolprozent
aromatische Kohlenwasserstoffe, wurden in einer ersten Stufe mit 77 Teilen Oleum
(21 0/o freies S03) ansatzweise umgesetzt. Die Reaktionstemperatur betrug ungefähr
540 C. Das gewonnene Produkt trennte sich in eine Kohlenwasserstoffphase von 47
Teilen, nach der Analyse 9,1 0/o Aromaten, und eine Sulfonsäurephase.
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Die 47 Teile Kohlenwasserstoffe, nach der Analyse 9,1 C/o Aromaten,
wurden dann in einer zweiten Stufe
mit 6,4 Teilen Oleum (21 0/o freies S03) umgesetzt.
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Das gewonnene Produkt trennte sich in eine Kohlenwasserstoffphase
von 43 Teilen, die bei der Analyse keinen Aromatengehalt aufwies. Die gewonnene
Sulfonsäure wurde mit der Sulfonsäure aus der ersten Stufe gemischt und durch Verdünnung
mit Wasser und Absetzen abgeschieden. Die Sulfonsäure wurde mit wäßrigem Natriumhydroxyd
neutralisiert. Auf Trockenbasis bezogen, wurden 72,5 Teile Natriumdodecylbenzolzwischenproduktsulfonat,
einer Ausbeute von etwa 67 0/o der Theorie entsprechend, gewonnen, die bei der Analyse
190/o Natriumsulfat ergaben.
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Beispiel 6 Um zu ermitteln, welche Ergebnisse man erhält, wenn die
vollständige Sulfonierung in einer Stufe mit Oleum durchgeführt wird, wurde folgendes
Verfahren angewendet, nachdem eine Reihe von Versuchen unternommen worden war, aus
denen sich ergab, daß 1,6 Teile Oleum (210/0 freies SO3) je Teil Aromaten erforderlich
waren, um die aromatischen Kohlenwasserstoffe bei einer Temperatur von etwa 540
C vollständig zu sulfonieren.
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100 Teile Dodecylbenzolzwischenprodukt, nach der Analyse 57 Molprozent
aromatische Kohlenwasserstoffe, wurden mit 91 Teilen Oleum (21 °/o freies S 03)
umgesetzt. Die entstandene Kohlenwasserstoffschicht war frei von Aromaten. Nach
Neutralisierung der abgeschiedenen Sulfonsäure mit wässrigem Natriumhydroxyd und
Trocknen wurden 78 Teile Natriumdodecylbenzolzwischenproduktsulfonat, einer Ausbeute
von etwa 64e/o der Theorie entsprechend, und 28°/o Natriumsulfat gewonnen.
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Natriumsulfatgehalt und Farbe bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
gegenüber dem Einstufenverfahren
| Erfindungsgemäßes Einstufenverfahren |
| Verfahren |
| Beispiel Natrium- Natrium- |
| sulfat Farbe sulfat Farbe |
| °lo °lo - |
| 1 (a) 7,0 4 Hellrot |
| 2 (a) 12,0 Dunkelrot |
| 3 (a) 7,5 |
| 4 (a) 13,0 - |
| 5 (b) 19,0 | |
| 6 (b) l 28,0 i |
(a) Sulfonierungsmittel: Sdlvefeltrioxyd.
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(b) Sulfonierungsmittel: Oleum.