Способ получения сульфатов оксиэтилированных алкилфенолов
(11)! 064362
Союз .Советскик
Социалистическик
Республик. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (51) Дополнительное к-авт. саид-ву— (22) Заявлено 22. 06.81 (21) 3306926/23-04 (53)И. Кл.
С 07 С 141(14II С 10 6 1/04, с присоединением заявки МГавуаарстввкиьм квмитвт
СССР (23) ПриоритетОпубликовано 19». 03. 83. Бюллетень М 10 (53) УДФ(547. 279.. .07(088.8) " ае аваам кзвбрвтвиий и вткрмтий
Дата опубликования описания 15,03.83 ф((- р1лвsx q
g;. Я уащ„ова .:":1. !" =ф; . q „ . ), В. И. Гусев, А. В. Солодов, А. Г. Петров (72) Авторы изобретения
Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по нефтепромысловой химии (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТОВ ОКСИЭТИЛИРОВАННЫХ
АЛКИЛФЕНОЛОВ
0(С ИО)1 0)ЪНЦ
Изобретение относится к усовершенствованному способу получения анионогенных поверхностно-активных веществ сульфатов оксиэтилированных алкилфенолов, которые находят применение в нефтяной промышленности при извлече-. нии нефти из. недр земли.
Известен способ получения сульфа- тов оксиэтилированных алкилфенолов, заключающийся в том, что.оксиэтилированный алкилфенол подвергают взаимо действию с сульфаминовой кислотой при температуре 120-150 С 1..
Найболее близким к предлагаемому является способ получения сульфатов оксиэтилированных алкилфенолов, заключающийся в том, что оксиэтилированный алкилфенол подвергают взаимодействию ссульфаминовой кислотой в присутствии мочевины в атмосфере азота при gp . температуре 122-125 С. Выход не указан(2)
Недостатками этого способа являет, ся высокая температура процесса и возникновение местных очагов перегрева из-за протекания процесса в гетеро- генных условиях, что, особенно в начальный период реакции, приводит к частичному разложению и осмолению исходных веществ и продуктов реакции.
Даже несмотря на использование тонко
I измельченной сульфаминовой кислоты и интенсивное перемешивание реакционной массы для осуществления лучшего контакта реагентов, происходит комкование и спекание сульфаминовой кислоты, вследствие чего понижается степень сульфатирования исходных алкилфенолов.
Цель изобретения - повышение.выхода и качества целевого продукта.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения суль- фатов оксиэтилированных алкилфенолов общей формулы
1004362 где к - алкил.с 6-15 атомами углеРода
n - целое число от 2 до 16, взаимодействием оксиэтилированного алкилфенола с сульфаминовой кислотой в присутствии амида при нагревании в качестве амида используют диметилформамид и процесс проводят при температуре 75-90 С и давлении 1015 мм рт.ст. с одновременной отгон- 16 кой диметилформамида.
Подачу раствора сульфаминовой кислоты ведут со скоростью равной скорости отгонки диметилформамида, Введение сульфаминовой кислоты в 15 реакцию в виде раствора в диметилформамиде позволяет осуществить процесс сульфатирования в жидкой гомогенной среде и устранить комкование и сяекание сульфаминовой кислоты, воз-щ никающее при подаче ее в твердом виде, и тем самым достигнуть практически полного взаимодействия реагентов. Кроме того, присутствие s реакционной массе диметилформамида ока- д зывает каталитическое действие на процесс сульфатирования, что позво.ляет снизить, температуру реакции до
76 С при том же времени осуществления процесса, благодаря чему устраняется частичное разложение.и осмоление оксиэтилированных алкилфенолов и их сульфатов, наблюдающееся при температуре выше 100 С. ,о
Осуществление подачи раствора суль -.
33 фаминовой кислоты со скоростью, равной скорости отгонки растворителя, необходимо для предотвращения смещения равновесной реакции влево, ко40 торое наблюдается при повышенных температурах в растворе диметилформамида.
Концентрация раствора сульфаминовой кислоты составляет 10-15 вес.Ф.
Соотношение реагентов: 1,05-1,1 моль сульфаминовой кислоты на 1 мл оксиэтилированных алкилфенолов.
По завершении подачи раствора суль.фамйновой кислоты реакционную массу перемешивают при тех же значениях давления и температуры еще в течение
0,5 ч для окончательного и полного удаления растворителя и завершения реакции. После охлаждения реакционной массы до 50 60 С доводят рН сре- 33 ды до 8 введением аммиака. Выход целевого продукта не менее 993, чистота не ниже 983.
Пример 1. Методика сульфатирования по известному способу. В реакционную колбу, снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником и воронкой для введения твердого вещества, загружают 13,2 г оксиэтилированного на 4 моль окиси этилена изононилфенола, нагревают до 120 С и при перемешивании присыпают тонкоизмельченную сульфаминовую кислоту(3,4г) в течение 10 мин. Затем реакционную смесь перемешивают в течение 1,5 ч при той же температуре. На дне колбы наблюдают образование спекшегося твердого нерастворимого остатка. После охлаждения реакционной массы до
50 С добавляют 1 мл водного аммиака о рН реакционной среды становится равным 8, Реакционную массу доводят до
80 С и осторожно декантируют. В результате получают 14,7 r аммониевого сульфата, оксиэтилированного на 4 моль окиси этилена изононилфенола - пастообразного вещества темно-коричневого цвета. Содержание основного продукта 87 вес.3. Сульфаминовая кислота отсутствует. Содержание сульфата аммония 0,51 вес.1. Содержание несульфатированного продукта 11,5 вес." .
Пример 2. Методика сульфатирования оксиэтилированных алкилфенолов в растворе диметилформамида без отгонки растворителя. В реакционную колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником, термометром и капельной воронкой, загружают
18,8 г оксиэтилированного на 4 моль окиси этилена изононилфенола, нагревают до 80 С и прикапывают при перемешивании раствор сульфаминовой кислоты (5,! r ) в 40 мл диметилформамида. Наблюдают постепенное высаживание осадка, после прогревания реакционной массы до 120 С количество осадка увеличивается. Реакционную массу выдерживают при перемешивании при 120-125 С в течение 2 ч. Отфильтрованный, промытый спиртом и высушенный осадок (сульфаминовая кислота ) весит 3,5 r Содержание анионогенного ПАВ в фильтрате 25,64, остальное метилсульфатированный оксиэтилированный изононилфенол.
Пример 3. В реакционную колбу, снабженную мешалкой, термометром г капилляром, капельной воронкой и насадкой Вюрца с нисходящим холодильником, который через ловушку, охлаждаемую жидким азотом, соединен с ва1004 э куумным,насосом, загружают 39,6 г оксиэтилированного на 4 моль окиси этилена изононилфенола. Создают в системе разрежение 15 мм рт.ст и температуру 75оС, прикапывают раствор сульфаминовой кислоты. 10; 19 г в. 75 мл диметилформамида со скоростью равной скорости отгонки диметилформамида. По окончании подачи раствора сульфаминовой кислоты реакционную массу выдер- !ф живают в заданных условиях еще в течение 0 5 ч до окончательного удаления диметилформамида. После охлаждения до 5О С и доведения давления до атмосферного реакционную массу ней- 1% трализуют аммиаком до рН 8. Получают
49,7 г светло-желтого пастообразного вещества. Содержание аммониевого сульфата оксиэтилированного на 4 моль окиси этилена изононилфенола составляет 99,54. Сульфаминовая кислота от362 6 сутствует. Содержание сульфата аммония 0,123.
Результаты испытаний приведены в таблице.
Использование предлагаемого спо" соба сульфатирования оксиэтилированных алкилфенолов обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:достижение прак-. тически полного взаимодействия реагентов - выход целевого продукта составляет не ниже 99 вес.3, достижение более селективного осуществления процесса сульфатирования и получение чистых сульфатов оксиэтилированных.алкилфенолов с содержанием основного продукта не ниже 98 вес.Ф снижение температурного режима сульфатирования со 122-125 до 75-90 С, что ведет к снижению энергозатрат процесса. й
Ф
1. ! 4
43 о. ! б
)(1
I
4
I
4 ,1 !
ОЪ
Ю, »t
° «>
Ь,, 4«Ъ
° «ЪЪ »
1Ч
«в
С3
44
4» !
Ч в
С3! д.
1» л
v I
I Z
1 Э
1 5 IIII
1 Л °
С al
О 44 ! 1" lO
I З
64 ." и б X
4 «С в
o . o .
Ф
I в
С3 в
С!
1 41
1 1
»
I 1
» в
1 к (ФЪ ! o ! alt! ! С4 ! ф
1 ,! в
»
»
»
I в
° « .4
I
» в !
1»
4
I ! IC4
1 Е»
1 .4
:1
9»
«Ч
СС4
«Ч в в м ъО
ОЪ п1 л
СО
ОЪ л
Сб
° \
СО
ОЪ CO в
ОЪ аА в
«Ч
С3 в
С1
С! и й в в
«Ч М
ЪО
* в
4Ч м в
С3
° 1
С3
С3
I д«1
1 44
О.I а х
ИЗ 1
l a
1
1 ! ! !
° 1
ФО в
CFl
ОЪ
1 1Ч
° 4 аА
«Ф . м в . в °
° Ф
ЪО . СО
« ф IO
44Ъ Л
1 «Ч ОЪ
° в
1 м «Ч
М1 Ф
1 %
СО
С3 аА м
ЪО в
tea
° Ч в
ОЪ
О\ в л в л в
CI л
О
1 31
1 4
0 40 (I..1
1.4
Ф
Ф ьР
1.
44
1О
5 44! и l» а 4«
«4 Л и о
1 о
44
4« i C
t 5 1
44 t0
С .йЪ.С
1 4
° е а
1 CL
4«44 ае
С«С
С1
С3!
С3
С3
С!
«I
ФС
Ф о а
C з а ч
С3
33а
«Ч, °
r D 4- cI
«I C
З
Ol о с
Э I l в
«О
СО
44\ л аА л. С3
an л
1
I б о
I и . 4
K I
1 K
1 4!
I Cl о
I «4 м л
° 3 Ю в
С3
"Я в
"Ю
«Ч
ОЪ
С3
С3
lA л
«3 в
«Р
Ф Ъ в
Cl л .С3. в
«3
ОЪ
С3 в
С3
С3 в.С3 в
С3
З.1х о в5
1 .д
l c r л о
I
1 !
1 1»
«Ч
4Ч в (I
1 Ч3 л в л
С3 в аА
1 4
ЮО
° 1
«43
4»Ъ л
О3
«О
I«4 в л в
Сб
4Ч
«h л в О
С3 в
an л
СЭ
434
1 1 о
l Ca 1 ! с.З ! X
l l» tII
1 Itl З и т.
1 LI Z х е.
О 44
I
t
1
О!2
X 1
ЮЪ
СО С3 в
D, 44\
С3»
С3
IA
Ф
Ф в
Сб
lA ъО
С4 в
С3
1Ч л
Cl в
Cl л
«ф л
° 1 в о с4
44Ъ в
«О
ОЪ
С1 в
С3 в
С3
Ch
«Ч
an 44Ъ
С3
1А
tI 1 .1
1 Ф с 4
Ф1 1» мф м
° \
«ф
«Ч ъО
С3 в
1Ч ъ«3 л в м л
° 4Г в
ЪО
1А
«Ч в
«ф м
1 ! x с
1- з а
44 Х
X 4
r lg
11 .О >З 44
I ç Ô II
xar л
1 aa X CIlaX ъО
vi
С с
М) в ъО
«44 °
«Ч ъО
ЪО
0 с
Г
lC4 м
° 1 м в
ОЪ
44 с ч т
4п о
С3
° в
44 .с
Р.- Р
I с в
5 *р
44 Ъ .!
1 !
1
I !
l
1
1
1
1 о
I
44
IQ
44 а х
З !
»
К
III о
43
444
«4 и
z с о
3С
1 ! !
I
I
I
I
31,S
СС4 В!0: .О 5 50
4443 44 осев и
С3
С3 С3 . Сб, ОЪ ОЪ
ОЪ м
° вФ
С °
Ф р о,ф
I О
44С Ф«
100!4362
1А в
° ° в
CO Cl м, Оъ в в
ОЪ О\
ОЪ в ОЪ
1С б
1
3» 5 б. 4«
10044362 В
Ф
9 б 1
Ф
В, 1
I б
1. ф
Ф
i
1
1
9
) ° б;е с:
I X
Ф-
4 O ф..
Й 4.2
4О
» о
» о
° I»
lA . ° о
В
В
Ф 1
Ф
t
9
Ф о о
1.. а
t o о
1»9
1 ф Ц
4
I И
<
»
»
1
Ф
Ф СО
I «С
I C л
<Ч
»
Ol
ОЪ с
9 6
I Е
6 Ю о б и
4 Р
v б х
1 С, 1 ф о б с
ОЭ
Сф
» о о л л
»
CFI
О1 м О
< 1 дФ
) . 1 °
1 6 И
1 ICВ O
i» O i lO х
4 З I.
1
9
1 !
1 б
1 сО о
° э О
Оф 9 б L
° ь м
C е
I
Е IO ф- Ф
v u
IO Е
С <О
I Ю
1 Е
1 41 о
z9»! е
4 В I J9
6 С! л
lO Е Е
z )и ее
C «ф С о
1О л
1 v
1 З
6 -ф.
1 IO
9 I»
I М с
< л о
<Ч
I
4l I ..
0),C
I» 1 IO
I
1
1 Ю
lA сО о
Ю)
9«» о
» о
4А м о
»
С9 б ф I
l <» 9 б Е 1
i K4
В <
) Ì ! З I
1 I» 4 ! C )
I 44 I
I Ю
Ф .4
l.2 9
В.)» t о
* е
» Ф
I I
I 1
I, I.
I L 1
I I
<О
Оъ О м
lC9
В
« м с х л
»
В 1
В 9 б Ю . б
6"1 м о
» о
Ml о
»» о о
<М
» м
I . б
1 <
1 <» б
Ы Ф!
1 4
Ф
I б
В
I
1
I i
1
l53
I X хВ
t g5 6
И с
9.
4«ф K сх! ею
2)Ф. O 0 е) В Ф Л .
1 \Э е! х
4 й
1 IO б
i- X 1
I и ° 4 44 .< Ф» .... 4 е
ve ° . i "z
I X <» 4 <а х 1 Е
4 I.Ф
4 «В
9 X О 1
«I а, 9 е ас la
6О I
° от 4,, ° б з и
) аз) i 9-Ioz ° 4
В.c m i u ъ е е и 1- i ф< 6 О 9- Ct с З а <
1 С IO
ЗЕ< I
1 Ю а 1 <О б 4.Э 1
) g i сло
8сб * - - - 4 О
VZ < e4OIO I gp
i V I- Cl /
4 Е < CL
4 э
< IQ
1 Р
4 l ф е
l C.
9 Е
9 ° ф и
I «
4 49 а
4 фс
1 Ч> ф
9»
1 С
1 О
° »» 6 49
I З
z
° Е
I з
1 Е б б X
В ф
4 CL
1 <;»
6»
Ъ
Формула изобретения
Составитель Т. Левашова
Редактор О.Персиянцева Техред O.Неце Корректор М.Шароши
Заказ 1789/30 Тираж 416 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
1. Способ получения сульфатов оксизтилированных алкилфенолов общей.К где R - алкил с, 6-15 атомами углерода у п - целое число.от 2 до 16, взаимодействием ьксиэтилированного алкилфенола с сульфаминовой кислотой в присутствии амида при нагревании, отличающийся тем, что, с целью повышения выходе и ка004362 12 чества целевого продукта, в качестве амида используют диметилформамид и процесс проводят при температуре
75-90 С и давлении 10-15 мм рт.ст. с одновременной отгонкой диметилФормамида.
2. Способ no n.1, о т л и ч а юшийся тем, что подачу раствора сульфаминовой кисаоты ведут со ско10 ростью, равной скорости отгонки диметилформамида.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент СВА Ю 3049511, 1й кл. 260-49, опублик. 1959.
2. Патент Англии Й". 1425391, кл. С 07 С 141/14, опублик. 1976 (прототип),
