144810. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alkilszulfokloridok folytonos üzemű előállítására
0 Megjelent: 1959. május 31-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 144.810. SZÁM 12. o. 23—24. OSZTÁLY — MA-665. ALAPSZÁM Eljárás alkilszulfokloridok folytonos üzemű előállítására Magyar Ásványolaj és Földgáz Kísérleti Intézet Veszprém Feltalálók: Dr. Freund Mihály 1% budapesti, Dr. Berty József 24% budapesti, Oltay Ernő 25% budapesti, Ujhidy Aurél 15% veszprémi, Egri László 5% veszprémi, Gersei Ferenc 5% veszprémi, Soltész László 25% fűzfő-gyártelepi lakosok A bejelentés napja: 1956. szeptember 6. A parafin-szénhidrogének szulfonálásának egyik igen alkalmas módszere a jólismert Reed-féle szulfoklórozás. Ennek az eljárásnak lényege, hogy a parafin-szénhidrogént kék fény katalitikus hatása alatt klór és kéndioxid gázkeverékkel vagy szulfurilkloriddal reagáltatják az alábbi bruttó reakcióegyenlet szerint: RH + S02 + C12 * RS02 C1+HC1 E reakció technikai kivitelezésére erős megvilágítás mellett 30—50 C° hőmérsékleten és csekély túlnyomáson klór és kéndioxid gázok 1 : 1,1 arányú keverékét vezetik bele a szénhidrogénbe. A reakció folyamán felszabaduló sósavat és a kéndioxid reagálatlan részét, amelyek a szénhidrogénből buborékok formájában távoznak, elvezetik és vízben elnyeletik. Az esetleg absorbeált (még oldatban maradt) gázokat levegőátfuvatással távolítják el. A szulfoklórozás reakció-mechanizmusa azonban sokkal bonyolultabb, mintsem arra a bruttó reakcióegyenlet alapján következtetni lehetne. A folyamat olyan fotokatalitikus láncreakció, amelynek során szabad gyökök keletkeznek. A szabad gyökök és a reakciókomponensek között lejátszódó folyamatok sebessége különböző és az egyes folyamatok sebességének viszonya határozza meg a termék összetételét is. A reakció megindulásának elsődleges követelménye, hogy a reakcióelegyben ún. láncindító gyökök legyenek jelen. Ismeretes, hogy a szulfoklorid-képződés a klór és kéndioxid gázok bevezetése után nem indul meg azonnal, hanem megindulását 5—30 percig tartó indukciós idő előzi meg. Ennek oka az, hogy a láncreakciót elindító gyököket a nyersanyag és a rendszer szennyezései lekötik. Más szóval ez annyit jelent, hogy amíg szennyezések vannak a rendszerben, addig a reakció nem tud megindulni. Az indukciós periódus lezajlása után a szulfoklórozás már nagy sebességgel halad előre és ennek a sebességnek nem is a kémiai reakció sebessége, hanem az anyagátadásnak és a hőelvonásnak a gyakorlatban használt készülékekkel elérhető sebessége szab határt. Igen jó anyagátadási és hőelvonási viszonyokat értek el a Reed-féle szulfoklórozás olyan gyakorlati megvalósításával, hogy a folyékony szénhidrogént ét a gázelegyet fényáteresztő vízszintes csövekből és félköralakú idomcsövekvől összeállított, egyetlen hosszú csővezetéket alkotó csőrendszeren egyenáramban áramoltatták át, miközben a kék fénnyel megvilágított csőrendszert a csövek külsején lecsurgatott vízzel öblítették és a gázelegy át-. áramlási sebességét meg súlyarányát a folyékony szénhidrogénhez képest úgy választották meg, hogy a folyékony szénhidrogént turbulens gyűrűs áramlásra késztessék. A reakció ilyen kedvező anyagátadási és hőelvonási viszonyok között 2—8 perc alatt lejátszódik és a csőreaktor .méretei úgy választhatók meg, hogy benne az anyag ennyi idő alatt áramoljon végig. Ennek az ismert eljárásnak azonban még mindig nagy hátránya^ hogy, mint a többi, eddig ismert szulfoklórozó eljárásoknál, úgy itt is számolni kell a szénhidrogén és a rendszer szennyezési mértékének megfelelő tartamú indukciós periódussal. Ezért a szénhidrogént nem is vezethették be közvetlenül a csőreaktorba, hanem a csőreaktor elé egy iniciátor kamrát kellett iktatni, amelyet a szulfoklórozásra kerülő legszennyezettebb nyersanyaghoz szükséges indukciós periódusra és úgy kellett méretezni, hogy a nagy termelékenységű csőreaktor üzemének folytonossága biztosítva legyen. így a csőreaktorhoz képest igen nagy méretű és költséges iniciátorkamrára volt szükség, amelynek használata nemcsak gazdasági, hanem műszaki szempontból sem előnyös. Ugyanis a kamrákban való meghosszabbodott tartózkodási idő alatt kisebb sebességű, de káros mellékr£akciók is lejátszódhatnak, mint pl. polikondenzáció, polimerizáció, sötétedés stb., ami a termék tisztasága és a kitermelés hányada szempontjából szintén nem kívánatos. Találmányunk feleslegessé teszi az iniciátorkamrát és így az eljárást már ezzel is mind gazdasági, mind műszaki szempontból sokkal előnyösebbé teszi. Ezt azzal érjük el, hogy a csőreaktornak olyan közbenső pontjáról, ahol a reakció már előre-
