156026. lajstromszámú szabadalom • Eljárás egyenes szénláncú alifás és cikloalifás szulfonsavak előállítására
3 Az extraháló edény alsó végén távozó elegyet előnyösen leválasztóben melegítéssel megszabadítjuk a benne levő kénsavtól, majd önmagában ismert módon szulfonsavvá, ill. annak sóivá dolgozzuk fel, 5 Energiadús sugárzásként 10* rad/óra és 107 rad/óra közötti dózisteljesítményű y- vagy ßsugárzást használunk. Megfelelő ynsugarzas kapható például 6«Co-forrásokból 50—aOOOÖOO Ci erősségű 6( (Co-sugárforrásokból vagy pedig 1ST Gs- 10 forrásokból. Felhasználhatjuk radionuklidok, így pl. stroncium4)0 '/?-sugárzását is. Ugyanígy felhasználható atomreaktorok elhasznált fűtőelemének sugárzása, vagy magliknak az atomreaktoroknak a sugárzása. Gyorsítók röntgen- 15 sugárzásai vagy energiadús elektronjai is felhasználhatók a reakció megindításához. A fentebb megnevezett szénhidrogének szulfonavainak előállítását 0 C° és 80 C° közötti, előnyösen 10 C° és 40 C° közötti hőmérsékleten 20 lehet lefolytatni 0 atü és 50 atü közötti, különleges esetekben még nagyobb nyomásokon; az előnyös nyomásértékek 0 atü és 5 atü közé esnék. 25 A kéndioxidból és oxigénből álló gázelegyet célszerűen nagy feleslegben használjuk. Az óránként átvezetett gázelegy térfogata elérheti a felhasznált szénhidrogének térfogatának 1:0— lSOOsszorosát; célszerűen iliOö—1000-szeres térfogatnyi gázelegyet használunk. A kéndioxid és s0 az oxigén arányát a reakcióegyenletnek megfelelően legalább 2:!l értéken kell tartani; előnyösen használunk magasabb kéndioxid-tartalmú gázelegyéket, 3:il és 20:1 közötti kéndioxidtartalommal. Különösen előnyös eredményeket s5 kapunk, ha 8 :il és '14 :1 közötti arányú «Legyeket használunk. A gázelegyet előnyösen finom eloszlásban, pl. gázosító gyűrű segítségével vezetjük a reakeióelegybe. A találmány szerinti eljárást célszerűen az 1. ° ábra szerinti sémának megfelelő módon lehet lefolytatni. Az egyenes szénláncú alifás vagy cikloalifás, 10—30 szénatomszámú szénhidrogéneket a 2 vezetéken keresztül adagoljuk az 1 reakcióedénybe. A gáz alakú reakciópartnere- 45 ket a kéndioxid bevezetésére szolgáló 3 vezetéken és az oxigén bevezetésére szolgáló 4 vezetéken keresztül gázosító gyűrű segítségével fúvatjuk be az 1 reakcióedénybe. Ha a reakciópartnerek 101 —200 percen át, előnyösen 20—120 50 percen át tartózkodnak a reakcióedényben, 5%ig terjedő koncentrációban szulfonsavak képződnek. Ezután a folyékony elegyet az 5 szivatytyúval a 6 extraháló edénybe vezetjük. A kéndioxidból és oxigénből álló gázelegyet egy további 8 szivattyú segítségével vezetjük át körfolyamatban a reakcióedényen. A 6 extraháló edény felső 7 végébe az extraháláshoz szükséges vizet olyan mennyiségben vezetjük be, hogy 20^40% szulfonsavból, 10—130% vízből, 215—4!5% egyenes szénláncú alifás szénhidrogénekből és 4—8% kénsavból álló elegy képződjön. Ezt az elegyet folyamatosan vezetjük el az extraháló edény alsó 10 végén, majd a 11 leválasztóban magasabb, célszerűen 80—100 C° g5 4 hőmérsékleten a kénsavtól alaposan mentesítjük; a kénsav a 12 vezetéken át távozik. A kapott elegyet, amely lényegileg szulfonsavakból és alifás szénhidrogénekből áll, a 13 vezetéken át a szulfonsavakká, ill. azok sóivá, pl. nátriumsóivá, kalciumsóivá és ammóniumsóivá való további feldolgozáshoz vezetjük el. A találmány szerinti eljárás segítségével különösen gazdaságos módon lehet szulfonsavafcat folytonosan előállítani. Meglepő, hogy az eljárás termékeiben a diszulfonsav-tartalom annyira kicsi, hogy már nem is befolyásolja hátrányosan a mosóhatást. Ezen túlmenően a találmány szerint alkalmazott koncentráció-tartományokban a kénsavnak és a víznek az elválasztása igen előnyös módon lehetséges, úgyhogy pl. víz külön elválasztására pl. desztilláció útján egyáltalán nincs szükség. A találmány szerinti eljárás foganatosítására az alábbi kiviteli példát adjuk meg. Példa: 50 liter űrtartalmú reakcióedénybe 40 liter egyenesszénláneú, 10—20 szénatomszámú alifás szénhidrogénbe 112:1 arányban kéndioxidot és oxigént tartalmazó gázelegyet vezetünk be gázosító gyűrű segítségével, óránként 6 m3 menynyiségben. A reakcióedény közepén 60 Co-forrás van elrendezve, amely a reakcióelegyet 2 x 105 rad/óra dózisteljesítménnyel sugározza be. A gáznyomás az edényben 0,2 atü, a hőmérséklet 20 C°. A reakcióelegyet folytonosan keringtetjük az 5 szivattyún, a 6 extraháló edényen és a 9 vezetéken keresztül 30 liter/óra sebességgel. Néhány óra reakcióidő eltelte után az elegy zavarossá válik, 6—8 óra múlva beáll a rendszer stacioner állapota. A rendszerből az extraháló edény 10 alsó végén óránkint 3 liter olyan elegyet vezetünk el, amely 36% mennyiségben szulfonsavakat tartalmaz. E szulfonsavak 81% monoszulfonsavból és 19%, diszulfónsavból állnak. Ezt az elegyet a 11 elválasztóban fél órán át 90 C°-on melegítjük. így 7 térf.% színtelen, 415%-os vizes kénsav különül el. Öránkint 1,1 kg szulfonsavat kapunk. Szabadalmi igénypontok: •1. Folytonos eljárás 110—30 szénat'omszámú egyenes szénláneú alifás és cikloalifás sziulfomsavak előállítására, a megfelelő szénhidrogéneknek kéndioxiddal és oxigénnel energiadús sugárzás hatása alatt végzett reagáltatása útján, azzal jellemezve, hogy a kiindulási anyagok energiadús sugárzás hatásának kitett elegyét olyan extraháló edénybe vezetjük, amely 20'— 40% szulfonsav, 10—3i0í»/0 víz, 215—45% egyenes szénláncú alifás szénhidrogén és 4—8% kénsav elegyét tartalmazza, és az extraiháló edénybe való állandó víz beáramoltatással a víz és a szulfonsav viszonylagos mennyiségét állandó értéken tartjuk, majd a fenti összetételű elegyet az extraháló edény alsó végén elvezetjük i
