178733. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szekunder monoalkil kénsav sóinak előállítására
3 178733 4 és felhasználhatók a szulfatációs reakció során, mennyiségüket azonban 10 súly% alatt kell tartani és így végülis mindenkor képződik olyan alkoholfelesleg, amelyet meg kell semmisíteni. A megsemmisítés egyik lehetősége a 656 064 számú nagy- 5 -britanniai szabadalmi leírás szerint az, hogy a visszanyert alkoholokat ismét dehidratálva olefinekké alakítják, majd az olefineket további szulfatációs reakcióba viszik. Az utóbbi eljárás azonban szükségessé teszi külön dehidratálásra alkalmas reaktor beállítá- >0 sát. Azt találtuk, hogy olefinek nagy mennyiségű szekunder 8-22 szénatomos alkoholok jelenlétében is nagy reakciósebességgel szulfátozhatók és ennek ellenére a szekunder dialkilszulfát képződése jelenté-15 kény módon csökkenthető. Az említett alkoholok nagy mennyiségét alkalmazva lehetséges az eljárás olyan irányítása, hogy a visszanyert alkohol mennyisége mindenkor csaknem azonos a beadagolt alkohol mennyiségével és így a visszanyert alkohol visszave- 20 zethető a szulfatációs reakcióba. Ennek előnye az eljárás olyan kivitelezése, hogy az alkohol megsemmisítése feleslegessé válik. Az eljárás során használható 8—22 szénatomos olefinek belső vagy a-helyzetű kettős kötést tártál- 25 mazó egyenes vagy elágazó láncú olefinek. Egyetlen olefinfrakció vagy olefinfrakciók keveréke használható. A legelőnyösebb 12—18 szénatomos olefinek reagál tatása. A szulfatációs reakciónál alkalmazott körül- 30 mények tág határok között változtathatók. A megfelelő reakcióhőmérséklet —10 és + 50, előnyösen 0 és + 40 °C közötti, a reaktorban való tartózkodási idő néhány perc és néhány óra közötti időtartam, például 2 perc és 10 óra, előnyösen 5 perc és 35 2 óra között végbemenő folyamat. A felhasznált kénsav tetszés szerinti megfelelő koncentrációval rendelkezhet, például 75—100súly% és az olefinre számítva feleslegben van. A megfelelő mennyiség az olefin és alkohol keverékére számítva 40 1,5—15 mól kénsav. Az eljárás további előnye, hogy viszonylag alacsony koncentrációjú kénsavval kivitelezhető, a kénsav koncentrációja 75-90, előnyösen 78- -88 sűly%. Ez azért előnyös, mivel megkönnyíti 45 az át nem alakult kénsav eltávolítását. Az át nem alakult kénsav eltávolításának két fő módszere a savmentesítés például az át nem alakult sav eltávolításával vagy sómentesítéssel, vagyis a savnak szervetlen só alakban történő eltávolítása. A sóformában való 50 eltávolítást rendszerint úgy végezzük, hogy a semlegesítési reakcióban bázisfelesleget alkalmazunk, ez az át nem alakult kénsavat is semlegesíti, így szervetlen sók képződnek, ezenkívül az alkilkénsavak is semlegesítődnek. A képződött szervetlen sók külön fázis- 55 ként eltávolíthatók, ha a semlegesítésnél képződött reakciótermékhez különböző vízzel elegyedő oldószereket, így rövidszénláncú alkoholokat vagy ketonokat adunk. Az át nem alakult kénsav ilyen eltávolítása azonban kénsavveszteséget okoz, mivel a szer- go vetlen sókat rendszerint meg kell semmisíteni. Ilyen szempontból tehát a sav alakban való eltávolítás látszik előnyösebbnek. A savmentesítést úgy hatjuk végre, hogy egy vagy több lépésben a szulfatációnál képződött reakciótermékhez vizet adunk és így egy 65 vagy több elválasztható kénsavfázist képzünk. A víz hozzáadásával azonban előnyös feltételek alakulnak ki az alkilkénsavak elbomlásához is, ezenkívül szükségessé válik az elkülönülő kénsav fázisból nagymennyiségű víz eltávolítása, mielőtt a kénsavat a szulfatációs reakciónál ismét fel lehetne használni. Ez a probléma úgy küszöbölhető ki, hogy a szulfatációs reakciónál viszonylag alacsony koncentrációjú, például 90 súly% alatti kénsavat használunk, mivel ezáltal olyan elkülönülő kénsavfázis képződik, amely víz hozzáadása nélkül is tartalmazza a kénsav főtömegét. A visszamaradó alkilkénsav-fázisból a további kénsav kisebb mennyiségű víz hozzáadásával távolítható el. Mivel a savmentesítés vázolt előnyös kiviteli módja viszonylag alacsony koncentrációjú kénsav felhasználásával van egybekötve, így az eljárás során célszerűen 75—90súly% koncentrációjú kénsavat alkalmazunk, így mind az első, mind a második elkülönülő kénsav-fázis, a második adott esetben betöményítés után ismét felhasználható szulfatációs reakciónál. Az eljárás természetesen kivitelezhető magasabb koncentrációjú kénsavval is és/vagy savmentesítés elhagyásával is, az utóbbi esetben a savmentesítést só alakban való eltávolítással végezzük. A találmány szerinti eljárás szempontjából előnyös szekunder 8-22 szénatomos alkoholok azonos szénlánchosszúsággal rendelkeznek, vagy szénlánchosszuk legfeljebb 1—3 szénatommal tér el az alkalmazott olefinektől, mivel ezáltal nyílik meg annak a lehetősége, hogy ha az alkohol szulfatációja bekövetkezik, akkor lényegében az olefinekből képzett savakkal csaknem azonos szénláncú sav-vegyületek képződnek. Az alkoholokat előnyösen az olefinek szulfatációja és hidratációja útján nyerjük. Ha a bevitt olefinre számítva legalább 15, előnyösen legalább 20mól%-nyi mennyiségben alkoholt alkalmazunk, akkor ezáltal a szekunder dialkilszulfátok képződését jelentékenyen csökkenthetjük, vagyis a képződött szekunder monoalkiikénsavak sóira számítva mennyiségét 25 mól% alá csökkenthetjük, ezenkívül jelentős módon megnövelhető a reakciósebesség. Sem a szekunder dialkilszulfát-képződés csökkentése, sem a reakciósebesség növelése szempontjából további előny nem érhető el, ha az olefinre számítva 400 mól%-nál nagyobb mennyiségű alkoholt alkalmaznánk. Az eljárás egyik jellemző vonása az, hogy ha az olefin szulfatációját — az olefinre számítva - legalább 15 mól% előbb meghatározott alkohol jelenlétében végezzük, akkor lehetővé válik a semlegesítési reakció után, lényegében a bevittel azonos mennyiségű alkoholtartalmú termék kinyerése, ugyanakkor elfogadható, vagyis 30 mól% feletti olefinkonverziót érhetünk el. Az eljárás tehát előnyösen kivitelezhető oly módon, hogy az alkohol egyenleg, amely a definíció szerint szekunder, 8-22 szénatomos alkoholok semlegesítési reakcióból visszanyerhető mólaránya a szulfatációs reakcióhoz hozzáadott szekunder 8—22 szénatomos alkoholokhoz, lényegében 1 körüli értéknek felel meg. Gyakorlatilag 0,75-1,25 közötti alkoholegyenleget (mólarányt) tartunk be. A szulfatációs reakciózónába adagolt alkohol optimális mennyiségű különböző tényezőktől függ, így az olefin kívánt 2
