專利名稱：烷基甲苯磺酸鹽洗滌劑的制作方法
本申請要求下列優(yōu)先權(quán)2000年8月25日提出的美國臨時專利申請′50/227,795和01/28/00提出的美國臨時申請No.60/178,823，這兩者目前仍然都未決；10/19/98提出的09/174,891；1997年6月20日提出的、共同未決的申請系列號08/879,745(它是1996年2月8日提出的系列號08/598,695的分案申請，現(xiàn)在是美國專利5,770,782)；而且是共同未決的申請系列號7/14/00提出的09/616,568；2000年4月26日提出的09/559,841的部分繼續(xù)申請，上述所有文獻的內(nèi)容都并入本文作參考。
背景技術(shù)：
本發(fā)明大體涉及具有增強的去垢性和清潔能力的去垢組合物和清潔組合物。它更具體地涉及包含比以前在現(xiàn)有技術(shù)中可獲得的更高濃度的線形烷基甲苯磺酸鹽的2-甲苯基異構(gòu)體的去垢組合物和清潔組合物，這是由于如本文詳述發(fā)現(xiàn)了革新催化劑和生產(chǎn)這類高濃度異構(gòu)體的方法。按本發(fā)明一個優(yōu)選的形式，將烷基化苯(例如，甲苯或乙苯)用作芳族化合物，它被進一步烷基化和磺化而提供適用于去垢制品的表面活性劑。
適用于從各種表面和物件除去油脂、油、臟物和其它外來物質(zhì)的化合物為人所知已有一段時間了，這類化合物包括簡單的皂，它們是通過油(包括動物脂肪和植物油)的皂化生產(chǎn)的。皂化其實是這樣一種過程將堿金屬氫氧化物水溶液與酯(例如，動物脂肪和植物油)混合而引起酯的解酯化，生成羧酸(酯是從它得到的)的堿鹽，該鹽通常很容易溶于水性介質(zhì)。重要的是，這類羧酸堿鹽的陰離子部分包括作為它們分子結(jié)構(gòu)的部分的親水性部分，即，羧酸鹽功能，它高度吸引水分子。這樣的鹽還包括作為它們分子結(jié)構(gòu)的部分的疏水性部分，它通常是每分子含約12～22個碳原子烴基部分。這類鹽通常被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為“脂肪酸的鹽”，而且被非專業(yè)人員稱為“皂”。脂肪酸鹽的水溶液在導致油脂、油和其它通常水不溶性物質(zhì)變成可溶方面很有效，所以，它們能被漂洗，于是留下潔凈的基材，它們通常包括桌面、countertop、玻璃器皿或餐具的物件、盤碟、衣服、建筑物、動力車、人皮膚、人毛發(fā)等。
雖然從脂肪和油生產(chǎn)這樣的皂的工業(yè)已很好地建立起來，但皂化化學家和其他工作人員一直在繼續(xù)尋求關(guān)于使通常不溶于水性介質(zhì)的物質(zhì)變得溶于其中的改良化學。為此，本領(lǐng)域技術(shù)人員鑒定了多種物質(zhì)，這樣的物質(zhì)的共同特性是，這些物質(zhì)在它們的分子結(jié)構(gòu)中含疏水部分和親水部分。
一類作為合適的皂替代物鑒定了的物質(zhì)是線形烷基苯磺酸鹽(“LAB磺酸鹽”)。LAB磺酸鹽通常例如包括一個苯環(huán)結(jié)構(gòu)，它具有連接在環(huán)上彼此處于對位的烴基取代基(或“烷基取代基”)和磺酸鹽基。選定環(huán)上烷基取代基的烴鏈長度而提供高水平的去垢特性，同時，烴鏈的線性增強了LAB磺酸鹽的生物降解性。所述烴基取代基可能通常含大致線形排列的6、7、8、9、10、11、12、13、14或15個碳原子(“去垢范圍(detergent range)”)，而且可通過常規(guī)弗瑞德-克來福特烷基化法連接在苯環(huán)上，即，應(yīng)用相應(yīng)的烯烴并利用路易斯酸催化劑(例如，氯化鋁)和本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的適合這類烷基化的條件進行反應(yīng)。適用于生產(chǎn)烷基苯的各種烷基化方法被描述于下列美國專利中3,342,888；3,478,118；3,631,123；4,072,730；4,301,316；4,301,317；4,467,128；4,503,277；4,783,567；4,891,466；4,962,256；5,012,021；5,196,574；5,302,732；5,344,997和5,574,198；以及歐洲專利申請353813和俄國專利739,046，它們的全部內(nèi)容都并入本文作參考。
一旦按上述方法將烴基連接到苯環(huán)上，隨后就必須對生成的線形烷基苯進行磺化，以便生產(chǎn)這樣的成品洗滌劑它能從各種基材(例如，盤、動力車、硬表面、建筑物和織物，僅舉數(shù)例)溶解油脂、油、臟物等?；腔且环N已知化學方法，它的反應(yīng)物和條件是化學領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。通過磺化處理，導致以化學鍵將一個磺酸鹽基連接到線形烷基苯的苯環(huán)結(jié)構(gòu)中的碳原子上，于是，除了疏水的烴基部分以外，還整體上提供給這個分子親水的磺酸鹽基。
已知，在苯環(huán)的單烷基化而在分子結(jié)構(gòu)中引入烴尾基的過程中，可能存在幾個結(jié)構(gòu)異構(gòu)體，其中，苯環(huán)沿應(yīng)用的烴鏈連接到各個點。人們通常認為，除了催化劑特性和反應(yīng)條件以外，應(yīng)用的單烯烴的位阻效果在單烷基化產(chǎn)物中異構(gòu)體的分配中起作用。所以，單一的苯環(huán)有可能變成連接到10個碳原子的線形單烯的2、3、4或5位，在每一個這類情況下產(chǎn)生不同的烷基苯異構(gòu)體。這類不同物質(zhì)的磺化導致很多不同的烷基苯磺酸鹽，對于不同的油、油脂和臟物等來說，它們各自具有不同的溶解能力。
本領(lǐng)域技術(shù)人員認為，2-苯基烷基異構(gòu)體的磺酸鹽是急需的物質(zhì)，因為從2-苯基烷基物質(zhì)制備的磺化線形烷基苯洗滌劑物質(zhì)與烷基化過程中產(chǎn)生的其它異構(gòu)體的磺化產(chǎn)物相比具有優(yōu)異的清潔和去垢能力。人們認為這部分是由于，2-苯基異構(gòu)體中分子的疏水和親水部分的分離程度比存在的其它異構(gòu)體的更大。就烷基苯來說，最希望的2-苯基烷基異構(gòu)體產(chǎn)品可以下式結(jié)構(gòu)表示 在一個優(yōu)選的實施方案中，n等于選自5、6、7、8、9、10、11和12的任意整數(shù)。由于用來生產(chǎn)本發(fā)明的2-苯基烷基異構(gòu)體的弗瑞德-克來福特類烷基化反應(yīng)通?？赡芾锰幱谌ス阜秶?C8～C15)內(nèi)的烯烴混合物，所以，從這樣的烷基化導致各種烷基苯的分布。
這些如上述涉及線形烷基苯的相同考慮也適合本發(fā)明的線形烷基甲苯。因此，本發(fā)明在寬范圍內(nèi)涉及來自甲苯烷基化(優(yōu)選利用具有去垢范圍內(nèi)的碳原子數(shù)分布的烯烴)的磺化2-甲苯甲?；榛妆皆谙礈靹┲破分械膽?yīng)用。
在利用去垢范圍烯烴的苯烷基化情況下，2-苯基烷基苯只不過是一個從苯與烯烴的烷基化產(chǎn)生的可能的結(jié)構(gòu)異構(gòu)體，而且從用作反應(yīng)物的原料(它包括去垢范圍內(nèi)的烯烴的混合物)進行苯的烷基化而產(chǎn)生2-苯基烷基苯的混合物。這可能是由于共振穩(wěn)定化的緣故，它允許雙鍵在活化的烯烴/路易斯酸復合物中的有效移動。通常說來，從利用去垢范圍內(nèi)的烯烴的混合物進行苯的烷基化而生產(chǎn)的所有異構(gòu)體產(chǎn)物的集合通常被本領(lǐng)域普通技術(shù)人員稱為“線形烷基苯”，或者“LAB′s”。通常，本領(lǐng)域技術(shù)人員將“線形烷基苯”或“LAB′s”與它們的磺化產(chǎn)物互換應(yīng)用。當人們實際上是指用作洗滌劑的磺化LAB′s時，他們常常說是LAB′s。這些相同的考慮也適合線形烷基甲苯，所以，線形烷基甲苯也可稱為“LAT′s”。
通常，LAB′s在工業(yè)上是利用經(jīng)典的弗瑞德-克來福特化學反應(yīng)生產(chǎn)的，即，利用例如氯化鋁這樣的催化劑，或者利用例如氟化氫這樣的強酸催化劑，例如，用烯烴對苯進行烷基化。雖然這類方法導致高轉(zhuǎn)化率，但是人們知道，現(xiàn)有技術(shù)中這類反應(yīng)中的2-苯基異構(gòu)體的選擇性低，一般約為30％或更低。具有高百分含量2-苯基異構(gòu)體的LAB′s正是所需的，因為在磺化時，這樣的化合物具有長的“尾巴”，它提供增強的溶解度和去垢性能。
雖然提供烷基苯(它們被進一步磺化而提供表面活性劑)的苯的烷基化已經(jīng)良好地為工業(yè)服務(wù)數(shù)十年了，但是苯的應(yīng)用涉及一些缺點。例如，苯是毒性物質(zhì)，為了它的安全操作而需要專門化設(shè)備，而且它的貿(mào)易是在各政府機構(gòu)規(guī)定的嚴格條件下進行的。所以，僅僅操作和健康方面就促使化學家尋求有效的備選表面活性劑，但它們不基于苯。
此外，苯的價格通常高于可能是合適的備選物的其它芳族化合物(可以最終從它們獲得表面活性劑)，例如，甲苯和乙苯。
希望以水溶液形式利用的表面活性劑的一個最重要方面是它的溶解度。制品需要良好的溶解度以便很好地起作用。如前所述，表面活性劑分子通常包含一個疏水部分和一個親水部分。隨著疏水基分子量的增大(親水基保持相同)，表面活性劑變得更難溶于水。同樣，就相同的疏水基來說，隨著親水基變得水溶性更大，表面活性劑就變得更易溶于水。
表面活性劑表現(xiàn)的行為特性不同于大部分其它有機分子所表現(xiàn)的那些。大部分化合物在水中的溶解度隨著水的溫度升高而增大。在被稱為克拉夫特點的一定溫度以上，離子型表面活性劑的溶解度急劇增大。當將離子型表面活性劑的溶解度對溫度描點時，就得到復雜的圖。溶解度隨著溫度升高到克拉夫特溫度而緩慢增大，此后，僅僅適度升高溫度，就可見溶解度的陡增，而且正是在克拉夫特溫度下形成膠束。在克拉夫特溫度以下，溶解有限，因為沒有形成膠束。所以，如果表面活性劑的克拉夫特溫度高于表面活性劑的使用溫度，表面活性劑在使用溫度下將沒有足夠的溶解度而不能有效地作為表面活性劑。
因此，提供一種具有足夠高克拉夫特溫度而使它能在常溫下使用的表面活性物質(zhì)，而且該表面活性劑不是由苯衍生的，代表了人們企盼的目標。提供這種比本領(lǐng)域可獲得的物質(zhì)具有更高2-苯基異構(gòu)體含量以便增大它的去垢特性的物質(zhì)將是洗滌劑領(lǐng)域中一個巨大的進步。
發(fā)明概述按本發(fā)明，提供了線形烷基甲苯磺酸鹽表面活性劑，其中，甲苯核心的芳環(huán)懸掛在去垢范圍烷基鏈的2位上。由于甲苯中的甲基是芳族取代的鄰、對位導向基，所以，去垢范圍烯烴自身就可能連接于該甲基的鄰位或?qū)ξ?。這種鄰位和對位線形烷基甲苯的混合物的后續(xù)磺化導致寬范圍的可能異構(gòu)產(chǎn)物，因為環(huán)上的甲基和環(huán)上的去垢范圍烷基本身各自都是鄰、對位導向基。因此，線形烷基甲苯磺酸鹽的下列異構(gòu)化結(jié)構(gòu)是可能的


本發(fā)明一方面提供了用于LAT(線形烷基甲苯)生產(chǎn)的方法和催化劑，該生產(chǎn)具有高的底物烯烴轉(zhuǎn)化率，高的2-甲苯甲?；悩?gòu)體LAT生產(chǎn)選擇性，而且利用具有長壽命和容易操縱的催化劑。通過利用本發(fā)明的該方面，可以容易地生產(chǎn)產(chǎn)率高于70.0％、而且確實通常高于80.0％(基于催化劑選擇性)的2-甲苯甲?；榛妆?。
重要的是，本發(fā)明提供了用一種組分配制的洗滌劑組合物和清潔制品，所述組分包含磺化烷基甲苯的混合物，其中，連接在甲苯環(huán)上的烴基可能包含去垢范圍內(nèi)的任意數(shù)量的碳原子，在一個實施方案中，其中，存在的至少70.0％(基于重量)磺化烷基甲苯異構(gòu)體中連接在烴基上的甲苯甲?；幱谠摕N基的2位，而在另一個實施方案中，其中，存在的至少80.0％(基于重量)磺化烷基甲苯異構(gòu)體中連接在烴基上的苯基處于該烴基的2位。
本發(fā)明進一步提供了從一種表面活性劑形分構(gòu)成的洗滌劑組合物和制品，所述組分包含下列物質(zhì)的混合物1)含2-甲苯甲酰基烷基甲苯磺酸鹽的第一種烷基甲苯磺酸鹽組分，其中，2-甲苯甲?；榛妆交撬猁}異構(gòu)體占所述第一種烷基甲苯磺酸鹽組分中存在的全部烷基甲苯磺酸鹽異構(gòu)體的40.0％～80.0％的任意百分數(shù)，所述含量包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù)；以及2)第二種表面活性劑組分，它可能包含a)烷基苯磺酸鹽，其中，苯環(huán)連接在線形烷基上除該烷基的2位以外的位置的異構(gòu)體占存在的全部烷基苯磺酸鹽異構(gòu)體的至少60％；b)烷基苯磺酸鹽，其中，苯環(huán)連接在線形烷基上除該烷基的2位以外的位置的異構(gòu)體占存在的全部烷基苯磺酸鹽異構(gòu)體的至少70％；或者c)支化烷基苯磺酸鹽，或其組合；或者d)烷基甲苯磺酸鹽，其中，甲苯環(huán)連接在線形烷基上除該烷基的2位以外的位置的異構(gòu)體占存在的全部烷基甲苯磺酸鹽異構(gòu)體的至少60％；e)烷基甲苯磺酸鹽，其中，甲苯環(huán)連接在線形烷基上除該烷基的2位以外的位置的異構(gòu)體占存在的全部烷基甲苯磺酸鹽異構(gòu)體的至少70％；或者f)支化烷基甲苯磺酸鹽，或其組合。
可通過下列兩種方法之一將支化烷基甲苯磺酸鹽引入本發(fā)明配制的產(chǎn)品。首先，可用支化烯烴代替一部分用于甲苯環(huán)烷基化反應(yīng)中的線形烯烴原料，從而提供一種磺化用的烷基甲苯混合物，其中，烷基甲苯包含選定量的支化烷基化物。第二種在本發(fā)明的最終制品中提供支化烷基甲苯磺酸鹽的方法是，在本發(fā)明的終產(chǎn)品生產(chǎn)中將支化烷基甲苯用作摻合組分。所以，通過在烷基化反應(yīng)產(chǎn)物中摻合或提供支化物質(zhì)，有可能在本發(fā)明的最終制品中提供寬范圍量的支化烷基甲苯磺酸鹽；然而，優(yōu)選的是，支化異構(gòu)體占本發(fā)明給定的制品中存在的全部烷基甲苯磺酸鹽異構(gòu)體的少于50.0％的任意量。在本發(fā)明另一個優(yōu)選的形式中，支化異構(gòu)體占本發(fā)明給定的制品中存在的全部烷基甲苯磺酸鹽異構(gòu)體的少于15.00％的任意量。在本發(fā)明又一個優(yōu)選的形式中，支化異構(gòu)體占本發(fā)明給定的制品中存在的全部烷基甲苯磺酸鹽異構(gòu)體的少于2.00％的任意量。
在本發(fā)明一個優(yōu)選的形式中，在第二種表面活性劑組分中以基于第二種表面活性劑組分總重量0.00％～70.00％的任意量(所述含量包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù))存在線形烷基苯或線形烷基甲苯的更低活性異構(gòu)體(除2-苯基異構(gòu)體以外的異構(gòu)體)。
在本發(fā)明一個優(yōu)選的形式中，第二種表面活性劑組分可能包括烷基甲苯磺酸鹽或烷基苯磺酸鹽，其中，苯環(huán)連接在線形烷基上除該烷基的2位以外的位置的異構(gòu)體占存在的全部烷基苯磺酸鹽異構(gòu)體的至少50％。
在本發(fā)明另一個優(yōu)選的形式中，第二種表面活性劑組分可能包括烷基甲苯磺酸鹽或烷基苯磺酸鹽，其中，苯環(huán)連接在線形烷基上除該烷基的2位以外的位置的異構(gòu)體占存在的全部烷基苯磺酸鹽異構(gòu)體的至少40％。
在本發(fā)明另一個優(yōu)選的形式中，第二種烷基苯磺酸鹽組分可能包括烷基甲苯磺酸鹽或烷基苯磺酸鹽，其中，苯環(huán)連接在線形烷基上除該烷基的2位以外的位置的異構(gòu)體占存在的全部烷基苯磺酸鹽異構(gòu)體的至少30％。
于是，按本發(fā)明又一個實施方案的烷基苯磺酸鹽組分可能含磺化2-苯基烷基甲苯，它的量基于磺化烷基甲苯組分總重量為至少30.00wt％。在本發(fā)明另一個形式中，烷基甲苯磺酸鹽組分可能含磺化2-苯基烷基甲苯，它的量基于磺化苯基烷基甲苯組分總重量為至少40.00wt％。在本發(fā)明又一個形式中，烷基甲苯磺酸鹽組分可能含磺化2-苯基烷基甲苯，它的量基于磺化烷基甲苯組分總重量為至少50.00wt％。在本發(fā)明又一個形式中，烷基甲苯磺酸鹽組分可能含磺化2-苯基烷基甲苯，它的量基于磺化烷基甲苯組分總重量為至少60.00wt％。在本發(fā)明又一個形式中，烷基甲苯磺酸鹽組分可能含磺化2-苯基烷基甲苯，它的量基于磺化苯基烷基甲苯組分總重量為至少70.00wt％。在本發(fā)明又一個形式中，烷基甲苯磺酸鹽組分可能含磺化2-苯基烷基苯，它的量基于磺化烷基甲苯組分總重量為至少80.00wt％。
通過與磺化線形烷基苯洗滌劑的常規(guī)混合物摻合，可應(yīng)用本發(fā)明提供的物質(zhì)生產(chǎn)一種適用作去垢制品的組分的、磺化烷基苯和磺化烷基甲苯的混合物，它具有的占2-苯基烷基苯或2-苯基烷基甲苯異構(gòu)體或其組合的總重量的任意所需含量在18.00％～82.00％范圍內(nèi)，所述含量包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù)。這樣的磺化烷基苯和磺化烷基甲苯的混合物適用作配制在寬應(yīng)用范圍(如下文實施例中所述)使用的洗滌劑和清潔組合物的組分。
還發(fā)現(xiàn)了，本發(fā)明的催化劑可與現(xiàn)有的氯化鋁或氟化氫烷基化催化劑并用而提供LAB或LAT，它的2-苯基或2-甲苯甲?；悩?gòu)體含量比應(yīng)用常規(guī)催化劑的工廠生產(chǎn)的更高。所以，可改進現(xiàn)有的設(shè)施以包括一個或多個盛有本發(fā)明的含氟絲光沸石的反應(yīng)器。這樣，反應(yīng)物的滑流可被送到絲光沸石，而從絲光沸石流出的物質(zhì)被導引返回常規(guī)烷基化體系。該實施方案具有幾個優(yōu)點。例如，投資費用減到最小，因為常規(guī)設(shè)備就已經(jīng)合適。還有，革新的工廠可由它的操作人員根據(jù)需要自主生產(chǎn)更高的2-苯基異構(gòu)體LAB或LAT。也就是說，工廠不必生產(chǎn)絕對高含量的2-苯基異構(gòu)體LAB或LAT，而是可隨意生產(chǎn)高含量的2-苯基異構(gòu)體。在一個實施方案中，抽出反應(yīng)物的滑流，送到一個或多個盛有含氟絲光沸石催化劑的反應(yīng)器。來自含氟絲光沸石反應(yīng)器的流出物就可與來自HF或氯化鋁反應(yīng)器的流出物合并而提供比來自HF或氯化鋁反應(yīng)器的產(chǎn)品中存在的更高含量2-苯基異構(gòu)體LAB或LAT的產(chǎn)品。
發(fā)明在一個寬方面涉及清潔制品，該制品可用來清潔各種表面或基材，而且它們對水硬度的耐性增強了，其中，所述制品包含一種烷基甲苯磺酸鹽組分，它比以前可商購的制品具有高得多的2-苯基異構(gòu)體含量，還含有已知適用于配制皂、洗滌劑等的其它組分，包括常規(guī)線形烷基苯磺酸鹽洗滌劑。
本發(fā)明在另一個寬方面涉及一種適用于生產(chǎn)單烷基甲苯的方法，它包括在含氟絲光沸石的存在下，在形成線形單烷基甲苯的條件下，將甲苯與含約8～約30個碳原子的烯烴接觸。
本發(fā)明在又一個寬方面涉及一種生產(chǎn)線形烷基甲苯的方法，它包括a)使甲苯與具有約8～約30個碳原子的烯烴在含氟絲光沸石的存在下接觸而形成第一種線形烷基甲苯流；b)使甲苯與具有約8～約30個碳原子的烯烴在常規(guī)線形烷基苯烷基化催化劑的存在下接觸而形成第二種線形烷基甲苯流；和c)合并第一種線形烷基甲苯流和第二種線形烷基甲苯流而形成第三種線形烷基甲苯流，以及從該方法制備的單磺化產(chǎn)物。
本發(fā)明在又一個寬方面涉及一種適用于生產(chǎn)線形烷基甲苯的方法，它包括合并來自常規(guī)線形烷基苯烷基化反應(yīng)器的產(chǎn)物和來自線形烷基甲苯烷基化反應(yīng)器(盛有含氟絲光沸石)的產(chǎn)物。
本發(fā)明在又一個寬方面涉及一種生產(chǎn)線形烷基甲苯的方法，它包括a)將石蠟脫氫而生成烯烴；b)通過管道將甲苯和烯烴的初級原料流送到常規(guī)線形烷基苯烷基化反應(yīng)器；c)使常規(guī)線形烷基苯烷基化反應(yīng)器中的初級原料流與常規(guī)線形烷基苯烷基化催化劑在有效地進行甲苯和烯烴的反應(yīng)的條件下接觸而生成第一種線形烷基甲苯產(chǎn)物；d)從管道抽出一部分初級原料流并使該部分與含氟絲光沸石在有效地進行甲苯和烯烴的反應(yīng)的條件下接觸而生成第二種線形烷基甲苯產(chǎn)物；e)合并第一種和第二種線形烷基甲苯產(chǎn)物而形成粗線形烷基甲苯流；以及f)在第一個蒸餾柱中蒸餾粗線形烷基甲苯流而分離未反應(yīng)的甲苯，形成無甲苯的線形烷基甲苯流。
這種方法可任選包括下列步驟g)在第二個蒸餾柱中蒸餾無甲苯的線形烷基甲苯流而分離任何烯烴，從而形成線形烷基甲苯流；以及h)在第三個蒸餾柱中蒸餾第二種無烯烴的烷基甲苯流而提供純化的線形烷基甲苯產(chǎn)品的塔頂餾出物并且排出含任何重質(zhì)物質(zhì)的塔底流出物。
本發(fā)明在另一個寬方面涉及一種適用于生產(chǎn)單烷基甲苯的方法，它包括將包含具有約8～約30個碳原子的烯烴和甲苯的原料在生產(chǎn)單烷基甲苯的條件下導入含氟絲光沸石催化劑床，使甲苯、烯烴和單烷基甲苯從催化劑床降入(落入)再沸器，從再沸器排出單烷基甲苯，并且加熱再沸器中的內(nèi)含物而使甲苯回流進一步與含氟絲光沸石接觸。
本發(fā)明在又一個寬方面涉及適用于甲苯與烯烴的烷基化的絲光沸石，它具有約10∶1～約100∶1的二氧化硅比氧化鋁摩爾比；其中，已用氟化氫水溶液處理絲光沸石而使該絲光沸石含約0.1wt％～約4wt％的氟。
本發(fā)明在又一個寬方面涉及一種化學混合物，它包含利用本文啟示的方法和/或催化劑生產(chǎn)的線形烷基甲苯，所述化學混合物適用于生產(chǎn)磺化線形烷基甲苯的混合物，該混合物含有比以前利用現(xiàn)有技術(shù)方法和催化劑獲得的產(chǎn)物更高的磺化2-甲苯甲?；榛妆綕舛?。
本發(fā)明在另一個寬方面包括為最終用戶提供的制品和適用于如下方面的工業(yè)用強力組合物通用清潔劑、松油微乳液、液體洗盤皂、基于酶的粉狀和液態(tài)洗衣劑、不含酶的粉狀洗衣劑等，因為發(fā)現(xiàn)了，比迄今可從現(xiàn)有技術(shù)的啟示獲得的產(chǎn)品具有更高含量2-苯基異構(gòu)體的磺化LAT混合物的應(yīng)用，改善了含常規(guī)磺化烷基苯洗滌劑(不論它們是線形的還是支化的)的所有清潔組合物的效果和清潔作用。無論是用本發(fā)明的線形烷基甲苯磺酸鹽全部取代還是部分取代現(xiàn)有技術(shù)制品中的線形烷基苯磺酸鹽，上述都是正確的，其中，本發(fā)明的線形烷基甲苯磺酸鹽比根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)獲得的物質(zhì)具有更高2-苯基烷基濃度(30.00％～80.00％的任意百分數(shù)，包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù))。
本發(fā)明在又一個寬方面涉及一種適用于制備含氟絲光沸石的方法，它包括，使具有約10∶1～約100∶1范圍內(nèi)的二氧化硅比氧化鋁摩爾比的絲光沸石與氟化氫濃度在約0.1wt％～約10wt％范圍內(nèi)的氟化氫水溶液接觸，于是生產(chǎn)了含氟絲光沸石，通過過濾收集該含氟絲光沸石，隨后干燥。
上述氟處理的絲光沸石催化劑在LAB和LAT的制備中有利地產(chǎn)生對2-苯基異構(gòu)體的高選擇性，通常產(chǎn)生約70％或更大的選擇性。再者，氟處理的絲光沸石壽命長，在生產(chǎn)中400小時后優(yōu)選活性降低只有25％或更小。按

圖1和2所示裝置操作的工藝具有這一優(yōu)點，即，從再沸器上升的甲苯不停地清洗催化劑從而延長催化劑的壽命。此外，本發(fā)明有利地生產(chǎn)僅僅少量的二烷基甲苯(它不特別適合洗滌劑生產(chǎn))，以及僅僅少量的1，2，3，4-四氫化萘衍生物。
本發(fā)明在另一個方面提供了烷基甲苯磺酸鹽的固體鹽，該固體鹽可能含有電荷平衡所需的各種陽離子。
本發(fā)明在又一個方面包括適用于清潔織物、盤碟、硬表面和其它基材的成品洗滌劑組合物，該組合物由下列組分構(gòu)成a)烷基甲苯磺酸鹽表面活性劑組分，它的存在量基于成品洗滌劑組合物總重量為0.25wt％～99.50wt％，所述組分的特征在于，它包含基于該組分總重量的26.00wt％～82.00wt％的任意量的由如下通式表示的烷基甲苯的2-苯基異構(gòu)體的水溶性磺酸鹽
其中，n等于4～16的任意整數(shù)，其中，R1，R2，R3，R4和R5中的一個且只有一個是磺酸鹽基，而且其中，R1，R2，R3，R4和R5中的一個且只有一個是選自甲基和乙基的取代基，所述含量包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù)；以及b)0.50％～99.75％的任意量的已知適用于配制皂，洗滌劑等的其它組分，其中，所述其它組分的至少一種選自下組物質(zhì)脂肪酸，烷基硫酸鹽，乙醇胺，氧化胺，堿金屬碳酸鹽，水，乙醇，異丙醇，松油，氯化鈉，硅酸鈉，聚合物，醇烷氧基化物，沸石，過硼酸鹽，堿金屬硫酸鹽，酶，水溶助長劑，染料，香料，防腐劑，增白劑，助洗劑，聚丙烯酸鹽，精油，堿金屬氫氧化物，醚硫酸鹽，烷基酚乙氧基化物，脂肪酸酰胺，α烯烴磺酸鹽，石蠟烴磺酸鹽，內(nèi)銨鹽，螯合劑，牛油脂肪胺乙氧基化物，聚醚胺乙氧基化物，氧化乙烯/氧化丙烯嵌段共聚物，脂肪醇氧化乙烯/氧化丙烯低泡表面活性劑，甲基酯磺酸鹽，烷基多糖，N-甲基葡糖酰胺，烷基化磺化二苯醚，以及2-苯基異構(gòu)體含量小于26.00％的水溶性烷基苯磺酸鹽或烷基甲苯磺酸鹽。
本發(fā)明的絲光沸石催化劑適用作按本發(fā)明生產(chǎn)LAT的方法生產(chǎn)LAT的催化劑。LAT適用作生產(chǎn)磺化LAT(它自身適用作表面活性劑)的原料。
本文應(yīng)用的某些術(shù)語和詞組具有下列含義“Meq/g”表示每克催化劑可滴定的酸的毫當量，它是一個被用來描述催化劑酸度的單位。酸度通常通過用堿滴定而測定，即，往催化劑中加入過量的堿(例如，氫氧化鈉)，然后反滴定該催化劑。
“Conv.”和“轉(zhuǎn)化率”表示轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的給定反應(yīng)物的摩爾百分數(shù)。通常，在本發(fā)明的實施中，烯烴轉(zhuǎn)化率約95％或更多。
“Sel.”和“選擇性”表示產(chǎn)物中特定組分的摩爾百分數(shù)。通常，在本發(fā)明的實施中，對2-苯基異構(gòu)體的選擇性是約70％或更大。
“去垢范圍”表示包含一個烷基的分子物種，所述烷基的每一個所含碳原子數(shù)是8、9、10、11、12、13、14或15個，而且包括LAB、LAB磺酸鹽、LAT、LAT磺酸鹽和單烯烴。
當涉及屬于烷基苯或烷基甲苯(不論該烷基苯或烷基甲苯是否被磺化)的一部分的烴鏈或烷基鏈時，“大致線形”表示含7～16個碳原子、彼此連接而形成直鏈的烴，其中，所述直鏈的碳原子上可能只連接氫原子或一個甲基側(cè)基。
當涉及屬于烷基苯或烷基甲苯(不論該烷基苯或烷基甲苯是否被磺化)的一部分的烴鏈或烷基鏈時，“支化烷基”表示含4～16個碳原子、彼此連接而形成直鏈的烴，其中，所述直鏈的一個或多個碳原子上可能具有一個氫原子和作為側(cè)基與它們連接的、除甲基以外的任意烷基(包括但不限于乙基、丙基和丁基)。
“支化烷基苯”表示含一條連接在苯環(huán)上的支化烷基鏈的分子物種。
“支化烷基甲苯”表示含一條連接在甲苯分子環(huán)部分上的支化烷基鏈的分子物種，不論甲苯的甲基和支化烷基鏈的相對位置如何。
“支化烷基苯磺酸鹽”表示被磺化的支化烷基苯的水溶性鹽。
“支化烷基甲苯磺酸鹽”表示被磺化的支化烷基甲苯的水溶性鹽，不論磺酸鹽基和烷基相對于甲基的異構(gòu)位置如何。
“2-苯基烷基苯”表示環(huán)上連接了至少一個烷基的苯環(huán)，其中，所述烷基包含7～16個(包括它們之間的每個整數(shù))彼此連接而形成大致線形鏈的任意數(shù)量碳原子，而且其中，苯環(huán)在該大致線形鏈的末端碳原子相鄰的碳原子處連接該烷基。這樣，與苯環(huán)連接的碳原子上具有一個甲基和2-苯基烷基苯中與它連接的另一個烷基。
“2-苯基烷基甲苯”表示一種甲苯分子，除了它的甲基以外，它還有至少另一個與其連接的烷基，其中，該另一個烷基包含7～16個(包括它們之間的每個整數(shù))彼此連接而形成大致線形鏈的任意數(shù)量碳原子，而且其中，甲苯分子的環(huán)部分在該大致線形烷基鏈的末端碳原子相鄰的碳原子處連接該烷基。這樣，與甲苯環(huán)連接的碳原子上具有一個甲基和2-苯基烷基甲苯中與它連接的另一個烷基。2-苯基烷基甲苯與2-甲苯基烷基苯是同義語。
“2-甲苯基烷基苯”表示一種甲苯分子，除了它的甲基以外，它還有至少另一個與其連接的烷基，其中，該另一個烷基包含7～16個(包括它們之間的每個整數(shù))彼此連接而形成大致線形鏈的任意數(shù)量碳原子，而且其中，甲苯分子的環(huán)部分在該大致線形烷基鏈的末端碳原子相鄰的碳原子處連接該烷基。這樣，與甲苯環(huán)連接的碳原子上具有一個甲基和2-苯基烷基甲苯中與它連接的另一個烷基。
“磺化2-苯基烷基苯”表示上文定義的2-苯基烷基苯，它進一步包含一個連接在如上述2-苯基烷基苯的苯環(huán)上的磺酸鹽基，不論環(huán)上的該磺酸鹽基相對于烷基位置的位置如何；然而，最常見和優(yōu)選的是，磺酸鹽基連接在苯環(huán)上相對于烷基的對位。
“磺化2-苯基烷基甲苯”表示上文定義的2-苯基烷基甲苯，它進一步包含一個連接在如上述2-苯基烷基甲苯的芳環(huán)上的磺酸鹽基，不論該磺酸鹽基、甲基和烷基彼此的位置如何；然而，最優(yōu)選的是，磺酸鹽基連接在苯環(huán)上相對于烷基的對位。
“LAB”表示線形烷基苯的混合物，它包括一個與去垢范圍內(nèi)的大致線形烷基鏈的任意碳原子連接的苯環(huán)。
“LAT”表示線形烷基甲苯的混合物，它包括一個其芳環(huán)與去垢范圍內(nèi)的大致線形烷基鏈的任意碳原子連接的甲苯分子。
“LAB磺酸鹽”表示LAB，它被進一步磺化而包括一個與苯環(huán)連接的酸性磺酸鹽基(從而形成母體酸)，隨后，通過用下列任一種物質(zhì)中和而形成比該母體酸更易溶的水溶液，即，堿金屬氫氧化物，堿土金屬氫氧化物，氫氧化銨，氫氧化烷基銨，或者本領(lǐng)域技術(shù)人員已知與線形烷基苯磺酸反應(yīng)而生成水溶性線形烷基苯磺酸鹽的任意化學劑。
“LAT磺酸鹽”表示LAT，它被進一步磺化而包括一個與該LAT的芳環(huán)連接的酸性磺酸鹽基(從而形成母體酸)，隨后，通過用下列任一種物質(zhì)中和而形成比該母體酸更易溶的水溶液，即，堿金屬氫氧化物，堿土金屬氫氧化物，氫氧化銨，氫氧化烷基銨，或者本領(lǐng)域技術(shù)人員已知與線形烷基苯磺酸反應(yīng)而生成水溶性線形烷基苯磺酸鹽的任意化學劑。
“2-苯基異構(gòu)體”表示上下文所保證的2-苯基烷基苯的LAB或LAT磺酸鹽。
“磺化芳族烷基化物”表示這樣一種化合物，它包含一個苯環(huán)，環(huán)結(jié)構(gòu)的碳原子上連接了一個磺酸鹽基，還有至少一個在去垢范圍內(nèi)的、連接在環(huán)結(jié)構(gòu)碳原子上的烷基；所以，LAT和LAB物質(zhì)屬于這一類。
除非另外說明，本說明書及其附后的權(quán)利要求書中給出的所有百分數(shù)都以重量百分數(shù)表示。
附圖簡述圖1示出了用于實施本發(fā)明的第一個連續(xù)反應(yīng)蒸餾柱示意圖；圖2示出了用于實施本發(fā)明的第二個連續(xù)反應(yīng)蒸餾柱示意圖；圖3是本發(fā)明一個實施方案的代表性工藝示意圖，示出了一個與本發(fā)明的含氟絲光沸石反應(yīng)器結(jié)合的常規(guī)LAB烷基化反應(yīng)器(它還適用于生產(chǎn)LAT)，其中，流向常規(guī)反應(yīng)器的滑流被送到絲光沸石反應(yīng)器，而且其中，可調(diào)節(jié)來自絲光沸石反應(yīng)器的高2-苯基異構(gòu)體LAB或LAT(根據(jù)具體情況而定)的流體而改變常規(guī)LAB烷基化反應(yīng)器的流出物中2-苯基異構(gòu)體LAB或LAT的含量；圖4是本發(fā)明一個實施方案的另一個代表性工藝示意圖，示出了與本發(fā)明的含氟絲光沸石反應(yīng)器結(jié)合的第一個常規(guī)LAB烷基化反應(yīng)器(它還適用于LAT生產(chǎn))，其中，流向常規(guī)反應(yīng)器的滑流被送到一對絲光沸石反應(yīng)器中的一個或兩個，而且其中，將第一個LAB烷基化反應(yīng)器的LAT或LAB流出物與一個或兩個絲光沸石反應(yīng)器的流出物合并后送入第二個常規(guī)LAB烷基化反應(yīng)器；圖5示出了利用具有不同2-苯基異構(gòu)體含量的烷基苯的洗滌劑對布片進行的總?cè)ス秆芯繄D示數(shù)據(jù)；圖6示出了含常規(guī)烷基苯表面活性劑的溶液在不同硬度水溶液中的濁度；
圖7示出了含烷基苯表面活性劑(它的2-苯基異構(gòu)體含量約為80％)的溶液在不同硬度水溶液中的濁度；圖8示出了在不同混合物存在下具有恒定水硬度的水溶液的濁度，所述混合物各自包含不同量的線形烷基苯磺酸鹽和線形烷基甲苯磺酸鹽，其中，烷基苯磺酸鹽和烷基甲苯磺酸鹽中的2-苯基異構(gòu)體含量基于存在的全部磺酸鹽總重量大于80wt％。
對本發(fā)明的詳細描述用來制備本發(fā)明的線形烷基甲苯的催化劑是含氟絲光沸石。絲光沸石是一類沸石。本發(fā)明的催化劑是從具有約10∶1～約100∶1的二氧化硅-氧化鋁摩爾比的氫型絲光沸石(一般具有0.1％或更少的鈉)制備的。更具體地說，原料絲光沸石具有約10∶1～約50∶1的二氧化硅/氧化鋁摩爾比。用氟化氫(“HF”)水溶液處理可商購的原始氫型絲光沸石，產(chǎn)生活潑的、壽命長的和高度選擇性的本發(fā)明催化劑。在這樣的HF處理過程中，以及在后續(xù)所述HF-處理過的絲光沸石的焙燒過程中，二氧化硅/氧化鋁摩爾比通常增大。本發(fā)明的成品催化劑表現(xiàn)為約0.1wt％～約4wt％(更常約1％)的氟含量。
用來處理絲光沸石的水溶液可能含一定范圍的HF濃度。通常，HF濃度最小約0.1wt％。低于該最小濃度，氟處理的效果大為降低，導致不希望的重復處理的需要。一般說來，HF濃度上限約為10wt％或更小。高于約10wt％的濃度時，HF濃度太大而難以防止HF破壞絲光沸石的晶態(tài)結(jié)構(gòu)，于是有害地影響它作為LAB和LAT生產(chǎn)的催化劑的效率。
HF水溶液可通過稀釋可商購的48％HF溶液至所需濃度來配制。也可將HF鼓泡通入水中而提供HF水溶液。
通常，在約0℃～約50℃的溫度下通過往攪拌下的HF水溶液中加入絲光沸石粉末或丸而進行處理的。繼續(xù)攪拌和接觸至足以達到絲光沸石中所需氟含量的一段時間。該時間可能隨下列因素而變，例如，HF濃度，相對于處理的絲光沸石量的HF溶液量，應(yīng)用的攪拌速度，以及溫度。處理后，可通過過濾回收絲光沸石，然后干燥。還可以用給定的HF溶液浸漬絲光沸石至初期濕度，以及用氟化氫氣體處理絲光沸石。優(yōu)選地，應(yīng)當在用于烷基化作用以前，在空氣中焙燒所述氟化物處理過的絲光沸石。優(yōu)選的焙燒溫度應(yīng)當在約400℃～約600℃的范圍內(nèi)。除氫氟酸和氟化氫以外，備選的絲光沸石氟化劑包括氟化銨、氟化硅化合物和氟代烴。
本發(fā)明HF-處理的絲光沸石一般具有基于絲光沸石總重量約0.1wt％或更多的氟。通常，上述含氟絲光沸石包含約4wt％或更少的氟。該含氟絲光沸石最常含約1wt％的氟。
所述絲光沸石可作為粉末、呈丸形式、作為顆粒或作為擠出物用來實施本發(fā)明?？蓱?yīng)用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的粘合劑(例如，氧化鋁、二氧化硅或其混合物)將絲光沸石加工成丸或擠出物。
用于LAT生產(chǎn)的反應(yīng)物在本發(fā)明的實施中，用烯烴將甲苯烷基化而生成LAT?？砂幢绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員通常進行的那樣處理和純化這些反應(yīng)物。在這方面，優(yōu)選的是，反應(yīng)物不含水和醇。在實施本發(fā)明時應(yīng)用的烯烴具有約8～約30個碳原子，優(yōu)選約10～約14個碳原子，例如，可商購的或作為脫氫石蠟原料生產(chǎn)的烯烴。優(yōu)選的是，所述烯烴是單不飽和的。最優(yōu)選的是，所述烯烴是含末端烯單元的α烯烴。
含10～14個碳原子數(shù)量范圍的烯烴通?？衫帽绢I(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法從C10～C14石蠟混合物的脫氫獲得。這樣的石蠟脫氫提供雙鍵在鏈中末端碳處和它的相鄰碳原子上的單烯混合物，還余下一些未轉(zhuǎn)化的石蠟。所以，裝填了C10～C14混合物的脫氫反應(yīng)器的流出物通常包含一種混合物，它主要含石蠟，并且具有約5～20％的烯烴含量，而且容易獲得。通常，所述烯烴-石蠟混合物的烯烴含量可能是8～10wt％。
可利用圖1中描繪的連續(xù)反應(yīng)蒸餾柱來進行本發(fā)明的操作而生產(chǎn)具有前文給出的化學式的LAT的2-苯基異構(gòu)體。在圖1中，甲苯和烯烴的原料混合物(通常以約1∶1～100∶1的甲苯比烯烴摩爾比范圍)從原料泵10經(jīng)由管道12流向原料入口14。原料混合物落到填充的絲光沸石催化劑床32，此處在含氟絲光沸石的存在下發(fā)生烷基化反應(yīng)。備選地，雖然在圖1中沒有描繪出，可將甲苯和烯烴分別導入所述床而在床中進行混合，或者可在將反應(yīng)物導入催化劑床以前通過線上混合器混合反應(yīng)物，或者可將反應(yīng)物分別注入所述床上方，利用床上方的標準填料進行混合，或者可將反應(yīng)物噴入床上方的反應(yīng)室。圖1中描繪的實驗室規(guī)模催化劑床32由兩段內(nèi)徑都是1.1英寸的管構(gòu)成，它們的長度是9.5英寸和22英寸。在催化劑床32中，下落的原料混合物還與上升的未反應(yīng)甲苯蒸汽(它在再沸器42中已通過加熱器40加熱到回流)接觸。該上升的蒸汽通過熱電偶38，后者監(jiān)測溫度而對加熱器40提供反饋。上升的甲苯和/或烯烴蒸汽還穿過標準填料36(例如，7.5英寸古德洛填料)。上升的蒸汽對連接到底部溫度控制器28的熱電偶30加熱，當溫度降到低于設(shè)定水平時，溫度控制器激活加熱器40。
在開始操作以前，可用經(jīng)由管道54進入并流經(jīng)管道58的氮吹洗系統(tǒng)。開始操作以后，在系統(tǒng)上方保持氮覆蓋層。還有在開始操作以前和氮吹洗期間，可能希望加熱催化劑床32以便從含氟絲光沸石中驅(qū)除水分。
來自原料混合物或進入系統(tǒng)的殘余水分在冷凝器21中(與苯蒸汽一起)液化后被收集在聚水器24中。如果原料很干燥(不含水)，就不必用聚水器24。除去水導致更長的催化劑壽命。于是，聚水器24是任選的。同樣適合圖2。冷凝器21是利用冷卻介質(zhì)(例如，經(jīng)由入口22進入冷凝器21并經(jīng)由口20流出的水)冷卻的。如果需要，可通過開啟排泄閥26排放聚水器24中的水。
如果需要，當再沸器42中的LAT含量升高到所需水平時，可經(jīng)由管道47從系統(tǒng)除去底部LAT產(chǎn)品，利用重力或底部泵48抽出產(chǎn)品。如果這樣抽出產(chǎn)品，就開啟閥44。
在圖1中，利用汲取管46(它是任選的)來稍微增大再沸器42中的壓力，從而將苯的沸點升高一度或兩度。同樣，可任選利用壓力發(fā)生器56來升高系統(tǒng)的壓力。可應(yīng)用其它標準壓力增大裝置。所以，可增大系統(tǒng)中的壓力致使甲苯的沸點升高到約200℃。
在圖1中，繪出了熱關(guān)閉閥50和泵關(guān)閉閥52的控制機制，如果系統(tǒng)中的液位升到這樣的水平，它們就關(guān)閉熱和泵。這些控制機制是任選的，而且可包括它們以致催化劑床不與再沸器的底部接觸。管道60將泵關(guān)閉閥52連接到系統(tǒng)中冷凝器21的上方。
在實施本發(fā)明的甲苯烷基化時，可利用各種操作條件。在這方面，催化劑床的溫度可能隨反應(yīng)物、導入催化劑床的速率、該床的尺寸等變化。一般說來，根據(jù)壓力將催化劑床維持在甲苯的回流溫度。通常，催化劑床的溫度高于約100℃，而最適合約110℃～130℃或更高以便保持合理的反應(yīng)速率，以及約250℃或更低以免反應(yīng)物和產(chǎn)物降解，也避免催化劑因焦炭積累而失活。優(yōu)選地，溫度在約120℃～約200℃范圍內(nèi)。在接觸步驟期間，可在各壓力下操作該工藝，最常應(yīng)用約大氣壓的壓力。當利用圖1和2中所示系統(tǒng)操作工藝時，將再沸器溫度保持在甲苯和烯烴蒸發(fā)的溫度，該溫度隨烯烴而變，對于10～14個碳原子的烯烴來說，溫度通常是約110℃～約300℃。再沸器的組分將隨時間而變，但通常最初設(shè)定在甲苯比烯烴的比率為約5∶1，在本發(fā)明的實施過程中保持該比率。原料導入催化劑床的速率是可變的，通常液體時空速(“LHSV”)是約0.05hr-1～約10hr-1，更常是約0.05hr-1～約1hr-1。導入催化劑床的甲苯比烯烴摩爾比通常是約1∶1～約100∶1。在工業(yè)甲苯烷基化操作中，一般在約2∶1～約20∶1的摩爾比下操作，它也可適用于本發(fā)明的實施，并且將所述烯烴作為含5％～20％烯烴的烯烴-石蠟烴混合物進料。所述烯烴-石蠟烴混合物通常在工業(yè)上是通過相應(yīng)的石蠟原料在貴金屬催化劑上脫氫生產(chǎn)的。
圖2中描繪了另一個連續(xù)反應(yīng)蒸餾裝置。在圖2中，原料混合物經(jīng)由進料口114進入反應(yīng)器。原料混合物下落通過柱而進入催化劑床132，在那里發(fā)生烷基化而生成LAT。溫度計插套133監(jiān)測所述催化劑床132的溫度。催化劑床132可被任選在外部加熱并含于1-1/4英寸不銹鋼套管內(nèi)。填料柱136和137中填充了古德洛填料。LAT產(chǎn)物與未反應(yīng)的甲苯和烯烴，下落通過填料柱136進入再沸器142。在再沸器142中，電熱器140加熱再沸器142中的內(nèi)含物以致甲苯和烯烴的熱蒸汽從再沸器142上升到至少到達催化劑床132。如果需要，可通過開啟底部閥144從再沸器142排放底部LAB產(chǎn)品(在流過管道147和過濾器145以后排出)?？稍诶淠?21中冷凝原料混合物的殘余水或進入系統(tǒng)的殘余水，冷凝器121是利用經(jīng)由出口管122和入口管120的冷卻介質(zhì)冷卻的。冷凝水落入聚水器124，它可根據(jù)需要開啟排泄閥126排放。利用熱電偶138、130和165監(jiān)測系統(tǒng)中的溫度。該系統(tǒng)包括壓力釋放閥166。經(jīng)由入口管道154導入氮氣而在系統(tǒng)上方保持氮覆蓋層。當再沸器中的液體水平升高到水平控制促動器150時，水平控制促動器150就促動底部水平控制閥151開啟。管道160將水平控制促動器150連接到系統(tǒng)中冷凝器121的上方。
雖然圖1和圖2中描繪的系統(tǒng)中示出了單催化劑床系統(tǒng)，但應(yīng)懂得，多催化劑床反應(yīng)器屬于本發(fā)明的范圍，還有多個原料入口、聚水器、產(chǎn)品排出管道等。此外，本工藝可按間歇方式操作，或者按利用活塞流設(shè)計、噴淋床設(shè)計和流化床設(shè)計的連續(xù)操作。
認為隨著烯烴平均分子量的增大(特別是當碳原子平均數(shù)超過14時)，選擇性和至LAT的轉(zhuǎn)化率(特別是關(guān)于2-異構(gòu)體的LAT)可能急劇增大。如果需要的話，可將利用HF處理的絲光沸石進行的烷基化產(chǎn)物送到第二個、后處理催化劑床以改良產(chǎn)率。該操作是任選的，而且被認為取決于最終用戶的需要和意愿。該第二種催化劑的一個實例是HF處理的粘土，例如，含約0.5％氟化物的蒙脫土。這種催化劑還可起降低烷基化產(chǎn)物的溴值到低于約0.1的作用(取決于條件)。
應(yīng)用本發(fā)明的絲光沸石與常規(guī)LAT烷基化結(jié)合時產(chǎn)物的可變2-苯基異構(gòu)體含量本發(fā)明的含氟絲光沸石通常生產(chǎn)具有高2-苯基異構(gòu)體含量的LAT，例如，高于約70％。目前，生產(chǎn)洗滌劑的LAT買方寧可使用2-苯基異構(gòu)體含量在約30～約40％范圍內(nèi)的LAT，但是在市面上達不到該含量。常規(guī)LAT烷基化技術(shù)不能實現(xiàn)這些更高2-苯基異構(gòu)體含量。HF，它是目前用來在工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)LAT的最廣泛使用的催化劑，導致反應(yīng)器的產(chǎn)品流中約16～18％的2-苯基異構(gòu)體。相比之下，氯化鋁產(chǎn)生約26～28％的2-苯基異構(gòu)體。本發(fā)明人認識到，需要一種方法，它生產(chǎn)所需范圍的2-苯基異構(gòu)體產(chǎn)品。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，可將本發(fā)明的絲光沸石與常規(guī)LAB烷基化催化劑(例如，HF和氯化鋁烷基化催化劑)組合用。這可通過抽出被送到常規(guī)LAB反應(yīng)器的反應(yīng)物滑流，再將該滑流導向絲光沸石反應(yīng)器而受影響。由于常規(guī)LAB催化劑生產(chǎn)的產(chǎn)品比從本發(fā)明絲光沸石生產(chǎn)的具有低得多的2-苯基異構(gòu)體含量，合并來自每一種催化劑的LAT產(chǎn)品導致一種產(chǎn)品，它具有比來自常規(guī)LAB烷基化催化劑的產(chǎn)品更高的2-苯基異構(gòu)體含量。例如，雖然本發(fā)明的催化劑通常產(chǎn)生的2-苯基異構(gòu)體含量為70％或更大，但常用的HF方法產(chǎn)生約16～18％的2-苯基異構(gòu)體。通過合并給定比率的來自每一種催化劑的流出物，形成的混合物將具有所需的任意2-苯基異構(gòu)體含量，該含量在HF催化劑產(chǎn)品的和絲光沸石催化劑產(chǎn)品的2-苯基異構(gòu)體含量之間的范圍內(nèi)。所以，可通過送到絲光沸石催化劑的反應(yīng)物的量調(diào)節(jié)2-苯基異構(gòu)體含量和/或通過貯存來自絲光沸石催化劑的2-苯基異構(gòu)體產(chǎn)物供隨后與來自常規(guī)LAB烷基化催化劑的產(chǎn)物混合，于是實現(xiàn)終產(chǎn)品中任何所需水平的2-苯基異構(gòu)體含量。本發(fā)明的一個優(yōu)點涉及用盛有本發(fā)明氟處理過的絲光沸石的反應(yīng)器改進現(xiàn)有的常規(guī)LAB系統(tǒng)的能力。這能使常規(guī)LAB技術(shù)的現(xiàn)有用戶擴增他們現(xiàn)有的設(shè)備而不中斷他們的生產(chǎn)，這為生產(chǎn)者提供了巨大的費用優(yōu)勢。
最常使用的常規(guī)LAB催化劑是HF烷基化反應(yīng)器和氯化鋁烷基化催化劑。其它烷基化催化劑包括各種沸石、氧化鋁-二氧化硅、各種粘土和其它催化劑。
圖3繪出了一個實施本發(fā)明的代表性、非限制性方案，其中，將氟處理過的絲光沸石與HF烷基化反應(yīng)器結(jié)合使用而提供具有高2-苯基異構(gòu)體含量的LAT(相對于僅僅從HF反應(yīng)器生產(chǎn)的產(chǎn)品)。圖3的示意圖顯示的LAT烷基化含義基于來自石蠟脫氫設(shè)備的原料。在本發(fā)明以前，圖3中繪出的工廠應(yīng)當是不用絲光沸石反應(yīng)器220而進行常規(guī)操作的。
所以，在常規(guī)操作中，將新鮮的石蠟經(jīng)由管道211進料到常規(guī)脫氫裝置210，再循環(huán)的石蠟是經(jīng)由管道252從石蠟柱250導入的。然后，來自脫氫裝置210的脫氫石蠟經(jīng)由管道214被泵入盛有常規(guī)LAB催化劑(例如，HF)的常規(guī)烷基化反應(yīng)器230。當然，可從任何供應(yīng)商提供脫氫的石蠟原料。脫氫石蠟(烯烴)的來源對于實施本發(fā)明不是關(guān)鍵性的。來自烷基化反應(yīng)器230的LAT產(chǎn)物隨后可通過一系列蒸餾塔純化。
在這方面，通過管道231將烷基化流出物輸送到甲苯柱240。應(yīng)懂得，可將烷基化產(chǎn)物送離生產(chǎn)場所而純化。此外，應(yīng)用的具體純化方案對于實施本發(fā)明不是關(guān)鍵性的，不過，圖3中示出的只是作為常用工業(yè)操作的代表。在圖3中，從粗LAT產(chǎn)物中蒸餾出未反應(yīng)的甲苯。然后將甲苯再循環(huán)到烷基化反應(yīng)器230。來自甲苯柱240不含甲苯的LAT粗產(chǎn)品被泵送經(jīng)由管道241到達石蠟柱250，在這里蒸餾出任何存在的石蠟，蒸出的石蠟經(jīng)管道252被再循環(huán)到石蠟脫氫裝置210。來自石蠟柱250不含石蠟的粗LAT烷基化物被輸送到精制柱260，在這里蒸出純化的LAT并通過管道262排出。經(jīng)由管道261從精制柱260抽出重質(zhì)組分(例如，二烷基化物和烯烴衍生物)。
在實施本發(fā)明時，利用盛有氟處理過的絲光沸石的反應(yīng)器220與常規(guī)烷基化反應(yīng)器230組合。在圖3中描繪的本發(fā)明實施方案中，從管道214導出甲苯/脫氫石蠟原料的滑流，泵送通過絲光沸石反應(yīng)器220，在這里實現(xiàn)高含量2-苯基異構(gòu)體生產(chǎn)。然后，來自反應(yīng)器220的高含量2-苯基異構(gòu)體的LAT產(chǎn)品經(jīng)管道222被導引返回管道214。也可直接對絲光沸石反應(yīng)器220進料甲苯和脫氫石蠟(烯烴)，而不是通過來自管道221的滑流。此外，反應(yīng)器220的流出物(如果不存在未反應(yīng)的烯烴)也可被直接輸送到甲苯柱240，供后續(xù)與常規(guī)烷基化反應(yīng)器230產(chǎn)品合并，或者輸入導管231，它對甲苯柱240供料。應(yīng)懂得，柱240、250和260可保持在本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的條件(例如，壓力和溫度)，如果需要的話，還可被填充常規(guī)材料。
圖4描繪了圖3中所示的一個備選的設(shè)計圖。在圖4中，將復式絲光沸石床320、321與常規(guī)烷基化反應(yīng)器330、340組合應(yīng)用?？梢苑奖愕厥蛊渲械囊粋€絲光沸石反應(yīng)器操作，而另一個反應(yīng)器停工讓催化劑再生。例如，在操作中，經(jīng)由管道301供應(yīng)烯烴原料(脫氫石蠟)，而經(jīng)由管道302供應(yīng)甲苯或其它芳族原料。摻合后的反應(yīng)物可以經(jīng)管道304b在流過熱交換器303以后流向標準烷基化反應(yīng)器330。可以經(jīng)管道304a抽取一部分混合物流供給絲光沸石反應(yīng)器?；旌显狭鞅怀槿〉某潭瓤筛鶕?jù)終產(chǎn)品中所需2-苯基異構(gòu)體的含量而變。在另一個實施方案中，來自盛有絲光沸石的反應(yīng)器320、321的產(chǎn)品可被進料到第一個烷基化反應(yīng)器330(特別是如果在操作中沒有用第二個烷基化反應(yīng)器34的話)。
滑流反應(yīng)物可任選地利用泵306泵送通過熱交換器305后送到脫水裝置317。在脫水裝置317中，在脫水塔310內(nèi)蒸出反應(yīng)物中的水。上升的蒸汽經(jīng)管道311a出來并流過熱交換器312(在里面進行冷凝)。來自熱交換器312的流出物經(jīng)管道311b進入聚水器318。經(jīng)由管道313排出聚水器318中的水，底部的有機層被反送到脫水塔310。脫水后的反應(yīng)物可經(jīng)管道316排出再輸送到管道316a或316b?？赏ㄟ^導管314b抽出一些脫水的反應(yīng)物，送過熱交換器315后經(jīng)管道314a返回塔310。在這方面，熱交換器315可起再沸器的作用。
在反應(yīng)器320或321中反應(yīng)后，LAT產(chǎn)品從管道322a或322b被輸送通過熱交換器323后進入管道322和331。如果需要的話，可再生催化劑床之一，例如，通過利用再生加熱器350焙燒，加熱器350可由虛線351所示通過沒有示出的閥系和硬件連接到選定的反應(yīng)器。反應(yīng)器320和321可任選同時操作。反應(yīng)器320和321可裝填本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的任意形式的絲光沸石催化劑。通常，采用活塞流布置。應(yīng)用的催化劑量可根據(jù)各種考慮因素(例如，反應(yīng)物的類別和流速、溫度和其它變量)而變。來自常規(guī)反應(yīng)器330與絲光沸石反應(yīng)器320或321的合并流出物可被加料到第二個常規(guī)反應(yīng)器340，或者如果不存在未反應(yīng)的烯烴，就可任選直接送到純化工段(常規(guī)反應(yīng)器的作用是，完成在絲光沸石反應(yīng)器320、321中沒有轉(zhuǎn)化的任何烯烴的反應(yīng))。在圖4中，來自第二個常規(guī)烷基化反應(yīng)器的流出物進入純化工段。第二個烷基化反應(yīng)器可被用來反應(yīng)來自反應(yīng)器330、320和321的未反應(yīng)原料，從而減小再循環(huán)負荷。
應(yīng)懂得，各種設(shè)計都是所期望的，而且不應(yīng)當將這些圖看作限制本發(fā)明或權(quán)利要求。例如，可應(yīng)用另外的反應(yīng)器和其它設(shè)備。
如下實施例闡述了本發(fā)明，但不想將它們看成限制本發(fā)明或權(quán)利要求的范圍。除非另外說明，所有的百分數(shù)都基于重量。在實施例中，所有的反應(yīng)物都是工業(yè)級的并且按接到的原料使用。圖1中描繪的裝置用于實施例2～4。圖1中描繪的裝置用于實施例5。
雖然本文的實施例涉及按本發(fā)明進行苯的烷基化而提供具有增大的2-苯基異構(gòu)體含量的LAB，但可利用甲苯代替苯作為原料，采用前述關(guān)于LAT生產(chǎn)的溫度，用相同的催化劑和設(shè)備來提供LAT。
應(yīng)注意，實施例2闡述了，利用實施例B的氟化物處理過的絲光沸石催化劑，從石蠟脫氫生產(chǎn)LAB，實現(xiàn)了良好的催化劑壽命(250+hrs)而沒有再生催化劑，同時保持2-苯基異構(gòu)體選擇性＞70％和高LAB產(chǎn)率但沒有顯著的氟化物損失。另一方面，對比實施例1利用未處理的絲光沸石(沒有添加氟化物)表現(xiàn)出LAB產(chǎn)量急劇降低。此外，實施例3和4闡述了，利用5∶1摩爾比的苯/C10～C14烯烴原料混合物和實施例B的氟化物處理過的絲光沸石催化劑，在0.2～0.4hr-1范圍內(nèi)的不同LHSV′s下操作時的LAB生產(chǎn)。催化劑壽命可能超過500小時。實施例5闡述了用氟化物處理過的絲光沸石催化劑進行的LAB生產(chǎn)，此時，在更高溫度和在壓力下進行烷基化。實施例6～8闡述了具有不同氟化物載荷的三種HF處理過的絲光沸石催化劑的表現(xiàn)。實施例9示出了，用高度氟化的絲光沸石觀察到實際上沒有烷基化活性。
實施例A該實施例闡述了氟化氫改性的絲光沸石的制備。
在室溫下，往30g酸化絲光沸石(LZM-8，SiO2/Al2O3比為17；Na2O并且，可能更為重要的是，除了唯一適用于現(xiàn)有技術(shù)的閥座件的更加傳統(tǒng)和昂貴的車床加工之外，它還適用于通過諸如冷成型、沖壓、壓紋或壓鑄來進行大量的生產(chǎn)。
鋁看來是最為適合用來制作閥座件的材料。這是因為，它具有高導熱率、高比熱，并易于通過冷成型、沖壓或類似的方法來成形，并具有適合于我們的建構(gòu)的機械性能。我們也測試了其它普通的材料，并發(fā)現(xiàn)了合適的結(jié)果。其原因是比熱與密度的乘積變化的范圍相對較窄，而我們的設(shè)計是十分堅固的。
我們發(fā)現(xiàn)以下的比值是尤為適用于本發(fā)明的目的·閥件的總體積8-30mm3的范圍(現(xiàn)有技術(shù)為50mm3，本發(fā)明的較佳值為16.7mm3)·D2/D1比0.5-0.9的范圍(現(xiàn)有技術(shù)為1，本發(fā)明的較佳值為0.725)·D3/D2比0.65-0.9的范圍(現(xiàn)有技術(shù)為0.55，本發(fā)明的較佳值為0.76)·H1/D1比0.8-1.4的范圍(現(xiàn)有技術(shù)為1.7，本發(fā)明的較佳值為1)圖1示出了一現(xiàn)有技術(shù)的機構(gòu)，其中燃料槽蓋3的一延伸部分2保持住一燈芯4。該燈芯被保持在一燈芯保持件5中，該燈芯保持件5由一“T”形銷6保持在位，且一過濾器7放置在該銷6上。
設(shè)置了一閥座件8，其中具有一縱向的孔9，該孔具有一直徑較大的端部10和一直徑較小的端部11，以使其中的臺階或嵌槽能提供閥座12。
閥座件8借助于一“O”形環(huán)14密封于一殼體13，該環(huán)14保持在朝向閥座件8一端的一凹槽15中。
閥座件8借助于一殼體16保持在位，點火器的噴嘴17穿過該殼體16延伸。
在圖2所示的本發(fā)明較佳形式中，槽蓋3與示于18處的一儲存槽接合。<p>該實施例闡述了，利用氟化氫處理過的絲光沸石催化劑從脫氫石蠟制備線形烷基苯。
在實施例2中，用含約8.5％C10～C14烯烴的C10～C14脫氫石蠟樣品將苯烷基化。烷基化是在圖1中所示的操作單元中進行的。
通過下列方法進行烷基化首先，往再沸器中裝填5000ml苯/脫氫石蠟混合物(10∶1摩爾比，苯/C10～C14烯烴)，再將250cc HF處理過的實施例B的絲光沸石裝入1.1″內(nèi)徑反應(yīng)區(qū)。用古德洛填料將絲光沸石保持在原來的位置。然后，將再沸器液體加熱到回流，以100cc/hr的速率將苯加C10～C14脫氫石蠟混合物(10∶1摩爾比，苯/C10～C14烯烴)連續(xù)地導入裝置中催化劑柱的上方。(LHSV＝0.4hr-1)。
在穩(wěn)態(tài)、回流條件下，從再沸器連續(xù)地抽出液體產(chǎn)品，并且從聚水器連續(xù)地排出水。通過氣相色譜法定期分析粗液體產(chǎn)品。再沸器溫度通常在97～122℃的控制范圍內(nèi)。柱頭溫度變率是78～83℃。歸納的分析結(jié)果可見于表2中。
在生產(chǎn)中經(jīng)歷253小時后，通過分析表明回收的HF處理過的絲光沸石催化劑F1.1％；酸度0.29meq/g；H2O0.3％
表2對比實施例1該實施例闡述了，利用未處理的絲光沸石催化劑，從脫氫石蠟制備線形烷基苯。按實施例9的操作方法，用250cc未處理的、焙燒的絲光沸石(實施例B的起始絲光沸石)裝填烷基化裝置，液體原料包含苯加C10～C14脫氫石蠟混合物(呈10∶1摩爾比的苯/C10～C14烯烴)。
將代表性結(jié)果歸納于表3中。
通過分析表明回收的絲光沸石酸度0.29meq/g；H2O2.1％
表3實施例3該實施例也闡述了，利用氟化氫處理過的絲光沸石催化劑從脫氫石蠟制備線形烷基苯。
按實施例2的操作步驟，用250cc實施例B的HF處理過的絲光沸石裝填烷基化裝置，液體原料包含苯加C10～C14脫氫石蠟混合物(呈5∶1摩爾比的苯/C10～C14烯烴)，再沸器溫度一般在122～188℃的范圍內(nèi)，柱頭溫度是78～83℃。將代表性分析結(jié)果歸納于表4中。
在生產(chǎn)中經(jīng)歷503小時后，分析表明回收的HF處理過的絲光沸石催化劑F1.0％；酸度0.35meq/g；H2O0.1％
表4a對于流出物樣品中的苯校準的b施加的壓力8″H2Oc施加的壓力12″H2O
實施例4該實施例也闡述了，利用氟化氫處理過的絲光沸石催化劑從脫氫石蠟制備線形烷基苯。
按實施例2的操作步驟，在圖1中所示具有催化劑柱、再沸器、冷凝器和控制構(gòu)件的成套玻璃儀器裝置中進行了烷基化。往反應(yīng)區(qū)中裝填500cc實施例B的HF處理過的絲光沸石。液體原料包含苯加C10～C14脫氫石蠟混合物(呈5∶1摩爾比的苯/C10～C14烯烴)。加料速率是100cc/hr(LHSV0.2hr-1)。
在常用的穩(wěn)態(tài)、回流條件下，再沸器溫度范圍在131～205℃內(nèi)，柱頭溫度是76～83℃，將代表性結(jié)果歸納于表5中。
表5
a關(guān)于流出物樣品中的苯校準的b復合產(chǎn)品實施例5該實施例闡述了，利用氟化氫處理過的絲光沸石催化劑從脫氫石蠟制備線形烷基苯。
按實施例2的操作步驟，利用圖2中所示具有催化劑柱、再沸器、冷凝器和控制構(gòu)件的成套不銹鋼裝置進行了苯與C10～C14脫氫石蠟的烷基化。往柱中裝填約250cc實施例B的HF處理過的絲光沸石。液體原料包含苯加C10～C14脫氫石蠟混合物(呈10∶1摩爾比的苯/C10～C14烯烴)。LHSV從0.2變到0.4hr-1。
在柱溫和再沸器溫度的范圍內(nèi)和出口壓力范圍內(nèi)進行烷基化。將代表性結(jié)果歸納于表6中。
表6a復合產(chǎn)品b汽提過的復合產(chǎn)品實施例6～8這些實施例闡述了，利用氟化氫改性的絲光沸石催化劑(具有不同的氟化物處理水平)制備線形烷基苯。
按實施例1的操作步驟，在烷基化裝置中裝填苯(100ml)、10g通過實施例B的方法制備的氟化氫改性絲光沸石樣品，加上苯(50ml)和1-癸烯(10g)的混合物。測試了三種HF處理過的具有下列組成的絲光沸石催化劑“C”絲光沸石(CBV-20A)上含0.25％HF催化劑“D”絲光沸石(CBV-20A)上含0.50％HF催化劑“E”絲光沸石(CBV-20A)上含1.0％HF在每個試驗中，定期抽取底部液體餾分的樣品進行氣相色譜法分析。將結(jié)果歸納于表7中。
表7
實施例9該實施例闡述了大量負載的氟化氫改性絲光沸石催化劑的不活潑性。
按實施例2的操作步驟，在烷基化裝置中裝填了100cc通過實施例B的方法制備的氟化氫處理過的絲光沸石(CBV-20A)，但具有更高負荷的HF(氟化物含量4.8％)。所述HF處理過的絲光沸石的酸度是0.15meq/g。
通過氣相色譜法測定沒有顯著量的烷基化產(chǎn)物。
實施例10高2-位異構(gòu)體C12-烷基甲苯的制備應(yīng)用絲光沸石，CBV20A(一種可得自Zeolyst，Inc.ofConshohocken，Pennsylvania的絲光沸石催化劑)制備了C-12線形烷基甲苯(LAT)。反應(yīng)在2L裝有機械攪拌器、冷凝器和迪安-斯達克榻分水器(用于除去反應(yīng)混合物中的水)的圓底燒瓶中進行。將約50克新焙燒的(1000°F)CBV20A與920克試劑級甲苯混合，在適度攪拌速率下攪拌，加熱到回流。約25ml霧狀甲苯被收集在分水器中并從分水器中除去而使反應(yīng)無水。在15分鐘內(nèi)緩慢地添加約168克α十二碳烯，在130～135℃下繼續(xù)攪拌約一小時。將反應(yīng)混合物冷卻、過濾，蒸去過量的甲苯而獲得粗烷基甲苯。在150～155℃和1～2mm壓力下真空蒸餾該粗物質(zhì)。氣相色譜分析表明，它是2-甲苯基異構(gòu)體(84.20％)、3-甲苯基異構(gòu)體(15.77％)由鄰位、對位和間位異構(gòu)體構(gòu)成的混合物，對位異構(gòu)體是主要產(chǎn)物。
實施例11高2-位異構(gòu)體C10-烷基甲苯的制備應(yīng)用絲光沸石CBV20A(含/不含氟化物)催化劑制備了C10-線形烷基甲苯(LAT)。反應(yīng)裝置與上述實施例10中應(yīng)用的相同。將約50克新焙燒的(1000°F)催化劑與500克試劑級甲苯混合，在適度機械攪拌下加熱到回流。約25ml甲苯被收集入分水器而使反應(yīng)混合物無水。在15分鐘內(nèi)緩慢地添加約140克C10-α烯，在120～130℃下在攪拌下加熱30分鐘，冷卻后過濾。蒸去過量的甲苯，在145～150℃和1～2mm下真空蒸餾該粗烷基甲苯。氣相色譜分析蒸餾的餾分表明，它是2-甲苯基異構(gòu)體(84.04％)、3-甲苯基異構(gòu)體(15.78％)的混合物，各自含對位/鄰位/間位異構(gòu)體，主要異構(gòu)體是對位異構(gòu)體。
實施例12高2-位異構(gòu)體輕質(zhì)烷基甲苯的制備應(yīng)用絲光沸石CBV20A催化劑制備了線形輕質(zhì)烷基甲苯(LLAT)。反應(yīng)裝置與上述實施例10中應(yīng)用的相同。將約50克新焙燒的(1000°F)CBV20A與400克試劑級甲苯混合，在120～125℃和適度機械攪拌下加熱到回流。除去約25ml甲苯共沸物而使反應(yīng)完全無水。在30分鐘內(nèi)緩慢地添加約600克含約10％烯烴和90％石蠟的烴混合物，在130～135℃下繼續(xù)加熱約2小時。將反應(yīng)混合物冷卻，過濾，除去過量的甲苯而獲得粗烷基甲苯/石蠟混合物。通過在至多250℃下蒸餾而除去石蠟。在145～155C和1～2mm壓力下蒸餾該終產(chǎn)品。蒸餾的產(chǎn)品的氣相色譜分析表明，它是C10-C13烷基甲苯的混合物，只有含對位/鄰位/間位異構(gòu)體的2-和3-苯基異構(gòu)體。
具有增強的水硬度耐性的組合物當在下列各種清潔制劑中應(yīng)用具有高2-苯基異構(gòu)體含量的LAB磺酸鹽時，意外地觀察到增大的水硬度耐性的驚人觀察結(jié)果?；瘜W領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知，大多數(shù)普通“自來水”含不同量的堿土金屬鈣和鎂陽離子。人們都知道這些金屬與大多數(shù)皂和洗滌劑分子(包括現(xiàn)有技術(shù)的LAB磺酸鹽物質(zhì))形成較不溶性的絡(luò)合物(a.k.a.“皂垢”)。這樣的絡(luò)合作用往往導致通過上述陽離子與常用作皂的物質(zhì)結(jié)合而形成的鹽沉淀，而且這樣的絡(luò)合作用導致絡(luò)合物的沉淀，伴隨發(fā)生溶液中洗滌劑的總濃度有效減小。在例如Texas的地區(qū)，這是一個特別煩人的問題，那兒的當?shù)毓┧赡芎哌_0.10％的鈣和鎂硬度，它使某些皂和洗滌劑基本上無用。為了減小硬度的作用，配方設(shè)計師必須經(jīng)常添加一種螯合劑，例如，硼砂、沸石、檸檬酸或EDTA或其鈉鹽之一，從而與硬礦物質(zhì)形成穩(wěn)定的、可溶性絡(luò)合物，于是掩蓋或有效地減小硬礦物質(zhì)的有效濃度。
意外地發(fā)現(xiàn)了，通常通過如上述的絡(luò)合作用阻礙洗滌劑活性的離子型金屬物種(例如，堿土金屬陽離子)與本文提供的具有高2-苯基異構(gòu)體含量的LAB磺酸鹽形成不溶性絡(luò)合物不如它們與現(xiàn)有技術(shù)提供的制劑中LAB磺酸鹽那樣容易。這類離子金屬物種難于同本發(fā)明提供的具有高2-苯基異構(gòu)體的LAB磺酸鹽和本文所述制劑形成不溶性絡(luò)合物的凈結(jié)果在于，溶液中存在有效地更高濃度的這類活性去垢組分，而且可用于油的增溶和整體清潔裸露的基材。該結(jié)果是驚人的，因為硬礦物質(zhì)以前由于它們與表面活性劑形成不溶性鹽的傾向而一直是配制各種洗滌劑和清潔組合物中的問題。所以，本發(fā)明的制劑就這方面來說是開創(chuàng)性的，因為它們代表不考慮堿土金屬陽離子作為洗滌劑等的配制中的問題的第一主要步驟。
然而，具有比以前可從現(xiàn)有技術(shù)啟示獲得的更高2-苯基異構(gòu)體含量的本發(fā)明LAB磺酸鹽也具有一個在約15℃～30℃范圍內(nèi)的克拉夫特溫度(取決于烷基鏈的長度)。在不希望這樣高的克拉夫特溫度的情況下，這些LAB可能不是考慮所有情況時的選擇物質(zhì)。但是，發(fā)現(xiàn)2-苯基異構(gòu)體含量在約30.00％～80.00％范圍內(nèi)的本發(fā)明LAT磺酸鹽具有低得多的克拉夫特溫度，通常小于10℃，更常在約-5℃～+5℃范圍內(nèi)。這些更低的克拉夫特溫度有益于提供大多數(shù)應(yīng)用中可接受的去垢特性所需的膠束結(jié)構(gòu)；然而，高2-甲苯甲?；悩?gòu)體LAT物質(zhì)的水硬度耐性特別取決于LAT物質(zhì)中的烷基鏈長度。如從圖10中可見，當LAT物質(zhì)的平均烷基鏈長度低于約10.8時，水硬度耐性優(yōu)于LAB物質(zhì)。不過，當平均烷基鏈長度大于約11時，水硬度耐性就比LAB物質(zhì)差。所以發(fā)現(xiàn)了，在某些制劑中有益的是應(yīng)用高2-苯基異構(gòu)體LAT物質(zhì)和高2-苯基異構(gòu)體LAB物質(zhì)的混合物，以便獲得一種可用于洗滌劑配方中的組合，它在更低溫度下具有增強的去垢特性和高度的水硬度耐性。
通過利用本文提供的具有高2-苯基異構(gòu)體含量的組分，配方設(shè)計師可以在很多情況下省去他們的制劑中的螯合劑，或者至少只需適當、減少的量。由于這樣的螯合劑較昂貴，從配料和原料量的角度考慮，生產(chǎn)中的節(jié)約可以使公眾受益。
利用2-苯基異構(gòu)體含量約為80％的本發(fā)明的烷基苯磺酸鹽代替2-苯基異構(gòu)體含量小于約50％的那些的清潔組合物通常具有大得多的清潔力。下面通過圖5中的數(shù)據(jù)闡述了，由具有約80％的2-苯基異構(gòu)體含量(“超高2-苯基”)的本發(fā)明線形烷基苯磺酸鹽提供的清潔性能的增強。在圖5中，從洗衣測試數(shù)據(jù)的性能闡述了含不同添加量的超高2-苯基、包含常規(guī)線形烷基苯磺酸鹽(以A225表示，它的2-苯基異構(gòu)體含量占存在的總烷基苯磺酸鹽的約16％～18％；A225可得自位于7114 North Lamar Blvd.，Austin，Texas的HuntsmanPetrochemical Corporation)的摻合物的總?cè)ス感?。在該系列試驗中，將超?-苯基與A225摻合，保持活性物質(zhì)總量恒定在10％。在100°F下，在6pot Terg-o-tometer(US Testing Corporation)中以2克洗滌劑/升進行試驗，用150ppm硬水，采取15分鐘洗滌循環(huán)、接著5分鐘漂洗。利用標準化污垢小塊布樣來評估去污力。在洗滌前后，利用Hunter Lab Color Quest反射計(采用L-A-B標度)，通過測定小布片的反射度獲得了結(jié)果。全部布片都以一式三份測試并取平均結(jié)果。應(yīng)用的污垢布片是臟馬達油、皮脂屑(dust sebum)、草地污斑(grass stain)、血液/牛奶/墨水斑、橄欖油(EMPA)、粘土和測定再沉積用的干凈白布片。用棉布和聚酯/棉混紡布來評估所有污垢。結(jié)果表明，清潔能力隨摻合物中2-苯基異構(gòu)體百分含量的增大而增強。應(yīng)用100％含高2-苯基異構(gòu)體含量的物質(zhì)的洗滌劑結(jié)果比常規(guī)線形烷基苯磺酸鹽(“LAS”)高50％。在本文用于硬度測試的全部溶液中，采用2∶1的鈣∶鎂比率。
如上所述，利用超高2-苯基配制的洗滌劑相對于用常規(guī)可商購的線形烷基苯磺酸鹽去垢組分配制的那些表現(xiàn)出更大對水硬度的耐性。
下文的圖6提供了濁度數(shù)據(jù)，為了證實以NTU單位(應(yīng)用來自O(shè)rbeco-Helige of Farmingdale，NY的濁度計)測定的、呈約1％水溶液存在的常規(guī)LAS表面活性劑A225在不同水硬度水平時的硬度耐性，它的應(yīng)用是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的。在圖6中，溶液濁度首先經(jīng)歷急劇增大的點是大致相當于由見于所用水中的硬礦物質(zhì)和去垢組分形成的絡(luò)合物的溶度極限的點。所以，使用常規(guī)線形烷基苯磺酸鹽組分(類似于A225)的制劑在約750ppm的水硬度水平時開始經(jīng)歷主要組分有效濃度的降低。當然，對于希望通過在給定體積的水中使用比建議量更少的皂的用戶來說，該效果更將更為顯著，因為總硬度的量相對于可獲得的磺酸鹽將會大為增加，它可能在某些情況下結(jié)合大半存在的磺酸鹽。
圖7提供了以約1％水溶液存在時與圖6收集的相同硬度耐性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)；不過，為了收集這些數(shù)據(jù)而應(yīng)用的LAS是超高2-苯基LAS。從圖7中的數(shù)據(jù)可見，直到達到約1500ppm的硬度水平時還沒有形成顯著量的水不溶性化合物，它是常規(guī)物質(zhì)的硬度耐性的大約兩倍。由于本發(fā)明的制劑含高含量的線形烷基苯磺酸鹽的2-苯基異構(gòu)體，它們不但具有增大的去垢力，而且更耐水硬度。所以，在制劑中可用更少的活性化學品而賦予它和含有更大量的線形烷基苯磺酸鹽的現(xiàn)有技術(shù)制劑相等的去垢力。制劑中降低活性化學品的量節(jié)省了原料成本、摻合操作成本和運輸成本，這些節(jié)省可使大眾受益。
圖8提供了與圖6和7收集的相同硬度耐性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)；不過，表面活性劑濃度減小到約0.1％水溶液以顯示減小的表面活性劑濃度的影響，因為開始形成沉淀的點取決于存在的表面活性劑總量。在圖8中，比較了A225和本發(fā)明提供的具有2-苯基異構(gòu)體含量的烷基苯磺酸鹽。從這些數(shù)據(jù)可見，應(yīng)用常規(guī)A225物質(zhì)，在約25ppm的硬度水平時就形成顯著量的水不溶性化合物，而超高2-苯基物質(zhì)甚至在四倍硬度水平(或達到約100ppm)時也沒有顯示任何沉淀。
圖9闡釋了關(guān)于含線形烷基苯磺酸鹽和線形烷基甲苯磺酸鹽的摻合物發(fā)現(xiàn)的意外協(xié)同效果，其中，這兩類磺化芳族烷基化物都具有大于75％的2-苯基異構(gòu)體含量。圖上的數(shù)據(jù)是0.10％水溶液(硬度為300ppm，Ca/Mg＝2∶1)的NTU濁度值，溶液中的摻合物含不同量的這些線形烷基苯磺酸鹽(SLAS)和線形烷基甲苯磺酸鹽(SLATS)。對于每一個數(shù)據(jù)點，在0.10％總?cè)芤簳r，表面活性劑的總組合量相同。當存在的烷基甲苯磺酸鹽的量占存在的表面活性劑總量的約15％～55％時，從圖上可見意外的最小值。
由于這種大量的各種清潔組合物的制劑包含作為主要去垢組分的線形烷基苯磺酸鹽，本發(fā)明發(fā)現(xiàn)的應(yīng)用廣度確實很大。所以，可通過下列方法再配制而增大現(xiàn)有技術(shù)中已知的、含磺化線形烷基苯的所有清潔組合物的效率和清潔力，即，用本發(fā)明提供的磺化線形烷基甲苯表面活性劑(它比以前可得到的具有更大百分含量2-苯基烷基甲苯異構(gòu)體)代替至少一部分目前應(yīng)用的磺化線形烷基苯。此外，由于可以將按本發(fā)明生產(chǎn)的具有高2-苯基異構(gòu)體含量(在約82％的數(shù)量級)的LAT磺酸鹽與常規(guī)LAB或LAT磺酸鹽摻合，按本發(fā)明還可提供混合的LAB/LAT磺酸鹽組分，它適用于形成一種去垢組合物或清潔制劑，其中，組分具有的2-苯基異構(gòu)體含量基于存在的LAB和LAT磺酸鹽的全部異構(gòu)體總合并重量為約18wt％～82wt％之間的任意選定值。如圖5中所示，容易按本發(fā)明的方法利用本發(fā)明的催化劑生產(chǎn)2-苯基異構(gòu)體含量超過80％的烷基苯。
成品洗滌劑制劑優(yōu)選利用2-苯基異構(gòu)體含量在約30～40％范圍內(nèi)的基于LAB的表面活性劑，但迄今還沒有以商用量達到所述含量。通過利用本發(fā)明，容易首次在商業(yè)規(guī)模實現(xiàn)包含具有30％～40％2-苯基異構(gòu)體的LAB和LAT磺酸鹽的各種清潔產(chǎn)品。下文給出了一些利用磺化線形烷基苯作為表面活性劑的優(yōu)良制劑的實施例。在每一個實施例中，應(yīng)用的LAB磺酸鹽和LAT磺酸鹽都是按表2生產(chǎn)的磺酸鹽，并且具有約81％的2-苯基異構(gòu)體含量。在這些實施例中，術(shù)語“具有80％2-苯基含量的LAB磺酸鹽”表示一種LAB磺酸鹽，它具有基于該LAB磺酸鹽中存在的全部LAB磺酸鹽異構(gòu)體總量為80％的2-苯基異構(gòu)體含量。術(shù)語“具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽”表示一種LAT磺酸鹽，它具有基于該LAT磺酸鹽中存在的全部LAT磺酸鹽異構(gòu)體總量為80％的2-苯基異構(gòu)體含量。在下文給出的每一個實施例中，將全部組分彼此合并再混合直至均勻。所以，在每一種情況下，根據(jù)需要，利用NaOH和HCl水溶液調(diào)節(jié)最終混合物(如按照本發(fā)明優(yōu)選的形式進行)至10～11范圍內(nèi)的pH。然而，可實現(xiàn)約7～12范圍內(nèi)的任意最終pH水平。在液體洗盤液中，最希望約7～8范圍內(nèi)的pH。
在下文的實施例中可見，在每一個配方中，存在除具有高2-苯基異構(gòu)體含量的烷基苯表面活性劑以外的組分。這些另外的組分都是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知適用于配制皂、清潔組合物、硬表面清潔劑、洗衣劑等。就本發(fā)明和附后的權(quán)利要求書來說，術(shù)語“已知適用于配制皂、洗滌劑等的其它組分”表示這樣的任意物質(zhì)，即，皂或洗滌劑領(lǐng)域普通配方設(shè)計師認為添加而有益于希望用作清潔組合物的混合物的物理性能、香味或美觀，不論所要清潔的基材如何。這樣的物質(zhì)包括現(xiàn)有技術(shù)已知適用于皂和洗滌劑配方的每一種物質(zhì)。
在下文的每一個實施例中，除非另外說明，所有百分數(shù)都以基于成品組合物總重量的重量百分數(shù)給出。
實施例13-通用清潔劑具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽1.3具有80％2-苯基含量的LAB磺酸鹽2.0烷基硫酸鹽 1.6椰子油脂肪酸 1.8單乙醇胺 1.5SURFONICL12-6 12.4氧化胺 0.9蘇打灰 0.7水 77.8總計 100
實施例14-通用清潔劑具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽 0.66具有80％2-苯基含量的LAB磺酸鹽 2.64烷基硫酸鹽 1.6椰子油脂肪酸 1.8單乙醇胺 1.5SURFONICL12-612.4氧化胺 0.9蘇打灰 0.7水 77.8總計 100實施例15-通用清潔劑具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽 0.662-苯基含量為12.0％～30.0％的LAB磺酸鹽 2.64烷基硫酸鹽 1.6椰子油脂肪酸 1.8單乙醇胺 1.5SURFONICL12-612.4氧化胺 0.9蘇打灰 0.7水 77.8總計 100實施例16-松油微乳液松油 20.0SURFONICL12-84.7
具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽 3.12具有80％2-苯基含量的LAB磺酸鹽 4.68異丙醇 11.0三乙醇胺4.7水 51.8總計100實施例17-松油微乳液松油20.0SURFONICL12-8 4.7具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽 1.56具有80％2-苯基含量的LAB磺酸鹽 6.24異丙醇 11.0三乙醇胺4.7水 51.8總計100實施例18-松油微乳液松油20.0SURFONICL12-8 4.7具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽 1.562-苯基含量為12.0％～30.0％的LAB磺酸鹽 6.24異丙醇 11.0三乙醇胺4.7水 51.8總計100實施例19-價值品牌(Value Brand)洗衣粉B具有80％2-苯基含量的LAB磺酸鹽 3.9
具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽 2.6SURFONICN-954.3蘇打灰29.8氯化鈉45.7硅酸鈉11.6聚合物2.1實施例20-價值品牌洗衣粉具有80％2-苯基含量的LAB磺酸鹽 5.2具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽 1.3SURFONICN-954.3蘇打灰29.8氯化鈉45.7硅酸鈉11.6聚合物2.1實施例21-價值品牌洗衣粉2-苯基含量為12.0％～30.0％的LAB磺酸鹽 3.9具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽 2.6SURFONICN-954.3蘇打灰29.8氯化鈉45.7硅酸鈉11.6聚合物2.1實施例22-優(yōu)質(zhì)品牌(Premium Brand)洗衣粉具有80％2-苯基含量的LAB磺酸鹽 5.68具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽 1.42烷基硫酸鈉13.3
脂肪醇乙氧基化物2.6沸石34.7蘇打灰 19.6硅酸鈉 1.0過硼酸鈉0.9TAED0.5硫酸鈉 19.3蛋白酶 0.5纖維素酶0.5總計100實施例23-優(yōu)質(zhì)品牌洗衣粉具有80％2-苯基含量的LAB磺酸鹽 4.26具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽 2.84烷基硫酸鈉 13.3脂肪醇乙氧基化物2.6沸石34.7蘇打灰 19.6硅酸鈉 1.0過硼酸鈉0.9TAED0.5硫酸鈉 19.3蛋白酶 0.5纖維素酶0.5總計100實施例24-優(yōu)質(zhì)品牌洗衣粉2-苯基含量為12.0％～30.0％的LAB磺酸鹽 4.26具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽 2.84
烷基硫酸鈉13.3脂肪醇乙氧基化物 2.6沸石 34.7蘇打灰19.6硅酸鈉1.0過硼酸鈉 0.9TAED 0.5硫酸鈉19.3蛋白酶0.5纖維素酶 0.5總計 100實施例25-價值品牌洗衣濃縮物具有80％2-苯基含量的LAB磺酸鹽 11.1具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽 7.4SURFONICN-9575.00單乙醇胺 6.50總計 100實施例26-價值品牌洗衣濃縮物具有80％2-苯基含量的LAB磺酸鹽 14.8具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽 3.7SURFONICN-9575.00單乙醇胺 6.50總計 100實施例27-價值品牌洗衣濃縮物2-苯基含量為12.0％～30.0％的LAB磺酸鹽 14.8
具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽 3.7SURFONICN-95 75.00單乙醇胺 6.50總計 100實施例28-價值品牌洗衣劑來自實施例22、23或24的濃縮物 7.0000水(井水) 92.168熒光增白劑 0.0100鹽 0.1352鹽 0.6148防腐劑 0.0100染料 0.0020香料 0.0600總計 100實施例29-價值品牌洗衣濃縮物具有80％2-苯基含量的LAB磺酸鹽 10.44具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽 7.00SURFONICN-95 34.8SURFONICT-15 17.4POGOL300 8.0單乙醇胺 2.4水 20.0總計 100實施例30-價值品牌洗衣濃縮物具有80％2-苯基含量的LAB磺酸鹽 13.92具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽 3.48
SURFONICN-95 34.8SURFONICT-15 17.4POGOL300 8.0單乙醇胺2.4水 20.0總計100實施例31-價值品牌洗衣濃縮物2-苯基含量為12.0％～30.0％的LAB磺酸鹽 13.92具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽 3.48SURFONICN-95 34.8SURFONICT-15 17.4POGOL300 8.0單乙醇胺 2.4水 20.0總計 100實施例32-價值品牌洗衣劑來自實施例26、27或28的濃縮物 50.000水 44.245熒光增白劑A0.15氯化鈉 0.500聚丙烯酸鹽A2.500螯合劑 1.00NaOH(50.0％aq.)0.220香料 0.300防腐劑 0.080白千層油 0.005總計 100
實施例33-含酶優(yōu)質(zhì)洗衣劑來自實施例30、31或32的濃縮物 30.0000水(井水) 56.2632熒光增白劑0.0500二氯化鈣 0.1000氯化鈉0.6148防腐劑0.0100染料 0.0020香料 0.0600丙二醇10.0000硼砂 2.0000蛋白酶0.7000脂肪酶0.2000總計 100實施例34-優(yōu)質(zhì)液態(tài)洗盤制劑I具有80％2-苯基含量的LAB磺酸鹽 15.44具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽 10.31去離子水 16.316氫氧化鎂 1.133氫氧化鈉(38％水溶液) 3.591SURFONICSXS-40(40％水溶液) 15.000丙二醇6.000十二烷基醚硫酸鈉(3摩爾EO，70％水溶液) 14.286(分子量＝440)椰油酰胺丙基甜菜堿(38％水溶液)15.789乙醇 0.0300EDTA四鈉 0.1500防腐劑0.2000
染料(0.8％水溶液)1.0000香料 0.5000總計 100實施例35-優(yōu)質(zhì)液態(tài)洗盤制劑具有80％2-苯基含量的LAB磺酸鹽20.59具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽5.16去離子水 16.316氫氧化鎂 1.133氫氧化鈉(38％水溶液) 3.591SURFONICSXS-40(40％水溶液) 15.000丙二醇 6.000十二烷基醚硫酸鈉(3摩爾EO，70％水溶液)14.286(分子量＝440)椰油酰胺丙基甜菜堿(38％水溶液) 15.789乙醇 0.0300EDTA四鈉 0.1500防腐劑 0.2000染料(0.8％水溶液)1.0000香料 0.5000總計 100實施例36-優(yōu)質(zhì)液態(tài)洗盤制劑2-苯基含量為12.0％～30.0％的LAB磺酸鹽 20.59具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽 5.16去離子水 16.316氫氧化鎂 1.133氫氧化鈉(38％水溶液) 3.591SURFONICSXS-40(40％水溶液) 15.000丙二醇6.000
十二烷基醚硫酸鈉(3摩爾EO，70％水溶液) 14.286(mw＝440)椰油酰胺丙基甜菜堿(38％水溶液) 15.789乙醇0.0300EDTA四鈉0.1500防腐劑 0.2000染料(0.8％水溶液) 1.0000香料0.5000總計100實施例37-優(yōu)質(zhì)液態(tài)洗盤制劑具有80％2-苯基含量的LAB磺酸鹽 6.12具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽 4.08去離子水35.567氫氧化鎂1.133氫氧化鈉(38％水溶液)1.250SURFONICSXS-40(40％水溶液)15.000丙二醇 6.000十二烷基醚硫酸鈉(40％水溶液)20.000(分子量＝440)烷基多苷(50％水溶液)6.000脂肪酸MEA酰胺 3.000EDTA四鈉0.150防腐劑 0.200香料0.500總計100實施例38-優(yōu)質(zhì)液態(tài)洗盤制劑具有80％2-苯基含量的LAB磺酸鹽 8.16具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽 2.04去離子水35.567
氫氧化鎂1.1 33氫氧化鈉(38％水溶液)1.250SURFONICSXS-40(40％水溶液)15.000丙二醇 6.000十二烷基醚硫酸鈉(40％水溶液)20.000(分子量＝440)烷基多苷(50％水溶液)6.000脂肪酸MEA酰胺 3.000EDTA四鈉0.150防腐劑 0.200香料0.500總計100實施例39-優(yōu)質(zhì)液態(tài)洗盤制劑2-苯基含量為12.0％～30.0％的LAB磺酸鹽8.16具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽2.04去離子水 35.567氫氧化鎂 1.133氫氧化鈉(38％水溶液) 1.250SURFONICSXS-40(40％水溶液) 15.000丙二醇 6.000十二烷基醚硫酸鈉(40％水溶液) 20.000(分子量＝440)烷基多苷(50％水溶液) 6.000脂肪酸MEA酰胺3.000EDTA四鈉 0.150防腐劑 0.200香料 0.500總計 100
實施例40-粉狀飛機清潔劑Metso pentabead 20(硅酸鈉) 30.0三磷酸鈉 30.0氟化氫銨 8.0焦磷酸四鈉 20.0具有80％2-苯基含量的LAB磺酸鹽4.0具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽8.0實施例41-粉狀飛機清潔劑Metso pentabead 20(硅酸鈉) 30.0三磷酸鈉 30.0氟化氫銨 8.0焦磷酸四鈉 20.0具有80％2-苯基含量的LAB磺酸鹽8.0具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽4.0實施例42-粉狀飛機清潔劑Metso pentabead 20(硅酸鈉) 30.0三磷酸鈉 30.0氟化氫銨 8.0焦磷酸四鈉 20.0具有80％2-苯基含量的LAB磺酸鹽8.0具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽4.0實施例43-牛奶場清潔劑六偏磷酸鈉 20.00硫酸鈉 20.00具有80％2-苯基含量的LAB磺酸鹽30.00具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽10.00
實施例44-牛奶場清潔劑六偏磷酸鈉20.00硫酸鈉20.00具有80％2-苯基含量的LAB磺酸鹽 10.00具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽 30.00實施例45-粉狀牛奶場清潔劑具有80％2-苯基含量的LAB磺酸鹽 3.00～50.00具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽 3.00～50.00硫酸鈉0.00～20.00硅酸鈉0.00～30.00非離子型表面活性劑5.00實施例45-粉狀中性牛奶場清潔劑具有80％2-苯基含量的LAB磺酸鹽 x(其中，x＝0.00～33.00)具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽 33-x非離子型表面活性劑1.00Monsanto Phosphate STP/A 33.00Monsanto Phosphate SAPP/A 33.00實施例46-機動車清潔劑，粉末三磷酸鈉 36.0焦磷酸四鈉30.0無水硅酸鈉20.0具有80％2-苯基含量的LAT磺酸鹽 5.0Shell Chemical Co.Neodol 91-6 8.00Monsanto Co.Dequest 2006膦酸鹽1.00
實施例47-鋁材機動車清潔劑，粉末三磷酸鈉 36.00焦磷酸四鈉30.00無水硅酸鈉20.00具有80％2-苯基含量的LAB磺酸鹽 5.00Shell Chemical Co.Neodol 91-6 8.00Monsanto Co.Dequest 2006膦酸鹽1.00上述實施例旨在列舉本發(fā)明生產(chǎn)的組合物在家用制劑和商用清潔制劑方面的通用性，無論如何不想限制它。皂、洗滌劑、清潔組合物的任何制劑，無論是液體還是固體，不管它的預期用途如何，在它的常用制劑中包含作為一種組分的LAB磺酸鹽，可通過下列方法增大它的效力，即，去除它的制劑中所用的目前商LAB磺酸鹽組分，代替它的是一種這樣的組分包括具有升高的2-苯基異構(gòu)體含量的LAB磺酸鹽組分和具有升高的2-苯基異構(gòu)體含量的LAT磺酸鹽組分。所以，本發(fā)明代表洗滌劑領(lǐng)域中的革命性進展，因為現(xiàn)在可以高產(chǎn)率生產(chǎn)芳族烷基化物的優(yōu)選2-苯基異構(gòu)體，而全部成本與較差的現(xiàn)有技術(shù)LAB磺酸鹽混合物的大致一樣。
在前述制劑中，LAB磺酸鹽比LAT磺酸鹽的相對比率在1.5∶1～4∶1范圍內(nèi)。這是由于我們發(fā)現(xiàn)的、關(guān)于含這些物質(zhì)的洗滌劑水溶液中存在的LAB磺酸鹽比LAT磺酸鹽的相對量的意外協(xié)同效果。圖9中圖示描繪了我們的發(fā)現(xiàn)。
還發(fā)現(xiàn)了，在室溫下可作為固體物分離2-苯基異構(gòu)體含量大于約60％的烷基苯磺酸鹽。該結(jié)果令人意外，因為迄今認為烷基苯磺酸鹽僅僅以液體形式存在。所以，通過本發(fā)明，現(xiàn)在可以提供包含烷基苯磺酸鹽的干粉末制劑，例如，干洗衣劑、干洗盤劑等。這樣的干制劑可應(yīng)用現(xiàn)有摻合技術(shù)提供，包括常規(guī)干法加工設(shè)備(例如，螺條混合器等)的應(yīng)用，還包括洗衣用的洗滌劑片。
至于生產(chǎn)本發(fā)明優(yōu)選形式的固體烷基苯鹽，開始用磺酸混合物，它是從按本發(fā)明制備的烷基苯混合物的磺化而生產(chǎn)的，例如上表2中樣品4～7的任一個，它們含大于約80.0％的2-苯基異構(gòu)體。然后，將這種磺酸溶于水至約10.0wt％的濃度，接著通過緩慢添加所需陽離子的堿水溶液(例如，通過利用堿金屬氫氧化物)而中和，直到出現(xiàn)化學計量的中和點(在鈉和鉀的情況下是當pH達到約10.5時)。最后，通過蒸發(fā)或化學領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它方法而除去水，例如，通過利用ROTOVAP蒸發(fā)器等，噴霧干燥器，渦輪式干燥器等，于是留下烷基苯磺酸鹽晶體。這種晶體可方便地通過從乙醇中重結(jié)晶而純化。表2中樣品4的烷基苯磺酸鈉鹽和鉀鹽在約50℃～80℃范圍內(nèi)具有一個熔點，它取決于烷基鏈長度，鏈長度愈長，物質(zhì)的熔點愈高。所用測試方法是ASTM規(guī)范D-3417的差示掃描量熱法。
陽離子型表面活性劑在形成穩(wěn)定的固體烷基苯磺酸鹽時也起陽離子作用。陽離子型表面活性劑是本領(lǐng)域熟知的，它們是在其分子結(jié)構(gòu)中具有帶正電荷的離子基的表面活性劑，例如，季銨化合物。已知陽離子型表面活性劑與配制的洗滌劑體系的其它部分一道起降低水的表面張力的作用。它們通常用于洗滌、漂洗和添加了干燥劑的織物柔軟劑中。所以，當應(yīng)用一種陽離子型表面活性劑而在本發(fā)明的固體烷基苯磺酸鹽中提供電荷平衡時，使用這種鹽的配方設(shè)計師能從相同的固體物質(zhì)(它可被磨成粉)中陽離子型表面活性劑和陰離子型表面活性劑二者的存在而獲得額外的益處。因此，這樣的鹽可減小與目前本領(lǐng)域中常見的貯存和摻合不同物質(zhì)相關(guān)的費用，這是由于同一種分子中既存在表面活性劑又存在洗滌劑的緣故。
由于這一意外發(fā)現(xiàn)，即，某些具有足夠2-苯基異構(gòu)體含量的烷基苯磺酸鹽在室溫下是固體，本發(fā)明還包括適用于清潔衣服的制劑(它包括固體片)，以及包含作為活性去垢組分的固體烷基苯磺酸鹽的固體條形皂。
在例如下列文獻中描述了去污片GB 911 204(Unilever)，美國專利No.3,953,350(Kao)，JP 60 015 500A(Lion)，JP 60 135 497A(Lion)和JP 60 135 498A(Lion)；還有在西班牙出售的去污片。本領(lǐng)域熟知，去污片通常是通過壓縮或壓緊去污粉而制作的。所以，本發(fā)明預期用具有足夠高2-苯基異構(gòu)體的烷基苯磺酸鹽代替至少一部分(而更優(yōu)選全部)現(xiàn)有技術(shù)常規(guī)洗衣片的活性去垢組分，從而導致這種鹽在室溫下以固體形式存在。這樣的替代容易通過在洗衣片生產(chǎn)過程中提供這種固體磺酸鹽替代常規(guī)洗衣片的常規(guī)去垢組分來進行。
條形皂是通過本領(lǐng)域人們已知的各種方法制備的，它包括，在它的完全皂化前將苛性堿/油混合物傾入模具，或者借助于或不用熱和壓力在壓機中應(yīng)用“面條狀皂”。皂通常包含脂肪酸羧酸鹽、香料、染料、防腐劑、殺菌劑、填料(例如滑石)，以及其它添加劑。本發(fā)明預期用具有足夠高2-苯基異構(gòu)體的烷基苯磺酸鹽代替至少一部分(而更優(yōu)選全部)現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)條形皂的活性清潔組分，從而導致這種鹽在室溫下以固體形式存在。這樣的替代容易通過在皂生產(chǎn)過程中提供這種固體磺酸鹽替代常規(guī)條形皂的常規(guī)去垢組分來進行。于是，本發(fā)明的條形皂可能只含本發(fā)明的超高2-苯基烷基苯磺酸鹽，與足量粘合劑、香料、染料等組合而形成固體條形皂，在本發(fā)明的一個形式中利用適用于生產(chǎn)洗衣片的相同普通壓縮技術(shù)。
雖然關(guān)于某些優(yōu)選的實施方案示出和描述了本發(fā)明，但顯然，本領(lǐng)域其他技術(shù)人員在閱讀和理解了本說明書后會想到等同的變化和修改。本發(fā)明包括所有這些等同的變化和修改，而且僅僅受下文的權(quán)利要求書范圍的限制。
權(quán)利要求
1.含一種或多種磺化芳族烷基化物的物質(zhì)組合物，該組合物包含基于混合物總重量30.00wt％～82.00wt％的任意量的由如下通式表示的磺化芳族烷基化物的2-苯基異構(gòu)體 其中，n可能等于4～16的任意整數(shù)，其中，R1，R2，R3，R4和R5中的一個且只有一個是選自磺酸基或磺酸鹽基的基，而且其中，R1，R2，R3，R4和R5中的一個且只有一個是選自甲基和乙基的取代基，所述含量包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù)。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中，所述包含基于混合物總重量40.00％～70.00％的任意量的2-苯基異構(gòu)體，所述含量包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù)。
3.權(quán)利要求1的組合物，其中，R1，R2，R3，R4和R5中的一個且只有一個是磺酸鹽基，而且由于存在一種或多種選自下組的陽離子而實現(xiàn)電中性鈉、鉀、鋰、銣、鎂、鈣、鍶、銨、烷醇銨和烷基取代的銨。
4.權(quán)利要求3的組合物，其中，所述混合物是利用選自鈉、鉀、鋰、銣、鎂、鈣和鍶的金屬的氧化物、氫氧化物、硅酸鹽或碳酸鹽，在水溶液中中和權(quán)利要求1的磺化芳族烷基化物而獲得的。
5.權(quán)利要求1的組合物，其中，所述混合物中存在的基于該混合物總重量至少50wt％的磺酸中的R3是甲基。
6.權(quán)利要求1的組合物，其中，所述混合物中存在的基于該混合物總重量至少50wt％的磺酸中的R3是乙基。
7.權(quán)利要求1的組合物，其中，所述混合物中存在的基于該混合物總重量至少25wt％磺酸中的R3是磺酸基。
8.權(quán)利要求1的組合物，其中，磺化芳族烷基化物的2-苯基異構(gòu)體含量占所述組分總重量的45.00wt％～82.00wt％的任意量，所述含量包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù)。
9.權(quán)利要求1的組合物，其中，磺化芳族烷基化物的2-苯基異構(gòu)體含量占所述組分總重量的57.00wt％～82.00wt％的任意量，所述含量包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù)。
10.權(quán)利要求1的組合物，其中，連接在芳環(huán)上的烷基大致呈線形。
11.權(quán)利要求10的組合物，其中，所述烷基含7～16的任意整數(shù)個碳原子。
12.權(quán)利要求1的組合物，其中，連接在芳環(huán)上的烷基是支化烷基。
13.權(quán)利要求12的組合物，其中，所述烷基含7～16的任意整數(shù)個碳原子。
14.權(quán)利要求1的組合物，它進一步包含已知適用于配制皂、洗滌劑等的另外物質(zhì)，其中，所述其它組分的至少一種選自下組物質(zhì)脂肪酸，烷基硫酸鹽，乙醇胺，氧化胺，堿金屬碳酸鹽，水，乙醇，異丙醇，松油，氯化鈉，檸檬酸，檸檬酸鹽，次氮基乙酸，硅酸鈉，聚合物，醇烷氧基化物，沸石，過硼酸鹽，堿金屬硫酸鹽，酶，水溶助長劑，染料，香料，防腐劑，增白劑，助洗劑，聚丙烯酸鹽，精油，堿金屬氫氧化物，水溶性支化烷基苯磺酸鹽，醚硫酸鹽，烷基酚烷氧基化物，脂肪酸酰胺，α烯烴磺酸鹽，石蠟烴磺酸鹽，內(nèi)銨鹽，螯合劑，牛油脂肪胺乙氧基化物，聚醚胺乙氧基化物，氧化乙烯/氧化丙烯嵌段共聚物，脂肪醇氧化乙烯/氧化丙烯低泡表面活性劑，甲基酯磺酸鹽，烷基多糖，N-甲基葡糖酰胺，烷基化磺化二苯醚，聚乙二醇，以及2-苯基異構(gòu)體含量小于30.00％的水溶性烷基苯磺酸鹽。
15.權(quán)利要求14的組合物，其中，所述另外的物質(zhì)是水溶性烷基苯磺酸鹽的混合物，其中，所述水溶性烷基苯磺酸鹽的2-苯基異構(gòu)體含量基于所述另外的物質(zhì)總重量小于25.00wt％。
16.權(quán)利要求14的組合物，其中，所述磺化芳族烷基化物占總組合物重量的1.00wt％～25.00wt％的任意量。
17.權(quán)利要求14的組合物，其中，所述另外的物質(zhì)以基于所述混合物總重量的0.10wt％～25.00wt％的任意量存在。
18.權(quán)利要求14的組合物，它進一步包含第三種組分，其中，所述第三種組分不同于所述第二種組分并且選自下組物質(zhì)至少一種已知適用于配制皂、洗滌劑等的其它組分，其中，所述其它組分的至少一種選自下組物質(zhì)脂肪酸，烷基硫酸鹽，乙醇胺，氧化胺，堿金屬碳酸鹽，水，乙醇，異丙醇，松油，氯化鈉，硅酸鈉，聚合物，醇烷氧基化物，沸石，過硼酸鹽，堿金屬硫酸鹽，酶，水溶助長劑，染料，香料，防腐劑，增白劑，助洗劑，聚丙烯酸鹽，精油，堿金屬氫氧化物，水溶性支化烷基苯磺酸鹽，以及2-苯基異構(gòu)體含量小于30.00％的水溶性烷基苯磺酸鹽。
19.權(quán)利要求18的組合物，其中，所述第三種組分是水溶性烷基苯磺酸鹽的混合物，其中，所述水溶性烷基苯磺酸鹽的2-苯基異構(gòu)體含量基于所述水溶性烷基苯磺酸鹽組分總重量小于25.00wt％。
20.權(quán)利要求1的組合物的水溶性鹽，它們在室溫下是固體，而且它們包含至少一種選自下組的陰離子鈉、鉀、鈣和鎂。
21.一種烷基甲苯磺酸鹽，其中，所述鹽在室溫下以固體形式存在。
22.含烷基甲苯磺酸鹽的混合物的物質(zhì)組合物，其中，所述烷基甲苯磺酸鹽包含單一的烷基取代基，該烷基取代基連接在還連接了一個磺酸鹽基的苯環(huán)上的、選自具有去垢范圍內(nèi)的任意碳原子數(shù)的那些，其中，這樣的烷基甲苯磺酸鹽的2-苯基異構(gòu)體含量足以使這樣的鹽混合物在室溫下以固體形式存在。
23.權(quán)利要求22的鹽混合物，通過差示掃描量熱法按ASTM法D-3417測得它在60℃～90℃范圍內(nèi)沒有熔點峰。
24.權(quán)利要求22的鹽混合物，其中，所述鹽包含一種選自下組的陽離子堿金屬陽離子、堿土金屬陽離子、銨離子，以及陽離子型表面活性劑。
25.權(quán)利要求24的烷基甲苯磺酸鹽的混合物，其中，所述陽離子選自鈉和鉀。
26.一種固體條形皂，它包含3.99wt％～25.00wt％烷基甲苯磺酸鹽的2-苯基異構(gòu)體，其中，存在的烷基甲苯磺酸鹽異構(gòu)體的至少50％是2-甲苯甲?；悩?gòu)體。
27.一種流動性粉狀去垢制品，它包含固體烷基甲苯磺酸鹽和至少一種已知適用于配制皂、洗滌劑等的其它組分。
28.一種適用于清洗衣服的固體片，它包含固體烷基甲苯磺酸鹽和至少一種已知適用于配制皂、洗滌劑等的其它組分。
29.一種從包括a)油；b)水；以及c)權(quán)利要求1的組合物的組分形成的乳液。
30.權(quán)利要求29的乳液，其中，所述乳液選自水包油乳液和油包水乳液。
31.權(quán)利要求29的乳液，其中，所述乳液包含油和水，其中，油和水以相同的重量或體積存在。
32.一種包含權(quán)利要求1的組合物的水溶液，其中，R1，R2，R3，R4和R5中的一個且只有一個是磺酸鹽基，而且其中，所述水溶液中磺酸鹽的總量基于該溶液總重量是0.09wt％～0.11wt％，而且其中，當水的總硬度水平是100～300ppm的任意值時，所述組分以有效量存在而在所述水溶液中提供低于200 NTU單位的濁度。
33.一種包含權(quán)利要求1的組合物的水溶液，其中，R1，R2，R3，R4和R5中的一個且只有一個是磺酸鹽基，而且其中，所述水溶液中磺酸鹽的總量基于該溶液總重量是0.09wt％～0.11wt％，而且其中，當水的總硬度水平是100～300ppm的任意值時，所述組分以有效量存在而在所述水溶液中提供低于100 NTU單位的濁度。
34.一種包含權(quán)利要求1的組合物的水溶液，其中，R1，R2，R3，R4和R5中的一個且只有一個是磺酸鹽基，而且其中，所述水溶液中磺酸鹽的總量基于該溶液總重量是0.09wt％～0.11wt％，而且其中，當水的總硬度水平是100～300ppm的任意值時，所述組分以有效量存在而在所述水溶液中提供低于50 NTU單位的濁度。
35.一種適用于制備用來清潔織物、盤碟、硬表面和其它基材的去垢組合物成品的組合物，它是由下列組分構(gòu)成的a)以基于混合物總重量99.75wt％～0.25wt％的任意量存在的第一種組分，所述第一種組分的特征在于，它包含兩種或更多種水溶性磺酸鹽的混合物，該混合物包含基于該混合物總重量30.00wt％～82.00wt％的任意量由如下通式表示的磺化芳族烷基化物的2-苯基異構(gòu)體 其中，n可以等于4～16的任意整數(shù)，其中，R1，R2，R3，R4和R5中的一個且只有一個選自磺酸基或磺酸鹽基，而且其中，R1，R2，R3，R4和R5中的一個且只有一個是選自甲基和乙基的取代基，其中所述含量包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù)；以及b)以基于混合物總重量0.25wt％～99.75wt％的任意量存在的第二種組分，所述第二種組分的特征在于，它包含基于所述第二種組分總重量26.00wt％～82.00wt％的任意量由如下通式表示的烷基苯的2-苯基異構(gòu)體的水溶性磺酸鹽，其中，所述含量包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù) 其中，n等于4～16的任意整數(shù)，而且其中，R1，R2，R3，R4和R5中的任一個但只有一個選自磺酸基或磺酸鹽基，而且其中，R1，R2，R3，R4和R5中不是磺酸基或磺酸鹽基的那些都是氫。
36.權(quán)利要求35的組合物，其中，第一種組分中2-苯基異構(gòu)體的含量基于該組分總重量占45.00wt％～82.00wt％的任意量，所述含量包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù)。
37.權(quán)利要求35的組合物，其中，第一種組分中2-苯基異構(gòu)體的含量基于該組分總重量占57.00wt％～82.00wt％的任意量，所述含量包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù)。
38.權(quán)利要求35的組合物，其中，第二種組分中2-苯基異構(gòu)體的含量基于該組分總重量占45.00wt％～82.00wt％的任意量，所述含量包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù)。
39.權(quán)利要求35的組合物，其中，第二種組分中2-苯基異構(gòu)體的含量基于該組分總重量占57.00wt％～82.00wt％的任意量，所述含量包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù)。
40.權(quán)利要求35的組合物，其中，兩種組分都是磺酸鹽，而且其中，所述磺酸鹽都是包含選自下組元素的陽離子的鹽鈉、鉀、鋰、銣、鎂、鈣和鍶。
41.權(quán)利要求35的組合物，其中，所述混合物在室溫下是固體，并且通過差示掃描量熱法按ASTM法D-3417測定它在約40℃～80℃范圍內(nèi)沒有熔點。
42.權(quán)利要求40的組合物，其中，所述混合物來自利用選自鈉、鉀、鋰、銣、鎂、鈣和鍶的金屬的氧化物、氫氧化物或碳酸鹽在水溶液中中和相應(yīng)于所述磺酸鹽的磺酸混合物。
43.權(quán)利要求35的組合物，其中，所述混合物的第一種組分中存在的基于第一種組分總重量至少25wt％的磺酸鹽中的R3是甲基。
44.權(quán)利要求35的組合物，其中，所述混合物的第二種組分中存在的基于第二種組分總重量至少25wt％的磺酸鹽中的R3是甲基。
45.權(quán)利要求35的組合物，其中，第一種組分中存在的基于第一種組分總重量至少50wt％的磺酸鹽中的R3選自磺酸基或磺酸鹽基。
46.權(quán)利要求35的組合物，其中，第二種組分中存在的基于第二種組分總重量至少50wt％的磺酸鹽中的R3選自磺酸基或磺酸鹽基。
47.一種包含權(quán)利要求35的組合物的水溶液，其中，所述第一種組分和所述第二種組分的合并量基于該溶液總重量是0.09wt％～0.11wt％，而且其中，當水的總硬度水平是100～300ppm的任意值時，所述組分以有效量存在而在所述水溶液中提供低于200 NTU單位的濁度。
48.一種包含權(quán)利要求35的組合物的水溶液，其中，所述第一種組分和所述第二種組分的合并量基于該溶液總重量是0.09wt％～0.11wt％，而且其中，當水的總硬度水平是100～300ppm的任意值時，所述組分以有效量存在而在所述水溶液中提供低于150 NTU單位的濁度。
49.一種包含權(quán)利要求35的組合物的水溶液，其中，所述第一種組分和所述第二種組分的合并量基于該溶液總重量是0.09wt％～0.11wt％，而且其中，當水的總硬度水平是100～300ppm的任意值時，所述組分以有效量存在而在所述水溶液中提供低于50 NTU單位的濁度。
50.一種適用于清潔的物質(zhì)組合物，它包含權(quán)利要求35的組合物和至少一種已知適用于配制皂、洗滌劑等的其它組分，其中，改良包括，在所述混合物的所述第一種組分和所述第二種組分中提供有效的2-苯基異構(gòu)體含量，當水的總硬度水平是100～300ppm的任意值時，所述含量足以引起通過混合所述組合物與自來水而形成的水溶液濁度小于200 NTU單位，而且其中，所述組合物中的總磺酸鹽表面活性劑濃度是0.09～0.11％的任意量。
51.一種適用于清潔的物質(zhì)組合物，它包含權(quán)利要求35的組合物和至少一種已知適用于配制皂、洗滌劑等的其它組分，其中，改良包括，在所述混合物的所述第一種組分和所述第二種組分中提供有效的2-苯基異構(gòu)體含量，當水的總硬度水平是100～300ppm的任意值時，所述含量足以引起通過混合所述組合物與自來水而形成的水溶液濁度小于150 NTU單位，而且其中，所述組合物中的總磺酸鹽表面活性劑濃度是0.09～0.11％的任意量。
52.一種適用于清潔的物質(zhì)組合物，它包含權(quán)利要求35的組合物和至少一種已知適用于配制皂、洗滌劑等的其它組分，其中，改良包括，在所述混合物的所述第一種組分和所述第二種組分中提供有效的2-苯基異構(gòu)體含量，當水的總硬度水平是100～300ppm的任意值時，所述含量足以引起通過混合所述組合物與自來水而形成的水溶液濁度小于50 NTU單位，而且其中，所述組合物中的總磺酸鹽表面活性劑濃度是0.09～0.11％的任意量。
53.權(quán)利要求35的組合物，其中，所述第一種組分上的烷基是線形烷基。
54.權(quán)利要求35的組合物，其中，所述第一種組分上的烷基是支化烷基。
55.權(quán)利要求35的組合物，其中，所述第二種組分上的烷基是線形烷基。
56.權(quán)利要求35的組合物，其中，所述第二種組分上的烷基是支化烷基。
57.權(quán)利要求35的組合物，它進一步包含已知適用于配制皂、洗滌劑等的另外物質(zhì)，其中，所述其它組分的至少一種選自下組物質(zhì)脂肪酸，烷基硫酸鹽，乙醇胺，氧化胺，堿金屬碳酸鹽，水，乙醇，異丙醇，松油，氯化鈉，硅酸鈉，聚合物，醇烷氧基化物，沸石，過硼酸鹽，堿金屬硫酸鹽，酶，水溶助長劑，染料，香料，防腐劑，增白劑，助洗劑，聚丙烯酸鹽，精油，堿金屬氫氧化物，水溶性支化烷基苯磺酸鹽，醚硫酸鹽，烷基酚烷氧基化物，脂肪酸酰胺，α烯烴磺酸鹽，石蠟烴磺酸鹽，內(nèi)銨鹽，螯合劑，牛油脂肪胺乙氧基化物，聚醚胺乙氧基化物，氧化乙烯/氧化丙烯嵌段共聚物，脂肪醇氧化乙烯/氧化丙烯低泡表面活性劑，甲基酯磺酸鹽，烷基多糖，N-甲基葡糖酰胺，烷基化磺化二苯醚，聚乙二醇，2-苯基異構(gòu)體含量小于30.00％的水溶性烷基甲苯磺酸鹽，以及2-苯基異構(gòu)體含量小于26.00％的水溶性烷基苯磺酸鹽。
58.權(quán)利要求57的組合物，其中，水溶性磺酸鹽的總濃度基于溶液總重量是0.025wt％～25.00wt％，所述濃度包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù)。
59.權(quán)利要求57的組合物，其中，所述另外的物質(zhì)總濃度基于溶液總重量是0.10wt％～25.00wt％，所述濃度包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù)。
60.權(quán)利要求57的組合物，它進一步包含第三種組分，其中，所述第三種組分不同于所述第二種組分并且選自下組物質(zhì)至少一種已知適用于配制皂、洗滌劑等的其它組分，其中，所述其它組分的至少一種選自下組物質(zhì)脂肪酸，烷基硫酸鹽，乙醇胺，氧化胺，堿金屬碳酸鹽，水，乙醇，異丙醇，松油，氯化鈉，硅酸鈉，聚合物，醇烷氧基化物，沸石，過硼酸鹽，堿金屬硫酸鹽，酶，水溶助長劑，染料，香料，防腐劑，增白劑，助洗劑，聚丙烯酸鹽，精油，堿金屬氫氧化物，水溶性支化烷基苯磺酸鹽，2-苯基異構(gòu)體含量小于30.00％的水溶性烷基甲苯磺酸鹽，以及2-苯基異構(gòu)體含量小于26.00％的水溶性烷基苯磺酸鹽。
61.一種固體條形皂，它包含基于該條形皂的總重量為2.00wt％～25.00wt％的權(quán)利要求35的組合物。
62.一種流動性粉狀去垢制品，它包含權(quán)利要求35的組合物和至少一種已知適用于配制皂、洗滌劑等的其它組分。
63.一種適用于清洗衣服的固體片，它包含權(quán)利要求35的組合物和至少一種已知適用于配制皂、洗滌劑等的其它組分。
64.一種適用于制備用來清潔織物、盤碟、硬表面和其它基材的去垢組合物成品的組合物，它是由下列組分構(gòu)成的a)以基于混合物總重量99.75wt％～0.25wt％的任意量存在的第一種組分，所述第一種組分的特征在于，它包含兩種或更多種水溶性磺酸鹽的混合物，該混合物包含基于該混合物總重量30.00wt％～82.00wt％的任意量由如下通式表示的磺化芳族烷基化物的2-苯基異構(gòu)體 其中，n可以等于4～16的任意整數(shù)，其中，R1，R2，R3，R4和R5中的一個且只有一個選自磺酸基或磺酸鹽基，而且其中，R1，R2，R3，R4和R5中的一個且只有一個是選自甲基和乙基的取代基，所述含量包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù)；以及b)以基于混合物總重量0.25％～99.75％的任意量存在的第二種組分，所述第二種組分的特征在于，它包含基于所述第二種組分總重量50.00wt％～1.00wt％的任意量由如下通式表示的烷基苯的2-苯基異構(gòu)體的水溶性磺酸鹽 其中，n等于4～16的任意整數(shù)，其中，R1，R2，R3，R4和R5中的任一個但只有一個選自磺酸基或磺酸鹽基，而且其中，R1，R2，R3，R4和R5中不是磺酸基或磺酸鹽基的那些都是氫，所述含量包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù)。
65.權(quán)利要求64的組合物，其中，第一種組分中2-苯基異構(gòu)體的含量基于該組分總重量占45.00wt％～82.00wt％的任意量，所述含量包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù)。
66.權(quán)利要求64的組合物，其中，第一種組分中2-苯基異構(gòu)體的含量基于該組分總重量占57.00wt％～82.00wt％的任意量，所述含量包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù)。
67.權(quán)利要求64的組合物，其中，第二種組分中2-苯基異構(gòu)體的含量基于該組分總重量占45.00wt％～82.00wt％的任意量，所述含量包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù)。
68.權(quán)利要求64的組合物，其中，第二種組分中2-苯基異構(gòu)體的含量基于該組分總重量占57.00wt％～82.00wt％的任意量，所述含量包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù)。
69.權(quán)利要求64的組合物，其中，兩種組分都是磺酸鹽，而且其中，所述磺酸鹽都是包含選自下組元素的陽離子的鹽鈉、鉀、鋰、銣、鎂、鈣和鍶。
70.權(quán)利要求64的組合物，其中，所述混合物在室溫下是固體，并且通過差示掃描量熱法按ASTM法D-3417測定它在約40℃～80℃范圍內(nèi)具有一個熔點。
71.權(quán)利要求69的組合物，其中，所述混合物來自利用選自鈉、鉀、鋰、銣、鎂、鈣和鍶的金屬的氧化物、氫氧化物或碳酸鹽在水溶液中中和相應(yīng)于所述磺酸鹽的磺酸混合物。
72.權(quán)利要求64的組合物，其中，所述混合物的第一種組分中存在的基于第一種組分總重量至少25wt％的磺酸鹽中的R3是甲基。
73.權(quán)利要求64的組合物，其中，所述混合物的第二種組分中存在的基于第二種組分總重量至少25wt％的磺酸鹽中的R3是甲基。
74.權(quán)利要求64的組合物，其中，第一種組分中存在的基于第一種組分總重量至少50wt％的磺酸鹽中的R3選自磺酸基或磺酸鹽基。
75.權(quán)利要求64的組合物，其中，第二種組分中存在的基于第二種組分總重量至少50wt％的磺酸鹽中的R3選自磺酸基或磺酸鹽基。
76.一種包含權(quán)利要求64的組合物的水溶液，其中，所述第一種組分和所述第二種組分的合并量基于該溶液總重量是0.09wt％～0.11wt％，而且其中，當水的總硬度水平是100～300ppm的任意值時，所述組分以有效量存在而在所述水溶液中提供低于200 NTU單位的濁度。
77.一種包含權(quán)利要求64的組合物的水溶液，其中，所述第一種組分和所述第二種組分的合并量基于該溶液總重量是0.09wt％～0.11wt％，而且其中，當水的總硬度水平是100～300ppm的任意值時，所述組分以有效量存在而在所述水溶液中提供低于150 NTU單位的濁度。
78.一種包含權(quán)利要求64的組合物的水溶液，其中，所述第一種組分和所述第二種組分的合并量基于該溶液總重量是0.09wt％～0.11wt％，而且其中，當水的總硬度水平是100～300ppm的任意值時，所述組分以有效量存在而在所述水溶液中提供低于50 NTU單位的濁度。
79.一種適用于清潔的物質(zhì)組合物，它包含權(quán)利要求64的組合物和至少一種已知適用于配制皂、洗滌劑等的其它組分，其中，改良包括，在所述混合物的所述第一種組分和所述第二種組分中提供有效的2-苯基異構(gòu)體含量，當水的總硬度水平是100～300ppm的任意值時，所述含量足以引起通過混合所述組合物與自來水而形成的水溶液濁度小于200 NTU單位，而且其中，所述組合物中的總磺酸鹽表面活性劑濃度是0.09～0.11％的任意量。
80.一種適用于清潔的物質(zhì)組合物，它包含權(quán)利要求64的組合物和至少一種已知適用于配制皂、洗滌劑等的其它組分，其中，改良包括，在所述混合物的所述第一種組分和所述第二種組分中提供有效的2-苯基異構(gòu)體含量，當水的總硬度水平是100～300ppm的任意值時，所述含量足以引起通過混合所述組合物與自來水而形成的水溶液濁度小于150 NTU單位，而且其中，所述組合物中的總磺酸鹽表面活性劑濃度是0.09～0.11％的任意量。
81.一種適用于清潔的物質(zhì)組合物，它包含權(quán)利要求64的組合物和至少一種已知適用于配制皂、洗滌劑等的其它組分，其中，改良包括，在所述混合物的所述第一種組分和所述第二種組分中提供有效的2-苯基異構(gòu)體含量，當水的總硬度水平是100～300ppm的任意值時，所述含量足以引起通過混合所述組合物與自來水而形成的水溶液濁度小于50 NTU單位，而且其中，所述組合物中的總磺酸鹽表面活性劑濃度是0.09～0.11％的任意量。
82.權(quán)利要求64的組合物，其中，所述第一種組分上的烷基是線形烷基。
83.權(quán)利要求64的組合物，其中，所述第一種組分上的烷基是支化烷基。
84.權(quán)利要求64的組合物，其中，所述第二種組分上的烷基是線形烷基。
85.權(quán)利要求64的組合物，其中，所述第二種組分上的烷基是支化烷基。
86.權(quán)利要求64的組合物，其中，所述第一種組分占所述混合物中存在的所述第一種組分和所述第二種組分兩者總合并量的10.00wt％～55.00wt％的任意量，所述含量包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù)。
87.權(quán)利要求64的組合物，其中，所述第一種組分占所述混合物中存在的所述第一種組分和所述第二種組分兩者總合并量的15.00wt％～48.00wt％的任意量，所述含量包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù)。
88.權(quán)利要求64的組合物，其中，所述第一種組分占所述混合物中存在的所述第一種組分和所述第二種組分兩者總合并量的25.00wt％～35.00wt％的任意量，所述含量包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù)。
89.權(quán)利要求64的組合物，它進一步包含已知適用于配制皂、洗滌劑等的另外物質(zhì)，其中，所述其它組分的至少一種選自下組物質(zhì)脂肪酸，烷基硫酸鹽，乙醇胺，氧化胺，堿金屬碳酸鹽，水，乙醇，異丙醇，松油，氯化鈉，硅酸鈉，聚合物，醇烷氧基化物，沸石，過硼酸鹽，堿金屬硫酸鹽，酶，水溶助長劑，染料，香料，防腐劑，增白劑，助洗劑，聚丙烯酸鹽，精油，堿金屬氫氧化物，水溶性支化烷基苯磺酸鹽，醚硫酸鹽，烷基酚烷氧基化物，脂肪酸酰胺，α烯烴磺酸鹽，石蠟烴磺酸鹽，內(nèi)銨鹽，螯合劑，牛油脂肪胺乙氧基化物，聚醚胺乙氧基化物，氧化乙烯/氧化丙烯嵌段共聚物，脂肪醇氧化乙烯/氧化丙烯低泡表面活性劑，甲基酯磺酸鹽，烷基多糖，N-甲基葡糖酰胺，烷基化磺化二苯醚，聚乙二醇，2-苯基異構(gòu)體含量大于30.00％的水溶性烷基苯磺酸鹽，以及2-苯基異構(gòu)體含量小于50.00％的水溶性烷基甲苯磺酸鹽。
90.權(quán)利要求89的組合物，其中，水溶性磺酸鹽的總濃度基于溶液總重量是0.025wt％～25.00wt％，所述濃度包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù)。
91.權(quán)利要求89的組合物，其中，所述另外的物質(zhì)總濃度基于溶液總重量是0.10wt％～25.00wt％，所述濃度包括兩數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù)。
92.權(quán)利要求89的組合物，它進一步包含第三種組分，其中，所述第三種組分不同于所述第二種組分并且選自下組物質(zhì)至少一種已知適用于配制皂、洗滌劑等的其它組分，其中，所述其它組分的至少一種選自下組物質(zhì)脂肪酸，烷基硫酸鹽，乙醇胺，氧化胺，堿金屬碳酸鹽，水，乙醇，異丙醇，松油，氯化鈉，硅酸鈉，聚合物，醇烷氧基化物，沸石，過硼酸鹽，堿金屬硫酸鹽，酶，水溶助長劑，染料，香料，防腐劑，增白劑，助洗劑，聚丙烯酸鹽，精油，堿金屬氫氧化物，水溶性支化烷基苯磺酸鹽，2-苯基異構(gòu)體含量小于30.00％的水溶性烷基甲苯磺酸鹽，以及2-苯基異構(gòu)體含量小于26.00％的水溶性烷基苯磺酸鹽。
93.一種固體條形皂，它包含基于該條形皂的總重量2.00wt％～25.00wt％的權(quán)利要求64的組合物。
94.一種流動性粉狀去垢制品，它包含權(quán)利要求64的組合物和至少一種已知適用于配制皂、洗滌劑等的其它組分。
95.一種適用于清洗衣服的固體片，它包含權(quán)利要求64的組合物和至少一種已知適用于配制皂、洗滌劑等的其它組分。
96.一種適用于清潔各種表面和其它基材的組合物，它是由下列組分構(gòu)成的a)以基于成品去垢組合物總重量0.25wt％～99.50wt％的任意量存在的烷基甲苯磺酸鹽表面活性劑組分，所述組分的特征在于，它包含基于該組分總重量26.00wt％～82.00wt％的任意量由如下通式表示的烷基甲苯的2-苯基異構(gòu)體的水溶性磺酸鹽 其中，n等于4～16的任意整數(shù)，其中，R1，R2，R3，R4和R5中的一個且只有一個是磺酸鹽基，而且其中，R1，R2，R3，R4和R5中的一個且只有一個是選自甲基和乙基的取代基，所述含量包括兩個數(shù)值之間的每一個百分之一百分數(shù)；以及b)0.50％～99.75％的任意量的至少一種已知適用于配制皂、洗滌劑等的其它組分，其中，所述其它組分的至少一種選自下組物質(zhì)脂肪酸，烷基硫酸鹽，乙醇胺，氧化胺，堿金屬碳酸鹽，水，乙醇，異丙醇，松油，氯化鈉，硅酸鈉，聚合物，醇烷氧基化物，沸石，過硼酸鹽，堿金屬硫酸鹽，酶，水溶助長劑，染料，香料，防腐劑，增白劑，助洗劑，聚丙烯酸鹽，精油，堿金屬氫氧化物，醚硫酸鹽，烷基酚乙氧基化物，脂肪酸酰胺，α烯烴磺酸鹽，石蠟烴磺酸鹽，內(nèi)銨鹽，螯合劑，牛油脂肪胺乙氧基化物，聚醚胺乙氧基化物，氧化乙烯/氧化丙烯嵌段共聚物，脂肪醇氧化乙烯/氧化丙烯低泡表面活性劑，甲基酯磺酸鹽，烷基多糖，N-甲基葡糖酰胺，烷基化磺化二苯醚，2-苯基異構(gòu)體含量小于26.00％的水溶性烷基苯磺酸鹽，2-苯基異構(gòu)體含量大于26.00％的水溶性烷基苯磺酸鹽，或者2-苯基異構(gòu)體含量小于26.00％的烷基甲苯磺酸鹽。
97.一種適用于清潔的物質(zhì)組合物，它包含烷基甲苯磺酸鹽陰離子組分和至少一種已知適用于配制皂、洗滌劑等的其它組分，其中，改良包括，在烷基甲苯磺酸鹽陰離子組分中提供增大的2-苯基異構(gòu)體含量，當水的總硬度水平是100～300ppm的任意值時，所述含量足以引起通過混合所述組合物與自來水而形成的水溶液濁度小于200NTU單位，而且其中，所述清潔溶液中的表面活性劑濃度是0.09～0.11％的任意量。
98.一種適用于清潔的物質(zhì)組合物，它包含烷基甲苯磺酸鹽陰離子組分和至少一種已知適用于配制皂、洗滌劑等的其它組分，其中，改良包括，在烷基甲苯磺酸鹽陰離子組分中提供增大的2-苯基異構(gòu)體含量，當水的總硬度水平是100～300ppm的任意值時，所述含量足以引起通過混合所述組合物與自來水而形成的水溶液濁度小于100NTU單位，而且其中，所述清潔溶液中的表面活性劑濃度是0.09～0.11％的任意量。
99.一種適用于清潔的物質(zhì)組合物，它包含烷基甲苯磺酸鹽陰離子組分和至少一種已知適用于配制皂、洗滌劑等的其它組分，其中，改良包括，在烷基甲苯磺酸鹽陰離子組分中提供增大的2-苯基異構(gòu)體含量，當水的總硬度水平是100～300ppm的任意值時，所述含量足以引起通過混合所述組合物與自來水而形成的水溶液濁度小于50 NTU單位，而且其中，所述清潔溶液中的表面活性劑濃度是0.09～0.11％的任意量。
100.權(quán)利要求96的組合物，其中，所述表面選自下組物質(zhì)織物、盤碟、鋁機動車、乳品設(shè)備和飛行器。
101.一種適用于清潔的組合物，其中，所述組合物包含基于該組合物總重量至少0.50wt％的權(quán)利要求1、58、64或94任一項的組合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及利用磺化烷基甲苯作為表面活性劑的去垢組合物，其中，所述磺化烷基甲苯比以前在現(xiàn)有技術(shù)磺化烷基甲苯表面活性劑中可獲得的那些具有更高的磺化2－苯基烷基甲苯異構(gòu)體含量。本發(fā)明的清潔組合物作為清潔劑比現(xiàn)有技術(shù)的同類產(chǎn)品(它們含具有較低2－苯基烷基甲苯異構(gòu)體含量的磺化烷基甲苯)更有效，這是由于對通常與活性洗滌劑的沉淀相關(guān)的水硬度礦物質(zhì)的耐性的意外增大。還提供了烷基甲苯的固體磺酸鹽，包括含有它們的干洗制劑。本發(fā)明的烷基甲苯可與烷基苯表面活性劑結(jié)合以便提供這樣的去垢摻合物，即，與以前由現(xiàn)有技術(shù)提供的相比，具有增大的水硬度耐性、更低的克拉夫特溫度和增大的清潔效果。
文檔編號C11D1/22GK1622990SQ01817047
公開日2005年6月1日 申請日期2001年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月19日
發(fā)明者G·A·史密斯, P·R·阿納塔奈尼, S·S·埃什拉維, R·M·斯瑪?shù)?申請人:胡茨曼石油化學公司