lauril eter sulfato de sodio (final)

DISEÑO DEL PROCESO DE

PRODUCCIÓN DE LAURIL ETER

SULFATO DE SODIO

Juan D Gómez Rodriguéz – judgomezro@unal.edu.co

Johan E. Prieto González jeprietog@unal.edu.co

Ronny F. Prieto González rofprietogo@unal.edu.co

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA – Departamento de Ingeniería Química

LAURIL ETER SULFATO DE SODIO Es un detergente aniónico y surfactante

que se encuentra generalmente en productos de cuidado personal como jabones, shampoos, dentífricos, entre otros. Conocido así mismo por agente espumante. Muy reconocido en productos cosméticos también donde se utiliza su pariente químico sin etoxilar.

ANÁLISIS DE MERCADO

2,005.00 2,006.00 2,007.00 2,008.00 2,009.00 2,010.00 2,011.00101200

151200

201200

251200

301200

351200

401200

Importaciones de Productos químicos base para cosméticos y productos de tocador

año

Import

acio

nes (

Kg)

2011 2010 2009 2008 2007 2006 20050.00

2,000.00

4,000.00

6,000.00

8,000.00

10,000.00

12,000.00

14,000.00Exportaciones de productos químicos

base para jabones y productos de tocador

año

Kilog

ram

os

Bru

to (

Kg

)

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

1 000 000

2 000 000

3 000 000

4 000 000

5 000 000

6 000 000

Ventas de base para jabones y productos de tocador

año

ven

tas (

Kg

)5045

Ton/Año

MATERIAS PRIMAS NaOH Óxido de

EtilenoAlcohol Laúrico

Trióxido de Azufre

Peróxido de Hidrógeno

PRODUCTOItems Value Method / Remarks

Active Matter % 70±2.0 GB/T 5173-1995

Unsulphated matter(ref. 100% active matter) 2.5 max GB/T13530.2

Sodium Sulphate(ref. 100% active matter) 1.5 max GB/T 6366-92

pH-value(1% SLES solution) 7.0 ~ 9.0 GB 6368

Color (5% Am) Klett 10 max GB/T 8447-95

ETOXILACIÓN

Catalizador fuertemente alcalino (KOH, NaOH, NaOCH3).

Se trabaja entre 120°C-200°C y 1,5-7 atmósferas. Se utiliza normalmente de 5 a 10 unidades del óxido por cada unidad de alcohol.

Oxido de etileno es fuertemente reactivo

-Manejar atmosfera inerte (presurizar con N2)

-Retirar el calor de reacción. Baja temperatura hace diluir mucho oxido de

etileno en el alcohol.

MECANISMO DE REACCIÓNEsta se realiza en general mediante una sustitución nucleofílica de mecanismo (SN2)

Activación:ROH + M+OH RO-M+ + H2O

Iniciación:RO-M+ + EO ROEO-M+

Propagación (n=1,2,3,…):RO(EO)n

-M+ + EO RO(EO)n+1-M+

PROCESO EN COCHADAS

Facilidad en la operación. Inicialmente se introduce el alcohol anhídro con el

catalizador, el cual está en 0,5-2% en peso respecto al alcohol.

Después se purga el reactor con nitrógeno y se realiza el calentamiento (120-180°C).

Por último se le agrega lentamente el

óxido de etileno hasta conseguir la

presión de trabajo establecida. Se

corta el alimento en el momento en

que se llegue a la relación molar

establecida.

PROCESO EN CONTINUO

Primera generación

Segunda Generación

PROCESO DISEÑADO

SULFATACIONPROCESOS

DE OBTENCION

Acido sulfúrico• Sulfato de sodio

Acido Clorosulfónico.• NaCl• Pequeña producción

Ácido Amidosulfonico • no subproductos o

productos de desecho

Los sulfatos de éter se obtienen por sulfatación de los correspondientes etoxilatos y la neutralización del ácido sulfúrico hemi-ésteres resultante.

R(OC2H4)nOH + HSO3NH2 → R(OC2H4)nOSO3NH4

SULFATACION SLES

sulfatación continua de etoxilados como el alcohol laurico etoxilado, en reactores de sulfatación multitubulares con trióxido de azufre gaseoso, y la neutralización continua.

CH3(CH2)10CH2(OC2H4)nOH + SO3 → CH3(CH2)10CH2(OC2H4)nOSO3H

NEUTRALIZACION

La corriente sulfatada es neutralizada donde la salida del reactor se trata con una solución de soda cáustica y está sujeta a homogeneización

Ch3(CH2)10CH2(OC2H4)nOSO3H + NaOH → Ch3(CH2)10CH2(OC2H4)nOSO3Na + H2O

Tener en cuenta

Dioxano

Baja T y tiempo

residencia

sin exceso SO3

Alimento uniforme

SULFATACIÓNNEUTRALIZACIO

N

BLANQUEAMIENTO Y DESTILACIÓN

REFERENCIAS http://www.firp.ula.ve/archivos/cuadernos/S303.pdf

//consultado 20/96/13 http://main.chemistry.unina.it/nicl/STAFF/DI%20SERIO/

filepdf/Comunicazioni/Shanghai%202012.pdf // consultado 20/06/13

http://sinat.semarnat.gob.mx/dgiraDocs/documentos/ver/estudios/2008/30VE2008I0006.pdf //consultado 20/06/13

Kinetics andmechanisms of fatty alcohol polyethoxylation. E. Santacesaria,M. Di Serio, R. Garaffa,G. Addino, Ind. Eng. Chem. Res (1992), 31(11), 2413-1

Comparison of Different Reactor Types Used in the Manufacture of Ethoxylated, Propoxylated Products. Di Serio, Martino; Tesser, Riccardo; Santacesaria, Elio. Ind. Eng. Chem. Res (2005), 44(25), 9482-9489.

Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Edit. Wiley 2007.

http://www.marsina.com/industrial-fields/sulphonation-plant//consultado el 20/06/13