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618ummary

S o a p m a n u f a c t u r e f r o m f a t t y a c i d s i s a w e l l e s t a b -l i s h e d p r o c e s s w i t h s o m e a d v a n t a g e s o v e r c o n t i n u o u ss a p o n i f i c a t i o n o f n e u t r a l f a t s . T h e s e in c l u d e :1 ) A b i l i t y to u s e c h e a p e r f a ts .2 ) E a s i e r g l y c e r o l r e c o v e r y .3 ) B e t t e r c o n t r o l o v e r b y - p r o d u c t s .4 ) V e r s a t i l i t y - - f a t t y a c i d s c a n b e u s e d t o m a k e

o t h e r d e r i v a t i v e s t h a n s o ap s .R E F E I ~ E N C 'E S1 . I t t n e r , ~r t I . , C o l g a t e - P a l m o l i v e - P e e t C o . , U . S . 1 , 9 1 8 , 6 0 3 ( 1 9 3 3 ) ;U . S . 2 , 1 3 9 , 5 8 9 ( 1 9 3 8 ) ; U . S . 2 , 2 2 1 , 7 9 9 ( 1 9 4 0 ) ; U . S . 2 , 4 3 5 , 7 4 5( 1 9 4 8 ) ; U . S . 2 ,4 5 8 , 1 7 0 ( 1 9 4 9 ) ; U . S . 2 , 4 8 0 ,4 7 1 ( 1 9 4 9 ) .

T ~ F ~ J O U m V A L O F T ~ E A M E R I C A N 0 I L C f t E 2 * I I S T S ' S O C I E T Y V O L . 4 02 . E m e r y I n d u s t r i e s I n c . , U .S . 2 , 4 8 6 , 6 3 0 ( 1 9 4 9 ) ; : B r it is h P a t e n t5 9 4 , 1 4 1 ( 1 9 4 7 ) .3 . M i ll s, V ., P r o c t e r a n d G a m b l e , U . S . 2 , 1 5 6 , 8 6 3 ( 1 9 3 9 ) ; U . S .2 , 1 5 9 ,8 9 7 ( 1 9 8 9 ) ; U . S . 2 , 2 3 3 , 8 45 ( 1 9 4 1 ) ; B r i t i sh P a t e n t 4 8 2 , 5 3 5( 1 9 3 8 ) ; C a n a d i a n P a t e n t 3 6 5 , 5 4 4 ( 1 9 3 7 ) .4 . S c h u l e r u d , A . L . , ff A O (3 S , 40 6 0 9 - 6 1 5 ( 1 9 6 3 ) .5 . B u r r o w , K . , T r a n s . I n s t n . C h e m . E n g r s . 3 1 , 2 5 0 2 6 1 ( 1 9 5 3 ) .6 . A l l e n , I t . D . , e t a l . , C h e m . E n g . P r o g . 43 4 5 9 ( 1 9 4 7 ) .7 . B a r n e b y , I t . L . , a n d A . C . B r o w n , J A O C S , 25 9 5 ( 1 9 4 8 ) .8 . L a s c a r a y , I ~ . , F e t t e u . S e i f e n , 46 6 2 8 ( 1 9 3 9 ) ; I n d . E n g . C h e m .41 7 8 6 ( 1 9 4 9 ) ; S e i f e n si e d e r - -Z t g . , 64 1 2 2 ( 1 9 3 7 ) .9 . L u r g i G e s e l l sc h a f t f u e r v V a e rm e t c ch n i k. G e r m a n P a t e n t 3 9 2 , 8 7 4

( 1 9 2 2 ) .1 0 . P o t t s , R . I t ., U . S . 2 , 3 2 2 , 0 5 6 ( 1 9 4 3 ) .1 1 . L e d g e t t , U . S . 2 , 5 9 4 , 4 6 1 .1 2 . B e c k , E . 0 . , E . J u n g e r m a n n , a n d W . M . L i n f ie l d , J A O C S , 895 3 - 5 5 ( 1 9 6 2 ) .

ontinuou s S ulfonation T echniquesS . I . S I L V I S a n d M A R I O B A L L E S T R A , I n g . M a r i o B a U e s tr a & C o ., S . p. A ., M i l a n o , I t a ly

H E SU LF ON AT IO N o f a l k y l b e n z e n e a n d t h e su l f a t i o no f f a t t y a lc o h ol h a v e b ee n u n d e r c o n t i n u o u s s t u d yn o t o n l y b y t h e d e t e r g e n t m a n u f a c t u r e r s , b u t a ls ob y t h e s u p p li e r s o f d e te r g e n t m a n u f a c t u r i n g e q u ip -m e n t a n d o f d e t e r g e n t r a w m a t e r i a l s .W h e n d e t e r g e n t s w e r e f i r s t i n t r o d u c e d t o t h e m a r k e tt h e y w e r e g e n e r a l l y in p o w d e r f o r m a n d t h e a c t i v ei n g r e d i e n t s e m p l o y e d c o u l d c o n t a i n l a rg e a m o u n t s o fs o d i u m s u l f a t e w i t h o u t p r e s e n t i n g a n y u n d u e p r o b -l em s . H o w e v e r , w i t h t h e a d v e n t o f t h e l iq u i d p r o d -u c t s , a c t i v e i n g r e d i e n t s c o n t a i n i n g l i t t l e i n o r g a n i cs a l t w e r e e s s e n t i a l - - a n d i t i s t h i s f a c t w h i c h h a ss t i m u l a t e d , t o a m a j o r e x t e n t , t h e d e v e l o p m e n t w o r ko n s u l f o n a t i n g w i t h S O n r a t h e r t h a n w i t h o l e u m .I t h i n k t h a t i t w i ll b e w o r t h a f e w m i n u t e s o f o u rt i m e t o f o l lo w b r i e f l y t h e d e v e l o p m e n t o f t h e s u l f o n a -t i o n p r o c e ss s o t h a t w e m i g h t b e t t e r a p p r e c i a t e t h ep r o b l e m s t h a t h a d t o be o v e r c o m e t o a r r i v e a t t h ep r e s e n t s t a g e - - t h a t i s , s u l f o n a t i o n u s i n g g a s e o u s S 0 3p r o d u c e d d i r e c t ly f r o m t h e b u r n i n g o f s u lf u r .T h r o u g h o u t t h i s d i s c u s s i o n k e e p s e v e r a l p o i n t s i nm i n d :

1 ) P r o d u c t q u a l i t y i s t h e k e y t o th e a c c e p t a b i l i t yo f a p r o c e s s , a n d f o r a l k y l b e n z e n e t h e s p e c i f i c a -t i o n s a r e : 9 8 c o m p l e t i o n o f r e a c t i o n a n d aw h i t e p a s t e u p o n n e u t r a l i z a t i o n w i t h t h e a l k a l i .2 ) T h e c o l o r o f t h e n e u t r a l i z e d p a s t e i s g o o d o rb a d d e p e n d i n g u p o n t h e a b i l i t y o f t h e p r o c es s

t o r e m o v e t h e h e a t o f r e a c t i o n i n s t a n t a n e o u s l y .3 ) T h e h e a t o f r e a c t i o n f o r t h e s u l f o n a t i o n i n -c r e a s e s w i t h i n c r e a s i n g o l e u m s t r e n g t h s - - a n di s a m a x i m u m w h e n S 0 3 i s u s e d .T h u s i t is e a s y t o u n d e r s t a n d t h a t t h e f i rs t p r o d u c -t i o n u n i t s w e r e b a t c h p l a n t s a n d t h e s u l f o n a t i n ga g e n t w a s 1 0 - 2 0 o l e u m . I n th e s e p l a n t s t h e a l k y lb e n z e n e w a s w e i g h e d a n d p l a c e d i n a t a n k ; t h e n t h eo l e u m w as s l o w ly a d d e d u n t i l t h e q u a n t i t y r e q u i r e db y t h e f o r m u l a w a s a ls o p l a c e d i n t o t h e t a n k . W i t ht h e tw o r e a c t a n t s n o w i n t i m a t e l y m i x e d , t h e y w e r en o w p e r m i t t e d t o d i g e s t f o r 3 0 - 4 5 r ai n . A f t e r t h ed i g e s t i o n p e r i o d t h e n e u t r a l i z a t i o n o f t h i s a c i d m i x

w a s c a r r i e d o u t .C o n t i n u i n g e n g i n e e ri n g d e v el o p m e n t w o r k ~ t o m o r ee f f i c ie n t l y r e m o v e t h e h e a t o f r e a c t i o n a t t h e p o i n to f c o n t a c t of th e o l e u m w i t h t h e a l k y l b e n z e n e - - s o o np e r m i t t e d t h e u s e o f 2 5 o l eu m .

T h e n e x t s t a g e i n t h e d e v e l o p m e n t o f t h e s u l f o n a -t i o n p r o c e s s w a s t h a t o f c o n t i n u o u s p r o c e s s i n g r a t h e rt h a n b a t c h . H e r e t h e o n l y a d v a n t a g e s w e r e p o s si b lyl o w e r p l a n t c o s t s a n d l o w e r o p e r a t i n g c o s ts , s i n c e t h e r ew a s n o t a n y i m p r o v e m e n t i n p r o d u c t q u a l i t y .L a t e r c a m e H i g h A c t i v e I n g r e d i e n t ( A I ) w h i c ha l l o w e d t h e s e p a r a t i o n o f t h e m a j o r p o r t i o n o f t h es u l f u r i c a c i d p r e s e n t i n t h e a c i d m i x p r i o r t o n e u t r a l i -z a ti o n . P r o d u c t w i t h a n a c t iv e c o n t e n t o f 8 7 - 8 8o n a d r y b a s i s c a n b e p r o d u c e d b y s u c h a p r o c e s s .B u t m a n y l i q u i d f o r m u l a s d e m a n d e d s ti ll h ig h e ra c t i v e c o n t e n t s . T h e a d v e n t o f s t a b i l i z e d l i q u i d S 0 am a d e i t p o s s ib l e to e c o n o m i c a l l y p r e p a r e a p r o d u c tw i t h 9 6 - 9 7 A I o n a d r y ba s is . T h e s u p p l i e r s o ft h i s s ta b i l i z e d l iq u i d S 0 a d e v e l o p e d b a t c h p r o c e s s e sw h i c h i n c l u d e d t h e v a p o r i z a t i o n o f t h e l i q u i d S 0 a ,d i l u t i n g t h i s w i t h d r i e d a i r t o a p p r o x i m a t e l y 1 0 b yv o l u m e , a n d c o n t a c t i n g t h i s g a s e o u s s t r e a m w i t h a l k y lb e n z e n e p r e v i o u s l y w e i g h e d a n d p l a c e d i n t h e r e a c t o rt a n k . A l t h o u g h t h e u s e o f l i q u i d S 0 3 h a s e c o no m i ca d v a n t a g e s o v e r t h e u s e o f o le u m , i t w a s t h e i n a b i l i t yo f t h i s p ro c e s s to m a t c h t h e p r o d u c t q u a l i t y p r o d u c e do n t h e o l e u m p l a n t s t h a t p r e v e n t e d i t f r o m b e i n gr e a d i l y a c c e p t e d b y th e m a j o r d e t e r g e n t m a n u f a c -t u r e r s . I t s h o u l d b e m e n t i o n e d t h a t t h e r e is o n em a n u f a c t u r e r w h o c la i m s t o h a v e a c o n t i n u o u s p r o c es su s i n g v a p o r i z e d S 0 3 b u t t h e r e a r c n o d e t a i l s a v a i l a b l eo n t h i s .T h e r e i s a n o t h e r b a t c h p r o c e s s o p e r a t i n g t o d a yw h i c h u s es t h e t e c h n i q u e o f r e a c t i n g l i q u i d S 0 3 w i t ha l k y l b e n z e n e i n t h e p r e s e n c e o f l i q u i d S 0 2 - - a n dc o n d u c t i n g t h i s r e a c t i o n a t v e r y l o w t e m p e r a t u r e s .T h e p r o d u c t p r o d u c e d b y t h i s p r o c e s s is e x c el le n t .M r . M o r r i s r o e p i o n e e r e d t h e c o m m e r c i a l d e v e l o p m e n to f t h i s p r o c e s s .N o w w e c o m e t o th e l a t e s t s t a g e o f d e v e l o p m e n tf o r th e s u ] f o n a t i o n r e a c t i o n - - a n d t h i s i s t h e b u r n i n go f s u l f u r t o p r o d u c e t h e r e q u i r e d S 0 3 a n d c o u p l i n gt h is d i r e c t l y t o t h e s u l f o n a t i o n r e a c t o r s f o r c o n t i n u o u so p e r a t i o n .T h i s c o m b i n a t i o n o f s u l f u r b u r n i n g a n d s u l f o n a -t i o n h a s ec o n o m i c a d v a n t a g e s a n d h a s b e e n w o r k e do u t t o a h i g h d e g r e e o f p r e c i s i o n b y t h e I n g . M a r i oB a l l e s t r a C o . T h e r e a r e o t h e r s w h o h a v e f o l l o w e dt h is t y p e o f p r o c es s i n g a n d w e w il l a t t e m p t t o s ho wt h e b a s i c d i f f e r e n c e s b e t w e e n v a r i o u s p r o c e s se s .V e r y f e w d e t a i l s a r e a v a i l a b l e c o n c e r n i n g o t h e r p r o c -e ss es . T h e r e f o r e o u r a t t e m p t t o c o m p a r e o t h e r o p e ra -

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NOVEMBER 1963 SILVIS AND BALLESTRA: CONTINUOUS SULFONATION TECHNIQUESt i o n s t o t h e B a l l e s t r a p r o c e s s w i l l p e r f o r c e b e s o m e -w h a t s k e t c h y .C h e m i c a l l y a l l t h r e e p r o c e s s e s a r e i d e n t i c a l. S t a r t -i n g w i th s u l f u r , b u r n i n g t o S O z c o n v e r t i n g t o S O3 ,a n d f e e d i n g th i s s tr e a m c o n t i n u o u s l y a n d d i r e c t l yt o t h e s u l f o n a t o r f o r r e a c t i o n w i t h t h e o r g a n i c m a -t e r i a l t o b e s u l f o n a t e d o r s u l fa t e d . L e t m e p o i n t o u tt h a t v a p o r i z e d S O ~ c o u l d a l s o b e u s e d i n t h e s e p l a n t sb u t t h e e c o n o m i es g e n e r a l l y f a v o r t h e u s e o f s u l f u r .T h e p r o c e s s e s g e n e r a l l y d i f f e r i n t h e i r a p p r o a c h t ot h e r e m o v a l o f t h e h e a t o f r e a c t i o n - - a t t h e m o m e n to f c o n t a c t o f t h e S O s a n d t h e a l k y l b e n z e n e . O n eu s es t h e d o m i n a n t b a t h i d e a c o m b i n ed w i t h h a v i n gt h e r e a c t i o n o c c u r o n th e h e a t e x c h a n g e c o il s. I nt h e d o m i n a n t b a t h t e c h n iq u e t h e r e c y c li n g m a s so f s u l f o n i e a c i d i s u s e d a s t h e m e d i u m t o q u i e k l ya b s o r b t h e h e a t o f r e a c t io n o f t h e f r e s h l y a d d e dr e a c t a n t s . G e n e r a l l y s i g n i f i c a n t r e s i d e n c e t im e i s r e -q u i r e d h e r e , a n d t h i s c a n b e a n a d v a n t a g e a s w i l lb e p o i n t e d o u t l a t e r .A s e c o n d p r o c e s s u s e s a m e c h a n i c a l l y a g i t a t e d f i l mw i t h h e a t t r a n s f e r t a k i n g p l a c e t h r o u g h t h e e x t e r n a lw a l l s o f t h e r e a c t o r a s w e l l as t h r o u g h h e a t e x -c h a n g e r s . T h i s r e a c t o r h a s v e r y l o w h o l d i n g t i m e .T h e t h i r d p r o c e s s is a t r u e f il m r e a c t o r w h e r e t h el i q u i d i s m a i n t a i n e d a s a t h i n f i l m m o v i n g a l o n g at u b e a n d t h e S 0 3 i s b r o u g h t i n t o c o n t a c t w i t h t h isf il m a t t h e s u r fa c e . T h e h e a t i s r e m o v e d i m m e d i a t e l yt h r o u g h t h e t u b e w a l l. T h i s r e a c t o r t o o h a s v e r y l o wh o l d i n g t i m e .

D es cr i p t i o n o f t he a l l e s tra Su l f u rex P ro ces sS i n c e I k n o w t h i s p r o c e s s i n t i m a t e l y , I w o u l d l i k et o p r e s e n t a d e t a i le d d e s c r i p t i o n o f t h i s s u l f u r b u r n -i ng - SO ~ s u l f o n a t i o n p l a n t w h i e h o v e r t h e p a s t f o u ry e a r s h a s b e e n i n o p e r a t i o n a n d i s b e i n g u s e d w i d e l y .

Air Handling a n d P u r i f i c a t i o nT h e a ir r e q u i r e d f o r t h e b u r n i n g o f s u l f u r a n df o r t h e c o n v e r s i o n t o S O s i s f i l t e r e d a n d p a s s e dt h r o u g h o n e o f a p a i r o f S i li c a G e l d r i e rs w h e r e a l lt h e m o i s t u r e i s r e m o v e d . T h e S i l i c a G e l d r i e r s a r ep l a c e d i n p a r a l l e l s o t h a t w h i l e o n e is i n o p e r a t i o nd r y i n g t h e i n c o m i n g a i r , t h e o t h e r i s b e i n g r e g e n e r -a t e d . F r o m t h e S i l i c a G e l d r i e r s t h e a i r t h e n p a s s esi n t o a b l o w e r f r o m w h i c h i t i s d e l i v e r e d s t e a d i l y a n dc o n s t a n t l y t o t h e s u l f u r b u r n e r .S u l f u r e e d i n g a n d BurningT h e h a n d l i n g o f s u l f u r i s q u i t e si m p l e a n d f r e ef r o m h a z a r d s w h e n i t i s c o m p a r e d t o t h e p r o b l e m sa n d d a n g e r c o n n e c t e d w i t h t h e h a n d l i n g o f o l e u ma n d l i q u i d S O ~ . I f s o l i d s u l f u r i s b e i n g u s e d , i t ist a k e n f r o m s t o r a g e b y a s c r e w c o n v e y o r a n d f e d t ot h e s u l f e r m e l t e r. T h e d e s i g n o f th i s m e l t e r i s s u c ht h a t t h e i m p u r i t i e s c a n b e e a s i l y s e p a r a t e d l e a v i n gp u r e s u l f u r f o r f e e d t o t h e s u l f u r b u r n e r ,F r o m t h e m e l t e r t h e l i q u i d s u l f u r p a s s e s t o a p r o -p o r t i o n in g p u m p w h i c h v e r y p r e c is e l y m e t e r s t h es u l f u r . T h i s s u l f u r p u m p i s s t e a m j a c k e t e d t o m a i n -t a i n t h e t e m p e r a t u r e o f t h e s u l f u r a b o v e i t s m e l t i n gp o i n t , a n d a l so is c a p a b le o f b e i n g a d j u s t e d d u r i n go p e r a t i o n i f i t i s d e s i r e d t o v a r y t h e p l a n t c a p a c i t y .T h i s s u l f u r m e t e r i n g p u m p d e li v er s th e m o l t e ns u l f u r t o t h e s u l f u r b u r n e r w h e r e i t is c o n t a et e d ,c o u n t e r - c u r r e n t l y , w i t h t h e r e q u i r e d v o l u m e o f a i r t op r o d u c e S O 2 . T h e S O 2 c o n t e n t o f t h e g a se s e x i t in gf r o m t h e b u r n e r i s 7 % b y v ol u m e . T h e t e m p e r a t u r ea t t h e o u t l e t o f t h e b u r n e r i s a b o u t 7 0 0 C a n dt h e s e ga s es m u s t b e c o o l e d - - b y m e a n s o f a h e a t e x -

~ ~

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8/12/2019 Sul Phonation

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6 2 0 T H E J O U RN A L OF T H E A M E R I CA N 0 I L CHEMISTS SOCIETY VOL. 40c h a n g e r - - t o a p p r o x i m a t e l y 4 2 0C , w h i ch i s t h e o p -t i m u m t e m p e r a t u r e f o r m a x i m u m c o n v e r si o n o f S 0 2 -S 0 3 i n t h e c o n v e r s i o n t o w e r .T h e c o n v e r s i o n t o w e r is d e s ig n e d w i t h f o u r b e d so f v a n a d i m n p e n t o x i d e c a t a l y s t to i n s u r e c o m p l e t ec o n v e r s i o n w i t h i n t h e t o w e r , b u t e x p e r i e n c e h a ss h o w n t h a t t h r e e p a s s e s a r e s u ff i ci e n t t o g i v e t h e f u l lc o n v e r s io n o f S O 2 - S 0 3 . T h e c o n v e r si o n t e m p e r a -t u r e s a r e a p p r o x i m a t e l y :

1s t p as s i n le t . . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . 42 0C1s t p as s o u tl et . . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . 56 0C2 n d p as s i n le t . . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. 43 5C2r id p as s o u tl et . . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . 49 0C3 rd p as s o u tl et . . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . 43 5CT o w e r o u tl et . . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . 450 CB e c a u s e o f th e h e a t r e l e a s e a s th e S 0 2 i s c o n v e r t e dt o SO d h e a t e x c h a n g e r s a r e l o c a t e d b e t w e e n t h e f i r s ta n d s e c o n d p a s s a n d a l s o b e t w e e n t h e s e c o n d a n d t h i r dp a s s to b r i n g t h e t e m p e r a t u r e o f th e g a s e s b a c kd o w n to t h e 4 2 0 4 4 0 C o p t i m u m .N o w t h e t e m p e r a t u r e o f t h e g a se s l e a v i n g t h e c o n -v e r s i o n t o w e r , c o n t a i n i n g a p p r o x i m a t e l y 8 % S 0 3 ,m u s t b e c o o l e d d o w n t o 7 0 C b e f o r e e n t e r i n g t h e s u l -f o n a t o r s . F o r t h i s, t w o h e a t e x c h a n g e r s i n s e r ie sa r e u s e d .T h e h e a t r e m o v e d i n t h e v a r i o u s h e a t e x c h a n g e r si s u s e d t o r e g e n e r a t e t h e S i l ic a G e l d r i e rs , a n d t h e r e -f o r e t h e r e a r e n o c o s t s i n v o l v e d i n d r y i n g a l l t h e a i rt h a t i s u s e d i n t h i s p r o c e s s .

SulfonationA f t e r b e i n g c o o l e d t o 7 0 C , t h e S O ~ g a s s t r e a mp a s s e s i n t o th e s u l f o n a t o r s . T h e s u l f o n a t o r s c o n s i s to f t w o o r m o r e r e a c t o r s - - d i f f e r e n t i n n u m b e r a n ds iz e d e p e n d i n g o n th e c a p a c i t y o f t h e p l a n t . T h eS 0 3 g a s s t r e a m e n t e r s th e r e a c t o r s i n p a r a l l e l w i t h

t h e m a j o r p o r t i o n e n t e r i n g t h e f i rs t r e a c t o r a n d t h em i n i m u m p o r t i o n e n t e r i n g t h e l a s t r e a c to r . T h i sp r o p o r t i o n i n g o f t h e S 0 3 g a s i n to t h e v a r i o u s r e -a c t o rs i s d o n e a u t o m a t i c a l l y a n d r e q u i r e s n o a t t e n -t i o n f r o m t h e o p e r a t o r .T h e a l k y l b e n z en e ( o r a n y o t h e r m a t e r i a l t o b es u l f o n a t e d o r s u l f a te d ) e s s e n ti a ll y p a s s es t h r o u g ht h e r e a c t o r s i n s e r i e s , b u t b e c a u s e o f t h e F r e e O i lc o n t r o l l e r, a s m a l l a m o u n t i s p r o p o r t i o n e d i n t o t h el a s t r e a c t o r s i n c e it is th i s a m o u n t w h i c h i s v a r i e dm o r e o r l e s s d e p e n d i n g o n t h e c o m p l e t i o n o f r e a c t i o n .S p e c i a l h i g h s p e e d t u r b i n e s d i s p e r s e t h e S O d g a sa n d t h e a l k y l b e n z e n e w i t h a h i g h d e g r e e o f e ff ic i en c yw h i c h p r e v e n t s a n y l o ca l o v e r h e a t i n g o f t h e r e a c t a n t s .C o o l i n g c o i ls a n d b a ff le s a r e p r e c i s e l y p l a c e d w i t h i nt h e r e a c t o r t o i m m e d i a t e l y r e m o v e th e h i g h h e a t t h a ti s r e l e a s e d d u r i n g t h e r e a c t i o n .T h e t e m p e r a t u r e s n o r m a l l y u s e d f o r v a r io u s r a wm a t e r i a l s a r e :

a ) f o r t h e u s u a l t y p e s o f a l k y l b e n z e n e ( b r a n c h e do r s t r a i g h t - c h a i n e d )S u l f o n a t o r s : 5 0 CD i g e s t i o n : 5 5 CN e u t r a l i z a t i o n : 4 5 Cb ) f o r l a u r y l a l co h o l :S u l f o n a t o r s : 3 5 CN e u t r a l i z a t i o n : 4 5 Cc ) f o r t a l l o w a l c o h o l :S u l f o n a t o r s : 5 5 CN e u t r a l i z a t i o n : 5 0 Cd ) f o r C 1 4 -C l s A l f o l ( C o n t i n e n t a l O i l C o . ) :S u l f o n a t o r s : 5 0 CN e u t r a l i z a t i o n : 4 5 C

A f t e r t h e s u l f o n a t o r s t h e m a i n s t r e a m o f su l f o n ica c i d p a s s e s o n t o t h e d i g e s t i o n v e s s e l w h e r e s u f f i c ie n th o l d i n g t i m e i s p r o v i d e d t o p e r m i t t h e r e a c t i o n t og o t o c o m p l e t i o n . A s i d e p o r t i o n o f t h i s s t r e a m i sd i r e c t e d t o a p a t e n t e d d e v i c e w h i c h a u t o m a t i c a l l ya n a l y z e s t h e s u l f o ni c a ci d a n d d e t e r m i n e s i ts F r e eO i l c o n t e n t . I f th e F r e e O i l i s i n c r e a s i n g , t h i sc o n t r o l u n i t a u t o m a t i c a l l y c u t s d o w n o n t h e q u a n t i t yo f a l k y l b e n z e n e b e i n g f e d t o t h e l a s t r e a c t o r , a n dc o n v e r s e l y , i f t h e F r e e O i l i s g o i n g t o o l o w , t h e n t h eu n i t a u t o m a t i c a l l y i n c r e a s e s t h e f l o w o f a l k y l b e n ze n et o t h e l a s t r e a c t o r .T h e g a s e s f r o m t h e r e a c t o r s a r e e s s e n t i a l ly f r e e o fS 0 3 . H o w e v e r , th e p l a n t i s e q u ip p e d w i t h t w o s cr u b -b i n g t o w e r s - - o n e f o r r e m o v i n g a n y SO ~ g a s t h a t m a yb e in t h e e x i t s t r e a m , a n d a s e c o n d , i n s e r i e s, f o rs c r u b b i n g o u t t h e S 0 2 , s o t h a t t h e e x h a u s t g a s isf r e e o f a n y o f t h e se u n d e s i r a b l e c o m p o n e n t s a s i tp a s s e s t o t h e a t m o s p h e r e .A f t e r t h e d i g e s t i o n v e s se l , t h e s u l f o n i c a c i d s t r e a mc a n b e p a s s e d i n to a n o t h e r s m a l l r e a c to r w h e r e w a t e rc a n b e a d d e d i f d e s i r e d . T h i s u n i t i s t o t a k e c a r e o fa n y a n h y d r i d e f o r m a t i o n t h a t m a y o c c ur .O f c o u r s e , n o n e o f t h e a g i n g v e s s e l s a r e u s e d d u r -i n g t h e s u l f a t i o n o f t h e f a t t y a l c oh o l s a n d c a n b eb y - p a s s e d . B e c a u s e o f t h e c o m b i n a t i o n o f r e a c t o r si t is v e r y e a s y t o p e r f o r m c o - s u l fo n a t i o n - su l f a t io nr e a c t i o n s a n d p r o d u c e a h i g h q u a l i t y p r o d u c t .T h e s u l f o n i c a c i d t h e n p a s s e s o n t o t h e n e u t r a l i z e rw h e r e c a u s t i c a n d w a t e r a r e c o n t i n u o u s l y a d d e d t og i v e a w h i t e p a s t e c o n t a i n i n g t h e d e s i r e d p e r c e n t a g eo f A c t i v e I n g r e d i e n t . A n a u t o m a t i c p H c o n t r o l u n i tc o n t r o l s t h e a d d i t i o n o f c a u s t ic b y s e n d i n g a s i g n a lt o t h e c o n t r o l l e r w h i c h v a r i e s t h e s t r o k e o f t h e p r o -p o r t i o n i n g p u m p o f t h e n e u t r a l i z i n g a g e n t b y m e a n so f a s e r v o m o t e r .T h e n e u t r a l i z e d p a s t e o v e r f l o w s i n t o a st o r a g e t a n kw h e r e i t i s c o n t i n u o u s l y h o m o g e n i ze d . F r o m h e r e iti s p u m p e d o n t o w h a t e v e r f u r t h e r p r o c e s si n g i s t ob e d o n e , s u c h a s s p r a y d r y i n g , l i q u i d p r o d u c t i o n , e tc .

I t is i m p o r t a n t t o n o t e t h a t f r o m t h e s u l f o n a t o r so n t h e r e a r e n o t r a n s f e r p u m p s r e q u i r e d . T h e r e-a c t a n t s a n d a c i d f lo w f r o m v e s s e l t o v e ss e l b y g r a v i t y .O p e r a t i o n a n d c o n t r o l o f t h i s p l a n t i s e x t re m e l yp r e c i s e a n d y e t s im p l e . O n e o p e r a t o r r u n s t h e e n t i r ep l a n t - - s u l f u r b u r n i n g , c o n v e rs i on , a n d s u l fo n a t io n .inished Product Obtained

W i t h a l k y l b e n z e n e t h e n e u t r a l i z e d p a s t e c o n t a i n s,o n t h e a v e r a g e :9 7 . 5 % A c t i v e o n a d r y b a s i s1 . 5 % S o d i u m S u l f a t e i n a d r y b a s is1 . 0 % F r e e O i l o n a d r y b a s i s ( e x t r a c t i o n m e t h o d )C o l o r : W h i t e

O t h e r T y p e s o f R e a c t o r sT h e r e a r e o t h e r t y p e s o f r e a c t o r s w h i c h d i f f e r f r o mt h e o n e j u s t d e s c r i b e d i n d e t a i l , m a i n l y i n t h e t e c h -n i q u e s u s e d i n r e m o v i n g t h e h e a t o f r e a c t i o n . O n ee n t a i l s t h e u s e o f a f a l l i n g f i lm w i t h t h e g a s i n j e c t e di n t o t h e c e n t e r o f t h e t u b e . T h e r e a c t i o n o c c u r s o nt h e s u r f a c e a n d t h e h e a t o f r e a c t i o n is r e m o v e dt h r o u g h t h e w a l l s o f t h e t u b e . T h e o t h e r u s e s am e c h a n i c a l l y a g i t a t e d f il m w i t h t h e h e a t o f r e a c t i o n

r e m o v e d t h r o u g h t h e s t a t i o n a r y w a l l o f t h e r e a c t o ra n d t h r o u g h t h e u se o f a n a f t e r h e a t e x c h a n g e r .B o t h t h e s e d e v i c e s h a v e v e r y s h o r t h o l d i n g t i m e sa n d r e q u i r e e x c e l l e n t c o n t r o l o v e r t h e m e t e r i n g o ft h e r e a c t a n t s .