Способ экстракции парафинов из их смеси с алкансульфокислотами

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ИСАНИ К Большая часть этйх парафинов может быть легко выделена из указанной смеси, однако значительная их часть остается вместе с серной кислотой, водой и алкансульфокислотами. Важно отметить, что эти парафины должны быть выделены с максимально возможной степенью извлечения не только по вполне очевиднйм экономическим соображениям, но также и потому; что их наличие в алкангульфокислотах является нежелательным,Известнц способы выделения указаннцх парафинов из остаточной смеси серной кислоты, алкансульфокислот и воды. Наприер, известен способ, в соответствии с коорым смесь, содержащую алкансульфокисоты, непрореагировавшие парафины, воду Изобретение относится к способу экстракции парафинов из их смесей с алкансульфокислотами. 8 этом описании термин "алкансульфокислоты" является синонимом парафинсульфокислот.АлкансульФокислоты., содержащие от 12 до 18 атомов углерода, обычно получак)т посредством суд ьфоокисления н-парафинов С 12-С 18 диоксидом серы и кислородом с использованием УФ-облучения для инициирования реакции. Продукт реакции, полученный в реакторе сульфоокисления, состоит из смеси, содержащей небольщие количества алкансульфокислот, воды и серной кислоты, но главным образом в нем со- м держатся негрореагировавшие н-пара- т фины, л(21) 4203003/04:ми, получеййой сульфоокислением С 12 - С 18- (22) 22.07;87. ": параФинов диоксидом серы и кислородом в (31) 21225 А/86:. ":. присутствии воды при УФ-облучении и тем- (32) 23,07,86 ": .: пературе 25-50 С путем удаления из реак- (33) 1 Т .". цйбнной смеси избытка дйоксида серы, (46) 07.12,92. Бюл. И. 45: декантацией ее для отделения большей час- (71) Знирйчерке С.п.А, и Эникем Аугуста ти парафинов и добавлением. в остаточную С,п.А,(Щ.: смесь изойропанола в количестве, необхо- (72) Косимо Франко, Джерардо Каррилло идимом дляобразования двухфазной сис 16- Лучио Фаджан (1 Т) мы; предпочтительно до кбнцент)ации его в (56) Европейский патент М 031913, кл. С 07 смеси 3-8,5 мвс., с последующей экстра- С 139/14, 1984,:.:. .кцией двуокисью-углерода при сверхкрити- Патент СССР М 1586511, кл, С 07 С: . чеСких условиях, такиМ"как масовое 303/44, с йриоритетом от 27.03.86, .: соотношение двуокисй углерода двухфаз-(54 СПОСОБ ЭКСГРАКЦИЙ ПАРАФЙНОВ ная система, равном (1-50): 1, температуре ИЗ ИХ СМЕСИ С АЛКАНСУЛЬФОКЙСЛО- . 32-80 ОС и давлении 75-350 бар. Можно так- ТАМИ- :. же экстрагированйые алкансульфокислотц ф 7) Сущность изобретения: зкстракцйя па-, далее нейтрализовать-основанием, Выход рафинов из их смеси с алкансульФокислота-парафинов составляет 96; 1 ил,1780532 ными способами с небольшим количеством изопропанола до тех пор, пока не образуется двухфазная смесь, и затем экстрагируют эту двухфазную смесь сверхкритической двуокисью углерода (СО 2). Настоящее изобретение обеспечивает способ экстракции парафинов из их смесей с алкансульфокислотами, включая предва рительное удаление избытка диоксида серы и последующее декантирование продукта 10 реакциивыходящего из реактора сульфоокисления-н-парафинов С 12-С 1 в посредством диоксида серы и кислорода в присутствии УФ-облучения и воды при температуре между 25 и 50 С. для того чтобы естественным образом отделить большую 15 часть непрореагировавших н-парафинов от остальной реакционной смеси, причем смешивают указанный остаток реакционной смеси с изопропанолом, алифатический спирт используется в количестве, котород необходимо для Образования двухфазной смеси, и эту двухфазную смесь экстрагиру ют диоксидом углерода при сверхкритиче. ских условиях, чтобы отделить парафины оФ алкансульфокислот и от серной кислоты Й 20 25 воды. Затем образовавшуюся смесь можнб нейтрализовать известным образом вы. бранным основанием с тем, чтобы получится алкансульфонаты желаемого типа.Серная кислота может быть выделенЭ из алкансульфонатов, не содержащих пара финов, известными методами, такими ко 30 смешивание с подходящими веществамй или осаждение с образованием нерастворй. мых солей.Количество используемого спирта для образования двухфазной смеси в соответствии с изобретением является таким, чтобМ его концентрация в смеси изменялась от 3 до 8,5 и предпочтительно составляет 5 35 40 Условия, при которых проводится экстракция сверхкритической С 02, следующие: температура между 32 и 80 С, давление между 75 и 350 бар и массовое отношениеиспользуемой для экстракции С 02 к общемувесу смеси составляет между (1 - 50): 1. Описанные недостатки известного для конденсации С 02 в теплообменнике 8 55 уровня техники, относящиеся к выделению н-парафинов, могут быть устранены очень простым способом - путем смешения смеси, выходящей из реактора сульфоокислеЖидкая С 02 эакачивается диафрагменным насосом 2 в предварительный нагреватель 3 и затем в экстрактор 4, Температура а ния н-парафинов, после удаления аппаратах 3 и 4 поддерживается постоянрастворенного в ней диоксида серы извест- ной и одинаковой с помощью воды, циркуи серную кислоту, обрабатывают изопропиловым спиртом, взятым в количестве 15, для того чтобы разделить эту смесь на три различных фазы, Верхняя фаза состоит в основном иэ н-парафинов, нижняя фаза состоит из воды, серной кислоты и изопропилового спирта, а промежуточная фаза содержит алкансульфокислоты, серную кис. лоту, воду, парафины и изопропиловый спирт. Затем промежуточную фазу смешивают с хлористым метиленом для того, чтобы выделить фазу водной серной кислоты, содержащую изопропиловый спирт и немного хлористого метилена, из Фазы, содержащей алкансульфокислоты, н-парафины, воду, хлористый метилен и серную кислоту, причем последнюю нейтрализуют содой, концентрируют и окончательно выпаривают при температуре около 200 С, чтобы выделить парафины.Очевидно, что эта методика удаления парафинов является сложной и, несмотря на ее различные стадии экстракции, необходимо еи 1 е использовать высокотемпературную обработку на последней стадии, которая во всех случаях ухудшает качество полученного продукта.Поэтому с помощью известного способа было невозможно получить свободные алкансульфокислоты или их соли со слабыми основаниями, так как они нестабильны при высоких температурах.Наиболее близким к предлагаемому является способ, по которому выделение парафинов из их смеси с алкансульфокислотами, полученный при сульфировании парафинов, осуществляют следующим образом: водную смесь, содержащую парафины, алкансульфокислоты и серную кислоту, в присутствии алифатического спирта, а именно гексанола, подвергают обработке углекислым газом, экстрагирующим параФины при сверхкритических условиях, например, при 32 - 80, давлении 75 - 350 бар и при массовом соотношении С 02: сульфокислоты, равном (1 - 50):1, Выход парафинов составляет 98-99 .К недостатку известного способа относится сложность отделения используемого спирта, растворимость которого в воде более 7,57 ь.Целью изобретения является упрощение процесса. Ниже приведены примеры, иллюстри50 рующие изобретение. П р и м е р 1, Применялся лабораторный . аппарат для экстракции, который схематично показан на чертеже. Он состоит из охлаждающего цикла 1лирующей из термостата с регулируемойтемпературой. Давление в экстракторе 4поддерживается постоянным на заданномуровне с помощью регулятора 5 и регулируемого клапана 6,Экстрагированные из подаваемой в аппарат 4 сырой смеси продукты, содержащиеС 02, проходят через клапан 6 и покидаютсверхкритическую зону в сепараторе 7, вкотором углекислота испаряется и конденсируется в теплообменнике 8, чтобы затемвозвратиться в уже описанный цикл, тогдакак экстракт остается в сепараторе 7. Тре-.буемое количество свежей С 02 подается потрубке 9.Сепаратор 7 снабжен двумя диаметрально. противоположными смотровымистеклами для визуального контроля зэ уровнем. Ой поддерживается постоянным посредством регулирования температурыводы, выходящей иэ второго термостата срегулируемой температурой, Давление в сепараторе 7 поддерживается постоянным спомощью переключателя давления, который приводит в действие охлаждающийцикл,,Внутри зкстрактор 4 заполнен набивкой из нержавеющей стали, которая удерживается каплеотбойником,Для непрерывной работы используется,второй насос 10, для того, чтобы подаватьсырой продукт, подлежащий экстрзкции. Вэтом случае очищенный продукт выпускзютчерез клапан 11.124,3 г сырой смеси, иэ которой удалены декантируемые н-парафины и диоксидсеры, содержащей, мас.:Алкзнсульфокислоты С 12-С 1 в 24,74н-Парафин С 12-С 18 26,46Вода 40,94Серная кислота 7,86подают в экстрактор 4, вместе с 6,4 г изопропилового спирта, что соответствует5,15.В зкстракторе 4 поддерживается температура, равная 45 С, и затем туда подаютС 02 со скоростью 1,46 кг/ч, поддерживаядавление в экстракторе, равное 200 бар,Через 1 ч экстракции поданную С 02 суспендируют и продукт, содержащийся в экс 10 Ф о р мул а изобретен и я 20 1, Споеоб экстракции парафинов из ихследующей экстракцией двуокисью углеро 35 да при сверхкритических условиях. 40 Ф30 тракторе, выгружают и анализируют. Былд найдено, что количество экстрагированного парафина составляет 96 от его потенциального содержания в сыром продуктеП р и м е р 2 (сравнительный беэ добавления изопропанола). 123,9 г сырой смеси алкансульфокислот, имеющей тот же состав, что и в примере 1, экстрагируют сверх- критической С 02 в тех же условиях и с той же длительностью, что и в примере 1. Анализ очищенного продукта показал, что парафины были экстрагированы в количестве 67,5 О от потенциального содержания в исходном сыром продукте,Таким образом, описываемый способ проще известного по технологии исполне- ния смеси с алкансульфокислотами, полученной сульфоокислением С 12 - Са-парафинов диоксидом серы и кислородом в присутствии воды при УФ-облучении и температуре 25 - 50 С, с использованием спирта и двуокиси углерода при сверхкритических условиях,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса, из реакционной смеси удаляют избыток диоксида серы, декантируют ее для отделения большей части парафинов и в остаточную смесь добавляют .изоп ропанол в. количестве, необходимомдля образования двухфазной системы, с по 2. Способ по и, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что изопропанол добавляют до его концентрации в смеси 3-85 мас, .3. Способ по пп 1-2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что концентрация иэопропанола в смеси составляет 5 мас 4. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что экстракцию проводят при массовом соотношении двуокись углерода: двухфазная система, равном 1-50:1, температуре 32-80 С и давлении 75-350 бар.5. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что экстрагированные алкансульфокислоты подвергают нейтрализации основанием.1780532 Составитель Т,Власоварловская Техред М.Моргентал Корректор А.К едактрр Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина,Заказ 4444Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета оо изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5