Способ выделения с с -н-парафинсульфокислот

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3 18300 с)2С 303/14//С 11 О 3/3 19) 1)5 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ПАТЕНТУ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ С 1 о - С 2 о-н-ПАРАФИНСУЛЬФОКИСЛОТ Изобретение касается усовершенствованного способа выделения сульфоновых кислот парафинового ряда с числом атомов углерода в диапазоне от 10 до 20.Целью изобретения является способ получения сульфокислот парафинового ряда, содержащих количество атомов углерода в диапазоне от 10 до 20, который включает в себя первоначальную реакцию сульфоокисления соответствующей смеси нпарафинов, удаление непрореагировавших н-парафинов из реакционной смеси, удаление избыточного 302 из названной смеси, и удаление из реакционной смеси образовавшейся в ней серной кислоты, с одновременно полученным целевым продуктом, отличающийся тем, что после удаления ЯО 2 в реакционную смесь вводится перекись во(57) Сущность изобретения; выделение нпарафинсульфокислот из смеси, образующийся при сульфоокислении н-парафинов, путем удаления непрореагировавших парафинов, избыточного сернистого ангидрида и образовавшейся серной кислоты, таким образом, что после удаления 502, в реакционную смесь вводят Н 202 и полученный раствор подвергают обработке, выбранной из группы; вводят гексанол или нагревают до 50 - 150 С и проводят вакуумную дистилляцию при остаточном давлении 5 - 500 мм рт.ст. до отгонки не менее 60 О, содержащейся воды с последующей экстракцией двуокисью углерода при сверхкритических условиях, или вводят н-гексан и дистиллируют полученную азеотропную смесь при 20 - 110 С с последующей экстракцией двуокисью углерода при сверхкритических условиях. дорода, и полученный таким образом раствор подвергается одной из обработок, выбранной из числа следующих обработок;а) введение гексанола,в) нагревание до температуры в диапазоне от 50 до 150 С и вакуумная дистилляция при остаточном давлении в диапазоне от 5 до 500 мм рт.стпока не произбйдет отгонки по крайней мере 60 О/, содержащейся воды,с) введение н-гексана и дистилляция результирующей азеотропной смеси при температуре в диапазоне от 20 до 110 С.В первом случае (а) в смесь вводится гексанол, который вызывает процесс отделения тяжелой фазы, содержащей почти всю серную кислоту, которая таким образом удаляется, тогда как легкая фаза нейтрализует 1830062ся гидроокисями щелочных металлов с получением солей сульфокислот парафинового ряда после удаления н-парафинов еще оставшихся в реакционной смеси.Во втором случаек (в) после введения перекиси водорода смесь нагревается в вакууме до температуры 50 - 150 С и одновременно подвергается дистилляции при остаточном давлении в диапазоне от 5 до 500 мм рт,стчтобы удалить не менее 60 воды, содержащейся, в системе.После такой обработки образуется две фазы, которые состоят из следующего;легкая фаза содержит сульфокислоты парафиновпго ряда, н-парафины, воду и остатки серной кислоты,тяжелая фаза содержит смесь воды и серной кислоты, в которой серная кислота имеет концентрацию в диапазоне от 25 до 75 как функция предшествующей обработки дистилля цией.Легкая фаза названной двухфазной системы имеет состав, состоящий из следующих компонентов, мас. :Сульфокислоты парафинового ряда 35-41 н-Парафины (С 1 о - Сю) 50 - 55 Серная кислота 2 - 7Вода 2 - 8 Такая фаза подвергается экстракции с помощью сверхкритического С 02 в соответствии с известным способом (4),Условия экстракции вышеназванной фазы с помощью сверхкритического С 02 состоят в следующем:температуры экстракции в диапазоне от 32 до 80 С,давление экстракции в диапазоне от 75 до 350 бар,массовое отношение сверхкритического С 02, используемого для извлечения остаточного раствора, к сульфокислотам парафинового ряда, содержащимся в реакционной смеси, в диапазоне от 1:1 до 50;1,Смесь сульфокислот парафинового ряда, образующаяся в этом последнем упомянутом процессе, будет вообще нейтрализоваться любым известнь:м из предшествующего уровня техники способом с помощью любых требуемых оснований, с получением сульфонатов парафинового ряда требуемых типов.В случае (с) раствор, полученный после введения перекиси водорода, подвергается непрерывной обработке для удаления воды и серной кислоты, согласно которой вводится гексан который образует азеотропную смесь с водой, содержащейся в этой смеси, которая нагревается до температуры в диапазоне от 20 до 110 С и одновременно под 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вергается азеотропной дистилляции при остаточном давлении в диапазоне от 5 до 760 мм рт.ст,После такой обработки образуется две фазы, которые состоят иэ нижеследующего:легкая фаза: содержит сульфокислоты парафинового ряда н-парафины, остаточную воду, остаточную серную кислоту и компонент, образующий азеотропную смесь;тяжелая фаза: представлена смесью воды и серной кислоты, в которой серная кислота имеет концентрацию в диапазоне от 25 до 70 фкак функция предшествующей азеотроп ной дистилля ции.Легкая фаза вышеназванной двухфазной системы после удаления компонента образования азеотропной смеси путем дистилляции в вакууме, имеет состав компонентов в следующих диапазонах, мас.;:Сульфокислоты парафинового ряда 40-55 н-Парафины (С 1 о - Сго) 45 - 60 Серная кислота 0,5 - 4Вода 0,1 - 2Такая фаза подвергается извлечению с помощью сверхкритического СОг в соответствии с вышеописанным способом (4),П р и м е р 1. 222,5 г исходной реакционной смеси сульфокислоты парафинового ряда (из которой удалены декантируемые н-парафины и ЯОг), полученная посредством сульфоокисления н-парафинов(С 1 о-С 2 о), обрабатывалась в сосуде 500 мл емкостью с 2,3 г НгОг (80 объемов). Раствор нагревался до температуры 6070 С, затем добавлялось 55,6 г н-гексилового спирта.После декантации фазы произошло разделение на тяжелую фазу 80,7 г и легкую фазу 192,2 г, содержащую сульфокислоты парафинового ряда, н-гексиловый спирт и следы Н 20 и Н 2304.П р и м е р 2. К 160 г исходной реакционной смеси сульфокислот парафинового ряда (из которой были удалены декантируемые н-парафины и ЯОг), полученной посредством сульфокисления н-парафинов (Сю - Сго), было добалено 1,9 г перекиси водорода (60 объемов). Раствор нагревался до температуры 60 - 70 С, затем добавлялось 40 г н-гексилового спирта.Две фазы разделялись центрифугированием, Легкая фаза, 144,7 г, содержала сульфокислоты парафинового ряда, н-гексиловый спирт и следы воды и серной кислоты. П р и м е р 3. Использовалось дистилляционное устройсто, которое по существу состояло из сосуда, в который загружалась смесь, конденсатора для охлаждения паров, 1830062резервуара для сбора содержимого, и вакуумного насоса.200 г исходной реакционной смеси следующего состава, мас. О :Сульфокислоты парафинового ряда 22,4н-Парафины 31,3Серная кислота 8,4Вода 38было загружено в сосуд, в которую было 10введено 1 г перекиси водорода (80 объемов),и полученная смесь перемешивалась. К сосуду был применен вакуум для полученияостаточного давления 30 мм рт.ст. столба, изатем сосуд нагревался стем, чтобы удалить 1569,7 г воды.Давление в сосуде было повышено доатмосферного, и была выгружена тяжелаяфаза, весом 18,15 г, содержащая 67,4% серной кислоты, и легкая фаза весом 107 г, Эта 20легкая фаза имела следующий состав,мас о Сульфокислота парафинового ряда 41н-Парафины 54 25Серная кислота 2,5Вода 2,6102,3 г этой легкой фазы было подвергнуто экстракции с помощью сверхкритического С 02, 30Экстракция производилась при 45 С идавлении 150 бар; скорость потока С 02 поддерживалась постоянной; час спустя подачаС 02 была прервана, и был выгружен рафинированный продукт, образовавшийся в экстракторе.Анализ этого продукта дал следующиерезультаты мас, О :Сульфокислота парафинового ряда 88,85 40н-Парафины 0,55Серная кислота 4,95Вода 5,60Экстрагированные н-парафины быличистые и могли быть повторно использованы в реакторе сульфокисления,П р и м е р 4, 1000 г исходной реакционной смеси (того же состава, как в примере3) было загружено в сосуд, и было добавленов нее 9,5 г перекиси водорода (80 объемов), 50Раствор нагревался до своей точки кипения, затем кипел в течение 5 минут, послечего охлаждался до 90 С.При этих условиях раствор разделилсяна две фазы: тяжелая фаза весом 153,4 г, 55состоящая из воды и серной кислоты в размере 25% по массе, и легкая фаза весом854,6 г, следующего состава, мас. :Сульфокислота парафинового ряда 28,4 н-Парафины 31,9 Серная кислота 5,5 Вода 27,7 После отделения фазы 497,7 г легкойфазы было подвергнуто вакуумной дистилляции в том же устройстве, как в примере 3, При остаточном давлении 20 мм рт.ст. итемпературе 80 С было отогнано 116,3 г воды, эквивалентного 84,360 первоначальносодержащейся воде, После дистилляции оставшаяся смесьразделилась на две фазы; тяжелую фазу,33,9 г, содержащую 55,7 серной кислоты,и легкую фазу, 349,3 г следующего состава,мас.%: Сульфокислота парафинового ряда 40,2 н-Парафины 55,35 Серная кислота 2,2 Вода 2,9 114,9 г этой смеси было подвергнутоэкстракции с помощью сверхкритическогоС 02, Экстракция проводилась при 45 С и 150бар. Конечный рафинированный продукт реакции имел следующий состав, мас: Сульфокислота парафинового ряда 88,05 н-Парафины 0,25 Серная кислота 4,85 Вода 6,30 П р и м е р 5. 49,7 г исходного растворасульфокислот парафинового ряда, полученных посредством сульфокисления н-парафинов (С 1 о - С 2 о), освобожден н ые отдекантируемых н-парафинов и Я 02 и имеющие нижеследующий состав, мас. : Сульфокислоты парафинового ряда 28,1 Серная кислота 5,5 Вода 26,6 н-Парафины 39,8и в которые было добавлено 0,5 г перекисиводорода (80 объемов), было загружено всосуд емкостью 0,5 литра и обрабатывалосьв присутствии 251,7 г н-гептана. Раствор был подвергнут дистилляциипри температуре в диапазоне от 20 до 40 Си при давлении в диапазоне от 30 до 40 ммрт,ст. В результате было отогнано 10,12 г воды, а н-гептан был возвращен в цикл дистилляцион ного устройства. В дистилляционном устройстве раствор разделился на две фазы: тяжелую фазу, 3,9 г, содержащую серную кислоту в размере 55,8, и легкую фазу, 271 г, следующего состава, мас, о :1830062 Составитель Т, ВласоваТехред М. Моргентал Корректор М, Ткач Редактор Заказ 2489 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Сульфокислоты парафинового ряда 5,30Серная кислота 0,18Вода 0,70н-Парафины (С 1 о - Сго) 7,15н-Гептан 86,50 После отгонки всего н-гептана легкая фаза была подвергнута экстракции с помощью сверхкритического С 02,Экстракция производилась при 45 С и 150 баар; скорость потока С 02 поддерживалась пЬЬтцяниай.Чйбспустя подача С 02 была прекращена, из экстрактора был выгружен рафинировщныФпрп цуВт.Янализ этого продукта дал следующие результаты, мас,;Сульфокислоты парафинового ряда 85,30 Серная кислота 2,90Вода 11,20 н-Парафины 0,50Экстрагированные н-парафины были чистые и могли быть возвращены в цикл реактора сульфокисления.П р и м е р 6. 78,21 г исходной реакционной смеси (без декантируемых н-парафинов и избыточного 502), содержащей сульфокислоты парафинового ряда, полученные посредством сульфокисления н-парафинов (С 1 ю - Сгс) и имеющей состав, как в примере 5, было загружено в сосуд объемом 1 литр, и в эту смесь было добавлено 0,89 г перекиси водорода (80 объемов) и 394,59 г н-гептана.Раствор был подвергнут дистилляции при температуре в диапазоне от 85 до 104 С и при атмосферном давлении.16,4 г воды было отогнано, а н-гептан был возвращен в цикл дистилляционного устройства.В сосуде две фазы разделили, из которых тяжелая фаза 8,45 г состояла из водного раствора серной кислоты 42,4 , и легкая фаза 447,8 г имела состав, мас, :Сульфокислоты парафинового ряда 4,90 Вода 0,02Серная кислота 0,08н-Парафины (С 1 о - Сго) 7,49н-Гептан 87,505 Послеотгонки всего н-гептана в вакуумелегкая фаза подвергалась экстракции, с помощью сверхкритического С 02,Экстракция проводилась при 45 С и 150бар, скорость потока СОг поддерживалась10 постоянной.После одного часа подача СОг была прекращена, и рафинированный продукт былвыгружен из эктрактора.Анализ полученного продукта дал сле 15 дующие результаты, мас.ф :Сульфокислоты парафинового ряда 97,20Серная кислота 1,60Вода 0,5020 н-Парафины 0,60Экстрагированные н-парафины быличистые и могли быть возвращены в циклреактора сульфокисления,Формула изобретения25 Способ выделения С 1 с - Сго-н-парафинсульфокислот из смеси, образующейся присульфоокислении н-парафинов, путем удаления из реакционной смеси непрореагировавших н-парафинов, избыточного30 сернистого ангидрида и образовавшейся вней серной кислоты и выделения целевогспродукта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью упрощения процесса, после удалениясернистого ангидрида в реакционную смесь35 вводят перекись водорода и полученныйраствор подвергают обработке, выбраннойиз группы: вводят гексанол или нагреваютдо 50 - 150 С и проводят вакуумную дистилляцию при остаточном давлении 50 - 500 мм40 рт.ст, до отгонки не менее 60 фсодержащейся воды с последующей экстракциейдвуокисью углерода при сверхкритическихусловиях или вводят н-гексан и дистиллируют полученную азеотропную смесь при 20 -45 110 С с последующей экстракциейдвуокисью углерода при сверхкритическихусловиях.