Способ получения нефтяных сульфонатов

/2 С 07 С 303/06, Е АНИЕ ИЗОБРЕТЕН О проектиро-,го произатов" ГосЕНИЯ Н ЕФТЯ- льфиким к описываемому получения нефтяных ерывным сульфиросредним молекуляр и температурой о0 С раствором сержидком сернистом ентрацией серного т СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЯЬСТВ(54)(57) 1, СПОСОБ ПОЛЬцНЫХ СЬЛЬФОНАТОВ непрерывным сурованием масел со средней мол.м Настоящее изобретение относится к усовершействованному способу получения нефтяных сульфонатов, которыеиспользуются для приготовления мицеллярных дисперсий, вытесняющих остаточную нефть при ее добыче.В патентной и технической литературе описаны различные способы получения нефтяных сульфонатов, в частности известен способ получения нефтяных сульфонатов со средним молекулярным весом 350-535 сульфированием , серным ангидридом в среде разбавителя сырой нефти с последующей нейтрализацией полученной сульфомассы иэкстракцией сульфонатов. 300-450. и температурой выкипания300-500 С смесью, содержащей серныйангидрид с последующей нейтрализацией полученной сульфомассы и выделением целевого продукта, о т л иц а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения степени использования серного ангидрида и упрощения процесса, в качестве сульфирующего агентаиспользуют серный ангидрид разбавленный сухим воздухом до концентра. ции 1,5-2,5 об.ь ипроцесс проводят в каскаде последовательно соединенных реакторов - пленочного приотемпературе 30-60 С и идеальногосмешения при температуре 60-80 С.2. Способ по п,1, о т л и ц а ющ и й с я тем, цто процесс, проводят при массовом соотношении масло ". сер, ный ангидрид, равном 100:12-16,Однако, к недостатку данного ссаба относится использование жидкрастворителей, которые также подвгаются сульфированию, цто приводк увеличению количества гудрона окоторого необходимо очищать целевпродуктНаиболее близявляется способсульфонатов непрванием масел соным весом 300-45выкипания 300-50ного ангидрида вангидриде с концангидрида 15-161. Процесс проводятаким образом, что исходное масло для сульфирования подают в нижнюю часть реактора в весовом соотношении масло: серный ангидрид равном 1 СО:13, а сульфирующий реагент (ЯО + БО) вводят в. реактор в двух точках по высоте и распыливают кипящей жидкостью в первых двух секциях. Для перемешивания,в нижнюючасть реактора 1 О дополнительно подается газообразный сернистый ангидрйд в количестве 10 ь от всего подаваемого сернистого ангиррида. Реакционная масса проходит реактор снизу вверх, газообразный 15 сернистый ангидрид выходит из верхней, части колонны, а сульфомасса перетекает в сепаратор. Процесс проводят .при температуре (-8 С)-(+20 С) и давлении -1,1-3,6 атм. После отделения 20 сернистого и серного ангидрида суль" фокислоты поступают на нейтрализацию, а затем на экстракцию азеотропом изопропилового спирта и воды. Выход сульфокислот 26-274, превраще ние серного ангидрида в сернистый 33 ь превращение серного ангидрида в серную кислоту .- 19,24 степень использования серного ангидрида дляполучениясульфокислот - 47,7 Ф. Ми целлярные дисперсии имеют солюбилизирующую способность 33-40 межфазное натяжение менее 0,01 дн/см, вязкость 23-28 снз.К недостаткам данного известного способа относятсято, что при данномсульфировании протекают окислительновосстановительные процессы, в результате которых, значительная часть серного ангидрида (33 6) восстанавливает п ся до сернистого ангидридаВсе это приводит к увеличению нерастворимых в углеводородах продуктов (гудрона) и к повышению непроизводительного ис- пользования серного ангидридаОбра зующийся гудрон, налипая на коммуникациях приводит к вынужденной остановке процесса сульфирования. И кроме того, проведение процесса под давлением и при пониженных темпера.- , турах значительно усложняет технологический процесс.Целью данного изобретения явля-ется повышение степени использования серного ангидрида и упрощение процесса.Поставленная цель достигается.описываемым способом получения нефтяных сульфонатов непрерывным сульфированием масел со средним молекулярным весом 300-450 и, температуорой выкипания 300-500 С серным ангидридом, разбавленным сухим воздухом до концентрации 1,5-2,5 об.Ф в каскаде последовательно соединенных реакторов пленочного при температуре 30-60 С и идеального смешео ния при температуре 60-80 С с последующей нейтрализацией полученной сульфомассы и выделением целевого продукта.Предпочтительно процесс при весовом соотношении масло: серный ангидрид равном 100;12-16. Превращение серного ангидрида в сернистый - 7- 10 , степень использования серного ангидрида для получения сульфокислот - 704,Отличительным признаком способа является использование в качестве сульфирующего агента серного ангидрида, разбавленного сухим воздухом до концентрации 1,5-2,5 об.Ф и проведение процесса в каскаде последовательно соединенных реакторовопленочного при температуре 30-60 С и идеального смешения при темпера-туре 60-80 ССущность изобретения состоит в. том, что масло непрерывно контактирует с серным ангидридом, разбавленным сухим воздухом до концентрации 1,5-2,5 об,3, вначале в пленочном реакторе, а затем в объемном реакторе, установленном на выходе пленочного в течение короткого времени и при интенсивном диспергировании газовой фазы в жидкой фазе При этом температуру в пленочном реакторе поддерживают 30-60 С, а в объемном-80 С, Реагенты в реакцию вводят при весовом отношении серный ангидрид/масло, ра вном 12-16; 100, преимущественно 14:100. В качестве мине-. ральных масел используют масло второго, третьего и четвертого нефтяных погонов, т.е, выкипающих выше 320 С и содержащих 25-503 алкилароматических соединений со средним молекулярным весом, находящимся в интервале 300-400 С. После сульфирования полученный продукт нейтрализуют щелочными реагентами периодическим или непрерывным способом.П р и м е р 1, В пленочный реактор,представляющий собой трубу с внутренним диаметром 21 мм, снаб5 725397 6женный охлаждающими рубашками, ввод- ления серного ангидрида в процессе .ными патрубками для подачи реагентов, реакции, что составля 9с ставляет 9 Ф по отношешестью осесимметричными завихрителя- нию к поданному для реакции серноми, установленными по длине реакто- го ангидрида,Ра через каждые 250 мм, вводят ди- Степень использования серного анстиллятное вязкое масло (вязкость при . гидрида для получения сульфокислот 100 С 7,9 сст), молекулярный вес - 415 70,3 ь. После нейтрализации сульфотемпература выкипания - 370-500 С. кислот 401 водным раствором едкого12 л/час (10,5 кг/час) при темпера натрия известными приемами, получаюттуре 30 С. Масло подают таким абра-.нефтяной сульфонат натрия, Испытаниязом, что оно стекает по внутреннейчто он является отличстенке реактора в виде пленки, что , ной основой для получения мицеллрр-.:достигается тангенциальным направле- , ных дисперсий вода а /й во а в масле и/или маслонием потока. Такое направление по в воде, получаемых путем добаълениятока достигается подачей через мно- " воды к масляному раствору сульфонагозаходный винт масла и сухого воз- .та. Максимальная вязкость системыдуха в количестве 12 м/час, . составляет 23 спз, Поверхностное наЧерез второй патрубок, располо- . тяжение на границе с керосином меженный по центру оси трубки реакто 20 нее 0,01 дин/см, Опыты нештевытесняюра, вводят газообразный сульфоагентщей способности показали, что мицелв количестве 10,44 м з/час. Концент- лярная система, включающая 10 ворация серного ангидрида в зоне рак- ды на 1 Ф ПАВ вытесняет до 863 остации составляет 1,96 об,ф и давление. точной нефти.в аппарате 0,2 атм, Количество пода П р и м е р 2. В условиях примеваемого на сульфирование серного ан- Ра 1 процесс ведут, добавляя к маслугидрида составляет 1,57 кг/час (молекулярный вес 415, температура(0,44 м/час) или 14,9 мас.ф по от-выкипания 370-500.С. вязкость приношению к маслу. В результате про С 7,9 сст) 1,42 кг/час илитекания реакции сульфирования темпе-. 30 13,63 мас.Ф серного ангидрида приратура в конце пленочного реактора концентрации ЯОу в газе 1,7 об,Ф, поподнимается до 45 С, Выделяющееся лучая 11,8 кг/час сульфомассы, Сотепло отводится через охлаждающиедержание ПАВ в сульфомассе составрубашки и газовым потоком, Время ляет 273 серной кислоты (в пересчепребывания реакционной массы в пле-. З 5 те на серный ангидрид) 1,9 Ъ, 0,58 Фночном реакторе 60 сек. сернистого ангидрида; 6,53 гудрона,Полученный продукт вместе с га-.643 минерального масла. Степень восзовым потоком, в котором находится становления серного ангидрида в пронепревращенный серный ангидрид, на- : . цессе сульфирования 0,113 кг/часправляется в объемный реактор, обе- д 0 или 8 Ф по отношению к взятому дляспечйвающий интенсивное диспергиро" Реакции ЯО. Степень использовавание фаз, время пребывания в ко- . ния серного ангидрида для получетором в среднем 90 сек, и находящий- ния сульфокислот 70,34,ся при температуре 75+5 С. Полученная после нейтрализацииСульфомасса (11,9 кг/час) насо мицеллярная система имеет максимальсом непрерывно откачивается на нейт- ную вязкость 18 спз. Остальные свойрализацию, а отходящие газы направ" ства сульфоната аналогичны привеляются на очистку. денным в примере 1.Анализ сульфомассы показал, что П р и м е р 3. В условиях прив ней содержится 27,9 ф поверхностно меРа 1 сУльфированию подвергаютактивных веществ (ПАВ) 23 серной дистиллятное масло средней вязкостиФокислотц (в пересчете на серный ан-, (вязкость прм.50 С - 18,69 сст,;гидрид), 0,6 сернистого ангидрида, М в = 330 Твц.=. 300-420 С. Расход9 Ф веществ нерастворимых в углево- масла для сульфирования 12 л/часЛородах (гудрон) и 60,54 минераль (1055 кг/час), Пасход серного анного масла, гидрида 1,48 кг/час (0,415 м /час).,В отходящем газе обнаружено или 141 по отношению к маслу, а0,141 кг/час сернистого ангидрида," концентрация серного ангидрида в газополученного в результате восстанов", , воздушной смеси равна 2,1.В РезультаТехред М.Моргентал КорректорТ.Палий Редактор Е,Гиринская ф с Заказ 4571 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул, Гагарина,101 725397те сульфирования получают 11,9 кг/час , зовозрущной смеси равна 2,2 об.Ъ, В сульфомассы, которая содержит 1 результате сульфирования получают 30,1 ь ПАВ, 2,7 Ж серной кислоты (й 11,8 кг/час сульфомассы, которая сопересчете на серный ангидрид) 0,4 М) Ф 5держит 28,8 ПАВ, 2,2 серной кислоты сернистого ангидрида, 623 гудрона (в пересчете на серный ангидрид, 0,5 И и 60,5 Ж минерального масла. Степень сернистого ангидрида, 7,7 Ф гудрона и восстановления серного ангидрида 61,73 минерального масла. Степень до.сернистого ангидрида в процессе восстановления серного ангидрида до сульфиравания 1, составляет 0,12 кг/ 1 О сернистого айгидрида: 0,112 кг/час /час йли 8,1 Ф по отношениюк взято" или 7,8 Ф вес.3 по отношению к смеси му для реакции, Степень использова- масел. Степень использования серного:. ния серного ангидрида для"получения ангидриаа для получения сульфокислотсульфокислот 663, 69,63. Мицеллярная система, получен-Мицеллярная система, полученная 15 ная на основе этих сульфонатов, со-. на основе сульфоната, содержит 443держащих 49 солюбилизированной воды, "Солюбилязированной воды, межфазное межфазное поверхностное натяжение ниповерхностное натяжение менееже 0,01 дин/см, Максимальная вяз,01 дин/см.кость системы - 13 спз,П р и м е р . 4. В условиях при" 20 Таким образом, способ по изобретемера 1 сульфированию подвергают 12 л/ нию позволяет получать целевой про. /час (10,5 кг/час) смеси вязкого дукт, который сопержит незначительмасла и масла средней вязкости, взя- ное количество нерастворимых в углетых 1:1. по объему. Расход серного,водородных (керосине, ксилоле) проангидрида 1,44 кг/час (0,404 иф/час)25 дуктов, что способствует получению или 13,7 мас.Ъ по отношению к маслу, . мицеллярных растворов, вытесняющих Концентрация серного ангидрида в га- более 803 остаточной нефти.