Способ экстракции парафинов из их смеси с алкансульфокислотами

НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) СПОСОБ ЗКСТРАКЦИИ ПАРАФИНОВ из их СМЕСИ С АЛКАНСУЛЬФОКИСЛОТАМИ(Бпсущность иаобретения экстракция под рвфинов из их смеси с алкансульфокислота- иИзобретение относится к способу экстракции парафинов из их смесей с алкансульФокислотами. В атом описании термин алкансульфокислоты является синонима гтарафинсульфокислот. -.Алкансульфокислоты. содержащие от 1 до 18 атомов углерода. обычно получают посредством сульфоокисления н-парафинов Сит-Сто диоксидом серы и кислородом с использованием УФ-облучения для инициирования реакции. Продукт реакции. полученный в реакторе сульфоокисления. состоит из смеси. содержащей небольшие количества алкансульфокиспот. воды и серной кислоты. но главным образом а нем содержатся ниг рореагирозавшие н-парафинн.ми, полученной сульфоокислением С 12 С 1 впарафинов диоксидом серы и кислородом в присутствии воды при.-УФ-облучении и тем- пературе 2550 С путем удаления и реак ционной смеси избытка диоксида серы. декантацией ее для отделения большей части парафинов и добавлениемвостаточную смесь изопропанолв в количестве. необхоч димом для образованця двухфазной систе у мы. предпочтительно до концентрации его в смеси 3-85 мае/Ъ. с последующей экстра- .кцией двуокисью углерода при сверхкритческих условиях. таких как масовоесоотношение двуокиси углерода двухфаз ная система. равном (1-50) 1. температуре 3280 С и давлении 75-350 бар. Можнотак же ЭКСТРЗГИРОВЭННЫВ ЗЛКЭНСУЛЬФОКИСЛОТЫдалее нейтрализовать основанием. выход парафинов составляет 96. 1 ил.Большая часть этих 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 ЕПОЛНЗ ОЧЭВИДННМ ЭКОНОМИЧВ скин соображениям. но также и потому. что их наитие в алкангульфокислотах является нежелательным.Известны способы выделения указанных парафинов из остаточной смеси серной кислоты. влкансульфокислот и воды. Напри мер. известен способ. в соответствии с ко торым смесь. содержащую алкансульфокислоты. непрореагировавшие парафины. водуя и серную кислоту. обрабатывают изопропи ловым спиртом. взятым в количестве 15. для того чтобы разделить эту смесь на три различных фазы. Верхняя фаза состоит в основном из 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 еще использовать высокотемпературную обработку на последней стадии.которая во всех случаях ухудшает качество полученного продукта.Поэтому с помощью известного способа было невозможно получить свободные алкансугэьфокислоты 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 гексанопа-Ъ подвергают обработке углекислым газом. экстрагирующим парафины при сверхкритических условиях, например. при 3280. давлении 75-350 бар и при массовом соотношении СО 2 сульфокислоты. равном (1-5 О)1. Выход парафинов составляет 9899.К недостатку известного способа относится сложность отделения используемого спирта. растворимость которого в воде более 7,5.Целью изобретения является упрощение процесса.Описанные недостатки известного уровня техники. относящиеся к выделению н-парафинов. могут быть устранены очень простым способом путем смешения смеси. выходящей из реактора сульфоокисления н-парафинов, после удаления растворенного в ней диоксида серы извест 4ными 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 реакции, выходящего из реактора сульфоокисленигн-парафинов Сп-Ств 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 часть непрореагировавших н-парафинов от остальной реакционной смеси, причем смешивают указанный остаток реакционной смеси с изопропанолом, алифатическиб спирт используется в количестве, которое необходимо для образования двухфазной смеси. и эту двухфазную смесь экстрагируют диоксидом углерода при сверхкритических условиях, чтобы отделить парафины от алкансульфокислот и от серной кислоты и воды, Затем образовавшуюся смесь можно нейтрализовать известным образом выбранным основанием с тем, чтобы получить алкансульфонаты желаемого типа.Серная кислота может быть выделен из алкансульфонатов, не содержащих пара финов, известными методами. такими ка смешивание с подходящими веществам или осаждение с образованием нерастворв мых солей.Количество используемого спирта д образования двухфазной смеси в соответс вии с изобретением является таким, чтоб его концентрация в смеси изменялась от а до 8,5 и предпочтительно составляет б мас..Условия, при которых проводится экстракция сверхкритической (302. следующис температура между 32 и 80 С. давление между 75 и 350 бар и массовое отношение используемой для экстракции СО 2 к общему весу смеси составляет между (1-50) 1.П р и м е р 1. Применялся лабораторный аппарат для экстракции, который схематично показан на чертеже.Он состоит из охлаждающего цикла 1 для конденсации (202 втеплообменнике 8. Жидкая СО 2 закачивается диафрапленным насосом 2 в предварительный нагреватель 3 и затем в экстрактор 4. Температура в аппаратах З и 4 поддерживается постоянной и одинаковой с помощью воды, цирку 2849лирующей из термостата с регулируемой температурой. Давление в зкстракторе 4 поддерживается постоянным на заданном уровне с помощью регулятора 5 и регулируемого клапана 6.Экстрагированные из подаваемой в аппарат 4 сырой смеси продукты. содержащие С 02. проходят через клапан 6 и покидают сверхкритическую зону в сепараторе 7. а котором углекислота испаряется и конденсируется в теплообменнике 8. чтобы затем возвратиться в уже описанный цикл. тогдакак экстракт остается в сепараторе 7. Тре буемое количество свежей СО 2 подается по трубке 9.Сепаратор 7 снабжен двумя диаметрально противоположными смотровыми стеклами для визуального контроля за уровнем. он поддерживается постоянным посредством регулирования температуры воды. выходящей из второго термостата с регулируемой температурой. Давление в сепараторе 7 поддерживается постоянным с помощью переключателя давления. который приводит в действие охлаждающий цикл.Внутри экстрактор 4 заполнен набивкой из нержавеющей стали. которая удерживается каплеотбойником.Для непрерывной работы используется.второй насос 10. для того. чтобы подавать сырой продукт. подлежащий экстракции. В этом случае очищенный продукт выпускают через клапан 11.124.3 г сырой смеси. из которой удалены декантируемые н-парафины и диоксидВ экстракторе 4 поддерживается температура. равная 45 С. и затем туда подают СО 2 со скоростью 1.46 кг/ч. поддерживая давление в акстракторе. равное 200 бар.Через 1 ч экстракции поданную СО 2 сус 7 бпендируют и продукт, содержащийся в экс 6найдено. что количество экстрагироеанного парафина составляет 96 от его потенциапьного содержания в сыром продукте. .П р и м е р 2 (сравнительный без добавления изопропанола). 123.9 г сырой смеси алкансульфокислот. имеющей тот же состав. что и в примере 1. экстрагируют сверккритинеской СО в тех же условиях и стой же длительностью. что и в примере 1. Анапиз очищенного продукта показал что парафины были экстрагированы в количестве 675 от потенциального содержания в исходном сыром продукте.Таким образом. описываемый способ проще известного по технологии исполнения1. Способ экстракции парафинов из их смеси с алкансул ьфокиспотами, полученной сульфоокислением Сп-Ста-парафинов диоксидом серы и кислородом в присутствии воды при УФ-облучении и температуре 2550 С. с использованием спирта и двуокиси углерода при сверхкритических условиях. отличающийсятем.что.сцелею упрощения процесса. из реакционной смеси удаляют избыток диоксида серы. декантируют ее для отделения большей частипарафинов и в остаточную смесь добавляют .изопропанол а количестве. необходимом для образования двухфазной системы. с последующей экстракцией двуокисью углерода при сверхкритических УСЛОВИЯХ.2. Способ-поп. Ъотличающийся тем. что изопропанол добавляют до его концентрации в смеси 3-85 мес/Ъ.З. Способ по пп 12. о т л и ч а ю щи йс я тем. что концентрация изопропанола в смеси составляет 5 мас..4. Способпоп. 1.отличающийсятем, что экстракцию проводят при массовом соотношении двуокись углерода двухфазная система. равном 1-5021. температуре 32-80 С и давлении 75-350 бар.тем. что зкстрагированные алкансульфокислоты подвергают нейтрализации основанием.Верстка Казпатент, Исполнитель Д.Л.Горбунов Ответственный за выпуск Э.3.ФаИзова