Способ очистки алкановых сульфокислот

 

294325

Описттйые

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента ¹

МПК С 07с 143/02

Заявлено 19.XI 1.1968 (PLo 1290792/23-4) Приоритет 22.XI I.1967, № ВП 12о/129192, ГДР

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 26.1.1971. Бюллетень ¹ 6

УДК 547.269.3(088.8) Дата опубликования описания 4Л .1971

Авторы изобретения

Иностранцы

Лудия Хартунг, Эберхард Кнофе, Иохим Шульц, Рудольф Шперль и Райнхольд Вайдеманн (Германская Демократическая Республика) Иностранная фирма

«ФЕБ Дойчес Гидрирверк» (Германская Демократическая Республика) Заявитель

СПОСОБ ОЧИСТКИ АЛКАНОВЫХ СУЛЬФОКИСЛОТ

Изобретение усовершенствует спосоо очистки алкановых сульфокислот, полученных при сульфоокислении парафиновых углеводородов, от серной кислоты.

Известен способ отделения алкановых сульфокислот от серной кислоты, нейтрализацией смеси, полученной при сульфоокислении парафиновых углеводородов. Способ отличается большим расходом нейтрализующего агента, кроме того, серная кислота переводится в такую форму, что ее нельзя больше использовать.

С целью усоверше ствования процесса, предлагается смесь после сульфоокисления нагревать до 140 — 200 С, предпочтительно до 160—

180 С, при давлении 4 — 20 атлт, в частности при б — 15 ат.ч, в присутствии соединения, выделяющего кислород. Наиболее подходящими являются перекись водорода или соединения, образующие перекись водорода, причем применяют соединения с концентрацией 0,5 — 5% активного кислорода.

В этих условиях происходит разделение слоев, сернокислотный слой отделяют, а водную смесь алкановых сульфокислот, парафиновых углеводородов и остатков серной кислоты концентрируют путем последующего расширения при 20 †1 С в условиях атмосферного давления или вакуума, причем повторно выделившуюся серную кислоту отделяют, а парафиновые углеводороды отделяют известным способом и после переработки вводят обратно в реакцию.

Для отделения предлагаемым способом

5 наиболее пригодными считаются водные продукты реакции сульфоокисления, содержащие

15 — 55% алкановых сульфоновых кислот, 5 — 20% серной кислоты и 15 — 40% парафиновых углеводородов, предпочтительно 20 — 30%

10 сульфоновой кислоты, 7 — 10% серной кислоты и 20 — 35% парафиновых углеводородов.

Было установ.чено, что обрабатываемые таким образом алкановые сульфоновые кислоты дают после нейтрализации бесцветные или

15 слабоокрашенные сульфонаты, тогда как обычно проводимое отбеливание сульфонатов после нейтрализации примерно тем же количеством отбелпвающих веществ не столь действенно.

20 Окрашивание алкановых сульфоновых кислот под действием серной кислоты, содержащейся в отделяемых смесях, может быть исключено за счет ускорения отделения с помощью центрифугирования, проводимого прп

25 необходимости под давлением.

Преимуществом предлагаемого способа является повторное применение парафиновых углеводородов, не содержащих окрашенных побочных компонентов. На основании опыта

30 установлено, что при взаимодействии парафи294325

65 йовых углеводородов с двуокисью серы и кислородом происходит лишь частичное преврагцение в алкановые сульфоновые кислоты. Непреооразованный парафин в продукте реакции проходит все стадии известного процесса и вводится обратно в реакцию лишь после нейтрализации. При этом из-за образования вторичных продуктов выделяется окрашенный парафин, непригодный для сульфоокисления и следующего за ним отделения светлоокрашенных сульфоновых кислот, причем использование окрашенного парафина особенно вредно отражается на пропускании коротковолнового света, необходимого для инициирования.

Вредные вторичные продукты удаляют путем обработки выделенного после нейтрализации лвшчего парафинового углеводорода концентрированной или дымящей серной кислотой, предпочтительно 1 — 5 /о -ной серной кислотой, при 20 — 85 С.

П р и,м е р 1. Смесь, состоящую из 24,2О/о алкановых сульфоновых кислот, 8,3О/о серной кислоты, 33,5P парафинового углеводорода и

34 /о воды, полученную сульфоокислением парафина с длиной цепи от С до С 8 после добавления 1,5 /р перекиси водорода (35 /о-ной), с помощью дозирующего насоса непрерывно подают в нагреваемый резервуар, находящийся под давлением. При 160 С и давлении

11 — 12 ати отделяется 23,7 /о-ная серная кислота, удаляемая в виде нижней фазы. Верхний слой, состоящий из 34,6 сульфоновых кислот и 38/О серной кислоты, наряду с парафином и водой вакуумируется в дистилляционных колоннах при 150 — 200 ям рт. ст.

При этом испаряется часть воды с небольшим количеством парафина. Из концентрированного таким образом раствора вновь выделяется

34,9%-ная серная кислота, которую отделяют.

B результате получают смесь, содержащую

43,2 /о алкановых сульфоновых кислот с 2,9 /о серной кислоты, вместе с парафином и небольшим количеством воды. Полученные алкановые сульфокислоты имеют цвет более светлый, чем кислоты, полученные известным способом.

Пример 2. Смесь, состоящую из 334О/О алкановых сульфоновых кислот, 8,9 /о серной кислоты, 34,8 /о парафина и 22,9 /о воды, после добавления 2% перекиси водорода (35 /о-ной) перемешивают и нагревают в подогревателе до

145 С под давлением 8 — 9 атм. После этого смесь при тех же условиях разделяют центрифугированием на 29,8О/о -ную серную кислоту с большим удельным весом и на продукт с меньшим удельным весом, состоящий из 40,6О/о сульфоновых кислот, 3,4 /о серной кислоты, парафина и воды, после отделения смесь вакуумируют, как указано в примере 1. Полученная смесь содержит 48,1О/о алкановых сульфоновых кислот и 3,0 /о серной кислоты наряду с непреобразованным парафином и небольшим количеством воды.

4

Пример 3. Смесь нормальных парафиновых углеводородов с длиной цепи С ; — С;ь, состоящую из 60о свежего парафина и 40% вторичного парафина желтой окраски, полученного в результате выделения парафина из алкановых сульфоновых растворов, подвергают сульфоокислению также известным способом «свет — вода».

При облучении 3500 г парафина погруженной лампой ультрафиолетового света мощностью в 0,15 квт и при добавлении 10 /о воды в час, отнесенной к количеству парафина, при одновременном пропускании двуокиси серы и кислорода с объемным отношением 2: 1 и при температуре реакции 40 С пол чают 81 г алкановых сульфоновых кислот на каждый

0,1 квт час (в пересчете на 100 /о -ную кислоту).

Полученную реакционную смесь, состоящую из 23,1 о/о алкановых сульфоновых кислот, 7,7 /p серной кислоты, 28,9О/о парафина и

40,3 /о воды, перерабатывают, как указано в примере 1. При этом получают продукт, состоящий из 42,1 /о сульфоновых кислот, 3,0 серной кислоты, парафина и небольшого количества воды.

Пример 4. Опыт проводят, как в прп мере 3, но применяют только свежий, нормальный парафин той же длины цепи. При одинаковых условиях реакции получают 104 г алкановых сульфоновых кислот на каждый

0,1 квт час (в пересчете на 100 /о-ную кислоту). Дальнейшая обработка по примеру 1 дает продукт, содержащий 44,2О/о сульфоновой кислоты, 3,5О/о серной кислоты, парафина и воды.

Пример 5. Парафин, окрашенный в желтый цвет и выделенный известным способом после нейтрализации, подвергают затем обработке 2 /о дымящейся серной кислотой (25 /о-ный олеум) при 30 С и перемешивании в течение 1 час. Осажденный при этом слой олеума отделяют, а парафин промывают до нейтральной реакции. Обработанный таким образом продукт смешивают со свежим парафином в весовом отношении 2: 3 и подвергают сульфоокислению, как описано в примере 3.

Выход алкановых сульфоновых кислот составляет 100 г сульфоновой кислоты на 0,1 квт час (в пересчете на 100 /о-ную кислоту). После проведенной аналогично окончательной обработки получают смесь, состоящую из 42,9О/О сульфоновой кислоты, 3,4 P серной кислоты, парафина и воды.

Предмет изобретения

Способ очистки алкановых сульфокислот от сер ой кислоты, отлича ощийся тем, что, с целью усовершенствования процесса, смесь, полученную при сульфоокислении парафиновых углеводородов, нагревают при 140 — 200 С и давлении 4 — 20 ат.я в присутствии соедине294325

Составитель И. Кривошеина

Редактор О. Н. Кузнецова Текрсд Л. Л. Евдонов Корректор Л. Б. Бадылама

Заказ 1027/И Изд. ¹ 428 Тираж 473 Подписное

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, А(-35, Раушская наб., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2 ния, выделяющего кислород, с последующим отделе.гисм слоя серной кислоты, вакуумировянием при 20 — 100 С слоя, содержащего

6 алкансульфокислоты, пар афиновые углеводороды и остаточную серную кислоту, и отделением выделившейся серной кислоты.