СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ СУЛЬФОКСИДОВ И СУЛЬФОНОВ ИЗ СМЕСИ С УГЛЕВОДОРОДАМИ И СЕРНИСТЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ Российский патент 2000 года по МПК C07C315/06 

Изобретение относится к усовершенствованному способу выделения окисленных сернистых соединений, в частности сульфоксидов и сульфонов, из смеси их с углеводородами и сернистыми соединениями, которые являются эффективными экстрагентами в гидрометаллургии и флотореагентами в металлургической промышленности, а также представляющие собой биологически активные вещества, перспективные для использования в сельском хозяйстве.

Известен способ выделения сульфоксидов и сульфонов из смеси с углеводородами экстракцией метиловым эфиром этиленгликоля (метилцеллозольвом, содержащим 5-20 вес.% воды, при весовом соотношении экстрагента и сырья (2-4,5): 1 и температуре 30-45^oС (Патент РФ N 1028021, C 07 43/13, C 07 C 147/00; зарегистрирован 23.06.93 г.).

При восьмиступенчатой противоточной экстракции сульфоксидов и сульфонов из смеси с углеводородами водными растворами метилцеллозольва с применением промывного растворителя н-гептана были получены концентраты сульфоксидов с содержанием сульфоксидной серы 7,9-8,2 мас.%, степень извлечения сульфоксидов составила 89,0-90,9 мас.%.

Недостатками данного способа являются использование восьми ступеней экстракции, что усложняет и удорожает процесс выделения сульфоксидов, а также высокая токсичность экстрагента.

Задачей изобретения является повышение эффективности процесса выделения окисленных сернистых соединений из смеси их с углеводородами, сокращение числа экстракционных ступеней, снижение материальных и энергетических затрат, расширение ассортимента промышленных экстрагентов, а также получение качественного концентрата сульфоксидов с высокой степенью извлечения.

В последнее время алкиловые эфиры этиленгликоля, применяемые в основном в лакокрасочной промышленности и в композициях моторных топлив различного назначения, заменяются нетоксичными алкиловыми эфирами пропиленгликолей, наиболее перспективным из которых является метиловый эфир пропиленгликоля (метилпропазол), полученный реакцией этерификации окиси пропилена метанолом с последующей ректификацией реакционной массы.

Поставленная задача решается предлагаемым способом выделения сульфоксидов и сульфонов из смеси их с углеводородами и сернистыми соединениями путем обработки смеси экстрагентом, содержащим воду и алкиловые эфиры пропиленгликоля с молекулярной массой 90-150 при соотношении компонентов, об.%: алкиловые эфиры пропиленгликоля 40-60, вода остальное. Выделения ведут при массовом соотношении экстрагента и сырья, равном (5,5-6):1, и температуре 40-60^oC. Растворитель (экстрагент) регенерируют отгонкой, температура кипения C1-CЗ эфиров пропиленгликоля составляет 120-150^oC. Учитывая низкую термическую стабильность сульфоксидов (разлагаются при температуре 110^oC), при отгонке экстрагента используется вакуум. Предотвратить термическое разложение сульфоксидов в технологии их получения можно за счет наличия в системе избытка воды и использования растворителя, образующего с водой азеотроп. Содержание воды в азеотропе должно быть меньше ее содержания в экстрактном растворе. Как показали исследования, экстракционное извлечение сульфоксидов из оксидатов среднедистиллятных фракций необходимо осуществлять водными растворами алкиловых эфиров пропиленгликолей, содержащими от 40 до 60 об.% воды. В этом случае при регенерации их из экстрактного и рафинатного растворов образуется гомогенный водный азеотроп, содержащий 35 мас.% воды, т.е. в процессе регенерации экстрагента образуются более концентрированные водные растворы алкиловых эфиров пропиленгликолей по сравнению с теми растворами, которые вводятся в систему самого процесса экстрагирования.

Температура несущественно влияет на результаты процесса, однако она оказывает влияние на время расслаивания сосуществующих фаз. С повышением температуры время расслаивания снижается, и при температуре 50^oC оно составляет 5 мин, что позволяет осуществлять данный процесс в непрерывном режиме.

Степень извлечения сульфоксидов при шестиступенчатой экстракции: (четыре ступени экстракционные, две промывные) составляет 89,2-93,17 мас.%, содержание сульфоксидной серы 7,02-9,0 мас.%.

Пример 1. Берут 100 г сырья - окисленного дизельного топлива (фракция 240-360^oC), содержащего 0,57 мас.% сульфоксидной серы, 1,42 мас.% общей серы, имеющего плотность 0,864 г/см³. При температуре 50^oC осуществляют противоточную ступенчато-нерпрерывную экстракцию. В качестве растворителя берут 570 г метилпропазола, содержащего 40 об.% воды (соотношение экстрагент:сырье 5,6: 1). В зону вывода экстрактного раствора подают 41 г промывного растворителя, в качестве которого используют гептан. Число ступеней экстракции 6. После отгона растворителей получают 6,56 г концентрата окисленных сернистых соединений с содержанием общей серы 9,34 мас.%, сульфоксидной серы 8,1 мас. %, степень извлечения сульфоксидов составляет 93,17 мас.%.

Пример 2. Берут 100 г сырья, что в примере 1. При температуре 50^oC осуществляют противоточную ступенчато-непрерывную экстракцию. В качестве растворителя берут 560 г этилового эфира пропиленгликоля (этилпропазола), содержащего 40 об.% воды (соотношение экстрагент; сырье 5,6:1). В зону вывода экстрактного раствора подают 41 г промывного растворителя - гептана. Число ступеней экстракции 6. После отгона растворителей получают 6,86 г концентрата окисленных сернистых соединений с содержанием общей серы 8,83 мас.%, сульфоксидной серы 7,58 мас.%, ступень извлечения сульфоксидов составляет 91,24 мас.%
Пример 3. Берут 100 г сырья, что в примере 1. При температуре 50^oC осуществляют противоточную ступенчато-непрерывную экстракцию. В качестве растворителя берут 555 г пропилового эфира пропиленгликоля (пропилпропазола), содержащего 40 об. % воды (соотношение экстрагент: сырье 5,61:1). В зону вывода экстрактного раствора подают 41 г промывного растворителя - гептана. Число ступеней экстракции 6. После отгона растворителей получают 7,3 г концентрата окисленных сернистых соединений с содержанием общей серы 8,43 мас.%, сульфоксидной серы 7,02 мас.%, степень извлечения сульфоксидов составляет 89,86 мас.%
Пример 4. Берут 100 г сырья, что в примере 1. При температуре 40^oC осуществляют противоточную ступенчато-непрерывную экстракцию. В качестве растворителя берут 580 г метилпропазола, содержащего 50 об.% воды (соотношение экстрагент: сырье 5,8: 1). В зону вывода экстрактного раствора подают 41 г промывного растворителя - гептана. Число ступеней экстракции 6. После отгона растворителей получают 6.11 г концентрата окисленных сернистых соединений с содержанием общей серы 9.5 мас.%, сульфоксидной серы 8,32 мас.%, степень извлечения сульфоксидов составляет 89,2 мас.%.

Пример 5. Берут 100 г сырья, что в примере 1. При температуре 50^oC осуществляют противоточную ступенчато-непрерывную экстракцию. В качестве растворителя берут 580 г метилпропазола, содержащего 50% об. воды (соотношение экстрагент: сырье 5,7: 1). В зону вывода экстрактного раствора подают 41 г промывного растворителя - гептана. Число ступеней экстракции 6. После отгона растворителей получают 5,83 г концентрата окисленных сернистых соединений с содержанием общей серы 10,1 мас.%, сульфоксидной серы 9,0 мас.%, степень излучения сульфоксидов составляет 92 мас.%.

Пример 6. Берут 100 г сырья, что в примере 1. При температуре 60^oC осуществляют противоточную ступенчато-непрерывную экстракцию. В качестве растворителя берут 580 г метилпропазола, содержащего 50% об. воды (соотношение экстрагент: сырье 5,8: 1). В зону вывода экстрактного раствора подают 41 г промывного растворителя - гептана. Число ступеней экстракции 6. После отгона растворителей получают 6,06 г концентрата окисленных сернистых соединений с содержанием общей серы 9,74 мас.%, сульфоксидной серы 8,52 мас.%, степень извлечения сульфоксидов составляет 90,57 мас.%.

Изобретение относится к способу выделения окисленных сернистых соединений, в частности сульфоксидов, из смеси их с углеводородами и сернистыми соединениями. В описываемом способе выделения сульфоксидов и сульфонов из смеси с углеводородами и сернистыми соединениями путем обработки смеси экстрагентом, содержащим воду и эфир гликоля, в качестве эфира гликоля используют алкиловые эфиры пропиленгликоля с молекулярной массой 90-150, взятых при следующем соотношении компонентов, об.%: алкиловые эфиры пропиленгликоля 40-60, вода остальное. Технический результат - упрощение процесса, повышение его эффективности, а также получение качественного концентрата сульфоксидов с высокой степенью извлечения. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ выделения сульфоксидов и сульфонов из смеси с углеводородами и сернистыми соединениями путем обработки смеси экстрагентом, содержащим воду и эфир гликоля, отличающийся тем, что в качестве эфира гликоля используют алкиловые эфиры пропиленгликоля с молекулярной массой 90-150, взятых при следующем соотношении компонентов, об.%:
Алкиловые эфиры пропиленгликоля - 40-60
Вода - Остальное
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выделение ведут при массовом соотношении экстрагента и сырья, равном (5,5-6):1, и температуре 40-60^oC.