СПОСОБ ОЧИСТКИ АЛКАНОВЫХ СУЛЬФОКИСЛОТ Советский патент 1971 года по МПК C07C143/02 

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

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

С целью усоверше 1ствования процесса, предлагается смесь после сульфоокисления нагревать до 140-200°С, предпочтительно до 160- 180°С, при давлении 4-20 атм, в частности при 6-15 атм, в присутствии соединения, выделяюш,его кислород. Наиболее подходящими являются перекись водорода или соединения, образующие перекись водорода, причем применяют соеднцения 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 расщирения при 20-100°С в условиях атмосферного давления или вакуума, причем повторно выделивщуюся серную кислоту отделяют, а парафиновые углеводороды отделяют известным способом и после переработки вводят обратно в реакцию. Для отделения предлагаемым способом

наиболее пригодными считаются водные продукты реакции сульфоокислення, содержащие 15-55% алкановых сульфоновых кислот, 5-20% серной кислоты п 15-40% парафиновых углеводородов, предпочтительно 20-30%

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

Было установлено, что обрабатываемые таким образом алкановые сульфоновые кислоты дают после нейтрализации бесцветные или

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

Окращивание алкановых сульфоновых кислот под действием серной кислоты, содерлсащейся в отделяемых смесях, может быть исключено за счет ускорения отделения с помощью центрифугирования, проводимого при

необходимости под давлением.

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

новых углеводородов с двуокисью серы и кислородом происходит лишь частичное превращение в алкановые сульфоновые кислоты. Непреобразованный 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 иарафина особенно вредно отражается на иропускании коротковолнового света, необходимого для инициирования.

Вредные вторичные продукты удаляют путем обработки выделенного после нейтрализации Лишнего парафинового углеводорода концентрированной или дымяшей серной кислотой, предпочтительно 1-5%-ной серной кислотой, при 20-85°С.

Пример 1. Смесь, состояшую из 24,2% алкановых сульфоновых кислот, 8,3% серной кислоты, 33,5% парафинового углеводорода и 34%воды, полученную сульфоокислением иарафина с длиной цепи от Ci2 до Ci8 после добавления 1,5% перекиси водорода (35%-ной), с помощью дозирующего насоса непрерывно подают в нагреваемый резервуар, находящийся под давлением. При 160°С и давлении 11-12 атм отделяется 23,7%-ная серная кислота, удаляемая в виде нилшей фазы. Верхний слой, состоящий из 34,6% сульфоновых кислот и 3,8% серной кислоты, наряду с парафином и водой вакуумируется в дистилляционных колоннах при 150-200 мм рт. ст. При этом испаряется часть воды с небольщим количеством парафина. Из концентрированного таким образом раствора вновь выделяется 34,9%-ная серная кислота, которую отделяют. В результате получают смесь, содержащую 43,2% алкановых сульфоновых кислот с 2,9% 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 33,4% алкановых сульфоновых кислот, 8,9% серной кислоты, 34,8% парафина и 22,9% воды, после добавления 2% перекиси водорода (35%-ной) перемешивают и нагревают в подогревателе до 145°С под давлением 8-9 атм. После этого смесь при тех же условиях разделяют центрифугированием на 29,8%-ную серную кислоту с большим удельным весом и на продукт с меньшим удельным весом, состоящий из 40,6% сульфоновых кислот, 3,4% серной кислоты, парафина и воды, после отделения смесь вакуумируют, как указано в примере 1. Полученная смесь содержит 48,1% алкановых сульфоновых кислот и 3,0% серной кислоты наряду с непреобразованным парафином и небольшим количеством воды.

Пример 3. Смесь нормальных парафиновых углеводородов с длиной цепи Ci2-Cis, состоящую из 60% свежего парафина и 40% вторичного парафина желтой окраски, полученного в реззльтате 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 кет и при добавлении 10% 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 получают 81 г алкановых сульфоновых кислот на каждый 0,1 квт-час (в пересчете на 100%-ную кислоту). Полученную реакционную смесь, состоящую

из 23,1% алкановых сульфоновых кислот, 7,7% серной кислоты, 28,9% парафина и 40,3% воды, перерабатывают, как указано в примере 1. При этом получают продукт, состоящий из 42,1% сульфоновых кислот, 3,0%

серной кислоты, парафина и небольшого количества воды.

Пример 4. Опыт проводят, как в примере 3, но применяют только свежий, нормяльный 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%-ную кислоту). Дальнейшая обработка по примеру I

дает продукт, содержащий 44,2% сульфоновой кислоты, 3,5% серной кислоты, парафина и воды.

Пример 5. Парафин, окрашенный в желтый цвет и выделенный известным способом после нейтрализации, подвергают затем обработке 2% дымящейся серной кислотой (257о-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%-ную кислоту). После проведенной аналогично окончательной обработки получают смесь, состоящую из 42,9%

сульфоновой кислоты, 3,4% серной кислоты, парафина и воды.

Предмет изобретения

Способ очистки алкановых сульфокислот от сериой кислоты, отличающийся тем, что, с целью усоверщенствования процесса, смесь, полученную при сульфоокислении парафиновых углеводородов, нагревают при 140-200°С 5 ния, выделяющего кислород, с последующим отделеп: см слоя серной кислоты, закуумнровянием при 20-100°С слоя, содержащего 6 алкаисульфокислоты, парафиновые углеводороды и остаточную серную кислоту, и отделеиием выделившейся серной кислоты.