СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФОКСИДОВ Советский патент 1971 года по МПК C07C317/00 C07C315/02 

Изобретение относится к способу получения органических кислород- и серусодержащих соединений, являющихся эффективными экстрагентами в гидрометаллургии и флотореагентами в металлургической промышленности, а также представляющих собой биологически активные вещества, перспективные для использования в сельском хозяйстве.

Известен способ получения сульфоксидов окислением дистиллятов сернистых нефтей перекисью водорода в течение 0,5-2 час в присутствии эмульгатора и каталитических количеств серной кислоты. Образующиеся при этом сульфоксиды извлекают 60%-ной серной кислотой.

Однако такой способ имеет недостаточно высокую скорость реакции окисления и длительное время расслаивания в случае присутствия эмульгатора, к тому же используется агрессивная серная кислота.

В известном процессе реакция протекает в гетерогенной среде жидкость - жидкость, поэтому скорость процесса сильно зависит от гидродинамического режима, т. е. от величины поверхности раздела фаз. В промыщленности взаимодействие между двумя несмешивающимися жидкостями, например, реакции сульфирования, нитрования, полимеризации, поликонденсации, осуществляется в эмульсии в емкостных аппаратах с механическим и барботажным перемещиванием. Аннараты снабжаются рубащками и з.меевиками для теплового регулирования. При осуществлении непрерывных процессов устанавливают

батареи реакторов с мешалками.

Главные недостатки таких процессов: громоздкость, высокий расход электроэнергии на перемешивание и плохие условия теплового регулирования. Последнее обстоятельство не

позволяет заметно увеличить скорость процесса повыщением температуры.

С целью интенсификации, упрощения процесса и возможности осуществления его по непрерывному методу в промышленных масщтабах, предлагается окисление сульфидов проводить в реакторе колонного тина в пеноэмульсионном режиме.

Вспенивание создается иродувание.м газа, например воздуха, через реакционную смесь; воздух подается через нерфорированную решетку, вмонтированную в нижнюю часть реактора. В реакционной с.меси, находящейся в пеноэмульсиоином состоянии, резко возрастает скорость процесса из-за значительного увеличения межфазовой поверхности и существенного облегчения теплового регулирования (последнее обстоятельство дает возможность несколько повысить температуру процесса).

Окисление сульфидов осуш.ествляется при 20-115°С, продолжительность процесса не более 10-30 мин, катализатором служит уксусная кислота в количестве не более 1 % от веса исходного сырья. По окончании реакции смесь практически мгновенно расслаивается. Сульфиды выделяют экстракцией 70-90%-ной уксусной кислотой или описанными ранее методами.

В качестве исходного сырья могут использоваться дистилляты нефтей различны.х мееторонсдений, фракции сульфидов, полученные экстракцией дистиллятов серной кислотой, индивидуальные сульфиды, а также их растворы.

Пример 1. Окисление сульфидов дистиллята Арланской }ефти.

Фракцию Арланской нефти с т. кип. 190- и содержанием общей серы 2,3%, сульфидной серы 1,3% окисляют в пеноэмульсионном реакторе, кратность вспенивания 5. В 84,3 г дистиллята пропускают воздух с объемной скоростью 2,64 л/мин, нагревают до 80°С, прибавляют смесь 3,8 г 30%-ной перекиси водорода и 1 мл уксусной кислоты.

После окисления в указанном режиме в течение 0,5 час содержание сульфоксидной серы в окисленном продукте 0,91% (глубина окисления до сульфоксидов 70%). Органический слой отделяют и многократно экстрагируют 70%-ной уксусной кислотой, отношение суммарного количества уксусной кислоты (после всех ступеней экстракции) к весу окисленного дистиллята не более 2,2.

Экстракт отделяют, уксусную кислоту регенерируют отгонкой . (потери не более 5%), остаток отмывают водой и сушат азеотропной отгонкой с бензолом. Экстракцией выделяют 70% сульфоксидов по отношению к сульфоксидам в окислеином дистилляте, продукт содержит 11,6% сульфоксидной серы.

Пример 2. Окисление сульфидов дистиллята Ромашкинской нефти.

Фракцию Ромашкинской нефти с т. кии.

190-360°С и содержанием обшей серы 0,98%, сульфидной серы 0,47% окисляют, как описано в примере 1. Содержание сульфоксидиой серы в окисленном продукте 0,4% (глубина

окисления до сульфоксидов 85%). 70%-нон уксусной кислотой извлекают 94% сульфидов с содержанием 10,7% сульфоксидной серы.

Пример 3. Окисление сульфидов дистиллята Южно-Узбекской нефти.

Фракцию Южно-Узбекской нефти с т. кип. 200-400°С и содержанием обш,ей серы 24%, сульфидной серы 1,5% окисляют, как описано в примере 1. Содержание сульфоксидной серы в окисленном иродукте 1,36%. Глубина

окисления до сульфоксидов 90%. Извлечение уксусной кислотой, как в примере 2, позволяет получить 80% сульфидов с содержанием 10,8% сульфоксидной серы.

Предмет и 3 о i6 :р е т е Н и я

1.Способ получения сульфоксидов окислением органических сульфидов перекисью водорода в присутствии катализатора и эмульгатора, отличающийся тем, что, с целью интенсификации, упрощения процесса и возможности осуществления его в непрерывном режиме, окисление проводят в иеноэмульсионном режиме, создаваемом продуванием в течение всего процесса газа, например воздуха, через окисляемую массу и процесс проводят в присутствии каталитических количеств уксусной кислоты.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что кратность вспенивания рекционной смеси поддерживают в пределах от 2 до 10.

3.Способ по пи. I и 2, отличающийся тем, что выделение целевого продукта ведут экстракцией 70-90%-ной уксусной кислотой в соотношении 1 : 1-2,2: 1 к весу реакционной смеси.

4.Способ по пи. 1-3, отличающийся тем, что в качестве сырья используют дистилляты сернистых нефтей, коицентраты сульфидов и индивидуальные сульфиды.