CN103724235A - 一种芳烃抽余油磺酸或其盐及其制备方法和应用 - Google Patents

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方岩雄
杜志云
张海涛
卢宇靖
李宇辉
谭伟
张维刚
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Abstract

本发明公开了一种芳烃抽余油磺酸或其盐及其制备方法和应用，其制备方法是将三氧化硫气体与芳烃抽余油磺化反应，得到芳烃抽余油磺酸；然后中和，得到芳烃抽余油磺酸盐；所述芳烃抽余油磺酸盐配置的洗涤剂，可以清洗油污，本发明制备的芳烃抽余油磺酸及其盐，为提高芳烃抽余油的附加价值提供了一种有效的途径；该方法使用三氧化硫为磺化剂，不生成水，三氧化硫的用量可接近于理论量，反应迅速，三废少，经济合理；涉及的反应条件温和，磺化的选择性高，转化率高。

Description

一种芳烃抽余油磺酸或其盐及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及了化工领域，具体涉及一种芳烃抽余油磺酸或其盐及其制备方法和应用。
背景技术
芳烃抽余油一般是指在石油炼制过程中，富含芳烃的催化重整产物（重整汽油）经萃取（抽提）芳烃后剩余的馏分油，其主要成分为C-C的烷烃及一定量的环烷烃。目前我国炼油行业中，乙烯芳烃抽余油及新苯抽提非芳组分常直接以混合溶剂或简单分馏处理后直接销售，产品附加值低，因此对其进行合理利用具有重要意义。我们发现，芳烃抽余油可以进行磺化反应，经磺化后可以得到芳烃抽余油磺酸，磺化后的产物经蒸馏后得到不含叔烷基的烃类，具有极高的利用价值和广泛的应用前景。
工业上常用的磺化剂有三氧化硫、硫酸、氯磺酸、发烟硫酸等。从理论上讲，三氧化硫应是最有效的磺化剂，因为在反应中只包括直接引入SO3的过程。且三氧化硫磺化能力强，清洁无污染，产品质量好，成本低廉。
SO3气相膜式磺化技术是当今国际上最先进的磺化技术，其主要工艺特点是气体SO3和液膜进行连续的气-液反应，通过调节温度、SO3或抽余油的量可稳定地调控磺化反应的程度，反应效率高，可操作性强，产品质量稳定，可连续化生产，环境污染小，目前已经有许多表面活性剂都是采用SO3气相膜式磺化技术制备的。
发明内容
本发明提供一种芳烃抽余油磺酸或其盐，其盐是磺酸Na、K或NH4盐。
本发明还提供一种芳烃抽余油磺酸或其盐的制备方法，将三氧化硫气体与芳烃抽余油磺化反应，得到芳烃抽余油磺酸；然后中和，得到芳烃抽余油磺酸盐。
本发明提供的芳烃抽余油磺酸或其盐的制备方法，包括如下具体步骤：
（1）以芳烃抽余油为原料，以气相三氧化硫为磺化剂，并使气体中三氧化硫的体积百分浓度为0.5~5%，其余为干燥空气，反应物配比为气相三氧化硫L/min：芳烃抽余油kg/min= 5~65：1.0；采用降膜式反应器作为磺化反应器，并控制反应物进料温度为20~30℃，磺化反应器夹套水温度为25~65℃；芳烃抽余油在磺化反应器中停留时间为3~20秒，得到反应产物； 
（2）反应产物置于老化釜中，在温度20~60℃进行老化，老化时间20~60分钟；
（3）将老化后的反应产物蒸馏出未反应的芳烃抽余油，得到褐色芳烃抽余油磺酸；
（4）褐色芳烃抽余油磺酸在0~65℃进行酸碱中和至pH值8~9，得到芳烃抽余油磺酸盐。
上述步骤（1）中，其反应物配比确定后，进料芳烃抽余油流量决定气相三氧化硫流量；气相三氧化硫体积百分浓度用干燥空气进行调节。
上述步骤（4）中，芳烃抽余油磺酸在NaOH水溶液进行酸碱中和至pH值为8~9，得到芳烃抽余油磺酸钠盐。
上述步骤（4）中，芳烃抽余油磺酸在KOH水溶液进行酸碱中和至pH值为8~9，得到芳烃抽余油磺酸钾盐。
上述步骤（4）中，芳烃抽余油磺酸在氨水进行酸碱中和至pH值为8~9，得到芳烃抽余油磺酸铵盐。
本发明还提供芳烃抽余油磺酸或其盐的应用，使用芳烃抽余油磺酸钠配置的洗涤剂，以重量计，其配方为0.01~2份芳烃抽余油磺酸钠、0.1~2份焦磷酸钠和100份水，将其混合为洗涤剂，清洗油污。
本发明提供的另一个芳烃抽余油磺酸或其盐的应用，使用芳烃抽余油磺酸钾配置的洗涤剂，以重量计，其配方为0.01~2份芳烃抽余油磺酸钾、0.1~2份碳酸钠、0.1~2份焦磷酸钠和100份水，将其混合为洗涤剂，清洗油污。
本发明的有益效果是：
（1）制备了一种新型芳烃抽余油磺酸及其盐，为提高芳烃抽余油的附加价值提供了一种有效的途径；
（2）反应使用三氧化硫为磺化剂，不生成水，三氧化硫的用量可接近于理论量，反应迅速，三废少，经济合理；
（3）涉及的反应条件温和，磺化的选择性高，转化率高。
发明内容
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，在不脱离所述宗旨的范围下，变化实例都包含在本发明的技术范围之内。
实施例1
以芳烃抽余油为原料，以气相三氧化硫为磺化剂，并使气体中三氧化硫体积百分浓度为0.5%，其余为干燥空气，反应物配比为气相三氧化硫（L/min）：芳烃抽余油(kg/min）= 5：1.0；采用降膜式反应器作为磺化反应器，并控制反应物进料温度为25℃，磺化反应器夹套水温度在45℃，控制芳烃抽余油在磺化反应器中停留时间为3秒；将反应液置于老化釜中，老化温度20℃，老化时间20分钟；蒸馏出未反应的烃类，得褐色芳烃抽余油磺酸，产率13.7%，产物流动流畅，成膜性好；最后将芳烃抽余油磺酸在0℃下,用质量浓度20% NaOH水溶液进行酸碱中和至pH值为9，得到芳烃抽余油磺酸钠盐，收率65.7%。
实施例2
以芳烃抽余油为原料，以气相三氧化硫为磺化剂，并使气体中三氧化硫体积百分浓度为1.5%，其余为干燥空气，反应物配比为气相三氧化硫（L/min）：芳烃抽余油(kg/min）= 30：1.0；采用降膜式反应器作为磺化反应器，并控制反应物进料温度为30℃，磺化反应器夹套水温度在25℃，控制芳烃抽余油在磺化反应器中停留时间为10秒；将反应液置于老化釜中，老化温度60℃，老化时间60分钟；蒸馏出未反应的烃类，得褐色芳烃抽余油磺酸，产率45.5%，产物流动流畅，成膜性好；最后将芳烃抽余油磺酸在25℃下，用质量浓度20%KOH水溶液进行酸碱中和至pH值为8.5，得到芳烃抽余油磺酸钾盐，收率73.5%。
实施例3
以芳烃抽余油为原料，以气相三氧化硫为磺化剂，并使气体中三氧化硫体积百分浓度为5%，其余为干燥空气，反应物配比为气相三氧化硫（L/min）：芳烃抽余油(kg/min）= 65：1.0；采用降膜式反应器作为磺化反应器，并控制反应物进料温度为30℃，磺化反应器夹套水温度在65℃，控制芳烃抽余油在磺化反应器中停留时间为20秒；将反应液置于老化釜中，老化温度60℃，老化时间20分钟；蒸馏出未反应的烃类，得褐色芳烃抽余油磺酸，产率74.3%，磺化反应器可以明显看见结焦点，流速慢，并且磺化出来的产物带有很浓的强烈刺激性气味；最后将芳烃抽余油磺酸在10℃下，用质量浓度28%浓氨水进行酸碱中和至pH值为8，得到芳烃抽余油磺酸铵盐，收率45.1%。
实施例4
以芳烃抽余油为原料，以气相三氧化硫为磺化剂，并使气体中三氧化硫体积百分浓度为3.5%，其余为干燥空气，反应物配比为气相三氧化硫（L/min）：芳烃抽余油(kg/min）= 40：1.0；采用降膜式反应器作为磺化反应器，并控制反应物进料温度为20℃，磺化反应器夹套水温度在30℃；控制芳烃抽余油在磺化反应器中停留时间为20秒；将反应液置于老化釜中，老化温度60℃，老化时间20分钟；蒸馏出未反应的烃类，得褐色芳烃抽余油磺酸，产率61.2%，产物流动流畅，成膜性好；并在65℃用质量浓度20%NaOH进行酸碱中和至pH值为9，得到芳烃抽余油磺酸钠盐。
实施例5
以芳烃抽余油为原料，以气相三氧化硫为磺化剂，并使气体中三氧化硫体积百分浓度为4%，其余为干燥空气，反应物配比为气相三氧化硫（L/min）：芳烃抽余油(kg/min）= 55：1.0；采用降膜式反应器作为磺化反应器，并控制反应物进料温度为25℃，磺化反应器夹套水温度在30℃，控制芳烃抽余油在磺化反应器中停留时间为12秒；将反应液置于老化釜中，老化温度40℃，老化时间50分钟；蒸馏出未反应的烃类，得褐色芳烃抽余油磺酸，产率63.5%，磺酸流动流畅，成膜性好；并在0℃用质量浓度20%KOH进行酸碱中和至pH值为9，得到芳烃抽余油磺酸钾盐收率64.9%。
实施例6
一种芳烃抽余油磺酸钠配置的洗涤剂，以重量计，洗涤剂的配方为0.01份芳烃抽余油磺酸钠，0.1份焦磷酸钠和100份水，该溶液可以清洗一般性油污。
实施例7
一种芳烃抽余油磺酸钠配置的洗涤剂，以重量计，洗涤剂的配方为0.1份芳烃抽余油磺酸钠，0.5份焦磷酸钠和100份水，该溶液可以清洗大部分油污。
实施例8
一种芳烃抽余油磺酸钠配置的洗涤剂，以重量计，洗涤剂的配方为2份芳烃抽余油磺酸钠，2份焦磷酸钠和100份水，该溶液可以清洗任何物体上粘附的油污。
实施例9
一种芳烃抽余油磺酸钾配置的洗涤剂，以重量计，洗涤剂的配方为0.01份芳烃抽余油磺酸钾，0.1份碳酸钠，0.1份焦磷酸钠和100份水，该溶液可以清洗大部分物体上粘附的油污。
实施例10
一种芳烃抽余油磺酸钾配置的洗涤剂，以重量计，洗涤剂的配方为2份芳烃抽余油磺酸钾，2份碳酸钠，2份焦磷酸钠和100份水，该溶液可以清洗任何物体上粘附的油污。
实施例11
一种芳烃抽余油磺酸钾配置的洗涤剂，以重量计，洗涤剂的配方为1份芳烃抽余油磺酸钾，1份碳酸钠，1份焦磷酸钠和100份水，该溶液可以清洗任何物体上粘附的油污。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施案例对本发明作了详尽的描述，但对相关领域的研究而言，在本发明的基础上作出一些修改或改进是显而易得的。因此，在不偏离本发明精神的基础上，所作的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种芳烃抽余油磺酸或其盐，其特征在于：其盐是磺酸Na、K或NH4盐。
2.一种权利要求1所述的芳烃抽余油磺酸或其盐的制备方法，其特征在于：将三氧化硫气体与芳烃抽余油磺化反应，得到芳烃抽余油磺酸；然后中和，得到芳烃抽余油磺酸盐。
3.根据权利要求2所述的芳烃抽余油磺酸或其盐的制备方法，其特征在于包括如下具体步骤：
（1）以芳烃抽余油为原料，以气相三氧化硫为磺化剂，并使气体中三氧化硫的体积百分浓度为0.5~5%，其余为干燥空气，反应物配比为气相三氧化硫L/min：芳烃抽余油kg/min= 5~65：1.0；采用降膜式反应器作为磺化反应器，并控制反应物进料温度为20~30℃，磺化反应器夹套水温度为25~65℃；芳烃抽余油在磺化反应器中停留时间为3~20秒，得到反应产物； 
（2）反应产物置于老化釜中，在温度20~60℃进行老化，老化时间20~60分钟；
（3）将老化后的反应产物蒸馏出未反应的芳烃抽余油，得到褐色芳烃抽余油磺酸；
（4）褐色芳烃抽余油磺酸在0~65℃进行酸碱中和至pH值8~9，得到芳烃抽余油磺酸盐。
4.根据权利要求3所述的芳烃抽余油磺酸或其盐的制备方法，其特征在于：上述步骤（1）中，其反应物配比确定后，进料芳烃抽余油流量决定气相三氧化硫流量；气相三氧化硫体积百分浓度用干燥空气进行调节。
5.根据权利要求3所述的芳烃抽余油磺酸或其盐的制备方法，其特征在于：上述步骤（4）中，芳烃抽余油磺酸在NaOH水溶液进行酸碱中和至pH值为8~9，得到芳烃抽余油磺酸钠盐。
6.根据权利要求3所述的芳烃抽余油磺酸或其盐的制备方法，其特征在于：上述步骤（4）中，芳烃抽余油磺酸在KOH水溶液进行酸碱中和至pH值为8~9，得到芳烃抽余油磺酸钾盐。
7.根据权利要求3所述的芳烃抽余油磺酸或其盐的制备方法，其特征在于：上述步骤（4）中，芳烃抽余油磺酸在氨水进行酸碱中和至pH值为8~9，得到芳烃抽余油磺酸铵盐。
8.一种权利要求1所述的芳烃抽余油磺酸或其盐的应用，其特征在于：使用芳烃抽余油磺酸钠配置洗涤剂，以重量计，其配方为0.01~2份芳烃抽余油磺酸钠、0.1~2份焦磷酸钠和100份水，混合为洗涤剂。
9.一种权利要求1所述的芳烃抽余油磺酸或其盐的应用，其特征在于：使用芳烃抽余油磺酸钾配置洗涤剂，以重量计，其配方为0.01~2份芳烃抽余油磺酸钾、0.1~2份碳酸钠、0.1~2份焦磷酸钠和100份水，混合为洗涤剂。
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