CS207487B2 - Method of extracting the surface non-active material - Google Patents

Description

Předmětem vynálezu je způsob extrahování povrchově neaktivního· materiálu z vodných roztoků aniontových povrchově aktivních látek.

Způsoby pro přípravu aniontových detergentů se obvykle získá - produkt obsahující vodu, aniontový detergent. a povrchově neaktivní materiál. Je žádoucí, aby se takovýto· povrchově neaktivní materiál oddělil ze vzniklého produktu; toho je možno, dosáhnout řadou způsobů, z nichž jeden spočívá v extrahování reakční směsi vhodnými rozpouštědly. Jedna důležitá skupina aniontových detergentů zahrnuje detergenty, které se získají sulfatací nebo sulfonací organických látek. Jako příklady lze uvést alkylsírany, alkylsulfonáty, . a alkenylsulfonáty. Výhodně se připravují reakcí olefinů nebo. alkoholů o 8 až 22 atomech uhlíku s kyselinou sírovou nebo kysličníkem sírovým. nebo reakcí parafinů s kysličníkem- siřičitým a kyslíkem za vzniku příslušných sírových nebo sulfonových kyselin s následnou neutralizací těchto· kyselin zásadami, čímž se získají příslušné soli, které jsou aniontovými detergenty. Hlavními produkty takovýchto způsobů jsou vodné roztoky sulfatovaných nebo sulfonovaných organických látek.

Tento produkt však rovněž obsahuje or2 ganický materiál, který není povrchově aktivní. Takovým povrchově neaktivním- materiálem mohou být nezreagované výchozí látky a/nebo může vzniknout během· reákčníhó postupu. Příklady takovéhoto povrchově neaktivního materiálu zahrnují parafiny, olefiny, alkoholy o 8 až 20 atomech uhlíku a různé vedlejší produkty, například polymery a sulfony. Takovýto povrchově neaktivní materiál může být rovněž popsán jako- nepřeměněné, organické látky.

Uvedený povrchově neaktivní materiál se obvykle odstraňuje extrakcí uhlovodíkovými rozpouštědly. Extrakce se obvykle provádí po zneutralizování, poněvadž během neutralizační reakce mohou vzniknout další množství povrchově neaktivního materiálu. Jedním problémem, vyplývajícím z použití uhlovodíků, jakožto jediných- extrakčních činidel, je, že mají silný sklon k tvorbě emulzí nebo gelů, což je velmi nežádoucí. Tvorbě emulze je možno se vyhnout tím, že- se· extrakce provádí v přítomnost:! různých sloučenin obsahujících kyslík, jako- jsou alkoholy o- nízké molekulové hmotnosti, například isopropylalkohol, nebo- ketony (viz britské patentové spisy 480 904 a 726 994). Tudíž pokud jde o extrakce směsmi benzínu a. isopropylalkoholu, získají se produkty tvořené jednak -extraktem- zahr207487 nujícím benzín, isopropylalkohol a povrchově neaktivní materiál, jednak rafinátem zahrnujícím benzín, isopropylalkoh-ol, vodu a ' sulfátované· nebo sulfonované organické látky, Roczpo-uštědla se mohou od sebe oddělit, izolovat a znovu použít při dalších extrakcích, Avšak problém· při použití dvou rozpouštědel pro extrakci spočívá v tom, že je třeba oddělených zařízení pro izolování jednotlivých rozpouštědel, což zvyšuje celkové provozní náklady,

Nyní bylo· zjištěno, že je možno> použít ketonů o 4 až 10 atomech uhlíku, s výhodou ketonů, zejména methylisobutylketoinu, nebo určitých acetátů, zejména alkylacetátů, o 1 až 6 atomech uhlíku v alkylové části, výhodně methyl-, ethyl- a propylace-tátu, jakožto jediného extrakčního činidla pro extrakci povrchově neaktivního materiálu, Tyto ketony a acetáty jsou dobrými extrakčními činidly pro uvedený materiál, netvoří emulze, jsou tepelné stálé a lze je snadno získat zpět z extraktu a rafinátu. Použití těchto ketonů nebo· acetátů, jakož jediných extrakčních činidel rovněž znamená, že je nutno oddělit a izolovat z extraktu a rafinátu pouze jediné rozpouštědlo;

Vynález se proto týká způsobu extrahování povrchově neaktivního materiálu . ze suroviny zahrnující vodu, sulfátované organické látky a povrchově neaktivní materiál, kterýžto způsob se vyznačuje tím, že se surovina jakožto jediným rozpouštědlem extrahuje ketonem· o 4 až 10 atomech· uhlíku při teplotě pod 60 °C nebo· alkylacetátem o^ 1 až 4 atomech uhlíku v alkylové části, přičemž se ketonu nebo acetátu použije v množství 20 až 500 hmotnostních proč,, vztaženo· na hmotnostní množství použité suroviny, za vzniku jednak extraktu zahrnujícího keton, nebo acetát a povrchově neaktivní materiál, jednak rafinátu zahrnujícího· keton nebo acetát, vodu a sulfátované organické látky, načež se extrakt rozdělí v ketonovou nebo acetátovou frakci a ve frakci tvořenou povrchově neaktivním· materiálem.

Aby se dosáhlo dobrého · rozdělení suroviny v požadovanou extraktovou a rafinátovou fázi, je výhodné, když použitá surovina obsahuje nejméně 200 hmotnostních %, zejména 300 až 1000 hmotnostních °/o vody, vztaženo· na hmotnostní množství sulfátovaného· organického· materiálu v surovině, Vhodné suroviny obsahují povrchově neaktivní materiál a sulfátované organické látky ve hmotnostních poměrech od 1 : 10 do· 10 : 1, například od 0,25 : 1 do 2,5 : 1, Surovina může rovněž obsahovat anorganické soli, například sírany alkalických kovů, kovů alkalických zemin nebo amonné v různých množstvích, Množství těchto solí může být v rozmezí od 2,5 do ·100· hmotnostních ·% · vztaženo na hmotnostní množství sulfátovaných organických látek, je však obvykle v rozmezí ad 5 do· 20 hmotnostních °/o,

Surovina se vhodně uvede ve styk, s · výhodou protiproudně, s· 20 hmotnostními % až 500 hmotnostními %, s výhodou od 75 do · ·200 hmotnostních °/o, ketonu nebo* acetátu, vztaženo na hmotnostní množství suroviny, Obzvláště výhodným ketonem o · 6 atomech uhlíku je methylisohutylketon a obzvláště výhodnými acetáty jsou methyl-, ethyl- a isopropylacetát, Je důležité, zejména při použití methylisobutylketonu, provádět extrakci při vhodné teplotě · a za vhodného* zředění, poněvadž při vysokých teplotách a vysokých koncentracích sulfátovaných organických látek a při vysokých koncentracích anorganických solí má meťhylisobutylketon vzrůstající sklon rozpouštět jak sulfátované organické látky, tak i povrchově neaktivní materiál, což pak vyžaduje další extrakční stupeň pro oddělení sulfátovaných organických látek od povrchově neaktivního materiálu (viz britský patentový spis 480 940, kde se navrhuje· použití určitých· ketonů pro odsole-ní horké· suroviny s následným· extrahováním odsolené suroviny benzínem),

Extrakce se vhodně provádí při teplotě pod 60 °C se surovinou zahrnující 300 až 1000 hmotnostních % vody a 5 až 20 hmotnostních % anorganické soli, vztaženo na hmotnostní množství sulfátovaných organických látek, Vhodně se extrakce provádí pri teplotě pod 50 °C, a s výhodou při teplotě okolí, Poněvadž je obtížné dokonale oddělit sulfátované organické látky od povrchově neaktivního materiálu bez použití velmi vysokého počtu teoretických extrakčních stupňů, může rafinát obsahovat malé množství, obvykle méně než 5 hmotnostních %, p-ovrchově neaktivního· materiálu, vztaženo· na hmotnostní množství sulfátovaných organických látek v rafinátu,

Způsob· podle vynálezu je obzvláště vhodný pro izolování povrchově neaktivrnho materiálu ze surovin získaných působením kyseliny sírové na olefiny o 8 až 22 atomech uhlíku, což mohou být α-olefiny nebo olefiny s nenasycenými vazbami v uhlíkovém řetězci, při nadbytku kyseliny sírové vzhledem· k olefinu, a vhodně při koncentraci kyseliny sírové v rozmezí 75 až 100 hmotnostních °/o, Olefiny mohou být sulfátovány v přítomnosti nejméně 15 molárních % alkoholu, vztaženo· na množství olefinu, jak je popsáno v britské patentové přihlášce 49832/76, Výsledné alkylsírové kyseliny je možnoi extrahovat, je však výhodné, když se nejprve přemění v příslušné soli neutralizováním: zásadami, jako jsou například vodné aminy, hydroxidy, uhličitany nebo' kyselé uhličitany amonné, alkalických kovů nebo· kovů alkalických zemin, Reakční postup též zahrnuje stupeň k částečnému nebo prakticky úplnému odstranění nezreagované kyseliny sírové, například odkyse207487 lením, to jest odstraněním* kyseliny v podobě anorganického· síranu, před extrakčním stupněm. Povrchově neaktivní materiál přítomný v takovýchto· reakčních produktech zahrnuje především nezreagované olefiny oi 8 až 22 atomech uhlíku a sekundární alkoholy o 8 až 22 atomech uhlíku. Takovéto alkoholy mohou vzniknout během zpracování a/nebo mohou být přítomny již v surovině určené pro· sulfátování. Vhodné suroviny obsahují sekundární alkoholy o· 8 až 22 atomech uhlíku · a olefiny o 8 až 22 atomech uhlíku v hmotnostním poměru od 5 : 1 do 20 : 1, výhodně od 7 ; 1 do 15 : 1. Přítomny mohou být též různé vedlejší polymerní produkty. Mimoto, poněvadž je velmi obtížné odstranit veškeré množství nezreagované kyseliny sírové odkysolením a/nebo odsolením, může surovina obsahovat též různá množství anorganických síranů, například síranu sodného. Obvykle množství takovýchto anorganických síranů činí nejméně 2,5 hmotnostního °/o, například od 5 do 20 hmotnostních %, vztaženo · na hmotnostní množství solí alkylsírových kyselin o 8 až 20 atomech uhlíku. Tyto soli zůstávají v rafinátu.

Proto je výhodnou surovinou pro· použití při způsobu podle vynálezu taková surovina, která se získá sulfátováním nejméně jednoho· olefinu o· 8 až 22 atomech uhlíku, popřípadě v přítomnosti nejméně jednoho· sekudárního alkoholu o 8 až 22 atomech uhlíku, kyselinou sírovou a následným zneutralizováním takto vzniklých klyselin pro přípravu jejich solí, přičemž se produkt sulfatační reakce odkyselí a/nebo se produkt neutralizační reakce odsolí, dříve než se surovina extrahuje ketonem nebo· acetátem.

Je tedy způsob podle vynálezu obzvláště vhodný k extrahování směsi olefínů o· 8 až 22 atomech uhlíku a sekundárních alkoholů o· · 8 až 22 atomech uhlíku ze suroviny tvořené směsí vody, solí monoalkylsírových kyselin o 8 až 22 atomech uhlíku, anorganických síranů, olefinů o· 8 až 22 atomech uhlíku a sekundárních alkoholů o 8 až 22 atomech uhlíku, přičemž se surovina jako· jediným rozpouštědlem etxrahuje ketonem o 4 až 10 atomech uhlíku při teplotě pod 60 °C, nebo alkylacetátem o 1 až 4 atomech uhlíku v alkylové části za vzniku jednak extraktu zahrnujícího keton nebo acetát, olefiny o 8 až 22 atomech uhlíku a sekudární alkoholy o 8 až 22 atomech uhlíku, jednak rafinátu zahrnujícího · keton nebo acetát, vodu, soli sekundárních πιθώοη^^Ιsírových kyselin o 8 až 22 atomech uhlíku a anorganické sírany, načež se rafinát rozdělí na ketonovou nebo acetátovou frakci a na frakci zahrnující olefiny o 8 až 22 atomech uhlíku a sekudární alkoholy o· 8 až 22 atomech uhlíku, a popřípadě se z rafinátu oddělí keton nebo acetát.

Frakce zahrnující olefiny o 8 až 22 atomech uhlíku a sekundární alkoholy o)· 8 až atomech uhlíku, která může též obsahovat malá množství polymerních vedlejších produktů, se popřípadě může recyklovat · do^: sulfatační reakce.

Způsob podle vynálezu bude nyní objasněn s přihlédnutím · k přiloženému výkresu, na němž je· znázorněn schematický diagram způsobu podle· vynálezu.

Surovina 1, zahrnující vodu, sulfátované organické látky a povrchově neaktivní materiál, se přivádí do· extrakční zóny I, kde se na ni protiproudně působí ketonem nebo acetátem 2. Získaný extrakt· 3, zahrnující keton nebo· acetát a povrchově neaktivní materiál, se· odvádí do destilační zóny II, kde se rozdělí na horem odváděnou ketonovou nebo· acetátovou frakci 4 a zbývající frakci 5, zahrnující povrchově neaktivní materiál, která · se může recyklovat do· (ne znázorněné) sulfatační zóny, a ketonová nebo acetátová frakce 4 se může recyklovat do extrakční zóny I. Rafinát 6, zahrnující keton nebo acetát, vodu a sulfátované organické látky, se vede do koncentrační zóny III, kde se odpaří za vzniku horem· odváděné frakce 7, zahrnující keton nebo acetát a vodu, a zbývající frakce 10, zahrnující vodu a sulfátované organické látky. Horem odváděná frakce 7 se vede do· odlučovače· IV, kde se rozdělí na ketonovou nebo acetátovo-u frakci 8 a vodnou frakci 9. Ketonová nebo acetátová frakce 8 se může též recyklovat do extrakční zóny I.

Vynález Je blíže objasněn dále uvedenými příklady provedení.

Prokladl

Použitá surovina byla získána sulfatací a-olefinu o· 14 atomech uhlíku kyselinou sírovou v přítomnosti sekundárního alkoholu o · 15 atomech uhlíku, odkyselením· a zneutralizováním. hydroxidem sodným.

Surovina má toto· složení:

hmotnostní díly

voda	4885
sodná sůl sekundární alkyl-
sírové kyseliny o 14/15 ato-
mech uhlíku v alkylové části	1000
olefiny o 14 atomech uhlíku	69
sekundární alkoholy o· 14/15
atomech uhlíku	759
síran sodný	103

V koloně mající 4 teoretické extrakční stupně se na surovinu při teplotě okolí protiproudně působí 147 hmotnostními % methylisobutylketonu, vztaženo na hmotnostní množství suroviny. Získaný extrakt má toto složení:

hmotnostní díly miethyliso-hutylketon 7570 olefiny o 14 atomech uhlíku ) sekundární alkoholy o· 14/15 \ ⁸²³ atomech uhlíku

Získaný rafinát má toto složení:

hmotnostní díly methylisobutylketon2440 voda4845 sodná sůl sekundární alkylsírové kyseliny o 14/15 atomech uhlíku1000 síran sodný103 olefiny o· 14 atomech uhlíku ) sekundární alkoholy o 14/15 )5 atomech uhlíku)

Extraktová fáze se destiluje k odstranění methylisobutylketonu, jehož je možno' znovu použít pro; další extrakce.

Rafinátová fáze se odpaří, čímž se z ní odstraní veškerý methylisobutylketon a 3447 hmotnostních dílů vody.

Příklad 2

Postupuje se jako v příkladu 1, jen se místo methylisobutylketonu použije ethylacetátu v množství 142 hmotnostních °/o, vztaženo· na surovinu.

Získaná extraktová fáze má toto složení:

hmotnostní díly ethylacetát7414 olefiny o· 14 atomech uhlíku ) sekundární alkoholy o 14/15 )821 atomech uhlíku)

Získaná rafinátová fáze má toto složení:
	hmotnostní díly
ethylacetát	2280
voda	4845
sodná sůl sekundárních alkylsírových kyselin o 14/15 atomech uhlíku	1000
síran sodný	103
oilefiny oi 14 atomech uhlíku ) sekundární alkoholy o 14/15 ) atomech uhlíku )	7
P říkl ad 3
Postupuje se jako v příkladu 1, avšak
místo methylisobutylketonu se	použije iso-
propylacetátu v množství 138 hmotnostních
procent, vztaženo na surovinu.
Získaná extraktová fáze má	toto složení:
	hmotnostní
	díly
isopropylacetát olefiny o 14 atomech uhlíku )	7254
sekundární alkoholy o 14/15 ) atomech uhlíku )	821
• Získaná rafinátová fáze má	toto· složení:
	hmotnostní
	díly
isopropylacetát	2120
voda	4845
sodná sůl · sekundárních alkylsírových kyselin o 14/15 atomech uhlíku	1000
síran sodný	103
olefiny o 14 atomech uhlíku ) sekundární alkoholy o 14/15 )	7
atomech uhlíku )

Claims (4)

1. pRedmet vynalezu

   1. Způsobí extrahování povrchově neaktivního materiálu ze suroviny zahrnující vodu, sulfáiované organické látky a povrchově neaktivní materiál, vyznačující se tím, že se surovina jakožto· jediným· rozpouštědlem extrahuje ketonem o 4 až 10 atomech uhlíku při teplotě pod 60 °C nebo alkylacetátem s 1 až 4 atomy uhlíku v alkylové části, přičemž se ketonu nebo acetátu použije v množství 20 až 500 hmotnostních %, vztaženo na hmotnostní množství použité suroviny, za vzniku jednak extraktu zahrnujícího' keton nebo acetát . a povrchově neaktivní materiál, jednak rafinátu zahrnujícího keton nebo acetát, vodu a sulfátované organic ké látky, načež se extrakt rozdělí v ketonovou nebo acetátovou frakci a ve frakci tvořenou povrchově neaktivním materiálem.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se jaktožto ketonu použije, ketonu se 6 atomy uhlíku, s výhodou methylisobutylketonu.
3. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se jakožto acetátu použije ethylacetátu nebo isopropylacetátu.
4. 4. Způsob podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že se surovvina extrahuje při teplotě pod 50 °C.