NO165920B - Fremgangsmaate for ekstraksjon av parafiner fra deres blandinger med alkansulfonsyrer. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for ekstraksjon av paraffiner fra deres blandinger med alkansulfonsyrer. Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patentkravene. I beskrivelsen er uttrykket "alkansulfonsyre" synonymt med paraffinsulfonsyre.

Alkansulfonsyrer som inneholder mellom 12 og 18 karbonatomer fremstilles generelt ved sulfoksydering av C^2~c18 n-paraffiner med SO2 og O2 under anvendelse av UV-bestråling for reaksjonsinitiering. Reaksjonsproduktet som oppnås fra sulfoksydasjonsreaktoren består av en blanding inneholdende små prosentdeler alkansulfonsyrer, vann og svovelsyre, men mest ureagerte n-paraffiner.

Det meste av paraffinene kan lett separeres fra ovennevnte blanding, men en vesentlig fraksjon av dem forblir sammen med svovelsyren, vannet og alkansulfonsyrene. Det er viktig å merke seg at paraffinene må separeres i størst mulig grad, ikke bare på grunn av åpenbare økonomiske årsaker, men også på grunn av at deres tilstedeværelse i alkansulfonsyrer ikke er ønskelig.

Kjent teknikk foreslår separering av ovennevnte paraffiner fra resten av sulfonsyren, alkansulfonsyren og vannblandin-gen, idet ett av disse forslag er beskrevet i Europeisk patentansøkning nr. 131913, særlig i eksempel 1, hvori blandingen som inneholder alkansulfonsyrer, ureagerte paraffiner, vann og svovelsyre behandles med isopropanol i en mengde på 15 %, for å separere blandingen i tre atskilte faser, idet den øvre fase i alt vesentlig består av paraffiner, den nedre fase består av vann, svovelsyre og isopropanol og den midtre fase inneholder alkansulfonsyrer, svovelsyre, vann, paraffiner og isopropanol. Den midtre fase blandes deretter med metylenklorid for å separere en vandig svovel-syrefase inneholdende isopropanol og litt metylenklorid fra en fase inneholdende alkansulfonsyrer, paraffiner, vann, metylenklorid og svovelsyre, idet denne nøytraliseres med natriumkarbonat, konsentreres og avdampes til slutt ved en temperatur på opp til 200°C for å separere paraffinene.

Denne fremgangsmåte for å fjerne paraffinene er klart komplisert, og til tross for dens forskjellige ekstraksjons-trinn er det fremdeles til slutt nødvendig å anvende høytem-peratur-behandling som i alle tilfeller ødelegger det oppnådde produkt.

Med den kjente fremgangsmåte er det derfor ikke mulig å fremstille frie alkansulfonsyrer eller deres salter med svake baser, da disse er ustabile ved høy temperatur.

Man har overraskende funnet at ulempene som tidligere er beskrevet i forbindelse med den kjente teknikk når det gjelder separering av n-paraffiner kan unngås på en svært enkel måte ved å blande blandingen som utgår fra n-paraffin-sulfoksydasjonsreaktoren, etter at dens oppløste svoveldiok-syd er fjernet på kjent måte, med begrensede mengder alkoholer inneholdende fire eller mindre enn fire karbonatomer, inntil det dannes en tofaseblanding, hvoretter tofaseblandingen ekstraheres med superkritisk CO2.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for ekstraksjon av paraffiner fra deres blandinger med alkansulfonsyrer, omfattende, etter først å ha fjernet overskuddet av SO2, dekantering av reaksjonsproduktet som skriver seg fra en del av C^- C-^ q n-paraf f insulf oksydas j onen gjennomført ved hjelp av SO2 og O2 i nærvær av UV-bestråling og vann ved en temperatur mellom 25 og 50°C, for på en naturlig måte å separere det meste av de uomsatte n-paraffiner fra resten av reaksjonsblandingen, hvorpå den ovennevnte rest blandes med en alifatisk alkohol inneholdende fire eller mindre enn fire karbonatomer, foretrukket isopropanol, og det særegne ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er at den alifatiske alkohol anvendes i en mengde som er nødvendig for å danne en tofaseblanding hvorpå tofaseblandingen ekstraheres med CO2 under superkritiske betingelser slik at paraffinene separeres fra alkansulfonsyrene og fra svovelsyren og vannet. Den oppnådde blanding kan deretter nøytraliseres på kjent måte med utvalgte baser for således å oppnå alkansulfonater av ønsket type.

Om ønsket kan svovelsyren separeres fra de paraffin-frie alkansulfonatene ved hjelp av kjente metoder, slik som blanding med passende substanser eller ved presipitering for å danne uoppløselige salter.

Alkoholen som anvendes er foretrukket isopropanol, og mengden alkohol som anvendes for å danne tofaseblandingen i henhold til oppfinnelsen er slik at konsentrasjonen av denne i blandingen er i området fra 3 til 8,5 vekt% og foretrukket omtrent 5 vekt%.

Ekstraksjonen med superkritisk CO2 gjennomføres ved en temperatur mellom 32 og 80°C, et trykk mellom 75 og 350 bar og med et vektforhold mellom CO2 som anvendes for nevnte ekstråksjon og alkansulfonsyrene på mellom 1:1 og 50:1.

De etterfølgende eksempler er gitt for bedre å illustrere oppfinnelsen.

Eksempel 1

Det laboratorie-ekstraksjonsapparat som er vist i figuren ble anvendt.

Apparatet består av en kjølesyklus for kondensering av CO2 i en varmeveksler 8. Flytende CO2 1 pumpes ved hjelp av en membranpumpe 2 til en forvarmer 3 og deretter til en ekstraktor 4. Temperaturen i 3 og 4 holdes konstant og på samme verdi ved sirkulering av vann fra et temperaturkontrollert bad. Trykket i 4 holdes konstant og ved den påkrevde verdi ved hjelp av en kontrollinnretning 5 og en kontrollven-til 6.

C02 som inneholder produktene som er ekstrahert fra råblan-dingen føres inn i 4, passerer gjennom 6 og forlater det superkritiske området i en separator 7, hvor CO2 avdampes og kondenseres i 8 for deretter å føres tilbake til den allerede beskrevne syklus, mens ekstraktet forblir i separatoren 7. Nødvendig ny CO2 tilføres igjennom 9.

Separatoren 7 er utstyrt med to diametralt motsatte glass slik at man visuelt kan kontrollere nivået.

Dette holdes konstant ved å regulere temperaturen for vannet fra et annet temperaturkontrollert bad. Trykket i 7 holdes konstant ved hjelp av en trykkbryter som driver kjølesyk-lusen.

Ekstraktoren er fylt med fyllmaterial av rustfritt stål som holdes nede ved hjelp av en dråpefanger.

En annen pumpe 10 anvendes for kontinuerlig drift for å tilføre produktet som skal ekstraheres. I dette tilfellet føres det raffinerte produkt ut gjennom en ventil 11.

124,3 g råblanding (hvorfra dekanterbare n-paraffiner og SO2 er blitt fjernet) inneholdende:

ble innført i ekstraktoren 4 sammen med 6,4 g isopropyl-alkohol. Temperaturen i ekstraktoren 4 ble regulert til 45°C og CO2 ble deretter tilført i en mengde på 1,46 kg/t, idet trykket i ekstraktoren ble holdt ved 200 bar. Etter ekstraksjon i 1 time stanses tilføringen av CO2 og produktet i ekstraktoren ble fjernet og undersøkt. Paraffinmengden som var ekstrahert ble funnet til å være 96 % av den som var tilstede i det tilførte råprodukt.

Eksempel 2 (Sammenlikningseksempel uten isopropanoltil-setning)

123,9 g av en rå-alkansulfonsyreblanding med samme sammen-setning som i eksempel 1, ble ekstrahert med superkritisk CO2 under de betingelser og i samme tidsperiode som angitt i eksempel 1. Undersøkelser av det raffinerte produkt viste at paraffinene var blitt ekstrahert i et omfang på 67,5 % av mengden som var tilstede i det tilførte råprodukt.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for ekstraksjon av paraffiner fra deres blandinger med alkansulfonsyrer hvor blandingene er oppnådd

ved sulfoksydasjon av n-paraffiner med SO2 og O2 i nærvær av UV-bestråling og vann ved en temperatur mellom 25 og 50°C og hvor overskudd av SO2 er fjernet fra det oppnådde reaksjons-produkt som underkastes dekantering for på en naturlig måte å separere det meste av de uomsatte n-paraffinene fra resten av reaksjonsblandingen, idet resten av reaksjonsblandingen blandes med en alifatisk alkohol inneholdende fire eller mindre enn fire karbonatomer og ovennevnte alkohol er foretrukket isopropanol,karakterisert ved at den alifatiske alkohol anvendes i en mengde som er nødvendig for å danne en tofaseblanding slik at man oppnår en konsentrasjon av denne i blandingen på mellom 3 og 8,5 vekt%, og tofaseblandingen ekstraheres med superkritisk CO2 ved en temperatur mellom 32 og 80°C og et trykk mellom 75 og 350 bar, slik at paraffinene separeres fra alkansulfonsyreblandingen, idet vektforholdet mellom CO2 som anvendes for nevnte ekstraksjon og alkansulfonsyrene er mellom 1:1 og 50:1.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert ved at blandingen har en alkoholkonsentrasjon på omtrent 5 vekt%.