RU1072417C - Способ получени анионовых поверхностно-активных веществ - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к усовер- , шенствованному способу получени  анионных поверхностно-активных веществ (ПАВ) из сульфонатов минеральных масел, используемых D качестве солюбилизаторов , диспергаторов, эмульгаторов , технических моющих средств, мицелл рных дисперсий.

Известен способ получени  анион- . ных ПАВ, по которому на основе кислого гудрона получают ПАВ путем экстракции толуолом, с последующей обработкой экстракта водой дл  выделени  органических сульфокислот, растворимых в воде. Водный раствор сульфокислот нейтрализуют известью.

Недостаток этого способа заключаетс  в том, что в процессе используют токсичный и пожароопасный ТОЛУ.-.

ол, который дл  повторного применеО ни  необходимо регенерировать. .

VJ

Наиболее близким к описываемому

ю  вл етс  способ получени  анионных ПАВ, по которому кислые гудроны производства нефт ных сульфонатов, полученных путем сульфировани  минеральV4 ных масел смесью газообразного сер ного ангидрида и воздуха, обрабатывают 20-33°f-HbiM водным раствором едкого натра.

Нейтрализацию провод т при посто нном перемешивании и постепенном добавлении раствора едкого натра, Нейтрализованные кислые гудрони пред; ставл ют собой малотекучий темнокоричневый пастообразный продукт, в состав которюго вход т, мае.-: поверхностно-активные сульфонаты 22-33,

сульфат натри  6,4-12, вода 16-60, В состав кислого гудрона вход т, Mac.S: поверхностно-активные сульфокислоты 40-55, серна  кислота , несульфировамные соединени  33-55. Сравнива  нейтральный и кислый продукт можно сделать вывод о низком выходе ПАВ в нейтральном продукте по сравнению с исходным гудроном, а так-|д е о примерно одинаковых выходах серной «и5лоты и сульфата натри .

Недостатки указанного способа заключаютс  в том, что нейтрализованный продукт обладает низким содержа- «с нием ПАВ, высоким содержанием сульата натри , воды, а также и в том, что на нейтрализацию серно кислоты кислого гудрона непроизводительно расходуетс  щелочь.20

Кроме того, нейтрализованные кисые гудроны имеют высокую в зкость, затрудн ющую их применение в промышленности ,

1.елью изобретени   вл етс  улуч- 25 шение качества целевого Продукта, а также увеличение выхода ПАВ,

Поставленна  цель достигаетс  способом получени  анионных ПАВ, заключающимс  в том, что кислый гудрон,30 полученный после сульфировани  в зких минеральных масел смесью серного ангидрида и воздуха с последующим разделением сульфомассы отстаиванием и отделением нижнего сло  (кислый гудрон), обрабатывают при температуре 20-65°С органической алкилокисью общей формулы RCH-CH2, где R - ал0 о лг40

кил с 8-2ч атомами углерода, или их смесью в количестве 10-25 от массы кислого гудрона. Полученную реакционную массу нейтрализуют водными растворами щелочи.

Отличительным признаком способа  вл етс  предварительна  обработка кислого гудрона органической алкилокисью общей формулы ВСН-СН, где R О 50

алкил с 8-24 атомами углерода, или их смесью, вз той в количестве 10-25 от массы кислого гудрона, при температуре 20-65 0.

Пример 1. Сульфирование мае- ла Новокуйбышевского НПК провод т на лабораторной установ ке с использованием пленочно-барботажного реактора , представл ющего собой трубку 5 мм и длиной 800 MMj снабженного охлаждаюи ей рубашкой. После пленочного реактора расположен барботажный, в котором происходит реакци  досульфиравани  и разделение жидкой фазы и газообразной. Масло подают в реактор в виде пленки с расходом 10 г/мин. Газообразный верный ангидрид в смеси с воздухом подают через трубку, расположенную по оси реактора, с расходом серного ангидрида 0,6 г/мин и воздуха 5,1 ,

Концентраци  серного ангидрида поддерживаетс  равной 3 oG.%. Температуру процесса поддерживают равной kk-k6°C.

Получают 10,6 г/мин сульфомассы. После отстаивани  из сульфомассы получают 9,9 г/миН кислого масла и 0,7 г/мин кислого гудрона.

В состав кислого гудрона вход т, мае. %: поверхностно-активных сульфокислот, 7,7 серной кислоты, 53,6 - несульфированных соединений..

Пример 2. too г полученного в примере 1 кислого гудрона в зкостью 12800 мПа с при 20°С помещают в реактор, снабженный рубашкой, термометром и мешалкой, добавл ют при 20 С. 19,7 г гексадецил-сй-окиси . и смесь перемешивают в течение 10 мин при 50С. Полученна  реакционна  масса в количестве 119,7 г содержит, Мас.-%: 46,8 - анионных ПАВ, 1,7т. серной кислоты, 51,5 несульфированных соединений, в зкость 550 мПа«с при , .

Полученную реакционную массу нейтрализуют водным раствором едкого натра до рН 7-В. Нейтрализованный продукт в количестве 136 г включает , мас.%: 39,1 поверхностно-активных сульфонатов, 2,1 сульфата натри , 6,3 воды, 52,5 несульфированных соединений, в зкость 490 мПа-с при ,

На основе нейтрализованного проукта готов т мицелл рную дисперсию . следующего состава, мас.%: 6,3 анинных поверхностно-активных сульфонатов , 6,9 непросульфированных соединений , 30,6 керосина, 35,4 воды, 0,2сульфата натри , 0,7 изопропилового спирта, в зкость дисперсии 20,8 мПаС при .

Нагревание нейтра.пьного анионного оверхностно-активного сульфоната в закрытом сосуде при 100С не приводит к протеканию процесса уплотнени  Пример 3. В услови х примера 1 получают 100 г кислого гудрона на основе масла НСГ-б среднего молекул рного веса с температурой кипени  350-500°С. Выход кислого гуд рона составл ет 15мас.% от просульфированного масла. Кислый гудрон с в зкостью 15100 мПа-с при 20С, содержащий, мас,%: 35|5 анионных поверхностноактивных сульфокислот, 8,9 - серной кислоты, 55,6 несульфированных соединений , помещают в реактор с мешалкой , термометром и рубашкой и, поддержива  температуру 20 С, при перемешивании  oбaвл юt 16,6 .г октил-oi-окиси . Реакционную смесь перемешивают lO Мин. Полученна  масса в количестве 11б,6 г имеет в зкость 310 мПа-с при и содержит, масД: j,6 ани онных поверхностно-активных сульфокислот , 2,2 серной кислоты, 53,2 непросульфированных соединений. Реакционную массу нейтрализуют 30%-ным водным раствором.едкого натра и получают продукт в количестве 137 г с в зкостью 290 при 2(fe, содержащий, мас.%: 38,8 - анионных поверхностно-активных сульфонатоГв, 2,6 - сульфата натри , 7,6 воды и 51 непросульфированных соединений. На основе нейтрализованного про дукта получают мицелл рную дисперсию путем простого смешени  с керосином , водным раствором хлорй да натри  и изопропиловым спиртом следующего состава, Мае.;. 6,6 - ани онных поверхностно-активных сульфонатов , 29,3 - керосина, ЗЗ, 1 -ного водного раствора хлорида натри , 0,9 изопропилового спирта, 0,3 - сульфат натри , 7,9 - непросульфированных со динений. В зкость мицелл рных дисперсий сос тавл ет 18 мПа с при 25 С. Пример. В услови х приме ра 1 получают 100 г кислого гудрона с выходом7 мас. от реакционной сме си на основе масла j погона Новополоцкого НПК среднего молекулр ного веса 350 с темпетурой кипени  350500вС . Кислый гудрон с в зкостью гудрон с 10100 мПа с при 20 С, содержащий. 7 мас.: 31,3 анионных поверхностно-активных сульфокислот, 5,9 серной кис- . лоты, 62,8 несульфированных соединений , помещают в реактор с мешалкой, термометром и рубашкой и при. перемешивании при температуре добавл ют 10,1 г децил-о - бкиси, поддержива  затем температуру , перемешивают в течение 15 мин. Получают реакционную массу в количестве 110,1 г с в зкостью 190 мПа-с, содержащую, мас.: ,1 анионных поверхностно-ак тивных сульфокислот, 1, серной кислоты , 56,5 - несульфированных соединений . Реакционную смесь нейтрализуют 30%-ным воднь(м раствором едкого натра до нейтральной реакции (рН 7-7,5). Полученный продукт в количестве 129 г включает, мас.%: 35,8 анионных поверхностно-активных сульфонатов 1,8 cyльфata натри , 10,3 воды, 52,1 непросульфированных соединений, в зкость продукта составл ет 160 мПаю при . . На основе нейтрализованного продукта простым смешением получают мицелл рную дисперсию следующего состава , мас.: 7(1 - анионных поверхностно-активных сульфонатов, 28 керосина 9,5 непросульфированных соединений , 5,3 - воды, 0,9 изопропилового спирта, 0,2 сульфата натри , в зкость мицелл рной дисперсии составл ет 22 мПа- с, межфазное нат жение менее 0,01 диНСМ, П р и м е р 5. В услови х примера 2 к кислому гудрону добавл ют 25 г кубового остатка органических окисей фракции , содержащего 50% эпоксигрупп внутри цепи, среднего молекул рного веса 320. Реакционную смесь перемешивают при температуре в течение и получают массу в количестве 125 г с в зкостью 390 мПа-с, содержащую, мас.: 1,3 анионных поверхностноактивных сульфокислот, 1,9 серной кислоты, 56,8 - непросульфированных соединений. Реакционную массу нейтрализуют 20%-ным водным раствором едкого натра до рН 7-7,5. Нейтральный продукт в количестве 158,0 г включает,мае.%: 6,9 анионных поверхностно-активных ульфонатов,. 2 - сульфата натри , П, воды и 9,7 непросульфированных .

соединений, в зкость 220 мПа-с при

),-С f

.ч L ,

. На оснсое нейтрализованного продукта простым смешением приготовили мицелл рную дисперсию следующего сост- 9а , масД: 7,3 анионных поверхностно-лктианых сульфонатов, 52 воды , 30,3 керосина, 10,1 - непросульфированных соединений, 0,3 сульфата натри ,

В зкость мицслп рной дисперсии 32 мПа с при , межфазное нат жение менее 0,01 дин.см.

Результаты всех опытов приведены в таблице.

Таким образом, преимущество данного способа по сравнению с прототипом состоит в увеличении выхода на 2.-16 масД анионных поверхностноактивных сульфонатов, в уменьшении на 2-10 мас. содержани  сульфата натри , в уменьшении на 6-50 мас. кодимества воды в нейтрализованном продукте, примем по данному способу получаютс  сульфонаты с меньшей в зкостью , чем по способу-прототипу,что

облегчает применение получаемых продуктов .

Другое преимущество данного способа состоит в уменьшении количества непроизводительно затрачиваемой щелочи, котора  расходуетс  на нейтрализацию серной кислоты, в 2,6 раза, что приводит к значительной экономии едкого натра.

Анионные ПАВ, полученные из кислого гудрона по данному способу, про  вл ют солюбилизирующие свойства и образуют устойчивые мицелл рные дисперсии , которые могут быть применены дл  затеснени  нефти из пластов.

В насто щее врем  получаемые на заводах по производству сульфонатных присадок кислые гудроны не наход т квалифицированного применени , их сжигают или вывоз т в отвалы Сжигание кислых гудронов приводит к быстрому износу, оборудовани  за счет коррозии, а также к загр знению атмосферы газовыми выбросами, содержащими окислы серы. Кислые гудроны в прудах-накопител х загр зн ют окружающую среду.