SE442296B - Sett att extrahera icke-ytaktivt material fran ett utgangsmaterial bestaende av vatten, sulfaterat organiskt material och icke-ytaktivt material - Google Patents

Description

7713444-3 problem, som härrör från användandet av kolväten såsom enda extraktionsmedel, är att det föreligger en stark tendens till bildandet av emulsioner eller geler, vilket är synnerligen olämpligt. Emulsionsbildning kan undvikas genom att företa extraktionen i närvaro av olika syrehaltiga föreningar, så- som alkoholer med låg molekylvikt, t.ex. IPA och ketoner (se brittiska patentskrifterna 480 904 och 726 994). Vad bensin/ IPA-extraktioner beträffar är produkterna sålunda ett extrakt innefattande bensin/IPA/icke-ytaktivt material och ett raffi- nat innefattande bensin/IPA/vatten/sulfaterat eller sulfone- rat material. Lösningsmedlen kan separeras, återvinnas och an- vändas på nytt vid andra extraktioner. Problemet med att an- vända två lösningsmedel för extraktionen är emellertid att det blir nödvändigt att anordna separata lösningsmedels-åter- vinningssystem för desamma, vilket ökar de totala kostnaderna för förfarandet.

Det har nu visat sig att C6-ketoner, särskilt metyl-isobutyl- keton, eller vissa acetater, nämligen Cl-Cäalkylacetater, kan användas såsom enda extraktionsmedel för extraktion av icke-ytaktivt material. Sådana ketoner och acetater är goda extraktionsmedel för dylika material, bildar inga emulsioner, är termiskt stabila och kan lätt återvinnas ur extraktet och raffinatet. Användandet av sådana ketoner eller acetater så- som enda extraktionsmedel innebär även att endast ett lös- ningsmedel behöver separeras och återvinnas ur extraktet och raffinatet.

Uppfinningen avser följaktligen ett förfarande för extraktion av icke-ytaktivt material från ett utgångsmaterial bestående av vatten, sulfaterat organiskt material och icke-ytaktivt material medelst ett organiskt lösningsmedel, varvid förfa- randet utmärks av att det sulfaterade organiska materialet är ett eller flera salter av C8-C22-monoalkylsvavelsyror, att det icke-ytaktiva materialet är oomvandlat organiskt material att utgångsmaterialet innefattar 300-1000 vikt% vatten, räk- nat på vikten av sulfaterat organiskt material, att mängden sulfaterat organiskt material i utgångsmaterialet är 5-25 vikt%, räknat på utgångsmaterialets vikt, att viktförhållan- 7713444-5 det icke-ytaktivt material till sulfaterat organiskt material i utgångsmaterialet är från 0,25:l till 2,5:l, att utgångs- materialet även innehåller ett oorganiskt sulfat i en mängd av 5-20 vi t%, räknat på det sulfaterade organiska materia- lets vikt och att man extraherar utgångsmaterialet med en C6-keton som enda lösningsmedel vid en temperatur från om- givningens temperatur upp till 60°C eller med ett Cl-C6~alkyl- acetat i en mängd av keton eller acetat av 20-500 vikt% av utgångsmaterialet för erhållande av ett extrakt innehållande keton eller acetat och icke-ytaktivt material och ett raffi- nat innehållande keton eller acetat och vatten och sulfaterat organiskt material och att man eventuellt separerar ketonen eller acetatet från extraktet och/eller raffinatet.

För ernående av en god separation av utgångsmaterialet i öns- kade extrakt- och raffinatfaser skall utgångsmaterialet inne- hålla från 300 till 1000 vikt% vatten, räknat på vikten av sulfaterat organiskt material i utgångsmaterialet. Utgångs- materialet skall även innehålla icke-ytaktivt material och sulfaterat organiskt material i viktförhållanden från 0,25:l till 2,5:l. Utgångsmaterialet innehåller även ett oorganiskt sulfat t.ex. alkali-, jordalkali- eller ammoniumsulfater, i en mängd från 5 till 20 vikt%, räknat på vikten av sulfaterat organiskt material.

Utgångsmaterialet sammanförs, företrädesvis i motström, med från 20 till 500 vikt%, företrädesvis från 75 till 200 vikt% keton eller acetat per vikt utgångsmaterial. En mycket lämp- lig keton är metyl-isobutyl-keton och särskilt lämpliga ace- tater är metyl-, etyl- och isopropylacetater. Det är viktigt, speciellt vad användandet av metyl-isobutyl-keton beträffar, att genomföra extraktionen vid lämplig temperatur och utspäd- ning, då det vid höga temperaturer, höga koncentrationer av sulfaterat organiskt material och höga koncentrationer av oorganiskt sulfat föreligger en tilltagande tendens för att metyl-isobutyl-ketonen skall lösa både det sulfaterade orga- niska materialet och det icke-ytaktiva materialet, vilket nöd- vändiggör ett ytterligare extraktionssteg för separation av 7715444-3 det sulfaterade organiska materialet från det icke-ytaktiva materialet (se brittiska patentskriften 480 940, där det före- slås att använda vissa ketoner för utsaltning av heta utgångs- material och att därefter extrahera det utsaltade utgångsmate- rialet med bensin). Företrädesvis genomförs extraktionen vid en temperatur under 50°C och gärna vid omgivningens tempera- tur. Då det är svårt att helt separera det sulfaterade eller sulfonerade materialet från det icke-ytaktiva materialet utan att använda ett mycket stort antal teoretiska extraktionssteg, kan raffinatet innehålla små mängder, vanligen mindre än 5 vikt%, icke-ytaktivt material,_räknat på vikten av sulfaterat organiskt material. - Det vid förfarandet enligt uppfinningen erhållna raffinatet kan användas såsom sådant eller också kan det koncentreras för att därifrån avlägsna återstående keton eller acetat och en del av vattnet, t.ex. genom destillation.

Uppfinningen lämpar sig särskilt för utvinning av icke-ytak- tivt material ur utgångsmaterial erhållet genom sulfatering av C8-C22-olefiner, som kan utgöras av inre eller alfa-ole- finer, med ett överskott av svavelsyra relativt olefinen, lämpligen svavelsyra med en koncentration från 75 till 100 vikt%. Olefinerna kan sulfateras i närvaro av minst 15 mol% alkohol, räknat på olefinerna. De resulterande alkylsvavelsy- rorna kan underkastas extraktion, men det är att föredra att de först omvandlas till motsvarande salter genom neutralise- tion med baser, såsom aminlösningar i vatten, ammonium-, alkalimetall- eller jordalkalimetallhydroxider, -karbonater eller bikarbonater. Reaktionsprocessen innefattar även ett steg för partiellt eller i huvudsak fullständigt avlägsnande av icke omvandlad svavelsyra, t.ex. genom de-acidifiering dvs. avlägsnande av den oomvandlade syran själv, eller genom utsaltning dvs. avlägsnande av syran i form av ett oorganiskt sulfat av densamma före extraktionssteget. Det icke-ytaktiva-- materialet, som är närvarande i sådana produkter, innefattar väsentligen icke omsatta C8- 22-olefiner och sekundära C8- C22-alkoholer. Sådana alkoholer kan bildas under förfarandet och/eller vara närvarande i det utgångsmaterial som skall 7713444-3 sulfateras. Lämpliga utgångsmaterial innehåller sekundära C8- C22-alkoholer och C8-C22-olefiner i viktförhållanden från 5:1 till 20:l, företrädesvis från 7:1 till l5:l. Olika polymera biprodukter kan ävenledes vara närvarande. Enär det vidare är mycket svårt att avlägsna all icke omsatt svavelsyra genom de-acidifiering och/eller utsaltning, kan utgångsmaterialet även innehålla varierande mängder av oorganiska sulfater, t. ex. natriumsulfat. Vanligtvis uppgår mängden av sådana oorga- niska sulfater till minst 2,5 vikt%, t.ex. från 5 till 20 vikt%, räknat på vikten av salterna av C8-C20-monoalkyl-svavelsyror.

Sådana salter blir kvar i raffinatet, Följaktligen är det föredragna utgângsmaterialet för användan- de enligt uppfinningen det som erhålls genom sulfatering av en eller flera C8-C22-olefiner, eventuellt i närvaro av en eller flera sekundära C8-C22-alkoholer, med svavelsyra och neutra- lisation av de bildade syrorna för erhållande av dessas salter, varvid sulfateringsprodukten de-acidifieras och/eller den neutraliserade reaktionsprodukten underkastas utsaltning innan utgångsmaterialet extraheras med ketonen eller acetatet.

Föreliggande uppfinning.lämpar sig sålunda speciellt för ex- traktion av en blandning av C8-C22-olefiner och sekundära C8- C22-alkoholer ur ett utgångsmaterial bestående av vatten, sal- ter av C8-C22-monoalkyl-svavelsyror, oorganiskt sulfat, C8-C22- olefiner och sekundär C8-C22-alkohol genom att behandla ut- gângsmaterialet med, såsom enda lösningsmedel, en C6-keton vid en temperatur under 60°C eller ett Cl-C6-alkylacetat för bil- dande av ett extrakt innefattande keton eller acetat/C8-C22- olefiner/sekundära alkoholer och ett raffinat innefattande keton- eller acetat/vatten/salter av sekundära C8-C22-mono- alkylsvavelsyror/oorganiskt sulfat, samt eventuellt separera ketonen eller acetatet från raffinatet.

C8-C22-olefiner/sekundära C8-C22-alkoholer-fraktionen, som även kan innehålla små mängder av polymera biprodukter, kan recirkulcras till sulfateringsreakticnen. uppfinningen beskrivs i det följande med hänvisning till bi- V. - __'""'"'Išf" °'""' _ 1-7 '!_"-"E'°“-. ”_ ¿.~__,n.f"; L ' - s ' x ' ßiv-»H- *a f 7713444-5 fogade ritning som förtydligar förfarandet i form av ett block- schema.

Utgångsmaterialet 1 innefattande vatten/sulfaterat organiskt material/icke-ytaktivt material matas till en extraktionszon I, där det behandlas i motström med keton eller acetat 2. Det erhållna extraktet, innefattande keton eller acetat/icke- ytaktivt material, matas till en destillationszon II, där det separeras i en keton- eller acetat-toppfraktion 4 och en rest- fraktion 5 av icke ytaktivt material, som kan recirkuleras till en sulfateringszon (ej visad). Keton- eller acetatfrak- tionen 4 kan recirkuleras till extraktionszonen I. Raffinatet 6 innefattande keton eller acetat/vatten/sulfaterat organiskt material matas till en koncentrationszon III, där det förång- as och bildar en toppfraktion 7 av keton eller acetat/vatten och en restfraktion 10 innefattande vatten/sulfaterat orga- niskt material. Toppfraktionen 7 matas till en separator IV, där den separeras i en keton- eller acetatfraktion 8 och en vattenfraktion 9. Keton- eller acetatfraktionen 8 kan även- ledes recirkuleras till extraktionszonen I.

Uppfinningen förtydligas genom följande exempel.

Exemgel l Det använda utgångsmaterialet erhölls genom sulfatering av en C14-alfa-olefin med svavelsyra i närvaro av en sekundär C15- alkohol, de-acidifiering och neutralisation med NaOH.

Utgångsmaterialet har följande sammansättning: Viktdelar Vatten 4885 Na-salt av C /C -sek. alkylsvavelsyra 1000 . 14 15 C14-olefiner 69 C14/C15-sekundär alkohol 759 Na2SO4 l03 Utgângsmaterialet sammanfördes i en kolonn med 4 teoretiska extraktionssteg vid omgivningens temperatur i motström med 147 vikt% metyl-isobutyl-keton (MIBKÅ, räknat på utgångsmaterialet. nïfífšåïßïïïgí »i i i u' - mo? a » 7713444-3 Extraktfasen hade följande sammansättning: Viktdelar MIBK 7570 C14-olefin } C14/C15-sekundär alkohol 823 Den erhållna raffinatfasen hade sammansättningen: Viktdelar MIBK _ 2440 Vatten 4845 Na-salt av C14/C15-sek. alkylsvavelsyra l000 Na SO lO3 2 _fl m C14-olefin 5 C14/C15-sekundär alkohol Extraktfasen destillerades för avlägsnande av MIBK, som kunde användas vid ytterligare extraktioner.

Raffinatfasen indunstades för avlägsnande av all MIBK och 3447 Viktdelar vatten från densamma.

Exemgel 2 Exempel l upprepades med användande av etylacetat (142 vikt% räknat på utgângsmaterialet).

Den erhållna extraktfasen hade sammansättningen: Viktdelar Etylacetat 7414 C14-olefin C14/C15-sekundär alkohol} 82 Den erhållna raffinatfasen hade sammansättningen: Viktdelar Etylacetat 2280 Vatten 4845 Na-salt av C14/C15-sek. alkylsvavelsyra 1000 Na2S04 103 C14-olefin C14/C15-sekundär alkohol 7 7713444-3 Exemgel 3 Exempel l upprepades med användande av isopropylacetat (138 vikt% räknat på utgånqsmaterialet).

Extraktfasen hade sammansättningen: Viktdelar Isopropylacetat 7254 C14-olefin C14/C15-sekundär alkohol} 821 Den erhållna raffinatfasen hade sammansättningen: Viktdelar Isoprøpylacetat 2120 Vatten 4845 Na-salt av.Cl4/C15-sek. alkylsvavelsyra 1000 Na S0 103 2 4 C14-olefin C14/C15-sekundär alkohol 7 ..._ _ _ ç-fi 'f .._.____í.___- - - -- --__--»-.__.__.~......

Fïfiïlíä (ii izïæa* :få -

Claims (4)

9 7713444-3 Patentkrav

1. Sätt att extrahera icke-ytaktivt material från ett ut- gångsmaterial bestående av vatten, sulfaterat organiskt ma- terial och icke-ytaktivt material medelst ett organiskt lös- ningsmedel, k ä n n e t e c k n a t därav, att det sulfate- rade organiska materialet är ett eller flera salter av C8-C22- monoalkylsvavelsyror, att det icke-ytaktiva materialet är oomvandlat organiskt material, att utgångsmaterialet inne- fattar 300-1000 vikt% vatten, räknat på vikten av sulfaterat organiskt material, att mängden sulfaterat organiskt material i utgångsmaterialet är 5-25 vikt%, räknat på utgångsmateria- lets vikt, att viktförhållandet icke-ytaktivt material till sulfaterat organiskt material i utgångsmaterialet är från 0,25:l till 2,5:l, att utgångsmaterialet även innehåller ett oorganiskt sulfat i en mängd av 5-20 vikt%, räknat på det sulfaterade organiska materialets vikt,och att man extraherar utgångsmaterialet med en C6~keton som enda lösningsmedel vid en temperatur från omgivningens temperatur upp till 60OC eller med ett Cl-C6-alkylacetat i en mängd av keton eller acetat av 20-500 vikt% av utgângsmaterialet för erhållande av ett ex- trakt innehållande keton eller acetat och icke-ytaktivt mate- rial och ett raffinat innehållande keton eller acetat och vat- ten och sulfaterat organiskt material och att man eventuellt separerar ketonen eller acetatet från extraktet och/eller raffinatet.

2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att ketonen är metylisobutylketon.

3. Förfarande enligt krav l, kä n n e t e c k n a t därav, att acetatet är etyl- eller isopropylacetat.

4. Förfarande enligt något av kraven l-3, k ä n n e t e c k - n a t därav, att utgångsmaterialet extraheras vid en tempera- tur under 50°C.