DK166351B - Fremgangsmaade til ekstraktion af paraffiner fra deres blandinger med alkansulfonsyrer - Google Patents

Description

DK 166351 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fjernelse af n-paraffiner fra deres blandinger med alkansulfonsy-rer. I beskrivelsen er benævnelsen "alkansulfonsyre" synonym med "paraffinsulfonsyre".

5 Man fremstiller almindeligvis alkansulfonsyrer med 12-18 carbonatomer ved sulfoxidering af C12_18 n" paraffiner med S02 og 02 under anvendelse af UV-stråling til initiering af reaktionen. Reaktionsproduktet fra sulfoxideringsreaktoren består af en blanding, 10 der indeholder en lille andel af alkansulfonsyrer, vand og svovlsyre, men hovedsagelig ikke-reagerede n-paraffiner.

Det er let at skille hovedparten af n-paraffinerne fra denne blanding, men en væsentlig andel af dem 15 bliver tilbage sammen med svovlsyren, vandet og alkan-sulfonsyrerne. Det er vigtigt at bemærke sig, at man må fjerne n-paraffinerne i så høj grad som muligt, ikke alene af økonomiske grunde, men også fordi deres tilstedeværelse i alkansulfonsyrer er uønsket.

20 I kendt teknik findes forslag til adskillelse af n-paraffiner fra resten bestående af svovlsyre, alkansulfonsyrer og vand, et af disse forslag ses i europæisk patentansøgning 131913, især i eksempel 1, hvorefter man behandler blandingen, der indeholder alkansul-25 fonsyrer, ikke-reagerede n-paraffiner, vand og svovlsyre med isopropanol i en andel på 15% til adskillelse af blandingen i 3 separate faser, hvor den øverste i det væsentlige består af n-paraffiner, den nederste består af vand, svovlsyre og isopropanol og den mellemste in-30 deholder alkansulfonsyrer, svovlsyre, vand, n-paraffiner og isopropanol. Man blander nu den mellemste fase med methylenchlorid til adskillelse i en vandig svovlsyrefase, der indeholder isopropanol og lidt methylenchlorid, og en fase der indeholder alkansulfonsy- .

35 rer, n-paraffiner, vand, methylenchlorid og svovlsyre, denne neutraliseres med soda og indkoncentreres og op 2

DK 166351 B

hedes endelig til en temperatur på 200 °C til frade-stillering af'n-paraffinerne.

Denne fremgangsmåde til fjernelse af n-paraffiner er øjensynligt kompliceret og indeholder foruden 5 diverse ekstraktionstrin mod slutningen en fordampning ved h.øj temperatur, hvorved man i alle tilfælde får beskadiget det opnåede produkt.

Med den kendte fremgangsmåde er det derfor ikke muligt at fremstille frie alkansulfonsyrer eller deres 10 salte med svage baser, da disse er ustabile ved høje temperaturer.

Man har overraskende fundet, at de tidligere beskrevne ulemper ved kendt teknik, hvad angår fraskil-lelse af n-paraffiner, kan undgås på en meget simpel 15 måde, idet man ved blandingen der stammer fra reaktionsbeholderen til sulfoxidering af n-paraffiner, fjerner opløst S02 ved kendt teknik og derefter blander den med begrænsede mængder alkoholer med fire eller færre end fire carbonatomer, indtil der dannes en tofa-20 seblanding og derefter ekstraherer tofaseblandingen med superkritisk C02.

Ved opfindelsen tilvejebringes en fremgangsmåde til ekstraktion af C-L2_1ø paraffiner fra blandinger af sådanne med alkansulfonsyrer med 12-18 carbonatomer, 25 idet disse blandinger er tilvejebragt ved sulfoxidering af n-paraffiner med S02 og 02 under tilstedeværelse af vand og UV-stråling ved 25°C, og idet overskud af S02 er fjernet fra reaktionsproduktet, og dette ved dekantering er befriet for hovedparten af ikke reagerede 30 n-paraffiner, hvorefter resten af reaktionsblandingen er blevet blandet med en alifatisk alkohol med fire eller færre end fire carbonatomer, fortrinsvis isopropa-nol, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved, at man benytter en mængde alifatisk alkohol, der er tilstræk-35 kelig til dannelse af et tofasesystem, og at man ekstraherer tofaseblandingen med superkritisk C02 til 3

DK 166351 B

adskillelse af paraffinerne fra alkansulfonsyreblandin-gen.

Der kan benyttes forskellige hensigtsmæssige udførelsesformer for fremgangsmåden ifølge opfindelsen 5 som angivet i krav 2-6.

Man kan ved kendt teknik neutralisere den opnåede blanding med udvalgte baser til opnåelse af alkan-sulfonater af ønsket type.

Man kan om ønsket skille svovlsyren fra de pa-10 raffinfrie alkansulfonater ved kendt teknik, såsom ved opblanding med passende substanser eller udfældning til dannelse af uopløselige salte.

Den anvendte alkohol er fortrinsvis isopropanol og mængden af alkoholen benyttet til dannelsen af tofa-15 seblandingen er hensigtsmæssigt en sådan/ at dens koncentration deri er 3-8,5 vægt%, fortrinsvis ca. 5 vægt%.

Betingelserne for ekstraktion ved superkritisk CO2 er hensigtsmæssigt en temperatur på 32-80 °C, et 20 tryk på 75-350 bar, og et vægtforhold mellem C02 anvendt til ekstraktion og alkansulfonsyrer på 1:1-50:1.

De følgende eksempler skal illustrere opfindelsen.

25 EKSEMPEL 1

Man benyttede et laboratorieekstraktionsapparat vist skematisk på tegningen.

Apparatet består af en kølecyclus til kondense-30 ring af C02 i varmeveksleren 8. Man pumper den flydende C02 1 ved hjælp af en membranpumpe 2 til forvarmeren 3, og derefter til ekstraktoren 4. Man holder temperaturen af 3 og 4 konstant og ved samme værdi ved hjælp af cirkulerende vand fra et temperaturkontrolleret vandbad.

35 Trykket i 4 holdes konstant ved den ønskede værdi ved hjælp af kontrollen 5 og kontrolventilen 6.

4

DK 166351 B

C02, der indeholder de produkter, der er ekstraherede fra den rå blanding anbragt i .4, passerer gennem 6 og forlader det superkritiske område i separatoren 7, hvor· C02 fordamper og kondenseres i 8, hvorfra det fø-5 res til den allerede beskrevne cyclus, hvorimod det ekstraherede materiale bliver i separatoren- Eventuel nødvendig ekstra C02 tilføres via 9.

Separatoren 7 er forsynet med to modsat anbragte skueglas til kontrol af niveauet.

10 Man holder niveauet konstant ved at tilpasse temperaturen af vand, der stammer fra et andet temperatu rkont roller et vandbad. Man holder trykket i 7 konstant· ved en trykanordning, der driver kølecyclus.

Man fylder ekstraktoren med et pakmateriale af rustfrit 15 stål holdt nede af en anordning til fjernelse af medrevne dråber.

Man benytter en anden pumpe 10 ved kontinuert drift til at føde råproduktet, der skal ekstraheres. I dette tilfælde fjerner man det raffinerede produkt gen-20 nem ventilen 11.

Man førte 124,3 g råblanding (fra hvilket dekan-terbar n-paraffiner og S02 var fjernet) og med indhold af : c12-18 alkansulfonsyrer 24,74 vægt% 25 C12_18 n-paraffiner 26,46 vægt%

Vand 40,94 vægt%

Svovlsyre 7,86 vægt% til ekstraktoren 4, sammen med 6,4 g isopropylalkohol.

Man holdt ekstraktoren 4 ved en kontrolleret 30 temperatur på 45 °C og tilførte C02 i en mængde på 1,46 kg/time, under opretholdelse af et tryk i ekstraktoren på 200 bar.

Efter 1 time ekstraktion standsede man C02 strømmen, udtog produktet af ekstraktoren og analysere-35 de det.

Man fandt, at 96% af paraffinmængden i råproduktet var blevet ekstraheret.

5

DK 166351 B

EKSEMPEL 2 (Sammenligningseksempel uden tilsætning af isopropa-nol) 5 Man ekstraherede 123,9 g rå alkansulfonsyreblan- ding med en sammensætning som i eksempel 1, med superkritisk CO2 under samme betingelser og samme ekstraktionstid som i eksempel 1.

Analyse af det raffinerede produkt viste, at man 10 havde fået ekstraheret 67,5% af paraffinerne, der var til stede i råproduktet.

Claims (6)

1. Fremgangsmåde til ekstraktion af C12_i8 paraffiner fra blandinger af sådanne med alkansulfonsy-rer med 12-18 carbonatomer, idet disse blandinger er tilvejebragt ved sulfoxidering af n-paraffiner med S02 5 og 02 under tilstedeværelse af vand og UV-stråling ved 25°C , og idet overskud af S02 er fjernet fra reaktionsproduktet, og dette ved dekantering er befriet for hovedparten af ikke reagerede n-paraffiner, hvorefter resten af reaktionsblandingen er blevet blandet med en 10 alifatisk alkohol med fire eller færre end fire carbonatomer, fortrinsvis isopropanol, kendetegnet ved, at man benytter en mængde alifatisk alkohol, der er tilstrækkelig til dannelse af et tofasesystem, og at man ekstraherer tofaseblandingen med superkritisk C02 15 til adskillelse af paraffinerne fra alkansulfonsyre-blandingen.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den nødvendige mængde alkohol til dannelse af en tofaseblanding er en sådan, at man opnår 20 en koncentration i blandingen på 3-8,5 vægt%.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kende tegnet ved, at alkoholkoncentrationen i blandingen er ca. 5 vægt%.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kende- 25. e g n e t ved, at man udfører ekstraktionen med superkritisk C02 ved en temperatur på 32-80 °C og et tryk på 75-350 bar.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kende tegnet ved, at vægtforholdet mellem C02 til ek- 30 straktion og alkansulfonsyrer er 1:1-50:1.

6. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kende tegnet ved, at man neutraliserer den for paraffiner befriede blanding af alkansulfonsyrer med udvalgte baser.