Способ получения нефтяных сульфонатов

Способ получения нефтяных сульфонатов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ С08ЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5 )5 С 07 С 303/06, E 21 В 43/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЯЬСТВУ I

НасТоящее изобретение относится к усовеРшействованному способу получе. ния нефтяных сульфонатов, которые используются для приготовления мицеллярных дисперсий, вытесняющих ос- . таточную нефть при ее добыче.

В патентной и технической литера- . туре описаны различные способы получения нефтяных сульфонатов, в частности известен способ получения нефтяных сульфонатов со средним молекулярным весом 350-535 сульфированием, серным ангидридом в среде разбавителя сырой нефти с последующей нейтрализацией полученной сульфомассы и экстракцией сульфонатов.

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 2646431/04 (22) 12.07.78 (46) 23.10.92, Бюл. Р 39 (72) Г.М.Гаевой, А.П Мельник, Ю.А.Бочкарев, А.В.Боголепов, В.Г.Правдин, Д.И.Земенков, Б.К.Ба-. бошин, Т.В.Раевская, Б.Е.Чистяков, В.Г.Гермашев, В.Д.Москвин, М.Л.Сургучев, А.М.Горбунов и В.И.Заяц (53) 547.436.07(088.8) . (56) Выложенная заявка ФРГ

1 2,25 6.758, Е 21 В 43/22, опублик, 1976 r.

"Исходные данные для проектиро-, вания опытно-промышленного производства нефтяных сульфонатов" ГосНИИхлорпроект 1976. (54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕФТЯНЫХ СУЛЬФОНАТОВ непрерывным сульфированием масел со средней мол.м

„„. Ы„„725397 А1

300-450. и температурои вь кипания

300 500 С смесью, содержащеи серныи ангидрид с последующеи неитрализа циеи полученнои сульфомассы и выде лением целевого продукта, о т л и ч а а шийся тем, что, с целью повышения степени использования серного ангидрида и упрощения процесса, в качестве сульфирующего агента используют серный ангидрид разбав ленный сухим воздухом до концентрации 1,5-2,5 об.3 и процесс проводят в каскаде последовательно соединенных реакторов — пленочного при о температуре 30-60 С и идеального смешения при температуре 60-80 С.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что процесс, проводят при массовом соотношении масло ". сер, ный ангидрид, равном 100:12-16.

Однако, к недостатку данного способа относится использование жидких растворителей, которые также подвер- . гаются сульфированию, что приводит к увеличению количества гудрона от которого необходимо очищать целевой продукт..

Наиболее близким к описываемому является способ получения нефтяных сульфонатов непрерывным сульфированием масел со средним молекулярным весом 300-450 и температурой выкипания 300.-500 С раствором серного ангидрида в жидком сернистом ангидриде с концентрацией серного ангидрида 15-163. Процесс проводят

725397 таким образом, что исходное масло для сульфирования подают в нижнюю часть реактора в весовом соотношении масло: серный ангидрид равном 100:13, а сульфирующий реагент (SO> + SO<) вводят в. реактор в двух точках по высоте и распыливают кипящей жидкостью в первых двух секциях. Для перемешивания,в нижнюю часть реактора 1р дополнительно подается газообразный сернистый ангидрйд в количестве 10ь от всего подаваемого сернистого ангиррида. Реакционная масса проходит реактор снизу вверх, газообразный,15 сернистый ангидрид выходит из верхней, части колонны, а сульфомасса перетекает в сепаратор. Процесс проводят.. при температуре (-8 С)-(+20 С) и давлении -1,1-3,6 атм. После отделения 2л сернистого и серного ангидрида суль" фокислоты поступают на нейтрализацию, а затем на экстракцию азеотропом изопропилового спирта и воды.

Выход сульфокислот 26-273, превраще- 25 ние серного ангидрида в сернистый

33 ь превращение серного ангидрида в серную кислоту - 19,2ь степень использования серного ангидрида для получения сульфокислот - 47,7ь Ии- 30 целлярные дисперсии имеют солюбилизирующую способность 33-40ъ межфазное натяжение менее 0,01 дн/см, вязкость 23-28 снз.

К недостаткам данного известного способа относятся то, что при данном сульфировании протекают окислительновосстановительные процессы, в результате которых. значительная часть серного ангидрида (33"ь) восстанавливает- 4р ся до сернистого ангидрида ° Все это приводит к увеличению нерастворимых в углеводородах продуктов (гудрона) и к повышению непроизводительного использования серного ангидрида. Обра- 45 зующийся гудрон, налипая на комму никациях приводит к вынужденной ос тановке процесса сульфирования. И кроме того, проведение процесса под давлением и при пониженных темпера- 5ц> . турах значительно усложняет технологический процесс.

Целью данного изобретения является повышение степени использования серного ангидрида и упрощение процесса.

Поставленная цель достигается. описываемым способом получения нефтяных сульфонатов непреpblBHblM сульфированием масел со средним молекулярным весом 300-450 и, температуо рой выкипания 300-500 С серным ангидридом, разбавленным сухим воздухом до концентрации 1,5-2,5 об.Ф в каскаде последовательно соединенных реакторов пленочного при температуре 30-60 С и идеального смешео ния при температуре 60-80 С с последующей нейтрализацией полученной. сульфомассы и выделением целевого продукта.

Предпочтительно процесс при весовом соотношении масло: серный ангидрид равном 100:12-16. Превращение серного ангидрида в сернистый - 710, степень использования серного ангидрида для получения сульфокислот - 704.

Отличительным признаком способа является использование в качестве сульфирующего агента серного ангидрида, разбавленного сухим воздухом до концентрации 1,5-2,5 об.Ф и проверение процесса в каскаде последовательно соединенных реакторов о пленочного при температуре 30-60 С и иреального смешения при темпера- туре 60-80 С.

Сущность изобретения состоит в. том, что масло непрерывно контактирует с серным ангидридом, разбавленным сухим воздухом до концентрации

1,5-2,5 об.ь, вначале в пленочном реакторе, а затем в объемном реакторе, установленном на выходе пленочного в течение короткого времени и при интенсивном диспергировании газовой фазы в жидкой фазе.. При этом температуру в пленочном реакторе поддерживают 30-60 С, а в объемном60-80 С. Реагенты в реакцию вводят при весовом отношении серный ангидрид/масло, равном 12-16:100, преимущественно 14:100. В качестве мине-. ральных масел используют масло второго, третьего и четвертого нефтяных погонов, т.е. выкипающих выше

320ОС и содержащих 25-503 алкилароматических соединений со средним молекулярным весом, находящимся в интервале 300-400 С. После сульфирования полученный продукт нейтрализуют щелочными реагентами периодическим или непрерывным способом.

Пример 1. В пленочный реактор,представляющий собой трубу с внутренним диаметром 21 мм, снаб5 725397 6 женный охлаждающими рубашками, ввод- ления сеРного ангидрида в "pоцессе ными патрубками для подачи реагентов, реакции, что составля с ставляет 9Ф по отноше шестью осесимметричными завихрителя- нию к поданному для реакции серноустановленными по длине Реакто- го ангидрида. ра через каждые 250 мм, вводят ди- Степень использования серного анстиллятное вязкое масло (вязкость при гидрида для получения сульфокислотi 100 C 7,9 сст), молекулярный вес — 415,! 70,3ь. После нейтрализации сульфотемпература выкипания - 370-500 С. кислот 40ь водным раствором едкого (10,5 кг/час) при темпера- 10 натрия известными приемами, получают туре 30 C. Масло подают таким обра- .нефтяной сульфонат натрия. Испытания зом, что оно стекает по внутреннеи ++ + l что он является отлич стенке реактора в виде пленки что ., ной основой для получения мицеллФР-.: достигается тангенциальным направле-, ных дисперсий вода а / и ео а в масле и/или масло нием потока. Такое направление no- )g в воде, получаемых путем доба вления

То а достигается подачей через мно- - воды K масляному раствору сульфонагозаходный винт масла и сухого воз- .та. Максимальная вязкость системы духа в количестве 12 м /час. . составляет 23 спз. Поверхностное наЧерез второй патрубок, распо о тяжение на границе с керосином меженный по центру оси трубки реакто 20 нее 0,01 дин/см. Опыты нефтевытесняюРа, вводят газообразный сульфоагент щей способности показали, что мицелв количестве 10,44 м з/час. Концент лярная система, включающая 10Ф ворация серного ангидрида в зоне рак- ды на 13 ПАВ вытесняет до 863 остации составляет 1,96 об.ф и давление точной нефти. в аппарате 0,2 атм. Количество пода- 25 Пример 2. В условиях приме: ваемого на сульфирование серного ан- : Ра 1 процесс ведут, добавляя к маслу гидрида составляет 1,57 кг/час . (молекулярный вес 415, температура (0,44 м /час) или 14,9 мас.ф no oT- . выкипания -370-500.С. вязкость при ношению к маслу. В результате про- 100 С 7,9 сст) 1,42 кг/час или текания реакции сульфирования темпе- 30 13,6ь мас.Ф серного ангидрида при ратура в конце пленочного реактора «нце»рац» S0y в газе 1,7об.Ф, поподнимается до 45 С. Выделяющееся лучая 11,8 кг/час сульфомассы. Со-. тепло отводится через охлаждающие держание ПАВ в сульфомассе составрубашки и газовым потоком. .Время ляет 273 серной кислоты (в пересчепребывания реакционной массы в пле-. 35 те на серный ангидРид) 1,9, О, 583 ночном реакторе 60 сек. сеРнистого ангидРида; 6,53 гУдРона, Полученный продукт вместе с га-. 64 минерального масла. Степень восзовым потоком, в котором находится - становления серного ангидрида в про непревращенныи серный ангидрид, на- : . цессе сульфирования 0,113 кг/час правляется в объемный реактор, обе- 40 или 8Ф по отношению к взЯтомУ длЯ спечйвающий интенсивное диспергиро" Р акции SOg. Степень использовавание фаз, время пребывания в ко- . ния серного ангидрида для получетором в среднем 90 сек, и находящий- ниЯ сУльфокислот 70,3 ся при температуре 75+5 С. Полученная после нейтрализации

Сульфомасса (!1,9 кг/час) насо- 45 мицеллярная система имеет максимальсом непрерывно откачивается на нейт- ную вязкость 18 спз. Остальные свойрализацию, а отходящие газы направ- ства сульфоната аналогичны привеляются на очистку. денным в примере l.

Анализ сульфомассы показал, что Пример 3. В условиях прив неи содержится 27,9 поверхностно- 50 мера 1 сульфированию подвергают дистиллятное масло среднеи вязкости

1 / О кислотц (в пересчете íà серный ан- (вязкость прм.50 С - 18,69 сст

). „ „ „„ M.a = 330, Teux= 300-420 C. Pacxoä

9 веществ нерастворимых в углево- масла для сульфирования 12 л/час дородах (гудрон) и 60,54 минераль,- 5g (10,55 кг/час). Пасход серного ан ного масла. гидрида 1,48 кг/час (0,415 м /час) .,В отходящем газе обнаружено или 14Ф по отношению к маслу, а

0,141 кг/час сернистого ангидрида, " концентрация серного ангидрида в газополученного в результате восстаное-, воздушной смеси равна 2,!<.В Результа-

Техред М. Моргентал

Корректор Т. Палий

Редактор Е.Гиринская т с.

Заказ 4571 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101

7 725397 8 те сульфирования получают 11,9 кг/час, зовоэрушной смеси равна 2,2 об.%. В сульфомассы, которая содержит ) Результате сульфирования получают

30,1% ПАВ, 2,7% серной кислоты (я 11,8 кг/час сульфомассы, которая сопересчете на серный ангидрид) 0,49%

) е 5 держит 28,8% ПАВ, 2,2 серной кислоты сернистого ангидрида, 6 2% гудрона (в пересчете на серный ангидрид, 0,5И и 60,5% минерального масла. Степень сернистого ангидрида, 7,7% гудрона и восстановления серного ангилрида 61,7% минерального масла. Степень до.сернистого ангидрида в процессе восстановления серного ангидрида до сульфиравания, составляет 0,12 кг/ 10 сернистого ангидрида .,. 0,112 кг/час

/час йли 8,1% по отношению к взято- или 7,8% вес.% по отношению к смеси му для реакции. Степень использова- масел. Степень использования серного:. ния серного ангидрида для"получения ангиариаа аля получения сульфокислот- сульфокислот 66%. 69,6%. Мицеллярная система, получен-

Мицеллярная система, полученная 15 ная íà основе этих сульфонатов, со-. на основе сульфоната, содержит 44% держащих 49% солюбилизированной воды, "солюбилйзированной воды, межфазное межфазное поверхностное натяжение ниповерхностное натяжение менее же 0,01 дин/см. Максимальная вяз0,01 дин/см. кость системы - 13 спз.

Пример . 4, В условиях при" 20 Таким образом, способ по изобретемера 1 сульфированию подвергают 12 л/ нию позволяет получать целевой про. /час (10,5 кг/час) смеси вязкого дукт, который сопержит незначительмасла и масла средней вязкости,.взя- ное количество нерастворимых в углетых 1:1. по объему. Расход серного, водородных (керосине, ксилоле) проангидрида 1,44 кг/час (0,404 и /час) 2 дуктов, что способствует получению или 13,7 мас.% по отношению к маслу., мицеллярных растворов, вытесняющих

Концентрация серного ангидрида в га- более 80% остаточной нефти.