BE451714A - Procédé de purification d'acides sulfoniques - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 
 EMI1.1 
 



  Bô6éd$ de Purification d'acides su1foniÙùes ".' 
Les acides sulfoniques obtenus par l'action d'anhydride 
 EMI1.2 
 Sulfureux et clt.oxY-i,èn'é sur des hydrocarbures saturés, non aromatiques,. à poids moléculaire élevés d'après les procédés décrits dans le brevet belge DI  3 658 en date'du 9 décembre 19*1 et ses additions N  444-546( du 19 t6=1e:

  r- 1942 et N  4g5 349 du 27 avril 19K2, tous trois au nom de la Demanderesse, 'renferment certaines quantités de constituants insaponifiables qui .se composen.riné1palement d'hydrocarbures servant de matières pre-   miéres   et. qui sont fort gênants pour les applications envisagées.   .,Or,   la Demanderesse a trouvé que l'on obtenait des acides 
 EMI1.3 
 sulfoniques à poids moléculaire.élevé,' débarrassés dans une large mesure de constituants insolubles dans l'eau et dissous simultanément, si on les extrait, sous la forme de leurs solutions dans .des mélanges d'eau et   d'alcools,   à l'aide d'hydrocarbures saturés, non aromatiques, à bas point d'ébullition. Par évaporation des extraits des hydrocarbures on peut obtenir l'agent d'extraction 
 EMI1.4 
 et les. constituants insolubles dans lteatl. 



   Comme   alcools   qui,   mélangés.avec   de   l'eau,   servent de solvants pour les acides sulfoniques, entrent en ligne de compte, 
 EMI1.5 
 par'exemple, 1 'al#ool méthylique, ll'aleool étny11que ou l'alcool isopro 3+J,iqne. On peut choisir à volonté les proportions quantitatives de ces mélanges mais, avant?;euse4ent, on utilise des mélanges se composant à pe'u près due parties 6gales et.eau et dralcools. 



  Suivant l'inv3ntion, on utilise, comme agents d'extraQt1on pour les solutions des acides sulfoniques, des hydrocarbures saturés non aromatiques, à bas   po'int   d'ébullition, par exemple, le 
 EMI1.6 
 n-hexane, le n-heptane, le 3-méthyle-heptane, le oyo'iohexane, le méthyle-eyelohexê:ne ou leurs mélanges tels qu'ils figurent, par exemple, dans les fractions de pétrole correspondantes.

   Il.est 
 EMI1.7 
 surprenant que ae groupe d'hydrocarbures se prête si bien à l'ex- traction des solutions alcooliques aqueuses des acides sulfoniques à poids moléculaire élevé, étant donné que d'autres agents d'ex-   traction   usuels, par exemple le benzène, le toluène, le chlorure de méthylène, le chloroforme et le tétrachlorure de carbone; ne 
 EMI1.8 
 7sont pas utilisables eente le tétrachlorura de ébon9, .ne sont ,as utilisQè19s dans le présent procédé.

   Si l'on se sert de ces agents d'extraction connus.on n'obtient pas du tout de phase dtextrait ou bien il se forme des systèmes à trois phases qui présentent des proportions de répartition très défavorables et qu'il est très difficile de traiter dans les colonnes de lavage à cause de la formation d'émulsions ne se laissant séparer qu'avec   diffi-   
 EMI1.9 
 cultè.

   il s'est révélé particulièrement avantageux dteffectuer Itextraotion à l'aide d'hydrocarbures aliphatiques, saturés et très ramifiés, présentant 6 à   10   atomes de carbone, par exemple 
 EMI1.10 
 à'ltaide de mélanges d'hydrocarbures faciles à préparer sur une 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 échelle industrielle, par hydrogénation, des alcools supérieurs obtenus dans la synthèse du méthanol   où-par   alcoylation   dtolé-   fines avec des oaraffines,   étant .donné   que ces hydrocarbures ne 
 EMI2.1 
 se dissolvent hyàrotroniquement que dans une mesure faible dans les solutions alcooliques aqueuses des acides sulfohiques.

   parmi ces hydrocarbures saturés et très ramifiés le 2.2.4-triméthyle - pentane   (isoootane)   est le meilleur agent d'extraction pour la mise en oeuvre du présent procédé en raison de son uniformité, son bas point d'ébullition et sa faible solubilité hydrotropique. 



   On peut effectuer l'extraction en agitant les solutions alcooliques aqueuses des acides sulfoniques avee les   hydroear-   bures et en les laissant au repos dans des récipients de décantation appropriés; il est toutefois préférable   d'opérer   en continu dans des colonnes de lavage. 



   Lors de la distillation subséquente des solutions aleooli- 
 EMI2.2 
 quels aqueuses des acides sulfoniques qui ont été débarrassées dans une large mesure des constituants insaponifiables, presque tout l'hydrocarbure dissous hydrotropiquement passe, sous forme de mélanges azéotropiques, avec les premières fractions des alcools. Le traitement ultérieur des solutions des acides sulfoniques, exemptes des hydrocarbures utilisés pour l'extraction, peut être effectué de diverses manières variées selon les applications envisagées. 



   La distillation des extraits des hydrocarbures en vue de récupérer l'agent d'extraction et l'hydrocarbure à poids moléoulaire élevé servant de matière première est réalisée avantageusement au moyen de vapeur d'eau avec addition de petites quantités d'acide sulfurique, de chlorure de sodium ou d'une substance ayant un pouvoir de   relargage   similaire, De ee fait on évite une effervescence à la fin de la distillation. 



   Les acides sulfoniques qui s'obtiennent par le présent procédé et qui sont débarrassés dans une large mesure des   hydrooar-   bures servant de matières premières constituent de précieux produits bruts pour la préparation d'agents de lavage et d'agents auxiliaires,de l'industrie des textiles. 



     EXEMPLE 1 :   D'après l'exemple 1 de l'addition belge ? 
 EMI2.3 
 444 546ci-âessus, on prépare de la manière suivante une solution-méthanolique aqueuse d'acides 3ulfoniques qui eontient 33 % dlaoîdes sulfoniques ( poids moléculaire 280'), 6,5 % d'a- aide sulfurique figurant en majeure partie sous forme de l'éther- 
 EMI2.4 
 sel méthylique de Itacide sulfurique et 3,3 % de matière insapo- nifiable;

   on traite un mélange d'hydrocarbures ( préparé par 
 EMI2.5 
 hydrogénation d'une fraction, bouillant entre 22p et 320 , du produit obtenu par réaction d'oxyde de aarbone avee de lthydro- gène ) par l'anhydride sulfureux et l'oxygène tout en exposant le mélange réactionnel aux radiations de lampes plongeuses à vapeur de mercure et en l'extrayant continuellement au moyen d'un mélange de 3 parties en volume de méthanol et 2 parties en volume d'eau. on prend 3000 parties en poids'de la solution ainsi obtenue ( contenant 99 narties en poids d'huile neutre   'et   oncles remue dans un récipient séparateur avec 600 parties en poids de 
 EMI2.6 
 2.2.4-triméthyle-o4ntane après un bref repos on sépare'les couches.

   On obtient 3800 parties en poids de la couche inférieure des acides sulfoniques et 40o parties en poids de la'aouehe supé- rieure des hydrocarbures qui contient 63 parties en poids d'huile neutre. En répétant cette opération deux fois on obtient 575 et 595 parties en poids respectivement de la ooushe supérieure des hydrocarbures qui contiennent encore 26,5 et 6,0'parties en poids d'huile neutre respectivement.

   En totalité on a éliminé par   @e   traitement 95,5 parties en poids d'huile neutre.' 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
 EMI3.1 
 , a; .stnaer,tation jusquà 1850 paitiès en poids on'a.ébarràsse 'ÓOÏIiplÈitement 'du .":4-tr3.méthy2e-:pentane, dissous 1'J:M!'o- , t1opi'yuukeù%'"iLib 'la solution, la. solution Se's aoldeB sulfoniques privés de'l'huile.'Elle #ontient'alors encore 0,3 %, donc zou total' '5.5' partie,s 'en poids, de matières insaponifiables. par conséquent; 95 % de l'huile neutre primitivement présente ont été éliminés. 



     La   traitement'ultérieur de la solution desacides   sulfo-   
 EMI3.2 
 niques' peut *9,tre effectué d'après les indications de, l.exemple 1 de l'addition belge N  '44'4 546 déjà 'citée. De cette façon'une plus .petite portion de l'huile neutre'passé à la distillation de-sorte que la couche   d'acides   sulfoniques, ayant une   teneur-'   de ,15   %'.en,   ces acides ( poids moléculaire 280 ), ne   contient que   0,6 % d'huile neutre. , 
 EMI3.3 
 A'Prs'lavoir réuni les Ocouohes, d 'b.yd:;oo#ar'bures on les distille à- "2,a. .vapeur ,d'eau en ajoutant 10 parties en poids d'acide sulfurique à po %;

   on obtient un 2:2.4-triméthy.e-pentane qui est   souille,par   ,de petites quantités des constituants facilement volatils de l'huile neutre et que l'on peut réutiliser pour l'ex-   traction'sans     purification     ultérieure.   comme résidu de la distil- 
 EMI3.4 
 . lation à,la vapeur d'eau, il reste à coté de la phase aqueuse,   l'huile   neutre exempte de solvant. 



     Si.l'on   effectue l'extraction non pas dans un récipient séparateur mais en continu dans une colonne de lavage on obtient des résultats pareillement favorables. 
 EMI3.5 
 



  BXEMPItE' 2 0n agite dans un-récipient séparateur, avec 500 parties en- poids ,e'.arselohexane, 1000 parties en poids d'une so-, lùààO1.MéthànoàiqUe aqueuse d'acides sulfoniques préparée d'après l'exemple 1, en se servant d'un mélange de 3 parties en volume de méthanol et,2 parties en volume d'eau, contenant 21,26 % d'a- 
 EMI3.6 
 cides sulfoniques .( poids moléculaire 280 ), 6,94 ô d'acide sul- furique et 3   %-'de   matières   insaponifiables.   Apres repos et sépa-   ,ration   des   o-ouches     on.     obtient   1150 parties en poids d'une couche 
 EMI3.7 
 1nfêrire, Aaèides sulfoniques et 350 parties en poids d'une . eouhe 'supérieure.dthydroaarbures qui oontient 19,4 parties en poids d'huile neutre.

   En répétant l'opération deux fois on élimine,eneôre--6 et z parties en poids dihuile neutre respectivement,'o3;tWU total 27)3 parties en poids ou 90 % des ingrédients insaon2fiabzeg contenus dans la matière première.'' :mn';!;Joursu1'vant le traitement'de la solution d'ao1dés' sul- foniques exempte d'huile,   ''comme   il est décrit dans Il.exemple 1, .on   obtient   un produit final qui, pour une teneur de 74,8 % en . 
 EMI3.8 
 aeidas'sulfoniques ( poids moléculaire 280 ), renferme 0,82 %   d'huile neutre.    



     EXEMPLE 3 :   On agite, avee 500 parties en poids de cyclo-   hexane, 1000    parties   en poids d'une solution alcoolique aqueuse diacides sulfoniques préparée d'après l'exemple l avec de l'al- 
 EMI3.9 
 cool éthylique au-lieu d'avea d'aloool méthylique et contenant 2,82 , d'acide sulfonique ( poids moléculaire 280 ), 6,9 9 ô d ta- cide sulfurique et 4 % de matières insaponifiables. Après repos et   séparation-,, on   obtient   1180   parties.en poids d'une couche in- 
 EMI3.10 
 férieure' dtacides sulfoniques et 320 parties en poids d'une oou- ehe supérieure d'hydrocarbures, laquelle contient 20,4 parties en poids d'huile neutre.

   En répétant deux fois l'extraction on élimine'encore 9,7 et 5,4 parties en poids d'huile neutre   respec-   tivement, donc au total 35,5 parties en poids, ce qui correspond à 89 % de la quantité d'huile neutre contenue dans la matière   première 6. -   
En poursuivant, comme il est décrit dans l'exemple 1, le traitement de la solution d'acides   sulfoniques   exempte d'huile, 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 on obtient un produit final qui, pour une teneur de 74,2 % d'acides sulfoniques ( raids moléculsire 280 ) ronferme 0,78   %   d'huile neutre.

Claims (1)

1. R E S U M E .

   1.) Un procédé permettant de séparer.des acides sulfoniques poids moléculaire élevé d'avec des constituants insolubles dans l'eau, prooédé qui consiste principalement à extraire à l'aide d'hydrocarbures saturé?, non. sromstiques et à bas point d'ébul- lition, des @oides sulfoniques pris sous la forme de leurs solutions dans des mélanges d'eau et d'alcools, acides qui ont été préparés par réaction d'anhydridesulfureux et d'oxygène avec des hydrocarbures saturée, non aromatiques, à poids moléculaire élevé.

   2.) Un mode d'exécution du procédé spécifié sous 1), dans lequel on utilise, comme hydrocarbures saturas non aromatiques, à bas point d'ébullition, des hydrooarbures aliphatiques très ramifiés, comportant 6 à 10 atomes de carbone, de préférence le 2 ,2.;-trin=éthyle-pentane.

   3.) A titre de produits industriels nouveaux, les acides sulfoniques préparés par le procédé spécifié sous 1) ou 2) et leur application dans l'industrie..