NO814347L - Fremgangsmaate til adskillelse av svovelsyre fra den ved sulfoksydasjon av parafiner dannede reaksjonsblanding - Google Patents

Description

Ved sulfoksydasjon av lineære parafiner etter lys-vannfremgangs-måten, dvs. med<S>ø2og P2i nærvær av vann og med UV-lys, oppstår etter adskillelse av uoppløst parafin en blanding av parafin, vann og alkansulfonsyre og svovelsyre. Sammenset-ningen av denne blanding er avhengig av det anvendte parafins kjedelengde. Ved sulfoksydasjon av et parafin av kjedelengder C-L2~^1g°9"et maksimum ved C-^-C.^får man eksempelvis etter utdrivning av S02 en blanding omtrent av følgende sammen-setning: 37,5% vann, 32% parafin, 23% alkansulfonsyre og 7,5% svovelsyre.

Denne blanding er en helt klar oppløsning og skal i' det følgende betegnes som ekstrakt. Det dreier seg derved sann-synligvis om en mikroemulsjon av parafin i den vandige svovelsyre, idet alkansulfonsyren virker som solubiliseringsmiddel.

For fremstillingen av rent alkansulfonsyre-tfa-salt som som

lett biologisk avbyggbart tensid har stor betydning, er nærvær av svovelsyre meget forstyrrende da ved nøytralisasjonen oppstår en tilsvarende del natriumsulfat.

Det er derfor tidligere alltid igjen foretatt forsøk til

å påvirke ekstraktet således at det foregår en adskillelse av svovelsyre. Således er det for eksempel kjent at en oppvarmning av ekstraktet til ca. 90°C fører til en delvis adskillelse av svovelsyre. Denne teknisk oppnåelse av adskillelse ligger imidlertid bare ved ca. 35% av den samlede mengde H-^SO^. Det er likeledes kjent til ekstraktet å sette svak polar alkohol med minst 5 karbonatomer for å tilveie-bringe en separering i en organisk fase som inneholder den samlede mengde sulfonsyre og en vandig fase, som omtrent inneholder den samlede svovelsyre. Ulempen ved denne fremgangsmåte ligger på den ene side i den store mengde alkohol som må tilsettes til ekstraktet (mellom 20-80 g alkohol pr.

100 g ekstrakt) og på den annen side i den vanskelige adskillelsen av alkohol fra parafin. Det er endelig kjent

til ekstraktet å sette svakt_.'polare organiske oppløsnings-midler som eter, ketoner, estere og alifatiske ketoestere. Ulempen også ved denne fremgangsmåte ligger i den store mengde oppløsningsmiddel til adskillelse av svovelsyre. Denne anvendte mengde angir i litteraturen med 30-100 g pr. 100 g ekstrakt.

Det forelå derfor den oppgave å frembringe en mest mulig kvantitativ adskillelse av svovelsyren under tilsetning av minst mulig mengde av et hjelpemiddel. Det er nu funnet at man kan oppnå dette mål, idet man til den ved sulfoksyda-sjonen av parafiner dannede reaksjonsblanding tilsetter et organisk amin og adskiller de derved utskilte faser av vann og svovelsyre.

Fortrinnsvis anvender man for adskillelsen av svovelsyre organiske aminer med formel

idet R<1>betyr C^-C^g-alkyl, C^-Cg-cykloalkyl, fenyl som kan være substituert med 1 til 3 C,-C^-alkylgrupper eller en C-,-CQ-alkylgruppe eller hvis R betyr en gruppe med formel 12., 2 1 -X-iiR R ogsa betyr nydrogen, R har samråe betydning som R og i tillegg betyr hydrogen, R 3 har samme betydning som R1 og i tillegg betyr hydrogen eller en gruppe med formel -X-rJR 1 R 2og X betyr fenylen eller Cg-C-^-alkylen. Spesielt foretrukket er slike aminer med overnevnte formel som bare inneholder alkyl- respektiv alkylengrupper, spesielt rett-linjede alkyl- respektiv alkylengrupper.

Agnede aminer av denne type er alifatiske mono- di- og trialkylaminer, idet alkylrestene kan være såvel rettlinjet som også forgrenet. Likeledes egnet er tilsvarende cyklo- alifatiske mono-, di- og trialkylaminer. Også aromatiske aminer som f.eks. xylidin eller etylanilin viser den ønskede virkning likeledes som også langkjedede alifatiske diaminer.

Aminer som viser en spesiell god virkning er heksylamin, heptylamin, oktylamin, diisobutylamin, dibutylamin, dipentyl-amin, diheksylamin, tributylamin, dibutylmetylamin, tripentyl-amin, triheksylamin, cykloheksylamin, dicykloheksylamin, tricykloheksylamin, diamino-oktan-1,8-anilin, o-toluidin, p-toluidin, xylidin, 2-etylanilin, o-diaminobenzen, amino-difenyl og p-nonylanilin.

Disse aminer tilsettes i en mengde i fra 1 til 5, fortrinnsvis 2 til 4 vektsdeler referert til 100 vektdeler ekstrakt til den rå sulfoneringsblanding (ekstrakt). På forhånd befris ekstraktet dessuten for deri oppløst restmengder av SO^• Adskillelsen av underfasen av vann og svovelsyre foregår under tilsetning av aminer allerede ved værelsetemperatur. For å oppnå en mest mulig fullstendig adskillelse av svovelsyren er det fordelaktig å oppvarme ekstraktet til ca. 20 til 130, spesielt 90 til 95°C. Etter tilsetning av aminer lar man blandingen dessuten stå ca. 30 til 60 minutter og adskiller deretter den dannede underfase som består av ca. 20%ig vandig svovelsyre og inneholder praktisk talt den samlede opprinnelige i ekstraktet tilstedeværende mengde svovelsyre.

Denne svovelsyre kan opparbeides videre i en adskilt fremgangsmåte. Den gjenblivende øvrige fase består av ikke omsatt restparafin og alkansulfonsyren, idet en del av denne alkansulfonsyren foreligger i form av et salt med det som fase-adskillelsesmiddel tilsatte amin.

Den overnevnte fremgangsmåte utmerker seg spesielt ved at man oppnår en fullstendig adskillelse av sveovelsyren, idet imidlertid den nertil nødvendige aminmengde er omtrent med faktor 10 lavere enn ved de hittil for dette formål benyttede svakt polare oppløsningsmidler. En ytterligere fordel ligger deri., at de organiske aminer ikke vandrer med svovelsyren i den vandige underfase, men forblir fullstendig med alkansulfonsyren i overfasen. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen anvendes spesielt til adskillelse av rå sulfoneringsblandinger som stammer fra sulfoksydasjon av n-parafiner med 7 til 30, fortrinnsvis 10 til 20 C-atomer.

Eksempel 1

Til 100 vektdeler av et avgasset ekstrakt med følgende s ammens e tning:

setter man under omrøring 3 vektdeler di-n-pentylamin ved 9 5°C og etteromrører i 5 minutter. Deretter holder man blandingen ca. 45 minutter i en oppvarmet skilletrakt, idet ekstraktet deler seg i to faser. Deretter fjerner man den fargeløse vandige svovelsyre som underfase. Man får 35 vektdeler av en ca. 20%ig svovelsyre hvis innhold bestemmes titrimetrisk. Referert til den i ekstraktet tilstedeværende svovelsyre adskilles 92%.

E ksempel 2

Til 100 vektdeler av det avgassede ekstrakt ifølge eksempel

1 setter man ved værelsetemperatur 3,5 g tri-n-butylamin og lar det omrøre i 10 minutter. Deretter har man blandingen i en oppvarrabar skilletrakt og adskiller tilsvarende eksempel 1 svovelsyren som vandig underfase. Man får 35,5 g vandig svovelsyre som inneholder 9 4,6% av den opprinnelige i .eksrt .. traktet tilstedeværende mengde svovelsyre.

Eksempel 3

100 vektdeler av det avgassede ekstrakt ifølge eksempel 1 utrøres med 3,5 vektdeler dicykloheksylamin i form av 9,5 vektdeler alkansulfonsyre-dicykloheksylammoniumsalt ved 90°C og opparbeides deretter tilsvarende eksempel 1. Man får etter adskillelsen 35,2 g vandig svovelsyre som inneholder 9 3% av den opprinnelige i ekstraktet tilstedeværende mengde av svovelsyre.

Eksempel 4

100 vektdeler av det avgassede ekstrakt ifølge eksempel 1 foradskilles ved oppvarming ved 90°C, idet 33% av den tilstedeværende svovelsyre forblir i form av en ca. 23%ig svovelsyre i underfasen som adskilles. Deretter tilsetter man 4 vektdeler n-heksylamin og opparbeider videre ifølge eksempel 1. Man får som underfase ytterligere 60% av svovelsyren således at 9 3% av den til sammen tilstedeværende mengde av svovelsyre adskilles.

Ytterligere eksempler som ble utført analogt eksemplene 1-4 er oppført i følgende tabell. De i alle eksemplene angitte mengder av amin er valgt således at innholdet av rest-svovelsyren tilsvarer den nuværende spesifikasjon for handelsvanlig alkansulfonater. Ved tilsetning av en større aminmengde lar dette restinnhold seg i alle tilfeller videre nedsette.

Claims (6)

1' . Fremgangsmåte til adskillelse av svovelsyre fra den reaksjonsblanding som fremkommer ved sulfoksydasjon av parafiner, karakterisert ved at man blander reaksjonsblandingen med et organisk amin og adskiller den derved utskilte fase av vann. og svovelsyre.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at reaksjonsblandingen blandes med et organisk amin med formel

idet R <1> betyr C^ -C^ g-alkyl, C^ -Cg-cykloalkyl, fenyl som kan være substituert med 1 til 3 C-^-C^-alkylgrupper eller en C-,-Cq-alkylgruppe eller hvis R 3 betyr en gruppe med formel -X-tfR 1R 2 , også betyr hydrogen, R 2 har samme betyd-1 3 nmg som R og x tillegg betyr hydrogen, R har samme betydning som R^ og i tillegg betyr hydrogen eller en 1 2 gruppe med formel -X-^R R og X betyr fenylen eller Cg-

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakteriser ved at reaksjonsblandingen blandes med et organisk amin med formel

1 3 idet R betyr C^ -C^ g-alkyl eller hvis R betyr en gruppe med formel -X-WR^R , også betyr hydrogen, R^ samme betyd-1 3 nmg som R og i tillegg betyr hydrogen, R har samme betydning som R <1> og i tillegg betyr hydrogen eller en gruppe med formel -X-WR 1 R 2og X betyr Cg-C12~ alkylen•

4. Fremgangsmåte ifølge krav l,k'a rakterisert ved at reaksjonsblandingen blandes med et organisk amin med formel

1 3 idet R betyr rettlinjet C-j-C, _-alkyl eller hvis R betyr en gruppe med formel -XrJR 1R 2 , betyr også hydrogen, R 2 samråe betydning som R 1 og betyr i tillegg hydrogen, R 3 har samme betydning som R <1> og betyr i tillegg hydrogen eller en gruppe 1 2 med formel -X-tfR R og X betyr rettlinjet Cs-C-^-a-lkylen.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at aminene anvendes i en mengde på 1-5 vektdeler, fortrinnsvis 2-4 vektdeler pr. 100 vektdeler ekstrakt.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at svovelsyrens adskilli else foretas etter tilsetning av miner ved en temperatur på 20-130°C, fortrinnsvis ved en temperatur på 90-100°C.