202906. lajstromszámú szabadalom • Eljárás petróleumszulfonát kinyerésére
1 HU 202 906 B 2 A találmány tárgya eljárás petróleumszulfonát kinyerésére kőolajfrakciók óleumos vagy kén-trioxidos finomításánál, szulfonálásánál (például fehérolajgyártásnál) keletkező savas olajból. A petróleumszulfonátok alkil-aromás szulfonsavak sói (Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie 4, Auf!., Band 18.1.). A fokozódó kereslet hatására, régebbi melléktermék jellege helyett, jelenleg már növekvő részét céltermékként állítják elő. Különösen keresettek az olajoldható szulfonsavak - mahagóni savak - sói, amelyeket kiterjedten alkalmaznak motorolaj-adalékok, fúrási és kőolajtermelési segédanyagok, flotálószerek, fémmegmunkáló-olajok, zsírtalanító készítmények, korróziós inhibitorok, bőr- és textilipari kikészítő-, ill. emulgeáló anyagok előállítására. A szulfonálás eredményeképpen keletkező mahagóni szulfonsavak a reagálatlan olajfázisban oldódnak, abból nyerhetők ki. A savgyantának nevezett fázisban különül el a szulfonálószerrel bevitt és/vagy a szulfonálás folyamán keletkezett kénsav, a nem kellően oleofil szulfonsavak - általában poliszulfonált termékek - és gyantás anyagok fő tömege, míg egy részük éppen a mahagóni szulfonsav igen jó felületaktív tulajdonsága miatt visszamarad az olajfázisban, szennyezve azt. A mahagóni szulfonsavak kinyerése savas állapotban, vagy a sóképzés megtörténte után végezhető. A kinyerés elsősorban a neutrálolajtól, esetenként a szervetlen savaktól, illetve sóktól való elkülönítést jelenti. A szakirodalom szerint általában oleofil és hidrofil oldószerek közötti különböző mértékű megoszlás jelenségét hasznosítják, de a szervetlensó-tartalom csökkentésére oldhatatlan só képzése is előfordul. A 4321215 lajstromszámú USA-beli szabadalom szerint savas olajokat elegyítenek C1-C4 alkoholok vizes oldatával és az elkülönülő neutrálolaj eltávolítása után semlegesítenek. A semlegesítés előtti poláros oldószerrel való kezelés (víz, alkohol) igen korrozív körülményeket teremt. A 4269789 lajstromszámú USA-beli szabadalom szerint a semlegesített savas olajhoz C5-C10 alkán szénhidrogént, vizet és C1-C4 alkoholt adnak, ülepítés után középső fázisból kapják a csökkentett olaj- és sótartalmú terméket. Az olajos fázis hígítása szénhidrogénekkel az olaj további feldolgozását drágítja és nehezíti meg. A 4087456 lajstromszámú USA-beli szabadalom szerint oleofil alkoholt, alkilfenolt, aldehidet egy sósvizes fázis elkülönítéséhez, amelyek eltávolítását, illetve kinyerését az eljárás nem tartalmazza, visszamaradásuk a szulfonátot és esetenként a neutrálolajat is szennyezi. A 6602619 lajstromszámú hollandiai szabadalmi leírás szerint szénhidrogén oldatban kalciumsóként választják le a szulfonsavak melletti kénsavtartalmat. A kénsav CaSŰ4 alakjában való leválasztása mindig az egyidejű kalcium-szulfonát képződés lehetőségével jár. Ez utóbbi tulajdonságai lényegesen eltérnek a kívánt nátrium-szulfonátokétól. A 7378127 lajstromszámú japán szabadalom egy csőreaktorban végzett szulfonálás kivitelezésére vonatkozik. A példában említett izopropil-alkohol jelenlétében történő semlegesítés csak a nautrálolaj és a szulfonát elválasztását hivatott elősegíteni, az eljárás a szulfonát tisztításával, szervetlensó-mentesítésével nem foglalkozik. A 177232 lajstromszámú magyar szabadalom a körülmények megadása nélkül tartalmaz utalást az ismertetett eljárással előállított szulfonát extrakcióval és/vagy bepárlással történő dúsítására. A példában alkalmazott vizes-izopropil-alkoholos kezelés csak a neutrálolaj fő tömegének elkülönítésére szolgál és az előállított szulfonátkészítmény az eljárás során keletkezett összes szervetlen sót tartalmazza. Az így nyert szulfonát meghatározott célokra, például kőolajok fokozott hatékonyságú kitermeléséhez igen jól alkalmazható, de számos felhasználásra, például motorolaj-adalékként, korróziós inhibitorként, stb. nem használható, ezen célokra a nagytisztaságú szulfonát készítmény a megfelelő. Olyan szulfonátkinyeiési módszert kerestünk, amely a fenti hátrányokat kiküszöböli és így biztosítja a visszanyert olajfázis könnyű feldolgozhatóságát fehérolajokra, valamint az előállított szulfonát alacsony szervetlensó-tartalmát. Kísérleti munkánk során felismertük, hogy a két kis móltömegű alkoholt: etanolt és izobutanolt elkülönítetten használva extraháló közegül a kitűzött követelmények teljesíthetők. A szulfonálás savas termékét semlegesítés után vizes etanollal kezelve választjuk el a neutrálolajat, amely ebben az esetben idegen anyagként csak kis mennyiségű etanolt és vizet tartalmaz és így egyszerűen és gazdaságosan dolgozható fel akár gyógyászati fehérolaj végtermékké is, az elkülönített szulfonát- és szervetlensó-tartalmú vizesetanolos oldatot az etanol lehajtása után izobutanollal elegyítve és pH-ját 8-9 értékre beállítva, olyan, kevés izobutanolt tartalmazó, vizes oldat választható el alsó fázisként, amely a szervetlen sók zömét tartalmazza. Ugyancsak felismertük, hogy az izobutanolos szulfonát oldat szűrési segédanyag alkalmazása melletti leszűrésével a fázishatáron megjelenő „fátyolszerű” és az esetleges lebegő szennyeződések eltávolíthatók és ezzel biztosítható a kinyert szulfonát egyenletes tisztasága. A találmány trágya tehát eljárás petróleumszulfonát kinyerésére 40 °C-on 10-80 mnr/sec viszkozitású alapanyagnak óleumos vagy kén-trioxidos szulfonálással előállított, savgyantától elválasztott savas olajából, amelynek során a savas olajat 5-15 tömeg%-os nátrium-hidroxid oldattal, 40-70 cC-on - előnyösen 50- 60 °C-on - semlegesítjük, 10-20 tömeg% - előnyösen 16-17 tömeg% - mennyiségű etanol:víz 1,3:0,7- 0,7:1,3 térfogatarányú - előnyösen 1:1 térfogatarányú - elegyével 50-80 'C-on - előnyösen 65-70 'C-on - összekeverjük, ülepítés után a fázisokat elválasztjuk, a felső, gyakorlatilag szulfonátmentes olajfázist elkülönítjük, az alsó vizes-etanolos szulfonátoldatból az etanolt lehajtjuk és a sűrítményhez annyi izobutanolt 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
