способ получения сульфоксидов

Формула изобретения

Способ получения сульфоксидов окислением нефтяных сульфидов пероксидом водорода в присутствии катализатора, отличающийся тем, что в качестве нефтяных сульфидов используют экстракты фенольной очистки маловязкого масляного дистиллята сернистой нефти.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу получения сульфоксидов из нефтяного сырья, которые находят применение во многих областях народного хозяйства: в гидрометаллургии при обогащении редких и благородных металлов; для решения экологических проблем, лечения сельскохозяйственных животных, повышения урожайности сельскохозяйственных культур и др.

Известны способы получения нефтяных сульфоксидов окислением прямогонных керосино-газойлевых фракций сернистых нефтей пероксидом водорода с последующим извлечением образовавшихся сульфоксидов из оксидата методом жидкостной экстракции [1, 2]

Недостатком этих способов является малое содержание в сырье органических сульфидов (0,8-1,2 мас. сульфидной серы), в результате чего возникает необходимость стадии выделения сульфоксидов из окисленных фракций экстракцией. Стадия выделения превалирует в общей технологии получения нефтяных сульфоксидов и определяет основные капитальные и эксплуатационные затраты. Исследованиями ряда организаций показано, что в некоторых областях могут использоваться оксидаты без экстракции сульфоксидов при условии более высокой концентрации сульфидной серы в исходном сырье.

Целью изобретения является увеличение выхода сульфоксидов при окислении сырья и упрощение процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве сырья используют экстракт селективной очистки маловязкого масляного дистиллята сернистой нефти.

Предлагаемый способ позволяет увеличить выход сульфидов за счет большего содержания органических сульфидов в сырье (в 3-3,5 раза больше, чем в керосино-газойлевых фракциях), расширить сырьевую базу и в некоторых случаях исключить стадию выделения целевого продукта жидкостной экстракцией.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами. Изучено окисление предлагаемого сырья пероксидом водорода в присутствии кислот, карбонильных соединений и некоторых соединений металлов. В качестве сырья для окисления использовали экстракт фенольной очистки маловязкого масляного дистиллята туймазинской нефти (фракция 300-400^oC) арендного предприятия "Ново-Уфимский НПЗ" с параметрами: плотность 0,97-0,98; вязкость при 50^oC 14-15 сСт, содержание общей серы 3,6% сульфидной 3,1%

Селективное окисление сульфидов, содержащихся в экстракте, в сульфоксиды проводили в трехгорлой колбе, снабженной механической мешалкой, термометром и обратным холодильником. Колбу помещали в водяную баню для термостатирования. Сырье с катализатором загружали в колбу и при достижении заданной температуры в один прием вводили пероксид водорода. Момент контакта окисления с сырьем фиксировали как начало реакции. По окончании опыта углеводородный слой отделяли от водной фазы в делительной воронке и каждый слой анализировали.

В углеводородной фазе определяли содержание сульфоксидной серы потенциометрическим титрованием и кислотность.

Изучали также состав сульфоксидов с использованием хромато-масс-спектрометра типа 4021 фирмы "Финниган", США. Сульфоксиды представлены в основном оксидами алкилпроизводных би- и тритиоцикланов. В оксидате помимо сульфоксидов содержатся углеводороды, неокисленные сульфиды и тиофены. Уместно отметить, что сульфоксиды из фракции 260-360^oC сернистой нефти являются преимущественно оксидами производных моно- и битиоцикланов. В исходном сырье анализировали содержание сульфидной серы методом потенциометрической иодометрии и общей серы ламповым методом.

В работе использовали пероксид водорода с концентрацией 27,5 (ГОСТ 177-88) в качестве катализаторов: ледяную уксусную кислоту, концентрированные растворы азотной, серной (94-96%) и соляной кислот (36,5); перегнанные кетоны (чистота 99%) и реактивные соединения металлов.

1. Окисление в присутствии кислот.

В табл. 1 приведены результаты опытов.

Как видно из табл. 1 в присутствии кислот в качестве катализатора до 80% сульфидов селективно окисляются в сульфоксиды. При использовании смеси кислот содержание сульфоксидной серы в оксидате выше, чем в присутствии каждой из кислот в отдельности.

2. Окисление в присутствии карбонильных соединений.

В табл. 2 приведены результаты опытов.

Как видно из табл. 2, карбонильные соединения ускоряют окисление сульфидов в сульфоксиды. Наиболее высокую активность проявляют ацетон и циклогексан. При этом оксидат содержит мало кислых примесей в отличие от использования кислот.

3. Окисление в присутствии металлов.

Результаты опытов приведены в табл. 3.

Соединения ванадия, вольфрама и молибдена ускоряют окисление сульфидов в сульфоксиды. Наиболее высокую активность проявляют соединения молибдена, которые мало уступают по каталитической активности кислотным катализаторам и кетонам.

Таким образом, на основе изучения окисления сульфидов экстракта селективной очистки маловязкого масляного дистиллята сернистой нефти в присутствии различных катализаторов установлен высокий выход сульфоксидов по сравнению с известными.