Технология производства нефтяных сульфоксидов

• Автор: Мустафин, Харис Вагизович
• Шифр специальности: 05.17.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 134 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.
Глава 1. Современное состояние по исследованию и получению концентратов сульфоксидов из средних фракций нефти.

1.1. Ссраорганические соединения дизельных фракций нефти.

1.2. Методы выделения сернистых соединений из средних фракций нефти

1.3. Методы окисления сульфидов.

1.4. Некоторые сведения по применению концентратов сульфоксидов и сульфонов, выделенных из дизельной фракций

1.5. Каталитические методы очистки дизельных фракций от сернистых соединений

Глава 2. Характеристика исходного сырья, вспомогательных материалов, продуктов и методы исследований

2.1. Характеристика исходного сырья и вспомогательных материалов.

2.2. Характеристика продуктов

2.3. Лабораторные установки и методики экспериментов.
2.4. Аналитический контроль процесса.
Глава 3. Инициированное окисление нефтяных сульфидов в присутствии
альтернативных окислителей.
3.1. Инициированное окисление нефтяных сульфидов кислородом воздуха
3.2. Озонолиз нефтяных сульфидов в среде органических растворителей
3.3. Инициированное окисление нефтяных сульфидов оксидатом гидроочищенной нефтяной фракции.
Глава 4. Каталитическое окисление нефтяных сульфидов водными растворами гидропероксида этилбензола.
4.1. Окисление нефтяных сульфидов кислым конденсатом.
4.2. Каталитическое окисление нефтяных сульфидов кислым конденсатом.
4.3. Окисление нефтяных сульфидов в присутствии птолуолсульфокнслоты
4.4. Сочетание процесса окисления и гидроочистки дизельной фракции высокосернистых нефтей
Глава 5. Разработка технологии производства нефтяных сульфоксидов.
5.1. Разработка оптимального технологического режима стадии окисления на лабораторной и опытнопромышленной установках.
5.2. Разработка оптимального технологического режима стадии экстракционного извлечения сульфоксидов из оксидата фракции 00С на лабораторной и опьггнопромышленной установках.
5.3. Принципиальная технологическая схема установки получения нефтяных сульфоксидов.
Выводы.
Список литературы


Применение физико-химических методов обесссривания экстракцией различными минеральными и органическими кислотами ссраорганнчсскнх соединений нефти представляет интерес при получении сернистых концентратов, которые в дальнейшем могут служить сырьем для производства товарных продуктов. Окислительные потенциалы сульфидов значительно ниже окислительных потенциалов тиофена и ароматических углеводородов []. Эго свойство сульфидов положено в основу получения сульфоксидов и сульфонов. Физические и химические свойства сульфидов подробно рассмотрены в обзоре Е. Н. Карауловой [] и монографии С. Оаэ []. Окисление сульфидов пероксидом водорода, гидропероксидами, кислородом воздуха достаточно подробно изложено в обзорах Г. Д. Гальпсрна []. Г.А. Толстикова [], А. Х. Шарипова []. В последние годы все большее внимание исследователей привлекают в качестве окислителя пероксид водорода и гидропероксиды ввиду возможности организации производства сульфоксидов и сульфонов на их основе. Одним из самых широко используемых и перспективных окислителей сульфоксидов является пероксид водорода благодаря его доступности и сравнительной дешевизне. По своей реакционной способности он уступает надкислотам и гидропероксидам [, -]. Для окисления сульфидов широко используются водные растворы пероксида водорода, так как это позволяет сравнительно легко управлять процессом окисления []. Так, Гальперн Г. Д. с сотрудниками [] окисляли сульфиды до сульфоксидов %-ным водным раствором Н> в присутствии уксусного ангидрида и в уксусной кислоте. В присутствии уксусной кислоты в первую очередь подвергаются окислению насыщенные сульфиды, затем -ароматические сульфиды. Глубина окисления ароматических сульфидов повышается примерно в три раза при использовании уксусного ангидрида. При избытке пероксида водорода возможно окисление производных тиофена. При получении сульфоксидов из нефтяного сырья используются два способа получения концентрата сульфоксидов. По первому способу на первой стадии из исходной нефтяной фракции экстракцией избирательными растворителями получают конценграт сульфидов, а на второй стадии концентрат сульфидов окисляют до сульфоксидов. Второй способ основан на окислении сульфидов непосредственно в нефтяной фракции, после этого образующиеся сульфоксиди извлекают методом жидкостной экстракции. КООН - окислитель (надкислота, пероксид водорода или гидропероксид). Механизм этой реакции является весьма сложным и недостаточно изученным. Основная проблема состоит в том, чтобы выяснить, каким образом один из атомов кислорода пероксида отщепляется и присоединяется к молекуле сульфида. И Х' - полярный растворитель или кислота. По указанному механизму происходит гетсролнтичсскос элсктрофиль-ное взаимодействие. Окислитель в этом комплексе сильно поляризован растворителем и сульфидом. За счет образования связи кислород-сера разрыхляется связь - О-О- в окислителе и потенциально образуется катион (ОН/, который с переносом заряда присоединяется к сере сульфида, образуя RiR2S'OH'-4acT»my. Эта частица существует только в виде более или менее устойчивой соли (1. Разрыв связи - 0-0-перокенда в тройном комплексе тем вероятнее, чем устойчивее в данных условиях jRiR^S'OH] X' и ROH. Сульфоксиды, выделившиеся при этом, могут ассоциироваться с окислителем, вызывая торможение реакции. Они лишь тогда не изменяют скорость окисления, когда их связывает удачно выбранная среда реакции. Таким образом, представленный механизм одинаково хорошо учитывает как влияние сульфида, окислителя и растворителя, гак и сульфоксида на процесс окисления и в определенной мере позволяет объяснить многочисленные экспериментальные данные. Первая промышленная схема получения концентрата сульфоксидов из нефтяного сырья разработана на основе концентрата сульфидов [8]. Последний был выделен из дизельного топлива отработанной серной кислотой процесса алкилирования с последующим окислением сульфидов пероксидом водорода. К достоинствам процесса относятся простота схемы, возможность получения концентрата сульфидов, который сам может использоваться как товарный продукт и повторно применяться в качестве экстрагента отработанной серной кислоты.