Sulfolane: Magic Extractor or Bad Actor? Pilot-Scale Study on Solvent Corrosion Potential

2.2. Sintez va ishlab chiqarish
Sulfolan reaktiv bo'lmagan, suvda eruvchan, dipolyar, aprotik sanoat erituvchisidir, u birinchi bo'lib Shell Oil Company tomonidan 1940-yillarning boshlarida ishlab chiqarilgan va patentlangan. Sulfolanni sintez qilishning dastlabki jarayoni oltingugurt dioksidi (2) va butadien (1) reaktsiyasi natijasida olingan 3-sulfolenni (3) gidrogenatsiyalashga asoslangan (1-sxema).



(1) (2) (3)
Sxema 1. Sulfolan sintezining sanoat jarayoni.
Shuningdek, biz sulfolan sintezining ba'zi tanlangan namunalarini tasvirlab berdik. 1982 yilda sulfolanni boshlang'ich reaktiv sifatida 1,4-dihalobutan va oraliq moddalar sifatida sulfoksid bilan sintezi taklif qilingan. Bir necha yil o'tgach, sulfid → sulfoksid oksidlanishida silika asosidagi titanium / tartarik kislota katalizatorlari ishlatilgan. Vodorod peroksid (H2O2) o'z ichiga olgan eritmada to'xtatilgan silika yoki molekulyar elaklarda bir nechta titan hosilalari sulfidlarni sulfoksidlarga selektiv oksidlanishining yuqori rentabelligini keltirib chiqardi. Sulfoksidlar organik sintezda oraliq moddalar sifatida muhimligi sababli sulfid → sulfoksidni tanlab oksidlanishi qiyin kechadi; shuning uchun ko'p miqdordagi qo'llab-quvvatlanadigan reagentlar (vodorod peroksid, xrom kislotasi, nitrat kislota, ozon, marganets dioksid, peratsidlar) sinovdan o'tkazilib, reaksiya vaqtining ko'payishi yoki toksik va tirnash xususiyati beruvchi qidiruv moddalarning paydo bo'lishi kabi ba'zi bir jarayonning kamchiliklari aniqlandi. Erituvchisiz vodorod peroxid (UHP) qo'shilishiulfidni mos ravishda sulfoksidlarga yoki sulfonga aylantirish uchun amaldagi va selektiv / munosabat usullariga ta'sir sezilib, taklif qilingan. Sulfidlarning → sulfanoling magnezium bilan oksidlanishini yukori darajada kimeva va suvsiz protseduralari. Metilen xlorid erituvchisidagi gidratlangan silikagelda sharoitda ishlaydigan monoperoxifitalat (MMPP) Ali va boshkalar tomonidan qo'llaniladigan tasdiklangan. Xuddi shunday, katalizator substrat (10000) ning yuqori nisbati bilan oksidlovchi vositasi sifatida vodorod peroksidning 30% suvli eritmasi bilan tetra- (tetraalkilammoniy) oktamolybdat% katalizatorlari ishlaydigan joksyles. : bitta). "Yashil kimyo" tamoyillariga rioya qilgan holda atrof-muhit haroratida sulfidlarni oksidlanishining yuqori rentabellikga va mos keladigan (yon mahsulotlarning) toksik bo'lmagan H2O2 / H2O (oksidlovchi / erituvchi) aralashmasi bilan oksidlanishining yangi ekologik usuli hujjatlashtirilgan. 2017 Kupvad va boshq.Okson (KHSO5, K2SO4 va KHSO4 ning barqaror uchlikli birikmasi 2: 1: 1) yordamida sulfidlarni sulfanlarga oksidlash uchun ekologik va katalitiksiz usul taklif qildi. Ilgari mavjud bo'lgan sulfidlarni → oksokson bilan sulfoksidlarni xemoselektiv oksidlash protokollari termal aktivatsiyalash kamchiliklariga duch kelgan; shuning uchun oksidlovchi vosita sifatida energiya tejaydigan okson-KBr birikmasi taklif qilingan. Bundan tashqari, misli ko'rilmagan katalizator-oksidant (dietilamin-okson) birikmasi bilan sulfidlarni sulfanlarga aylantirishning xromatografik bo'lmagan va kengaytiriladigan tartibi ham taqdim etildi. Shuni ta'kidlash kerakki, qayta ishlangan ekologik toza katalizatorlar yumshoq reaktsiyada qayta ishlatiladi
Galogensiz erituvchilar va yashil oksidlovchi moddalar bo'lgan sharoitlar boshqa reaktsiyalarning ekologik jihatdan zararli (yon mahsulotlariga) zararsiz muqobilini anglatadi. Sulfolanni sintez qilish uchun mavjud bo'lgan barcha usullarning batafsil tavsifi ushbu maqolaning doirasidan tashqarida, ammo uni boshqa joyda topish mumkin.
Sulfolan hali ham ilmiy jamoatchilik e'tiborini qozonmoqdami? Darhaqiqat, biz savdoda mavjud bo'lgan Reaxys ma'lumotlar bazasini o'rganishda juda qiziqarli naqshni topdik [37]. Qizig'i shundaki, Reaxys ma'lumotlar bazasida saqlanayotgan ma'lumotlar tahlili shuni ko'rsatdiki, so'nggi ellik yil ichida sulfolanga bo'lgan qiziqishning ortishi va kamayishi o'zgarib bormoqda, 2-rasmda ko'rsatilgandek. Ma'lumotlar bazasining keng skriningi o'tkazilib, unda "sulfolan" so'zi joylashgan 1644 ta o'yin aniqlandi. So'nggi besh o'n yillikda (1969 yildan 2018 yilgacha) chop etilgan maqola sarlavhasi yoki tezisida so'ralgan. Ularning aksariyati navbati bilan sulfolan (704) ning fizik-kimyoviy xossalarini, uning kimyoviy transformatsiyasini (462), fizik-ximiyaviy analiz usullarini (450) yoki kvant kimyoviy xisoblash tartiblarini (33) tavsiflaydi. Keyinchalik batafsil tahlil shuni ko'rsatdiki, ko'plab ishlar erituvchi (320), ionli suyuqliklar (168),
yopishqoqligi (140), eruvchanligi (106), organik erituvchilar (100), erituvchining ekstraktsiyasi (91), oksidlanish reaktsiyasi (72),
katalizatorlar (72), ajratish usullari (70), kimyoviy barqarorlik (52), aprotik erituvchilar (37), qutbli erituvchilar (35),
kimyoviy muhandislik (35), erituvchi aralashmalar (28), toksiklik (19), biodegradatsiya (19), yog '(18), suyuqlik-suyuqlik muvozanati (18), korroziya (9) va boshqalar. Bundan tashqari, sulfolanni sintezi, uni tozalash va hal qiluvchi yoki ekstraktor sifatida ishlatishga oid 189 ta patent va patent talabnomalari asosan Philips Petroleum Company (24), Lloyd (15), Berg (15) va Mobil Oil Corporation () ga tegishli. 10) tegishlicha.
Tabiiy savol tug'iladi: aslida bir necha yildan so'ng yo'q bo'lib ketadigan sulfolanga bo'lgan qiziqishning ortishiga nima sabab bo'ladi? Ajablanarlisi shundaki, qiziqish to'lqinlari neft eksport qiluvchi mamlakatlar tashkiloti (OPEK) tomonidan taqdim etilayotgan xom neftning o'rtacha yillik bahosidagi ($ / barrel) tebranishlariga qo'shilib ketgan. Umuman olganda, yillar davomida sulfolan bilan bog'liq nashrlar soni doimiy ravishda o'sib bordi va eng yuqori ko'rsatkich 2016 yilda qayd etildi. Taxminan aytganda, sulfolanlarning manfaatlariga oid aniqlangan "to'lqinli" tendentsiyalar, 2-rasmda ko'rsatilgandek, neft narxi bilan qisman o'zaro bog'liqlikni aks ettiradi. Neft narxlarining nisbatan barqarorligi davrida (1987-1999), sulfolanlarga oid maqolalar soni ozmi-ko'pi doimiy bo'lgan. neft narxining ko'tarilishi esa 1973-1985 yillarda kuzatilganidek ilmiy faoliyatning sezilarli darajada o'sishiga olib keldi. yoki yangi ming yillikda. Sulfolan neft sanoatida aromatik moddalarni qazib olishda ishlatilishi aniq, bu erda bir barrel uchun narx qayta ishlash jarayonlari iqtisodiyotiga bosim o'tkazmoqda.
Qisqacha aytganda, aromatikani ekstraktsiya qilish jarayonida sulfolanni ekstraktsiya ustunida aromatiklarni eritib olish uchun dastlab xom moy bilan aralashtiriladi. Keyingi yalang'och kolonna aromatiklangan sulfolandan qolgan aromatik bo'lmagan moddalarni olib tashlaydi. Keyin sulfolan / aromatik moddalar aralashmasi aromatik moddalar bug'langanda va yig'ib olinadigan qutqarish ustuni orqali beriladi. Sulfolan qayta ishlatish uchun qayta ishlanadi. Oddiy ekstraktor-striptizchi-regenerator konfiguratsiyasi bilan ushbu jarayonning soddalashtirilgan blok diagrammasi rasmda ko'rsatilgan.



Shakl 3. Korroziya potentsiali yuqori bo'lgan sulfulanni ajratib olish jarayoni

1. 
   Sulfolan Shell kompaniyasining tabiiy gazni (oldindan) tozalash texnologiyasida muhim rol o'ynaydi. Sulfinolda fizik erituvchi sifatida sulfolan (40-60%) bilan alkanolaminlar (30-45% diizopropanolamin (DIPA) yoki 30-45% metildietanolamin (MDEA)) va suv (5-15%) birikmasi ishlatiladi. ® xom gaz gaz kondensatidan toksik darajadagi nordon gazlarni (masalan, H2S, CO2) olib tashlash uchun gazni tozalash jarayoni. Sulfinol® jarayoni suyuq-suyuq ekstraktsiya bo'lib, unda suyuq gazli ozuqa suyuq solventli ozuqa bilan aralashtirib, qiziqtiradigan oltingugurt birikmalarini eritib yuboradi, bu erda sulfolan ekstraktsiya ustunidagi besleme oqimiga qarshi oqim bilan oqadi. Oltingugurt o'z ichiga olgan aralashmalar eritgichdan qizdirish yo'li bilan ajratiladi, so'ngra quyultiriladi va tiklanadi. Sulfolan ifloslanishlarni yo'qotish uchun qayta tiklanadi va qayta ishlatish uchun qayta ishlatiladi.