一種制備磺酸鹽與硫酸酯鹽復(fù)合陰離子表面活性劑的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種制備表面活性劑的工藝，具體的說涉及一種制備磺酸鹽與硫酸酯鹽復(fù)合陰離子表面活性劑的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]烷基芳烴磺酸鹽，如十二烷基苯磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、烷基二苯醚磺酸鹽等是工業(yè)與家居清洗劑、餐具洗滌劑等產(chǎn)品中常用的陰離子表面活性劑，國內(nèi)生產(chǎn)廠家很多，年生產(chǎn)能力超過一百萬噸。但大多數(shù)烷基芳烴磺酸鹽存在耐鹽性差，尤其是耐鈣鎂能力差，低溫水溶性差等缺點。烷基醇醚硫酸鹽或烷基酚醚硫酸鹽是由不同碳數(shù)的烷基與不同結(jié)構(gòu)的烷氧基、硫酸酯基組成的陰離子表面活性劑，低溫水溶性好，耐鈣鎂能力強。目前，在洗滌劑中采用十二烷基苯磺酸鹽(LAS)與C1214脂肪醇醚硫酸酯鈉鹽(AES)復(fù)配，以提高配方的綜合性能。
[0003]國內(nèi)現(xiàn)有磺化廠家均采用三氧化硫磺化工藝生產(chǎn)十二烷基苯磺酸鹽(LAS)、C1214脂肪醇醚硫酸酯鈉鹽(AES)兩個產(chǎn)品。目前，國內(nèi)其它種類的烷基芳烴磺酸鹽、脂肪醇醚硫酸酯鹽的產(chǎn)量極少，這源于兩方面原因，其一:碳數(shù)低于10、高于16的烷基芳烴、脂肪醇醚在現(xiàn)有的三氧化硫磺化裝置上無法直接生產(chǎn)，需采用特殊的磺化裝置；其二:該類產(chǎn)品的種類多，產(chǎn)量小，不適用大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。為了滿足某些特殊場合對該類表面活性劑的需求，國內(nèi)一些小型生產(chǎn)廠家采用釜式、加溶劑的磺化/硫酸化工藝進行小批量生產(chǎn)，安全性差，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種簡便、易于工業(yè)化的制備磺酸鹽與硫酸酯鹽復(fù)合陰離子表面活性劑的工藝。
[0005]本發(fā)明制備工藝，具體操作步驟如下:
(1)磺化
按SO3/空氣體積比為2?20%，將SO3/空氣混合氣體經(jīng)過濾后進入磺化反應(yīng)器，進入磺化反應(yīng)器時，SO3/空氣混合氣體溫度在50?80°C之間，按烷基芳烴:烷基醇醚和/或烷基酚醚質(zhì)量比為5:95?95:5，將烷基芳烴與烷基醇醚和/或烷基酚醚組成的混合原料進入磺化反應(yīng)器，進入磺化反應(yīng)器時的溫度控制在20°C?60°C之間，混合原料與SO3的摩爾比控制在1:1.0?2.5之間，混合原料與SO3/空氣混合氣體在磺化反應(yīng)器內(nèi)進行反應(yīng)，磺化反應(yīng)產(chǎn)物及未反應(yīng)SO3/空氣混合氣體從磺化反應(yīng)器的產(chǎn)物出口排出后，進行氣液分離，液相在50?80°C下繼續(xù)反應(yīng)10?240min即得到混合磺酸；
(2)中和
方法一:釜式中和
在中和釜中加入水或體積百分含量為10?80%的乙醇/水溶液，加入堿配制成質(zhì)量分數(shù)為10-50%的堿水溶液或堿乙醇/水溶液，在50°C _60°C不斷攪拌下緩慢加入混合磺酸進行中和，至PH=5.5-10和活性物含量20-70%即可。若加入了乙醇，需蒸去乙醇即得到產(chǎn)品。
[0006]方法二:連續(xù)中和
將混合磺酸與質(zhì)量分數(shù)為10-50%的堿水溶液分別經(jīng)計量后用泵送入第一中和反應(yīng)器，混合磺酸與堿的摩爾比為0.9-1.1:1，第一中和反應(yīng)器出口流出的物料用泵送入第二中和反應(yīng)器，再次加入混合磺酸和質(zhì)量分數(shù)為10-50%的堿水溶液，兩次中和所加入的混合磺酸與堿的摩爾比為1:0.9-0.98，最后將第二中和反應(yīng)器出口的物料用泵送入產(chǎn)品調(diào)節(jié)罐，用質(zhì)量分數(shù)為10-50%的堿水溶液和水調(diào)整產(chǎn)物的pH值至5.5-10和活性物含量20-70%，得到產(chǎn)品。
[0007]如上所述的烷基芳烴R-Ar-f，R為C4-C24的飽和直鏈或支鏈烷基，可以為0，也可以SC4-C24的飽和直鏈或支鏈烷基，Rr與R可以相同但不能同時為OW與R也可以不同，Ar可以為苯、萘、二苯醚、二苯甲烷、二苯乙烷等芳烴。
[0008]如上所述的烷基醇醚的結(jié)構(gòu)式為R1-O- (R2O) nH，其中札為C 8_(:24的烷基，R 2為C 2_C4的亞烷基，η為0-30。
[0009]如上所述的烷基酚醚的結(jié)構(gòu)式為R3-Ar-O-(R4O)nH,其中&為C 8_C16的烷基，Ar為苯基，&為C 2_C4的亞烷基，η為0-30。
[0010]如上所述的SO3是由燃硫法、發(fā)煙硫酸氣提法或液態(tài)SO 3蒸發(fā)法制備的。
[0011]如上所述的未反應(yīng)SO3/空氣混合氣體可以循環(huán)使用。
[0012]如上所述的磺化反應(yīng)器指降膜式磺化反應(yīng)器和噴射式磺化反應(yīng)器。
[0013]如上所述的噴射式磺化反應(yīng)器是由噴嘴、反應(yīng)器釜體組成，其特征在于噴嘴包括氣體噴嘴、液體分布腔、霧化嘴、液相原料入口和混合氣體入口，氣體噴嘴與混合氣體入口相通并固定于液體分布腔頂端，液相原料入口位于液體分布器側(cè)面的下部，霧化嘴固定于液體分布腔內(nèi)，氣體噴嘴下部進入霧化嘴內(nèi)，霧化嘴頂端是開口的，霧化嘴頂端在液體分布腔內(nèi)的位置高于液相原料入口在液體分布腔內(nèi)的位置，噴嘴固定于反應(yīng)器釜體頂端，霧化嘴下部進入反應(yīng)器釜體內(nèi)，反應(yīng)器釜體下端有產(chǎn)物出口。具體結(jié)構(gòu)見專利ZL200610102153.2。
[0014]如上所述的堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化錢、氫氧化鎂、氫氧化媽等無機堿或單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氫氧化四烷基銨等有機堿。
[0015]本發(fā)明制備烷基芳烴磺酸鹽與烷基醇和/或烷基酚醚硫酸酯鹽組成的復(fù)合陰離子表面活性劑的工藝具有以下優(yōu)點:
(1)可以采用現(xiàn)有的大型磺化裝置進行工業(yè)化生產(chǎn)，避免采用釜式、加溶劑的磺化/硫酸化工藝進行小批量生產(chǎn)，安全性高，環(huán)保，操作方便，工藝簡單，易于控制，且節(jié)水節(jié)能；
(2)可以根據(jù)產(chǎn)品應(yīng)用性能調(diào)整混合原料的組成，提高產(chǎn)品的附加值；
(3)簡化產(chǎn)品應(yīng)用過程與工藝，節(jié)省配料所需的人工與時間。
【具體實施方式】
[0016]實施例1:S03/空氣混合氣體(體積比2%)經(jīng)過濾后進入降膜式磺化反應(yīng)器，進磺化反應(yīng)器時SO3/空氣混合氣體溫度為60°C，支鏈十二烷基二苯醚和壬基酚聚氧乙烯醚(E0=9)混合原料(質(zhì)量比5:95)進入磺化反應(yīng)器時的溫度控制在25°C，混合原料與303的摩爾比控制在1:1.5，混合原料與SO3/空氣混合氣體在磺化反應(yīng)器內(nèi)進行反應(yīng)，磺化反應(yīng)產(chǎn)物及未反應(yīng)SO3/空氣混合氣體從磺化反應(yīng)器的產(chǎn)物出口排出后，進行氣液分離，液相在50°C下繼續(xù)反應(yīng)1min即得到混合磺酸。
[0017]采用連續(xù)中和工藝，將混合磺酸與質(zhì)量分數(shù)為10%的氫氧化鈉水溶液分別經(jīng)計量后用泵送入第一中和反應(yīng)器，混合磺酸與氫氧化鈉的摩爾比為0.9:1，第一中和反應(yīng)器出口流出的物料用泵送入第二中和反應(yīng)器，再次加入混合磺酸，兩次中和所加入的混合磺酸與氫氧化鈉的摩爾比為1:0.9，最后將第二中和反應(yīng)器出口的產(chǎn)物用泵送入產(chǎn)品調(diào)節(jié)罐，用質(zhì)量分數(shù)為10%的氫氧化鈉水溶液和水調(diào)整產(chǎn)物的pH值至7.5，活性物含量為45%，即得到產(chǎn)品。
[0018]實施例2:S03/空氣混合氣體(體積比5%)經(jīng)過濾后進入降膜式磺化反應(yīng)器，進磺化反應(yīng)器時SO3/空氣混合氣體溫度在55°C，二丁基萘和C1214脂肪醇混合原料(質(zhì)量比50:50)進入磺化反應(yīng)器時的溫度控制在35°C，混合原料與303的摩爾比控制在1:1.0，混合原料與SO3/空氣混合氣體在磺化反應(yīng)器內(nèi)進行反應(yīng)，磺化反應(yīng)產(chǎn)物及未反應(yīng)SO3/空氣混合氣體從磺化反應(yīng)器的產(chǎn)物出口排出后，進行氣液分離，液相在70°C下繼續(xù)反應(yīng)120min即得到混合磺酸。
[0019]采用釜式中和工藝，在中和釜中加入體積百分含量為80%的乙醇/水溶液，加入氫氧化鎂配制成質(zhì)量分數(shù)為10%的氫氧化鎂乙醇/水溶液，在50°C下不斷攪拌下緩慢加入混合磺酸進行中和，至PH=5.5，蒸去乙醇即得到產(chǎn)品。
[0020]實施例3:S03/空氣混合氣體(體積比10