一种脂肪醇或烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐的合成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种改进的脂肪醇(或烷基酚)聚氧乙烯醚磺酸盐的合成方法，具体地说是一种脂肪醇(烷基酚)聚氧乙烯醚磺酸盐的研磨促进合成方法，属于表面活性剂领域。
【背景技术】
[0002]脂肪醇(或烷基酚)聚氧乙烯醚磺酸盐是一种非离子-阴离子两性表面活性剂，具有耐温、耐盐和高表面活性等优点，因而广泛用于纺织助剂、洗涤剂和油田助剂等领域，特别是在石油开采中应用潜力巨大。
[0003]已报道的脂肪醇(或烷基酚)聚氧乙烯醚磺酸盐的合成方法很多，可归纳为亚硫酸盐直接磺化法、磺烷基化法和基团转化法三大类(张永民，牛金平，李秋小.脂肪醇醚磺酸盐类表面活性剂的合成进展，日用化学工业，2008，38 (4):253-257)，但真正具有工业价值的方法是磺烷基化法中的羟乙基磺酸钠工艺。该工艺通过脂肪醇(或烷基酚)聚氧乙烯醚和羟乙基磺酸钠在氢氧化钾的作用下醚化制得脂肪醇(或烷基酚)聚氧乙烯醚磺酸盐。它具有原料来源广、成本低、流程短等特点。可是，该工艺涉及羟乙基磺酸钠固体、氢氧化钾固体与醇醚液体的固-液两相反应，反应过程中羟乙基磺酸钠和氢氧化钾易结块和粘壁，因此反应效率不高，重复性不好。另外，反应过程易产生大量的泡沫，给反应的进行带来极大的困难。David曾采用抽真空的办法,但效果不太理想(David.R.Process for makingether sulfonates, USP:4226807,1980-10-7)。Naylor 等在脂肪醇(烧基酌■)聚氧乙烯醚过量、减压和通入氮气等惰性气体的条件下，于180°C?190°C进行反应，羟乙基磺酸盐的转化率最高可达7 0%?80%。反应结束后，过量的聚氧乙烯醚用甲缩醛或环己酮反复萃取，产物溶于水中(Naylor.C.G, Burns.S.P.Extract1nmethod, USP:4096175,1978-6-20 ；Naylor.C.G.Extract1n method,USP:4208280，1980-6-7)。尽管该法羟乙基磺酸盐的转化率较高，但要通过萃取分离未反应的聚氧乙烯醚，使得过程复杂，成本高。在国内，石明理等和张锁兵等(石明理，丁兆云，王仲尼.多氧乙烯脂肪醇醚磺酸盐的合成和表面活性，高等学校化学学报，1991，12 (10 ):1341 -1343 ;张锁兵，程月，田春友.脂肪醇聚氧乙烯醚系列磺酸盐的泡沫性能研究，日用化学工业，2007,37 (3):172-175)也对此工艺进行了初步探索，但产率都不理想。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对脂肪醇(或烷基酚)聚氧乙烯醚和羟乙基磺酸钠化合成脂肪醇(或烷基酚)聚氧乙烯醚磺酸盐存在的问题，提供一种产率高，成本低的脂肪醇(酚)聚氧乙烯醚磺酸盐的合成方法。
[0005]本发明的目的可通过如下技术措施来实现:
按照脂肪醇聚氧乙烯醚:有机溶剂:实心耐磨球珠=1:0.6?1.2:0.4?1.0质量份配比及脂肪醇聚氧乙烯醚:氢氧化钾:羟乙基磺酸钠=1:0.3?0.4:1.0?1.5摩尔份配t匕，将有机溶剂、氢氧化钾、脂肪醇聚氧乙烯醚、羟乙基磺酸钠和实心耐磨球珠加入反应釜中，搅拌下加热升温至150?180°C，分水反应2?8h，然后将反应物料冷却至80?100°C，再用水蒸气蒸馏出有机溶剂，得脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐水溶液；或
按照烷基酚聚氧乙烯醚:有机溶剂:实心耐磨球珠=1:0.6?1.2:0.4?1.0质量份配比及烷基酚聚氧乙烯醚:氢氧化钾:羟乙基磺酸钠=1:0.3?0.4:1.0?1.5摩尔份配t匕，将有机溶剂、氢氧化钾、烷基酚聚氧乙烯醚、羟乙基磺酸钠和实心耐磨球珠加入反应釜中，搅拌下加热升温至150?180°C，分水反应2?8h，然后将反应物料冷却至80?100°C，再用水蒸气蒸馏出有机溶剂，得烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐水溶液。
[0006]本发明的目的还可通过如下技术措施来实现:
所述的有机溶剂为芳香烃或氯代芳香烃；所述的芳香烃或氯代芳香烃是二甲苯、对二甲苯、氯苯、正壬烷、正癸烷或沸点为134?170°C的石油馏分，其中优选对二甲苯；所述的实心耐磨球珠为Φ1?8mm的玻璃珠、氧化锆珠或石英珠，优选为玻璃珠；所述的实心耐磨球珠直径优选为2?5mm ;所述的脂肪醇聚氧乙烯醚:氢氧化钾:羟乙基磺酸钠=1:0.33?0.37:1.2?1.3摩尔份比；所述的加热升温至160?170°C，分水反应4?6h。
[0007]本发明以芳香烃或烃类物质为携水剂，氢氧化钾为催化剂，以脂肪醇(或烷基酚)聚氧乙烯醚和羟乙基磺酸钠为原料，以Φ I?8mm的实心耐磨球珠为研磨介质，在搅拌研磨下通过加热分水合成脂肪醇(或烷基酚)聚氧乙烯醚磺酸盐。研磨介质-玻璃珠在搅拌的作用下一方面对氢氧化钾和羟乙基磺酸钠粉末产生研磨作用，防止其结块，增加了它们与脂肪醇(或烷基酚)聚氧乙烯醚的接触面积，因而加快了反应速率，另一方面由此产生的研磨作用具有消泡作用，因而可有效地控制泡沫的形成，避免反应过程中物料的溢出，使反应得以顺利进行。按照本发明，以脂肪醇(或烷基酚)聚氧乙烯醚计，产品的收率在65%以上。
[0008]【具体实施方式】:
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0009]实施例1:
按照脂肪醇聚氧乙烯醚:对二甲苯:Φ Imm的玻璃珠=1:1.2:0.4质量份和脂肪醇聚氧乙烯醚:氢氧化钾:羟乙基磺酸钠=1:0.4:1.0摩尔份配比，将有机溶剂、氢氧化钾、月旨肪醇聚氧乙烯醚、羟乙基磺酸钠和实心耐磨球珠加入反应釜中，搅拌下加热升温至180°C，分水反应2h，然后将反应物料冷却至100°C，再用水蒸气蒸馏出有机溶剂，得脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐水溶液；或
按照烷基酚聚氧乙烯醚:对二甲苯:Φ8πιπι的玻璃珠=1:0.6:1.0质量份、烷基酚聚氧乙烯醚:氢氧化钾:羟乙基磺酸钠=1:0.3:1.5摩尔份配比，将有机溶剂、氢氧化钾、烷基酚聚氧乙烯醚、羟乙基磺酸钠和实心耐磨球珠加入反应釜中，搅拌下加热升温至150°C，分水反应8h，然后将反应物料冷却至80°C，再用水蒸气蒸馏出对二甲苯，得烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐水溶液。
[0010]实施例2:
按照脂肪醇聚氧乙烯醚:对二甲苯:Φ8πιπι的玻璃珠=1:0.6:1.0质量份和脂肪醇聚氧乙烯醚:氢氧化钾:羟乙基磺酸钠=1:0.3:1.5摩尔份配比，将有机溶剂、氢氧化钾、月旨肪醇聚氧乙烯醚、羟乙基磺酸钠和实心耐磨球珠加入反应釜中，搅拌下加热升温至150°C，分水反应8h，然后将反应物料冷却至80°C，再用水蒸气蒸馏出有机溶剂，得脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐水溶液；或
按照烷基酚聚氧乙烯醚:对二甲苯:Φ Imm的玻璃珠=1:1.2:0.4质量份、烷基酚聚氧乙烯醚:氢氧化钾:羟乙基磺酸钠=1:0.4:1.0摩尔份配比，将有机溶剂、氢氧化钾、烷基酚聚氧乙烯醚、羟乙基磺酸钠和实心耐磨球珠加入反应釜中，搅拌下加热升温至180°C，分水反应2h，然后将反应物料冷却至100°C，再用水蒸气蒸馏出对二甲苯，得烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐水溶液。
[0011]实施例3:
按照脂肪醇聚氧乙烯醚:对二甲苯:Φ2πιπι的玻璃珠=1:1.2:0.4质量份和脂肪醇聚氧乙烯醚:氢氧化钾:羟乙基磺酸钠=1:0.4:1.0摩尔份配比，将有机溶剂、氢氧化钾、月旨肪醇聚氧乙烯醚、羟乙基磺酸钠和实心耐磨球珠加入反应釜中，搅拌下加热升温至180°C，分水反应2h，然后将反应物料冷却至100°C，再用水蒸气蒸馏出有机溶剂，得脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐水溶液；或
按照烷基酚聚氧乙烯醚:对二甲苯:Φ5_的玻璃珠=1:0.6:1.0质量份、烷基酚聚氧乙烯醚:氢氧化钾:羟乙基磺酸钠=1:0.3:1.5摩尔份配比，将有机溶剂、氢氧化钾、烷基酚聚氧乙烯醚、羟乙基磺酸钠和实心耐磨球珠加入反应釜中，搅拌下加热升温至150°C，分水反应8h，然后将反应物料冷却至80°C，再用水蒸气蒸馏出对二甲苯，得烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐水溶液。
[0012]实施例4:
按照脂肪醇聚氧乙烯醚:对二甲苯:Φ5πιπι的玻璃珠=1:0.6:1.0质量份和脂肪醇聚氧乙烯醚:氢氧化钾:羟乙基磺酸钠=1:0.3:1.5摩尔份配比，将有机溶剂、氢氧化钾、月旨肪醇聚氧乙烯醚、羟乙基磺酸钠和实心耐磨球珠加入反应釜中，搅拌下加热升温至150°C，分水反应8h，然后将反应物料冷却至80°C，再用水蒸气蒸馏出有机溶剂，得脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐水溶液；或
按照烷基酚聚氧乙烯醚:对二甲苯:Φ2πιπι的玻璃珠=1:1.2:0.4质量份、烷基酚聚氧乙烯醚:氢氧化钾:羟乙基磺酸钠=1:0.4:1.0摩尔份配比，将有机溶剂、氢氧化钾、烷基酚聚氧乙烯醚、羟乙基磺酸钠和实心耐磨球珠加入反应釜中，搅拌下加热升温至180°C，分水反应2h，然后将反应物料冷却至100°C，再用水蒸气蒸馏出对二甲苯，得烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐水溶液。
[0013]实施例5:
按照脂肪醇聚氧乙烯醚:对二甲苯:Φ Imm的玻璃珠=1:1.2:0.4质量份和脂肪醇聚氧乙烯醚:氢氧化钾:羟乙基磺酸钠=1:0.33