一种低二噁烷含量的异构醇聚氧乙烯醚硫酸钠的制备方法与流程

本发明属于表面活性剂领域，尤其涉及一种低二噁烷含量的异构醇聚氧乙烯醚硫酸钠的制备方法。

背景技术：

1、异构醇聚氧乙烯醚硫酸钠(别名：异构烷基聚氧乙烯醚硫酸酯钠)属于阴离子表面活性剂，是一种多功能高效精细化工原料，因其良好的生物降解性，优良的去污、发泡、乳化、分散、润湿、渗透、增溶性能以及扛硬水能力，因此在日用化工、纺织、皮革、乳液聚合以及宠物香波行业有广泛应用。

2、当下，异构醇聚氧乙烯醚硫酸钠的制备主要是以异构醇聚氧乙烯醚为原料，三氧化硫为磺化剂，通过降膜式磺化反应器，进行磺化制备，之后再经氢氧化钠中和皂化，从而制备异构醇聚氧乙烯醚硫酸钠。

3、二噁烷(别名：1,4-二氧六环)是一种有毒物质，对皮肤、眼部和呼吸系统有刺激性，并且可能对肝、肾和神经系统造成损害，急性中毒时可能导致死亡。环氧乙烷缩合链在裂解过程中会产生二噁烷，因此，为减少二噁烷的含量，需要降低环氧乙烷缩合链的裂解程度，其往往可通过两种途径来实现：

4、(1)控制反应温度

5、反应温度越高，裂解程度越剧烈。然而磺化反应通常是在高温条件下得以实现，因此会不可避免地导致一定程度的过度裂解，而温和条件下的磺化反应存在一定的难度。

6、(2)减少反应过程中水分的存在

7、由于异构醇聚氧乙烯醚原料易吸水，而水分会与三氧化硫结合产生硫酸，硫酸的存在加剧了环氧乙烷的裂解，从而使二噁烷含量上升。但是，由于受天气或空气湿度等方面的影响，反应过程始终保持真空干燥状态较为不易，对反应条件和设备的要求较高。

8、因此，如何尽可能的降低产品中二噁烷的含量，已成为当下异构醇聚氧乙烯醚硫酸钠生产中亟待解决的问题。

技术实现思路

1、为克服现有技术的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种低二噁烷含量的异构醇聚氧乙烯醚硫酸钠的制备方法。

2、本发明是这样实现的，一种低二噁烷含量的异构醇聚氧乙烯醚硫酸钠的制备方法，该方法包括以下步骤：

3、(1)将二氧化硫气体通过气体净化器过滤杂质后，在反应炉中通入在干燥净化器中经脱水处理后、露点为-60℃～-90℃的纯净空气，经过催化剂催化反应3～4h，得到三氧化硫气体；

4、(2)在真空状态下，将预处理后的所述三氧化硫气体、异构醇聚氧乙烯醚在多管降膜式磺化反应器中，在30～50℃下进行磺化反应5～15s，将反应产物进行除杂，得到异构醇聚氧乙烯醚硫酸酯；

5、(3)在真空状态下，将所述异构醇聚氧乙烯醚硫酸酯泵入中和塔，加入质量浓度为32％的氢氧化钠水溶液、纯水，在20～40℃下进行中和反应1～3h，将反应产物依次进行漂白和ph调节，得到异构醇聚氧乙烯醚硫酸钠。

6、优选地，在步骤(1)中，所述催化剂选自五氧化二钒、硅藻土、铂、红热的三氧化二铬中的任意一种。

7、优选地，在步骤(2)中，所述异构醇聚氧乙烯醚的预处理包括：将异构醇聚氧乙烯醚原料经管道过滤器除杂、干燥净化器除水分处理，以及控制异构醇聚氧乙烯醚原料温度为20～40℃；

8、优选地，在步骤(2)中，所述三氧化硫气体的预处理为：通过减压阀控制步骤(1)所得三氧化硫气体的质量浓度为3～6％、温度为30～50℃。

9、优选地，在步骤(2)中，所述异构醇聚氧乙烯醚的化学结构式为：

10、ro-(c2h4o)nh

11、其中，r选自c8、c10、c12、c13长链烷基中的任意一种，n选自3、4、5、6、7、8、9、10、14中的任意一种。

12、优选地，在步骤(2)中，所述异构醇聚氧乙烯醚、三氧化硫摩尔比为1：0.90～1.10。

13、优选地，在步骤(2)中，所述反应产物进行除杂为通过氢氧化钠水溶液以吸收方式除去反应产生中的杂质。

14、优选地，在步骤(3)中，所述异构醇聚氧乙烯醚硫酸酯、氢氧化钠水溶液、纯水的摩尔比为1：2～3：1～1.5。

15、优选地，在步骤(3)中，所述漂白为通过漂白剂进行处理，所述漂白剂选自次氯酸、次氯酸钙、过氧化钠、双氧水、臭氧、活性炭中的任意一种。

16、优选地，在步骤(3)中，所述ph调节为通过ph调节剂调节ph为9～11，所述ph调节剂选自氢氧化钠水溶液、碳酸氢钠水溶液、浓氨溶液、乙二胺、磷酸盐缓冲液、硼酸盐缓冲液中的任意一种。

17、本发明克服现有技术的不足，提供一种低二噁烷含量的异构醇聚氧乙烯醚硫酸钠的制备方法，该方法包括以下步骤：

18、(1)通过将预处理好的异构醇聚氧乙烯醚(化合物1)、三氧化硫，在30～50℃条件下于多管降膜式磺化反应器中反应得到反应粗产品异构醇聚氧乙烯醚硫酸酯(化合物2)，其反应的示例性化学方程式为：

19、

20、(2)除去步骤(1)所得粗产品中多余的三氧化硫气体、废酸等杂质，再经中和水解反应，得到异构醇聚氧乙烯醚硫酸钠粗产品，即下述反应式中的化合物3；

21、

22、(3)向步骤(2)所得粗产品中加入漂白剂和ph调节剂，最终得到精制的异构醇聚氧乙烯醚硫酸钠。

23、相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：

24、(1)本发明可以在较低的反应温度下实现磺化反应，并且通过使用气体干燥净化器大幅度减少了反应过程中水分的存在；

25、(2)本发明方法制备的异构醇聚氧乙烯醚硫酸钠的性能指标为黄色流动性膏体，二噁烷含量可以达到5ppm(通过气相色谱法确定，使用蒸馏水作为标准)以下，比当下的制备工艺技术要低一个数量级，不管是在日化、个人清洗以及工业清洗等领域，完全符合日常消费使用要求。

技术特征：

1.一种低二噁烷含量的异构醇聚氧乙烯醚硫酸钠的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述催化剂选自五氧化二钒、硅藻土、铂、红热的三氧化二铬中的任意一种。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述异构醇聚氧乙烯醚的预处理包括：将异构醇聚氧乙烯醚原料经管道过滤器除杂、干燥净化器除水分处理，以及控制异构醇聚氧乙烯醚原料温度为20～40℃。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述异构醇聚氧乙烯醚的化学结构式为：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述异构醇聚氧乙烯醚、三氧化硫摩尔比为1：0.90～1.10。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述反应产物进行除杂为通过氢氧化钠水溶液以吸收方式除去反应产生中的杂质。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述异构醇聚氧乙烯醚硫酸酯、氢氧化钠水溶液、纯水的摩尔比为1：2～3：1～1.5。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述漂白为通过漂白剂进行处理，所述漂白剂选自次氯酸、次氯酸钙、过氧化钠、双氧水、臭氧、活性炭中的任意一种。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述ph调节为通过ph调节剂调节ph为9～11，所述ph调节剂选自氢氧化钠水溶液、碳酸氢钠水溶液、浓氨溶液、乙二胺、磷酸盐缓冲液、硼酸盐缓冲液中的任意一种。

技术总结
本发明公开了一种低二噁烷含量的异构醇聚氧乙烯醚硫酸钠的制备方法，包括步骤：(1)将二氧化硫气体通过气体净化器过滤杂质后，在反应炉中通入纯净空气，经过催化反应得到三氧化硫气体；(2)在真空状态下，将预处理后的三氧化硫气体、异构醇聚氧乙烯醚在多管降膜式磺化反应器中，在30～50℃下进行磺化反应5～15s，将反应产物进行除杂，得到异构醇聚氧乙烯醚硫酸酯；(3)在真空状态下，将异构醇聚氧乙烯醚硫酸酯泵入中和塔，加入质量浓度为32％的氢氧化钠水溶液、纯水，在20～40℃下进行中和反应，经漂白和pH调节，得到异构醇聚氧乙烯醚硫酸钠。本发明所得异构醇聚氧乙烯醚硫酸钠中二噁烷含量可以达到5ppm以下。

技术研发人员：刘锐,胡显智,解沛忠,王颜,戎男男,杨青青,曹燕,李玉松,郑继海
受保护的技术使用者：安徽金桐精细化学有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1