[發明專利]一種用SO3-空氣混合物經膜式磺化器磺化烷基酚生產烷基酚磺酸及其鹽的方法

有效

• 申請號: 200910032100.1
• 申請日: 2009-07-09
• 公開（公告）號: CN101585786A
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發明（設計）人: 方云;何志強;夏詠梅
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C07C309/42
• 分類號: C07C309/42;C07C303/06;C07C303/32;B01J10/02
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所
• 代理人: 時旭丹;劉品超

技術領域

本發明涉及一種用SO₃-空氣混合物經膜式磺化器磺化烷基酚生產烷基酚磺 酸及其鹽的方法，屬于磺酸鹽制備技術領域。該磺酸及其鹽可做為表面活性劑 或生產表面活性劑的重要原料，亦可被用作染料及藥物中間體。

技術背景

磺化反應工藝與技術在現代化工領域中起著重要作用。磺酸化合物和硫酸 烷基酯化合物是目前用量最大、應用最廣泛的陰離子表面活性劑品種之一。

目前磺化生產技術在國內外都得到迅速發展。工業上可采用的磺化方法主 要有SO₃磺化法、濃硫酸磺化法、發煙硫酸磺化法、氯磺酸磺化法等。

20世紀50年代以來，國內外都致力于SO₃磺化技術的研究，并已取得很大 進展。目前開發出來的磺化工藝有多種，如氣態SO₃磺化法、液態SO₃磺化法、 SO₃-溶劑磺化法和SO₃絡合物定位磺化法。氣態SO₃磺化法主要是用SO₃-空氣 混合物作磺化劑，其優點是：不生成水，SO₃的用量可接近理論用量，反應快， “三廢”少，無廢酸產生，對設備腐蝕小，有利于環境保護，因此工藝先進， 技術水平高，在工業上已被推廣應用，成為國際上一致公認的先進磺化工藝。 氣態SO₃磺化法又以在降膜式磺化器中用SO₃-空氣混合物進行的磺化反應最為 工業界看好。

從20世紀80年代初我國開始引進第一套SO₃氣體膜式磺化裝置以來，在 近30年的歷程中，我國SO₃氣體膜式磺化技術一直保持高速發展勢頭。目前， 各種膜式磺化反應器及其他關鍵設備、儀表已基本實現國產化，已成功在各種 膜式磺化反應器上生產出多種工業磺化產品，如石油磺酸鹽(PS)、烷基苯磺酸 (LBS)、重烷基苯磺酸(HLBS)、脂肪醇硫酸酯鹽(K-12)、脂肪醇聚氧乙烯 醚硫酸酯鹽(AES)、α-烯烴磺酸鹽(AOS)、脂肪酸甲酯磺酸鹽(MES)等，但尚 未見采用SO₃-空氣混合物經膜式磺化器磺化烷基酚生產烷基酚磺酸鹽的報道。 專利CN?1239477C曾經公開了一種用氯磺酸在有機溶劑相中間歇式磺化酚類的 方法，但該專利主要磺化的是短鏈的二元酚或二苯甲酮酚類衍生物，生產的磺 化酚回收產率較低，需耗用大量有機溶劑，且用氯磺酸磺化工藝生產的磺化酚 產品經中和有無機鹽含量很高的弊病。

發明內容

本發明提出了一種用SO₃-空氣混合物經膜式磺化器磺化烷基酚生產烷基酚 磺酸及其鹽的方法。該制備方法生產的烷基酚磺酸及其鹽的磺化率高、游離油 含量低、無機鹽含量低，無廢酸產生、對設備腐蝕小、有利于環境保護。

該烷基酚磺酸及其鹽的分子通式如下：

式中M為H、堿金屬、銨基或胺基；R₁為C₁～C₂₀的直鏈或支鏈烷基；R₂為H或C₁～C₂₀的直鏈或支鏈烷基。

本發明的技術方案：一種烷基酚磺酸及其鹽的制備方法，用SO₃-空氣混合 物經膜式磺化器磺化烷基酚，步驟為：

a)將烷基酚與SO₃-空氣混合物分別計量進入膜式磺化器中，其中SO₃與烷 基酚摩爾比為1.0～1.5∶1，SO₃-空氣混合物中的SO₃體積濃度為2％～8％；磺化 溫度為20～80℃，磺化反應為瞬時連續反應；反應產物經氣液分離器后，液體部 分進入老化釜于20～80℃下老化0～2小時，得到烷基酚磺酸；

所用的烷基酚為含有1或2個C₁～C₂₀的直鏈或支鏈烷基的烷基酚；

b)中和釜中添加水，加入烷基酚磺酸和液堿，在20～80℃下進行中和反應， 攪拌2小時，使產物pH值達到7～9，得到烷基酚磺酸鹽水溶液或料漿；其中所 述的堿為無機堿或有機堿。