[發明專利]棕櫚硬脂制備飽和棕櫚酸甲酯及脂肪酸甲酯磺酸鹽的方法

無效

• 申請號: 201110334835.7
• 申請日: 2011-10-31
• 公開（公告）號: CN102516076A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 馬傳國;劉會娟;汪鴻
• 申請（專利權）人: 河南工業大學
• 主分類號: C07C69/24
• 分類號: C07C69/24;C07C67/303;C07C67/03;C11C3/10;C11C3/12;C07C309/17;C07C303/32;C07C303/08
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 霍彥偉

技術領域

本發明屬于表面活性劑制備技術領域，涉及采用天然油脂為原料，經甲酯化、加氫飽和甲酯、磺化制備脂肪酸甲酯磺酸鹽的方法，具體涉及一種氫化棕櫚酸甲酯與氯磺酸在溶劑中磺化反應，后經漂白，氫氧化鈉醇溶液中和獲得脂肪酸甲酯磺酸鹽的制備工藝。

背景技術

脂肪酸甲酯磺酸鹽簡稱MES，又稱為α-磺基脂肪酸甲酯鈉鹽，是一種性能優越的新型陰離子表面活性劑。MES以天然油脂為原料，有良好的洗滌性和鈣皂分散性以及高度的生物降解性，且毒性低，刺激性弱，具有優良的乳化和起泡性能，可應用于塑料、皮革、涂料，絲綢以及礦物等多種工業領域。它的綜合性能明顯優于當前主流洗滌用表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鹽，在清潔劑和洗手液中可以與直鏈烷基苯磺酸鹽并用。MES以其特有的優勢倍受人們關注，應用領域非常廣泛，目前已成為人們研究的焦點。

幾十年來，我國對MES的研究，特別是有關MES的工藝、設備、性能和應用研究從未間斷。MES的磺化工藝大體都是以發煙硫酸、三氧化硫結合氧氣或氯磺酸為磺化劑，按照酯化-磺化-老化、再酯化/漂白-中和的步驟，得到終端產品。而國外MES的生產現已實現工業化，著名的表面活性劑公司有休舒洗滌劑公司、德國魯奇公司及美國凱密桑公司。盡管各個國家對MES已有多年的研究，也積累了很多的生產經驗，但是在生產過程中始終都存在一些很難解決的問題，如磺化技術難于控制、pH值要求苛刻、漂白劑的選擇和副產物二鈉鹽的生成及產物顏色深。二鈉鹽溶解性差，表面活性也很低，存在于洗滌產品中非常不利于產品的應用。因此在MES的生產中盡量減少二鈉鹽的生成是最關鍵的。

目前，工業上生產MES主要是先酯化后磺化工藝。Leon?Cohen等人研究發現C₁₆的MES不僅去污能力是最強的，而且具有很好的生物降解性。袁少明等人利用新開發的高氣液比噴射磺化反應器，對脂肪酸甲酯進行連續的三氧化硫氣相磺化，脂肪酸甲酯轉化率達90%-95%，與膜式反應器相近。但是三氧化硫對設備要求高，氣流量難控制，成本大。Kaoru?Yamada等人對MES中深色物質進行分析，研究發現有色物質是帶有共軛雙鍵的多磺化混合物，其脂肪酸甲酯中的雙鍵是引發深色的主要原因，雙鍵越多顏色越深。所以原料油飽和程度越高生產出來的產品質量越好。葉健等人采用發煙硫酸進行磺化反應，磺化產物中活性物含量雖高，但是磺化過程產生大量廢酸，增加工藝難度，對設備有腐蝕。氯磺酸做為磺化劑，在室溫下可進行磺化反應，且在有溶劑情況下也可反應，制備工藝對設備要求不高，生產出來產品活性物含量高、色澤淺、質量好。

開發可再生資源，生產環保型洗滌產品成為時代的特征。脂肪酸甲酯磺酸鹽因其原料可再生和環保性能緊扣時代潮流，其市場存在許多優勢，隨著經濟的發展和生活水平的提高，我國對此系列表面活性劑的需求市場顯而易見，大力開發并推廣應用此系列表面活性劑勢在必行。

發明內容

本發明的目的在于提供有良好的洗滌性和鈣皂分散性以及高度的生物降解性，且毒性低，刺激性弱，具有優良的乳化和起泡性能的脂肪酸甲酯磺酸鹽的制備方法。

本發明的技術方案為：棕櫚硬脂制備飽和棕櫚酸甲酯的方法，它的步驟如下：

（1）將棕櫚硬脂及無水甲醇以物質的量之比為1:6~8的比例均勻混合，在攪拌條件下，加熱至60-70℃時迅速加入催化劑甲醇鈉，甲醇鈉的加入量為棕櫚硬脂質量的0.5~2%，升溫至75-80℃，反應4~6小時，反應結束后冷卻，將反應混合物在分液漏斗中靜置分層除去甘油層，用溫飽和食鹽水洗滌甲酯層除去未反應的甲醇和催化劑，加無水硫酸鈉干燥除去水分后離心分離，得到棕櫚酸甲酯；

（2）將步驟（1）中的棕櫚酸甲酯及鎳催化劑投入氫化反應斧中，鎳催化劑用量為棕櫚酸甲酯質量的0.05-2?%，放空后通入氫氣，將溫度升至190~210℃，轉速調至400~600?r/min，壓力為1.0~1.2MPa，氫化4~6?h后，降溫出料，過濾除去催化劑，得到飽和棕櫚酸甲酯。

棕櫚硬脂制備脂肪酸甲酯磺酸鹽的方法，它的步驟如下：

（1）將棕櫚硬脂及無水甲醇以物質的量之比為1:6~8的比例均勻混合，在攪拌條件下，加熱至60-70℃時迅速加入催化劑甲醇鈉，甲醇鈉的加入量為棕櫚硬脂質量的0.5~2%，升溫至75-80℃，反應4~6小時，反應結束后冷卻，將反應混合物在分液漏斗中靜置分層除去甘油層，用溫飽和食鹽水洗滌甲酯層除去未反應的甲醇和催化劑，加無水硫酸鈉干燥除去水分后離心分離，得到棕櫚酸甲酯；