[發明專利]一種α-烯基磺酸鹽水解工藝及α-烯基磺酸鹽水解系統

有效

• 申請號: 201110440773.8
• 申請日: 2011-12-26
• 公開（公告）號: CN102516134A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 鄒歡金;王侃;方銀軍;華文高;張義勇
• 申請（專利權）人: 嘉興贊宇科技有限公司
• 主分類號: C07C303/32
• 分類號: C07C303/32;C07C303/02;C07C303/44
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 王洪新

技術領域

本發明涉及一種α-烯基磺酸鹽水解工藝以及相應的水解系統，屬于化工生產技術領域。

背景技術

α-烯基磺酸鹽（簡稱AOS）是以α-烯烴為原料，經SO₃磺化、中和、水解等工藝制得的一種陰離子表面活性劑。由于具有良好的泡沫、乳化、去污和鈣皂分散力，極易溶于水，并和各種助劑及酶制劑相容，易生物降解，且無毒性、對皮膚刺激性小，因此可廣泛用于洗滌劑和化妝品中。近年來，隨著對環境要求的提高，特別是α-烯烴原料的質量和價格越來越具競爭力，使采用α-烯烴磺化工業化制備烯基磺酸鹽具備了現實意義和開發條件。AOS有望在近年內成為日化行業中用量最大、發展最快、競爭力最強的表面活性劑之一。

但AOS生產時會產生中間體磺內酯，其主要生成途徑是磺化過程；在該過程中SO₃首先加成于α-烯烴的末端碳原子上而形成兩性離子中間體。兩性離子中間體是不穩定的，它有兩個可能的反應方式，一是消去質子形成烯基磺酸；二是成環形成β-磺內酯，β-磺內酯容易異構化成γ-磺內酯，γ-磺內酯又可進一步異構化成δ-磺內酯。

AOS生產過程中形成的大部分磺內酯能在高溫、堿性的條件下進行水解，同時中和成為AOS。磺內酯水解時發生親核取代反應和消除反應，其主要是碳氧鍵斷裂開環，生成羥烷基磺酸或相應的烯基磺酸，在100℃以上時發生熱脫水作用，羥烷基磺酸鹽轉化成烯基磺酸鹽。在水解過程中，水解溫度和時間對磺內酯殘留量有較大的影響，水解溫度越高、水解時間越長，磺內酯殘留量越少（δ-磺內酯的水解難于進行）；但水解溫度過高，產品顏色加深并腐蝕設備。因此，產品中磺內酯的殘留量和水解的工藝和設備都有著密切的關系，但受檢測方法等限制，目前國內尚未見對AOS水解工藝進行改進的報告。現有AOS水解系統由換熱器、加熱器、冷卻器與水解器組成，采用管式或板式換熱器進行加熱，不僅能耗大、能量利用率低而且在靠近換熱器的物料易失水而結皮，影響產品品質和換熱效果。因此，對AOS的水解工藝和設備進行改進十分必要。

發明內容

本發明的目的旨在提供一種以節能降耗為目的，同時改善AOS產品品質的生產工藝，該工藝還應具有產品質量好、資源消耗少的特點。

本發明的另一目的是提供實現上述工藝的α-烯基磺酸鹽水解系統，該系統應具有結構簡單、制造方便的特點。

本發明提供的技術方案是：一種α-烯基磺酸鹽水解工藝，按照以下步驟進行：

1）來自中和系統的α-烯基磺酸鹽輸送至余熱回收換熱器吸收熱量，接著經過蒸汽加熱器升溫后，輸入水解器進行水解，水解器內壓力為0.35～0.45?Mpa；

2）由水解器輸出的α-烯基磺酸鹽經過余熱回收換熱器的另一管路放出熱量后，通過冷卻器再降溫至53～58℃，成品AOS通過出口輸出。

所述步驟1）中的α-烯基磺酸鹽經過加熱器升溫后，先通過靜態混合器處理，再輸入水解器進行水解。

所述蒸汽加熱器中，蒸汽直接與物料接觸進行加熱。

所述來自中和系統的α-烯基磺酸鹽用一增壓泵依次輸送至熱回收換熱器、蒸汽加熱器以及水解器。

所述蒸汽加熱器中的物料溫度為133～155℃，蒸汽壓力為0.30～0.60?MPa。

所述的冷卻器的冷卻水用作中和系統的在線工藝水。

一種α-烯基磺酸鹽水解系統，其特征在于：

輸入管路接通余熱回收換熱器的吸熱管后，又依次連通蒸汽加熱器及水解器，然后返回至余熱回收換熱器的放熱管，接著經過冷卻器后連通出口至輸出管路。

所述蒸汽加熱器及水解器之間還串接一靜態混合器。

所述輸入管路中還接入一增壓泵。

本發明與現有技術相比，具有以下突出的優點和效果：

1、由于蒸汽直接與物料接觸加熱，傳熱效率大大提高，同時蒸汽冷凝后變成工藝水，減少在線工藝水的加入量，這樣既節約了蒸汽用量，也節約了工藝水用量。（現有技術蒸汽用量為80Kg/噸產品，本發明蒸汽用量為50Kg/噸產品，蒸汽實際節約量為30Kg/噸產品，工藝水節約量為50Kg/噸。）

2、采用蒸汽直接噴射，在高速流動的蒸汽作用下，物料混合均勻，不會出現失水結皮現象（用傳統的間接加熱器對物料進行加熱時靠近換熱器的物料易失水而結皮，影響產品品質和換熱效果）。

3、采用余熱回收換熱器，可以回收75～80%的熱能，顯著節約了能源。

4、水解后物料經冷卻器冷卻，出口冷卻水用于中和系統的在線工藝水，使中和產物溫度提高，有利于磺內酯的下降，有利于提高水解的換熱效率，減小壓降差。