琥珀酸二異辛酯磺酸鈉製備方法
2023-08-12 14:35:11 1
專利名稱：琥珀酸二異辛酯磺酸鈉製備方法
技術領域：
本發明涉及一種陰離子表面活性劑的製備方法，特別是一種琥珀酸二異辛酯磺酸鈉的製備方法。
琥珀酸二異辛酯磺酸鈉(又名丁二酸二異辛酯磺酸鈉，快速滲透劑T，滲透劑T)，屬於一種陰離子表面活性劑。它具有臨界膠束濃度低，能顯著降低表面張力，表面活性好，滲透速度快，潤溼、乳化、起泡性能好等性能，廣泛應用於日用化工、塗料、印染、石棉、農藥、礦山、造紙、合成革、感光工業等，可用作乳化劑、潤溼劑、滲透劑、分散劑和玻璃防霧劑、有關琥珀酸二異辛酯磺酸鈉的製備方法，國內外有較多的文獻報導，如文獻1，EP0458099A2(Int.cl5C07C 309/17，1991)。Verfahren Zur Herstel-lung Von Sulfobersteinsüredialkyestersalz；文獻2，「固體超強酸催化合成琥珀酸酯磺酸鈉」，化學世界，1990年8期，p347；文獻3，「不同酸催化合成馬來酸雙酯」，化學世界，1989，11期，p489；文獻4，「滲透劑T的合成工藝優化」，精細石油化工，1995年，6期，p31。上述文獻所公開的製備過程為用順丁烯二酸酐(簡稱順酐)在硫酸或對甲苯磺酸或固體酸催化下與過量異辛醇(2-乙基己醇)進行酯化反應。酯化時間120min至240min，酯化溫度148℃～218℃(文獻2，3)，或者酯化時間360min～420min，酯化溫度120～140℃，在18～21KPa減壓下進行酯化反應；酯化產物經由稀鹼中和、水洗，減壓蒸餾，脫除過量的醇，得順丁烯二酸二異辛酯(文獻2，4)，該雙酯用亞硫酸氫鈉(文獻2)或焦亞硫酸鈉(文獻1，4)在外加相轉移催化劑和磺化劑作用下進行磺化反應；利用密封體系加熱下產生的壓力進行反應，並防止SO2外逸(文獻1)，或者在常壓下進行反應(文獻2，4)，得到琥珀酸二異辛酯磺酸鈉成品。現有製備方法存在的缺陷是酯化反應中異辛醇投入量大，並且反應溫度高，酯化時間長，酯化產物需經水洗、減壓蒸餾、脫水、脫醇工序，工藝複雜；磺化反應中需另加入相轉移催化劑，使原料耗用量增加，導致雜質的引入，同時對產生的二氧化硫等有害廢氣、廢液不回收利用，環境汙染嚴重，造成了資源浪費。
本發明的目的在於提供一種反應原料用量少、工序更加簡化、反應條件要求更低、且廢氣廢液能回收利用的琥珀酸二異辛酯磺酸鈉的製備方法。
本發明目的實現的技術方案為一種琥珀酸二異辛酯磺酸鈉的製備方法，包括酯化反應、磺化反應，其特徵在於將順酐和異辛醇按1∶2.10～2.20的配比(摩爾比)在對甲苯磺酸催化下進行酯化反應，升溫至140℃，時間10～30min；第二步保溫、脫水，保溫時間60～120min，溫度140±2℃；第三步，冷卻、中和，冷卻至溫度20～80℃，中和至pH7±0.5；第四步，磺化反應，中和產物加磺化劑亞硫酸氫鈉，中和產物與磺化劑所含SO2的比例為1∶1.00～1.20(摩爾比)，該磺化反應物升溫至103±2℃，時間10～30min；第五步，磺化反應產物在101～110℃溫度下經150～300min成熟，尾氣由稀鹼水吸收並回供磺化反應；第六步，成熟產物室溫下靜置分層，得到琥珀酸二異辛酯磺酸鈉，所產生的廢水回供磺化反應用。
本發明的原理是順丁烯二酸酐在對甲苯磺酸催化下與異辛醇反應，得到酯化產物順丁烯二酸二異辛酯。酯化副產物經鹼中和生成順丁烯二酸單異辛酯鈉鹽並作為酯化產物的磺化相轉移催化劑，以亞硫酸氫鈉為磺化劑與酯化產物反應生成琥珀酸二異辛酯磺酸鈉。
其反應式為
本發明與現有技術相比，其顯著優點是1.酯化反應中異辛醇投入量(摩爾比)由現在的1∶3.00減少為2.10～2.20，反應過程中原料耗用量大大減少；2.減少異辛醇投入量後，過用量少，酯化溫度降低，酯化時間縮短，溫度從148-218℃降為140℃，時間從120-300min縮短到90-120min，且能耗減少；3.過量異辛醇減少後，省去了酯化產物水洗、減壓蒸餾、脫水、脫醇工序；
4.減少異辛醇過用量，減少反應時間和降低反應溫度，使酯化率在90～97％之間，未反應完全的單酯鈉鹽作為非外加的相轉移催化劑，避免了外加催化劑雜質的影響，減少了物料耗用；5.磺化反應在常壓下進行，通過簡單尾氣吸收，使外逸SO2成為NaHSO3水溶液，供磺化反應使用，降低了對設備的要求，同時解決了尾氣汙染；6.磺化廢水回供磺化反應用，使反應時間進一步縮短，且無汙染，單批生產周期中的反應時間在480min內連續完成，工藝十分緊湊。
附圖
是本發明的琥珀酸二異辛酯磺酸鈉的製備方法的流程示意圖。
下面結合附圖對本發明作進一步描述。
按附圖所示流程的一種具體實施方式
為第一步在裝有分水器的反應器中，加入順酐18Kg，異辛醇51Kg(均為工業品，含量≥99％)，用對甲苯磺酸0.18Kg作催化劑(工業品，含量≥95％)，攪拌下在30min內升溫至140±1℃，進行酯化反應。
第二步對第一步得到的酯化反應物在140±1℃下保溫，攪拌，脫水、脫醇90～120min，得到酯化產物，分出少量醇下次酯化用。
第三步將第二步得到的酯化產物冷卻至80℃以下，攪拌下，用30％NaOH水溶液中和至pH＝7±0.5。
第四步上述第三步得到中和產物加水61L(可含回收NaHSO3-H2O和磺化廢水，不足部分用水補足)，加亞硫酸氫鈉20.5Kg(工業品，含量≥95％)後，將分水器改為冷凝器，其下部接入反應器，上部接導管通入裝有30％NaOH-H2O的SO2吸收器的液面以下。攪拌，升溫磺化反應液。
第五步將上述第四步得到反應液於103±1℃成熟180～210min。
第六步上述第五步得到產物靜置過夜分層，分出上層為產物琥珀酸二異辛酯磺酸鈉125±5Kg，固含量60士2％，外觀為無色透明或淺黃色透明液體。滲透率為標準品100％。
權利要求
一種琥珀酸二異辛酯磺酸鈉的製備方法，包括酯化反應、磺化反應，其特徵在於工藝流程和反應條件按下列方式進行1.順酐和異辛醇按1∶2.10～2.20的比例(摩爾比)在對甲苯磺酸催化下進行酯化反應，升溫到140℃，時間10～30min；
2.保溫、脫水保溫時間60～120min，溫度140±2℃；
3.冷卻、中和冷卻至20～80℃，中和至pH7±0.5；
4.磺化反應加磺化劑，中和產物與磺化劑中SO2比例為1∶1.00～1.20(摩爾比)，升溫至103±2℃，時間10～30min；
5.成熟時間150～300min，溫度101～110℃；
6.室溫下，靜置分層，得到琥珀酸二異辛酯磺酸鈉，廢水回供磺化反應。
全文摘要
本發明涉及一種琥珀酸二異辛酯磺酸鈉的製備方法。它包括酯化反應、磺化反應，其特點是酯化反應中減少異辛醇的投入量，降低酯化反應溫度，縮短酯化反應時間，並省去酯化產物水洗、減壓蒸留、脫水脫醇工序、磺化反應常壓進行不外加相轉移催化劑，並通過對尾氣簡單吸收，使外逸二氧化硫形成亞硫酸氫鈉供磺化反應用。本發明工藝比現有技術更加簡化，原料異辛醇投料量節省三分之一左右，對設備要求低，無環境汙染，廣泛適用於各類化工原料企業作工業化生產。
文檔編號C07C309/07GK1160710SQ9611686
公開日1997年10月1日 申請日期1996年3月25日 優先權日1996年3月25日
發明者張躍軍, 曲文超, 董偉, 施傑, 劉玉海, 李偉民 申請人:南京理工大學