專利名稱：琥珀酸二異辛酯磺酸鈉制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陰離子表面活性劑的制備方法，特別是一種琥珀酸二異辛酯磺酸鈉的制備方法。
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)，屬于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，潤濕、乳化、起泡性能好等性能，廣泛應(yīng)用于日用化工、涂料、印染、石棉、農(nóng)藥、礦山、造紙、合成革、感光工業(yè)等，可用作乳化劑、潤濕劑、滲透劑、分散劑和玻璃防霧劑、有關(guān)琥珀酸二異辛酯磺酸鈉的制備方法，國內(nèi)外有較多的文獻(xiàn)報(bào)道，如文獻(xiàn)1，EP0458099A2(Int.cl5C07C 309/17，1991)。Verfahren Zur Herstel-lung Von Sulfobersteinsüredialkyestersalz；文獻(xiàn)2，“固體超強(qiáng)酸催化合成琥珀酸酯磺酸鈉”，化學(xué)世界，1990年8期，p347；文獻(xiàn)3，“不同酸催化合成馬來酸雙酯”，化學(xué)世界，1989，11期，p489；文獻(xiàn)4，“滲透劑T的合成工藝優(yōu)化”，精細(xì)石油化工，1995年，6期，p31。上述文獻(xiàn)所公開的制備過程為用順丁烯二酸酐(簡稱順酐)在硫酸或?qū)妆交撬峄蚬腆w酸催化下與過量異辛醇(2-乙基己醇)進(jìn)行酯化反應(yīng)。酯化時(shí)間120min至240min，酯化溫度148℃～218℃(文獻(xiàn)2，3)，或者酯化時(shí)間360min～420min，酯化溫度120～140℃，在18～21KPa減壓下進(jìn)行酯化反應(yīng)；酯化產(chǎn)物經(jīng)由稀堿中和、水洗，減壓蒸餾，脫除過量的醇，得順丁烯二酸二異辛酯(文獻(xiàn)2，4)，該雙酯用亞硫酸氫鈉(文獻(xiàn)2)或焦亞硫酸鈉(文獻(xiàn)1，4)在外加相轉(zhuǎn)移催化劑和磺化劑作用下進(jìn)行磺化反應(yīng)；利用密封體系加熱下產(chǎn)生的壓力進(jìn)行反應(yīng)，并防止SO2外逸(文獻(xiàn)1)，或者在常壓下進(jìn)行反應(yīng)(文獻(xiàn)2，4)，得到琥珀酸二異辛酯磺酸鈉成品?，F(xiàn)有制備方法存在的缺陷是酯化反應(yīng)中異辛醇投入量大，并且反應(yīng)溫度高，酯化時(shí)間長，酯化產(chǎn)物需經(jīng)水洗、減壓蒸餾、脫水、脫醇工序，工藝復(fù)雜；磺化反應(yīng)中需另加入相轉(zhuǎn)移催化劑，使原料耗用量增加，導(dǎo)致雜質(zhì)的引入，同時(shí)對產(chǎn)生的二氧化硫等有害廢氣、廢液不回收利用，環(huán)境污染嚴(yán)重，造成了資源浪費(fèi)。
本發(fā)明的目的在于提供一種反應(yīng)原料用量少、工序更加簡化、反應(yīng)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制備方法。
本發(fā)明目的實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案為一種琥珀酸二異辛酯磺酸鈉的制備方法，包括酯化反應(yīng)、磺化反應(yīng)，其特征在于將順酐和異辛醇按1∶2.10～2.20的配比(摩爾比)在對甲苯磺酸催化下進(jìn)行酯化反應(yīng)，升溫至140℃，時(shí)間10～30min；第二步保溫、脫水，保溫時(shí)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(yīng)，中和產(chǎn)物加磺化劑亞硫酸氫鈉，中和產(chǎn)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(yīng)物升溫至103±2℃，時(shí)間10～30min；第五步，磺化反應(yīng)產(chǎn)物在101～110℃溫度下經(jīng)150～300min成熟，尾氣由稀堿水吸收并回供磺化反應(yīng)；第六步，成熟產(chǎn)物室溫下靜置分層，得到琥珀酸二異辛酯磺酸鈉，所產(chǎn)生的廢水回供磺化反應(yīng)用。
本發(fā)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(yīng)，得到酯化產(chǎn)物順丁烯二酸二異辛酯。酯化副產(chǎn)物經(jīng)堿中和生成順丁烯二酸單異辛酯鈉鹽并作為酯化產(chǎn)物的磺化相轉(zhuǎn)移催化劑，以亞硫酸氫鈉為磺化劑與酯化產(chǎn)物反應(yīng)生成琥珀酸二異辛酯磺酸鈉。
其反應(yīng)式為
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是1.酯化反應(yīng)中異辛醇投入量(摩爾比)由現(xiàn)在的1∶3.00減少為2.10～2.20，反應(yīng)過程中原料耗用量大大減少；2.減少異辛醇投入量后，過用量少，酯化溫度降低，酯化時(shí)間縮短，溫度從148-218℃降為140℃，時(shí)間從120-300min縮短到90-120min，且能耗減少；3.過量異辛醇減少后，省去了酯化產(chǎn)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(yīng)時(shí)間和降低反應(yīng)溫度，使酯化率在90～97％之間，未反應(yīng)完全的單酯鈉鹽作為非外加的相轉(zhuǎn)移催化劑，避免了外加催化劑雜質(zhì)的影響，減少了物料耗用；5.磺化反應(yīng)在常壓下進(jìn)行，通過簡單尾氣吸收，使外逸SO2成為NaHSO3水溶液，供磺化反應(yīng)使用，降低了對設(shè)備的要求，同時(shí)解決了尾氣污染；6.磺化廢水回供磺化反應(yīng)用，使反應(yīng)時(shí)間進(jìn)一步縮短，且無污染，單批生產(chǎn)周期中的反應(yīng)時(shí)間在480min內(nèi)連續(xù)完成，工藝十分緊湊。
附圖
是本發(fā)明的琥珀酸二異辛酯磺酸鈉的制備方法的流程示意圖。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
按附圖所示流程的一種具體實(shí)施方式
為第一步在裝有分水器的反應(yīng)器中，加入順酐18Kg，異辛醇51Kg(均為工業(yè)品，含量≥99％)，用對甲苯磺酸0.18Kg作催化劑(工業(yè)品，含量≥95％)，攪拌下在30min內(nèi)升溫至140±1℃，進(jìn)行酯化反應(yīng)。
第二步對第一步得到的酯化反應(yīng)物在140±1℃下保溫，攪拌，脫水、脫醇90～120min，得到酯化產(chǎn)物，分出少量醇下次酯化用。
第三步將第二步得到的酯化產(chǎn)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(chǎn)物加水61L(可含回收NaHSO3-H2O和磺化廢水，不足部分用水補(bǔ)足)，加亞硫酸氫鈉20.5Kg(工業(yè)品，含量≥95％)后，將分水器改為冷凝器，其下部接入反應(yīng)器，上部接導(dǎo)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(yīng)液。
第五步將上述第四步得到反應(yīng)液于103±1℃成熟180～210min。
第六步上述第五步得到產(chǎn)物靜置過夜分層，分出上層為產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)品100％。
權(quán)利要求
一種琥珀酸二異辛酯磺酸鈉的制備方法，包括酯化反應(yīng)、磺化反應(yīng)，其特征在于工藝流程和反應(yīng)條件按下列方式進(jìn)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(jìn)行酯化反應(yīng)，升溫到140℃，時(shí)間10～30min；
2.保溫、脫水保溫時(shí)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(yīng)加磺化劑，中和產(chǎn)物與磺化劑中SO2比例為1∶1.00～1.20(摩爾比)，升溫至103±2℃，時(shí)間10～30min；
5.成熟時(shí)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(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種琥珀酸二異辛酯磺酸鈉的制備方法。它包括酯化反應(yīng)、磺化反應(yīng)，其特點(diǎn)是酯化反應(yīng)中減少異辛醇的投入量，降低酯化反應(yīng)溫度，縮短酯化反應(yīng)時(shí)間，并省去酯化產(chǎn)物水洗、減壓蒸留、脫水脫醇工序、磺化反應(yīng)常壓進(jìn)行不外加相轉(zhuǎn)移催化劑，并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(yīng)用。本發(fā)明工藝比現(xiàn)有技術(shù)更加簡化，原料異辛醇投料量節(jié)省三分之一左右，對設(shè)備要求低，無環(huán)境污染，廣泛適用于各類化工原料企業(yè)作工業(yè)化生產(chǎn)。
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(yōu)先權(quán)日1996年3月25日
發(fā)明者張躍軍, 曲文超, 董偉, 施杰, 劉玉海, 李偉民 申請人:南京理工大學(xué)