一種脂肪酸磺酸鹽表面活性劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及石油化工技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種脂肪酸橫酸鹽表面活性劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 橫酸鹽表面活性劑是一類陰離子表面活性劑，其原料來源廣泛，可取自動(dòng)物、植物 及礦物石油。橫酸鹽表面活性劑分子中親水基、親油基依據(jù)所用原料不同而可調(diào)，因此可對(duì) 其分子進(jìn)行?？谠O(shè)計(jì)，W滿足多種應(yīng)用領(lǐng)域的特殊要求。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)需求和石油工業(yè) 的發(fā)展，研究開發(fā)原料易得、活性高的脂肪酸橫酸鹽表面活性劑具有重要意義。目前，大多 數(shù)的脂肪酸橫酸鹽表面活性劑的合成首先是將3-氯-2-哲基丙橫酸鋼與磯酸鋼閉環(huán)反應(yīng) 生成2, 3-環(huán)氧丙橫酸鋼，然后再與脂肪酸在催化劑存在的條件下反應(yīng)生成脂肪酸橫酸鹽 表面活性劑，該方法中有副產(chǎn)物磯酸氨鋼和氯化鋼生成，對(duì)后續(xù)反應(yīng)產(chǎn)生影響，并且反應(yīng)需 要催化劑，增加反應(yīng)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)上述問題，本發(fā)明提出了一種脂肪酸橫酸鹽表面活性劑的制備方法，本發(fā)明 合成工藝簡(jiǎn)單，原料來源廣泛，合成過程中沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生，屬于環(huán)保型，具有可應(yīng)用化前 景。
[0004] 本發(fā)明所述的一種脂肪酸橫酸鹽表面活性劑的制備方法，其具體步驟為：
[0005] (1)將脂肪酸與堿加入水中，60-90°C攬拌反應(yīng)3-化，反應(yīng)結(jié)束后，抽濾，干燥，得 白色粉末狀中間產(chǎn)物脂肪酸鹽；
[0006] (2)將上述所得的脂肪酸鹽和橫酸鹽加入溶劑中，40-80°C攬拌反應(yīng)3-她，反應(yīng)結(jié) 束后，除去溶劑，烘干，得白色粉末狀產(chǎn)物。
[0007] 首先，脂肪酸與堿在水中進(jìn)行反應(yīng)，為了保證脂肪酸能夠反應(yīng)完全，脂肪酸與堿的 摩爾比為1:1-5。采用的堿為氨氧化鋼或碳酸鋼或碳酸氨鋼，可W保證反應(yīng)完成后除了中間 產(chǎn)物脂肪酸鹽W外，不會(huì)有其他的副產(chǎn)物殘留在反應(yīng)體系中。生成的中間產(chǎn)物脂肪酸鹽不 溶于水，其他雜質(zhì)包括過量的堿均溶于水中，因此可W通過抽濾將中間產(chǎn)物脂肪酸鹽從反 應(yīng)體系中分離出來直接用于下一步的反應(yīng)。步驟（1)中所述的脂肪酸為肉豆違酸或棟桐酸 或硬脂酸或其混合物。之所W選擇上述的脂肪酸，主要是由于上述的脂肪酸是W天然動(dòng)植 物油衍生出的脂肪酸，來源廣泛，價(jià)格低廉，對(duì)人體和環(huán)境安全、綠色環(huán)保、易生物降解，適 合用于采油中的添加劑。另外它還是一種性能比較優(yōu)越的表面活性物質(zhì)，因其一端具有極 性分子（如脂肪酸的駿基），在原油表面一層表面活性物質(zhì)的極性端朝向水，被垂直地吸附 在原油表面上作為定向排列，非極性端則朝外。第二層分子則相反，于是在水和油的界面形 成吸附層并富集，使界面張力降低，減少收縮形成穩(wěn)定的乳狀液，起到乳化的作用，不會(huì)對(duì) 原油基本性能造成影響，是較理想的驅(qū)油乳化劑。
[000引將上述所得的脂肪酸鹽和橫酸鹽加入溶劑中，40-80°C攬拌反應(yīng)3-她。由于脂肪酸 鹽不溶于水，橫酸鹽溶于水，為了保證整個(gè)反應(yīng)體系為均相反應(yīng)，本發(fā)明步驟（2)中所述的 溶劑為有機(jī)溶劑與水的混合溶劑，所述的有機(jī)溶劑采用可w與水互溶的醇類溶劑，例如甲 醇或己醇或正了醇或異了醇或其混合物，從而保證了整個(gè)反應(yīng)為均相反應(yīng)，增加了脂肪酸 鹽和橫酸鹽的接觸幾率，避免了使用相轉(zhuǎn)移催化劑，節(jié)約了成本，另外，采用的有機(jī)溶劑為 醇類溶劑，低毒，環(huán)保。經(jīng)過發(fā)明人多次試驗(yàn)摸索發(fā)現(xiàn)當(dāng)有機(jī)溶劑與水的體積比為1:1時(shí)， 反應(yīng)效果最好。
[0009] 為了使得脂肪酸鹽能夠完全反應(yīng)，步驟（2)中脂肪酸鹽和橫酸鹽的摩爾比為 1:1-4,優(yōu)選1:1-2。發(fā)明人經(jīng)過多次試驗(yàn)摸索發(fā)現(xiàn)所述的橫酸鹽為3-氯-2-哲基丙橫酸鋼 時(shí)取得的效果最好。
[0010] 本發(fā)明所述的反應(yīng)方程式為：
[0011]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種脂肪酸磺酸鹽表面活性劑的制備方法，其特征在于：其具體步驟為： (1) 將脂肪酸與堿加入水中，60-90°C攪拌反應(yīng)3-6h，反應(yīng)結(jié)束后，抽濾，干燥，得白色 粉末狀中間產(chǎn)物脂肪酸鹽； (2) 將上述所得的脂肪酸鹽和磺酸鹽加入溶劑中，40-80°C攪拌反應(yīng)3-8h，反應(yīng)結(jié)束 后，除去溶劑，烘干，得白色粉末狀產(chǎn)物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脂肪酸磺酸鹽表面活性劑的制備方法，其特征在于：步 驟（1)中所述的堿為氫氧化鈉或碳酸鈉或碳酸氫鈉。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脂肪酸磺酸鹽表面活性劑的制備方法，其特征在于：步 驟⑴中脂肪酸與堿的摩爾比為1:1-5。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脂肪酸磺酸鹽表面活性劑的制備方法，其特征在于：步 驟（1)中所述的脂肪酸為肉豆蔻酸或棕櫚酸或硬脂酸或其混合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脂肪酸磺酸鹽表面活性劑的制備方法，其特征在于：步 驟（2)中所述的溶劑為有機(jī)溶劑與水的混合溶劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種脂肪酸磺酸鹽表面活性劑的制備方法，其特征在于：所 述的有機(jī)溶劑與水的體積比為1:1。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種脂肪酸磺酸鹽表面活性劑的制備方法，其特征在于：所 述的有機(jī)溶劑為甲醇或乙醇或正丁醇或異丁醇或其混合物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脂肪酸磺酸鹽表面活性劑的制備方法，其特征在于：步 驟⑵中脂肪酸鹽和磺酸鹽的摩爾比為1:1-4。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脂肪酸磺酸鹽表面活性劑的制備方法，其特征在于：步 驟（2)中所述的磺酸鹽為3-氯-2-羥基丙磺酸鈉。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脂肪酸磺酸鹽表面活性劑的制備方法，其特征在于：步 驟（2)中采用減壓蒸餾或者抽濾的方式除去溶劑。
【專利摘要】本發(fā)明涉及石油化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種脂肪酸磺酸鹽表面活性劑的制備方法，本發(fā)明首先將脂肪酸與堿反應(yīng)，然后再加入磺酸鹽在混合溶劑中形成均相體系進(jìn)行反應(yīng)，避免了使用相轉(zhuǎn)移催化劑，節(jié)約了成本，低毒，環(huán)保，而且整個(gè)反應(yīng)過程后處理簡(jiǎn)單，具有可應(yīng)用化前景。
【IPC分類】C07C309-12, C07C303-32
【公開號(hào)】CN104829500
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510186073
【發(fā)明人】王雪, 馬韻升, 欒波, 牟慶平, 侯曉鋒, 董松祥, 姚剛
【申請(qǐng)人】黃河三角洲京博化工研究院有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年4月20日