專利名稱：一種提純烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽的工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種提純烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽的工藝。
背景技術：
烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽是一類為適應三次采油技術的發展而產生的新型復合表面活性劑，具有很高的抗鹽抗高溫能力和優良的發泡特性，在石油開采中表現出優異的性能目前，世界上制備烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽的技術路線主要有亞硫酸鹽磺化法和磺烷基化法。其中亞硫酸鹽磺化法總是會涉及到一種含鹵素的活潑基團，在其制備過程中會產生一些有毒有害且具有腐蝕性的物質，既污染環境又腐蝕設備。磺烷基化法是在一定溫度、壓力和催化劑存在下烷基醇醚或烷基酚醚R-O-(R1O)nH和磺烷基化劑發生均相或非均相反應，在其分子上引入一個強親水型的陰離子磺酸基，從而制得烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽，反應原理是磺烷基化劑與烷基醇醚或烷基酚醚R-O-(R1O)nH間的親核取代反應。當前應用的磺烷基化劑主要是丙烷磺內酯、氯乙基磺酸鈉、乙烯基磺酸鈉、羥烷基磺酸鈉等。但丙烷磺內酯毒性大，易爆炸，對人和環境安全性差；氯乙基磺酸鈉和乙烯基磺酸鈉在反應過程中分別易發生水解、聚合等副反應，轉化率較低；羥烷基磺酸鈉基本無毒，目前主要用于生產化妝品用的乳化劑椰油基羥乙基磺酸鈉。因此，用烷基醇醚或烷基酚醚與羥烷基磺酸鹽發生磺烷基化反應制備烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽的工藝對人體和環境安全性高，符合綠色化學及工藝的要求。但由該法制備的烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽中未反應的烷基醇醚或烷基酚醚含量均過高，若不進行提純精制處理，一方面嚴重影響目標產物烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽的應用性能，另一方面，原料單耗過高，生產成本過高，從而影響該類產品的工業化進程。國內外有關提純烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽的相關文獻報道較少，US4096175和US4208280分別采用甲縮醛和環己酮反復萃取醇醚/酚醚磺酸鹽中的烷基醇醚或烷基酚醚；張永民等采陽離子交換樹脂柱和弱堿性陰離子交換樹脂柱提純壬基酚聚氧乙烯醚磺酸鈉。上述幾種提純方法效果雖然尚可，但是仍存在以下缺點
(O甲縮醛沸點較低(42. 3°C)，易揮發，屬于一級易燃品，對于部分需要在加熱條件下分離提純的產品不適合。(2)環己酮毒性較大，易燃，且沸點過高(155. 6°C)，提純后殘留在產品中的微量環己酮不易除去。(3)離子交換樹脂法分離周期過長，成本過高，不適于進行工業化大批量提純處理。
發明內容
本發明的目的是提供一種操作簡單、成本低、安全性高且適于工業化的提純烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽的工藝。本發明是一種分離烷基醇醚或酚醚磺酸鹽粗產物中的烷基醇醚或烷基酚醚從而提純烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽的工藝，具體操作步驟如下
配制質量濃度5 10%的無機鹽水溶液，將烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽粗產物加入至無機鹽水溶液中，烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽粗產物與無機鹽水溶液的質量比為I : 10 50，在20 95°C下攪拌，使烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽粗產物完全溶解于無機鹽水溶液中制成原料水溶液，然后將上述原料水溶液加入乙酸乙酯萃取劑，原料水溶液與乙酸乙酯萃取劑的體積比為I 10 :1，在20 70°C下，用乙酸乙酯重復萃取三次，合并上層萃取液，用無機鹽水溶液對合并的萃取液進行一次反萃取，所得的下層水相與已經過萃取的原料水溶液合并，之后進行濃縮干燥，得到高純度的烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽。如上所述的烷基醇醚或烷基酚醚磺酸鹽的結構式為R-O-(R1O)P-(R2O)q-(CH2)Z-SO3M,其中R為C8 C24的烷基或烷基苯基，R1為C3的亞烷基，R2為C2的亞烷基，P為O 10，q 為 O 10，z 為 I 4，M 為 Na、K 或 NH:。 如上所述的無機鹽為氯化鈉、硫酸鈉、氯化鉀、碳酸鈉或硫酸鉀等。本發明產品的純度可采用高效液相色譜外標法和兩相滴定法進行測定。本發明提純烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽的分離工藝具有以下優點
(I)本發明所用的萃取劑乙酸乙酯為常用的化學原料，來源廣，毒性較小，對設備無腐蝕，安全可靠。而且乙酸乙酯沸點為77°c，一方面對于常溫下不易分離的原料，可以選擇升溫操作；另一方面，提純后殘留在產品中的微量溶劑易于除去。(2)本發明分離周期短，成本低，適合進行工業化大批量提純處理。( 3)本發明提純后得到的烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽純度較高，能滿足高溫高礦化度油藏需要，具有較高的利用價值。
具體實施例方式實施例I :配制質量濃度7%的氯化鈉水溶液，將辛基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸鈉(p=10, q=5, z=3)粗產物加入至氯化鈉水溶液中，辛基酹聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸鈉粗產物與氯化鈉水溶液的質量比為I :10，在20°C下攪拌，使辛基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚橫Ife納粗廣物完全溶解于氣化納水溶液中制成原料水溶液，然后將上述原料水溶液加入至液液萃取器中，再加入萃取劑乙酸乙酯，原料水溶液與萃取劑乙酸乙酯的體積比為10 :1，在20°C下，用乙酸乙酯重復萃取三次，合并上層萃取液，用氯化鈉水溶液對合并的萃取液進行一次反萃取，所得的下層水相與已經過萃取的原料水溶液合并，之后進行濃縮干燥，得到高純度的辛基酚聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸鈉。通過高效液相色譜外標法測得產物純度為98. 1%。
實施例2 :配制質量濃度10%的硫酸鈉水溶液，將壬基酚聚氧丙烯醚磺酸鈉(p=4，q=0, z=4)粗產物加入至硫酸鈉水溶液中，壬基酚聚氧丙烯醚磺酸鈉粗產物與硫酸鈉水溶液的質量比為I :20，在30°C下攪拌，使壬基酚聚氧丙烯醚磺酸鈉粗產物完全溶解于硫酸鈉水溶液中制成原料水溶液，然后將上述原料水溶液加入至液液萃取器中，再加入萃取劑乙酸乙酯，原料水溶液與萃取劑乙酸乙酯的體積比為4 :1，在30°C下，用乙酸乙酯重復萃取三次，合并上層萃取液，用硫酸鈉水溶液對合并的萃取液進行一次反萃取，所得的下層水相與已經過萃取的原料水溶液合并，之后進行濃縮干燥，得到純度較高的壬基酚聚氧丙烯醚磺酸鈉。通過高效液相色譜外標法測得產物純度為97. 6%。 實施例3 :配制質量濃度6%的氯化鉀水溶液，將C16烷基醇聚氧乙烯醚磺酸鈉(p=0, q=10, z = 2)粗產物加入至氯化鉀水溶液中，C16烷基醇聚氧乙烯醚磺酸鈉粗產物與氯化鉀水溶液的質量比為I :40，在50°C下攪拌，使C16烷基醇聚氧乙烯醚磺酸鈉粗產物完全溶解于氯化鉀水溶液中制成原料水溶液，然后將上述原料水溶液加入至液液萃取器中，再加入萃取劑乙酸乙酯，原料水溶液與萃取劑乙酸乙酯的體積比為2 :1，在50°C下，用乙酸乙酯重復萃取三次，合并上層萃取液，用氯化鉀水溶液對合并的萃取液進行一次反萃取，所得的下層水相與已經過萃取的原料水溶液合并，之后進行濃縮干燥，得到純度較高的C16烷基醇聚氧乙烯醚磺酸鈉。通過兩相滴定法測得產物純度為97. 2%。實施例4 :配制質量濃度8%的碳酸鈉水溶液，將C24烷基醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸鉀(p=5,q=5,z=l)粗產物加入至碳酸鈉水溶液中,C24燒基醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸鉀粗產物與碳酸鈉水溶液的質量比為I :50，在95°C下攪拌，使C24烷基醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚橫Ife鐘粗廣物完全溶解于碳Ife納水溶液中制成原料水溶液，然后將上述原料水溶液加入至液液萃取器中，再加入萃取劑乙酸乙酯，原料水溶液與萃取劑乙酸乙酯的體積比為1:1，在70°C下，用乙酸乙酯重復萃取三次，合并上層萃取液，用碳酸鈉水溶液對合并的萃取液進行一次反萃取，所得的下層水相與已經過萃取的原料水溶液合并，之后進行濃縮干燥，得到純度較高的C24烷基醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸鉀。通過兩相滴定法測得產物純度為96. 8%。實施例5 :配制質量濃度5%的硫酸鉀水溶液，將C12 C14烷基醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸銨(P=3, q=4, z=2)粗產物加入至硫酸鉀水溶液中，C12 C14燒基醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸銨粗產物與硫酸鉀水溶液的質量比為I :30，在40°C下攪拌，使C12 C14烷基醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸銨粗產物完全溶解于硫酸鉀水溶液中制成原料水溶液，然后將上述原料水溶液加入至液液萃取器中，再加入萃取劑乙酸乙酯，原料水溶液與萃取劑乙酸乙酯的體積比為3 :1，在40°C下，用乙酸乙酯重復萃取三次，合并上層萃取液，用硫酸鉀水溶液對合并的萃取液進行一次反萃取，所得的下層水相與已經過萃取的原料水溶液合并，之后進行濃縮干燥，得到純度較高的C12 C14烷基醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚磺酸銨。通過兩相滴定法測得產物純度為95. 3%。
權利要求
1.一種提純烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽的工藝，其特征在于包括如下步驟 配制質量濃度5 10%的無機鹽水溶液，將烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽粗產物加入至無機鹽水溶液中，烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽粗產物與無機鹽水溶液的質量比為I : 10 50，在20 95°C下攪拌，使烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽粗產物完全溶解于無機鹽水溶液中制成原料水溶液，然后將上述原料水溶液加入乙酸乙酯萃取劑，原料水溶液與乙酸乙酯萃取劑的體積比為I 10 :1，在20 70°C下，用乙酸乙酯重復萃取三次，合并上層萃取液，用無機鹽水溶液對合并的萃取液進行一次反萃取，所得的下層水相與已經過萃取的原料水溶液合并，之后進行濃縮干燥，得到高純度的烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽。
2.如權利要求I所述的一種提純烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽的工藝，其特征在于所述的烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽的結構式為 R-O- (R1O) P- (R2O) q- (CH2)Z-SO3M ； 其中R為C8 C24的烷基或烷基苯基，R1為C3的亞烷基，R2為C2的亞烷基，p為0 10，q 為 0 10，z 為 I 4，M 為 Na、K 或 NH:。
3.如權利要求I所述的一種提純烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽的工藝，其特征在于所述的無機鹽為氯化鈉、硫酸鈉、氯化鉀、碳酸鈉或硫酸鉀。
全文摘要
一種提純烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽的工藝是配制質量濃度5～10％的無機鹽水溶液，將烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽粗產物加入至無機鹽水溶液中，烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽粗產物與無機鹽水溶液的質量比為110～50，在20～95℃下攪拌，使烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽粗產物完全溶解于無機鹽水溶液中制成原料水溶液，然后將上述原料水溶液加入乙酸乙酯萃取劑，原料水溶液與乙酸乙酯萃取劑的體積比為1～101，在20～70℃下，用乙酸乙酯重復萃取三次，合并上層萃取液，用無機鹽水溶液對合并的萃取液進行一次反萃取，所得的下層水相與已經過萃取的原料水溶液合并，之后進行濃縮干燥，得到高純度的烷基醇醚磺酸鹽或烷基酚醚磺酸鹽。本發明具有操作簡單、成本低、安全性高且適于工業化的優點。
文檔編號C07C303/44GK102617409SQ20121005820
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月7日 優先權日2012年3月7日
發明者任翠翠, 劉曉臣, 牛金平, 韓亞明, 韓向麗 申請人:中國日用化學工業研究院