琥珀酸二正辛酯璜酸钠制备方法技术

本发明专利技术涉及一种琥珀酸二正辛酯磺酸钠的制备方法。它包括酯化反应、磺化反应，其特点是酯化反应中减少正辛醇的投入量，降低酯化反应温度，并省去酯化产物水洗、脱水、脱醇、蒸压蒸馏或过滤除去催化剂、脱醇工序；磺化反应不外加磺化催化剂或磺化产物，并通过对尾气简单吸收，使外逸二氧化硫形成亚硫酸氢钠供磺化反应用。本发明专利技术比现有技术更加简化，原料正辛醇节省近三分之一，对设备要求低，无环境污染，广泛适用于各类化工企业作工业化生产。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种阴离子表面活性剂的制备方法，特别是一种琥珀酸二正辛酯磺酸钠(又名丁二酸二正辛酯磺酸钠)的制备方法。琥珀酸二正辛酯磺酸钠，属于一种阴离子表面活性剂，它具有临界胶束浓度低，能显著降低表面张力，表面活性好，渗透速度快，润湿、乳化、起泡性能好等性能，广泛应用于日用化工、涂料、印染、石棉、农药、矿山、造纸、合成革、感光工业等，可作乳化剂、润湿剂、渗透剂、分散剂和玻璃防雾剂、有关琥珀酸二正辛酯磺酸钠的制备方法，国内外已有所报道，如文献1，Ger.Offen 1，912，531(cl.C07c)，09，Apr.，1970；文献2，“固体超强酸催化合成琥珀酸酯磺酸钠”，化学世界，1990年8期，p347。上述文献公开的制备过程为用顺丁烯二酸酐(简称顺酐)在硫酸或对甲苯磺酸或固体酸催化下与过量正辛醇(1-辛醇)进行酯化反应，酯化时间90～120min，酯化温度140℃～220℃。酯化产物经由稀碱中和、水洗，蒸水、蒸醇、再减压蒸馏得顺丁烯二酸二正辛酯，该双酯在外加磺化催化剂作用下用磺化剂亚硫酸氢钠在常压下与其反应；或者酯化产物经过滤除去固体酸催化剂、蒸醇后，在磺化催化剂作用下与磺化剂亚硫酸氢钠及亚硫酸钠在常压下反应(文献2)，最终得成品琥珀酸二正辛酯磺酸钠。或者顺丁烯二酸二正辛酯和5～20％的琥珀酸二正辛酯磺酸钠及溶剂水预先在微回流状态下经均化作用，再经300min加入亚硫酸氢钠，然后加入乙醇，在回流状态下维持180～240min得到琥珀酸二正辛酯磺酸钠成品(文献1)。现有制备方法存在的缺陷是酯化反应中正辛醇投入量大，并且反应温度高，酯化产物需经水洗、脱水、脱醇、减压蒸馏或经过滤除去固体酸催化剂、脱醇等步骤，工艺复杂。磺化反应中需另加入磺化催化剂，导致杂质的引入，同时对二氧化硫有害废气不回收利用，造成环境污染；或者需耗用一定量的产品琥珀酸二正辛酯磺酸钠，磺化工序经均化作用等多个步骤，生产周期长、单个生产周期产量减少等。本专利技术的目的在于提供一种反应原料用量少、工序更加简化、反应条件要求更低、且废气能回收利用的琥珀酸二正辛酯磺酸钠的制备方法。本专利技术目的实现的技术方案为一种琥珀酸二正辛酯磺酸钠的制备方法，包括酯化、磺化反应，其特征在于将顺酐和正辛醇按1∶2.20～2.25的配比(摩尔比)在对甲苯磺酸催化下进行酯化反应，升温至140±5℃，时间10～30min；第二步，保温、脱水，保温时间90～150min，温度140±5℃；第三步，冷却、中和，冷却至温度20～80℃，中和至pH＝7±0.5；第四步，磺化反应，中和产物加磺化剂亚硫酸氢钠，中和产物与磺化剂所含SO2的比例为1∶1.00～1.20(摩尔比)，加入助溶剂，助溶剂加入量占酯化产物量的5～20％(质量比)，该磺化反应物升温至92℃，时间10～30min；第五步，磺化反应物在92～98℃温度下经150～300min成熟，即得成品，尾气由碱水吸收并回供磺化反应。本专利技术的原理是顺丁烯二酸酐在对甲苯磺酸催化下与正辛醇反应，得到酯化产物顺丁烯二酸二正辛酯。酯化副产物经碱中和生成顺丁烯二酸单正辛酯钠盐并作为酯化产物的磺化相转移催化剂，以亚硫酸氢钠为磺化剂与酯化产物反应生成琥珀酸二正辛酯磺酸钠。其反应式为 本专利技术与现有技术相比，其显著优点是1.酯化反应中正辛醇投入量(摩尔比)由现在的1∶3.00减少为1∶2.20～2.25，反应过程中原料耗用量大大减少；2.减少正辛醇投入量后，过用量少，酯化温度降低，从140-220℃降为140℃；3.过量正辛醇减少后，省去了酯化产物水洗、蒸水、蒸醇、减压蒸馏或过滤除去催化剂、蒸醇工序；4.减少正辛醇过用量，降低了反应温度，使酯化率在92～98％之间，未反应完全的单酯钠盐作为非外加的相转移催化剂，避免了外加磺化催化剂杂质的影响，减少物料的耗用；5.磺化反应在常压下进行，通过简单的尾气吸收，使外逸SO2成为NaHSO3水溶液，供磺化反应使用，解决污染问题；且不需外加磺化产物；磺化剂、溶剂水、助溶剂在磺化反应前一次加入，避免了磺化反应中先进行均化作用等复杂的操作步聚，提高了单个生产周期产量；6.整个工艺单批生产周期反应时间在480min内完成，工艺十分紧凑。附图是本专利技术琥珀酸二正辛酯磺酸钠的制备方法的流程示意图。下面结合附图对本专利技术作进一步描述。按附图所示流程的一种具体实施方式为第一步在装有分水器的反应器中，加入顺酐90Kg，正辛醇263Kg(均为工业品，含量≥99％)，用对甲苯磺酸0.9Kg作催化剂(工业品，含量≥95％)，搅拌下30min内升温至140±5℃，进行酯化反应；第二步对第一步得到的酯化反应物，在140±5℃下保温、搅拌、脱水、脱醇90～120min，得到酯化产物，分出少量醇下次酯化用；第三步将第二步得到的酯化产物冷却至80℃以下，搅拌下，用30％NaOH水溶液中和至pH＝7±0.5；第四步上述第三步得到的中和产物加水335L(可含回收NaHSO3-H2O，不足部分用水补足)，加亚硫酸氢钠102Kg(工业品，含量≥95％)，再加乙醇34Kg后，将分水器改为回流冷凝器，其下部接入反应器，上部接导管通入30％NaOH-H2O的SO2吸收器的液面以下，然后搅拌、升温磺化反应液；第五步将上述第四步得到的反应液于92～98℃成熟180～240min，即得产物琥珀酸二正辛酯磺酸钠800Kg，固含量50±2％，外观为无色透明或浅黄色透明粘稠胶状物质，渗透率为1.55秒(1.5×1.5cm2小帆布片，1‰溶液浓度，50℃下测试)，比961 16865.X中国专利申请号中所提及产品琥珀酸二异辛酯磺酸钠在相同条件下的渗透率低0.3秒。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种琥珀酸二正辛酯磺酸钠的制备方法，包括酯化反应、磺化反应，其特征在于工艺流程和反应条件按下列方式进行：１．顺酐和正辛醇按１∶２．２０～２．２５的比例（摩尔比）在对甲苯磺酸催化下进行酯化反应，升温到１４０℃，时间为１０～３０ｍｉｎ； ２．保温、脱水：保温时间为９０～１５０ｍｉｎ，温度１４０±５℃；３．冷却、中和：冷却至２０～８０℃，中和至ｐＨ＝７±０．５；４．磺化反应：加磺化剂，中和产物与磺化剂所含ＳＯ↓［２］的比例为１∶１．００～１．２０（摩尔比），加助溶剂， 中和产物与助溶剂比例为１∶０．０５～０．２０（质量比），升温至９２℃，时间１０～３０ｍｉｎ；５．成熟：时间１５０～３００ｍｉｎ，温度９２～９８℃。

【技术特征摘要】
一种琥珀酸二正辛酯磺酸钠的制备方法，包括酯化反应、磺化反应，其特征在于工艺流程和反应条件按下列方式进行1.顺酐和正辛醇按1∶2.20～2.25的比例(摩尔比)在对甲苯磺酸催化下进行酯化反应，升温到140℃，时间为10～30min；2.保温、脱水保温时间为90～150min，温度140±5℃；3....

【专利技术属性】
技术研发人员：张跃军，曲文超，施杰，周伟良，董伟，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]