[发明专利]一种用SO3-空气混合物经膜式磺化器磺化烷基酚生产烷基酚磺酸及其盐的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用SO₃-空气混合物经膜式磺化器磺化烷基酚生产烷基酚磺 酸及其盐的方法，属于磺酸盐制备技术领域。该磺酸及其盐可做为表面活性剂 或生产表面活性剂的重要原料，亦可被用作染料及药物中间体。

技术背景

磺化反应工艺与技术在现代化工领域中起着重要作用。磺酸化合物和硫酸 烷基酯化合物是目前用量最大、应用最广泛的阴离子表面活性剂品种之一。

目前磺化生产技术在国内外都得到迅速发展。工业上可采用的磺化方法主 要有SO₃磺化法、浓硫酸磺化法、发烟硫酸磺化法、氯磺酸磺化法等。

20世纪50年代以来，国内外都致力于SO₃磺化技术的研究，并已取得很大 进展。目前开发出来的磺化工艺有多种，如气态SO₃磺化法、液态SO₃磺化法、 SO₃-溶剂磺化法和SO₃络合物定位磺化法。气态SO₃磺化法主要是用SO₃-空气 混合物作磺化剂，其优点是：不生成水，SO₃的用量可接近理论用量，反应快， “三废”少，无废酸产生，对设备腐蚀小，有利于环境保护，因此工艺先进， 技术水平高，在工业上已被推广应用，成为国际上一致公认的先进磺化工艺。 气态SO₃磺化法又以在降膜式磺化器中用SO₃-空气混合物进行的磺化反应最为 工业界看好。

从20世纪80年代初我国开始引进第一套SO₃气体膜式磺化装置以来，在 近30年的历程中，我国SO₃气体膜式磺化技术一直保持高速发展势头。目前， 各种膜式磺化反应器及其他关键设备、仪表已基本实现国产化，已成功在各种 膜式磺化反应器上生产出多种工业磺化产品，如石油磺酸盐(PS)、烷基苯磺酸 (LBS)、重烷基苯磺酸(HLBS)、脂肪醇硫酸酯盐(K-12)、脂肪醇聚氧乙烯 醚硫酸酯盐(AES)、α-烯烃磺酸盐(AOS)、脂肪酸甲酯磺酸盐(MES)等，但尚 未见采用SO₃-空气混合物经膜式磺化器磺化烷基酚生产烷基酚磺酸盐的报道。 专利CN 1239477C曾经公开了一种用氯磺酸在有机溶剂相中间歇式磺化酚类的 方法，但该专利主要磺化的是短链的二元酚或二苯甲酮酚类衍生物，生产的磺 化酚回收产率较低，需耗用大量有机溶剂，且用氯磺酸磺化工艺生产的磺化酚 产品经中和有无机盐含量很高的弊病。

发明内容

本发明提出了一种用SO₃-空气混合物经膜式磺化器磺化烷基酚生产烷基酚 磺酸及其盐的方法。该制备方法生产的烷基酚磺酸及其盐的磺化率高、游离油 含量低、无机盐含量低，无废酸产生、对设备腐蚀小、有利于环境保护。

该烷基酚磺酸及其盐的分子通式如下：

式中M为H、碱金属、铵基或胺基；R₁为C₁～C₂₀的直链或支链烷基；R₂为H或C₁～C₂₀的直链或支链烷基。

本发明的技术方案：一种烷基酚磺酸及其盐的制备方法，用SO₃-空气混合 物经膜式磺化器磺化烷基酚，步骤为：

a)将烷基酚与SO₃-空气混合物分别计量进入膜式磺化器中，其中SO₃与烷 基酚摩尔比为1.0～1.5∶1，SO₃-空气混合物中的SO₃体积浓度为2％～8％；磺化 温度为20～80℃，磺化反应为瞬时连续反应；反应产物经气液分离器后，液体部 分进入老化釜于20～80℃下老化0～2小时，得到烷基酚磺酸；

所用的烷基酚为含有1或2个C₁～C₂₀的直链或支链烷基的烷基酚；

b)中和釜中添加水，加入烷基酚磺酸和液碱，在20～80℃下进行中和反应， 搅拌2小时，使产物pH值达到7～9，得到烷基酚磺酸盐水溶液或料浆；其中所 述的碱为无机碱或有机碱。