脂肪醇聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂的生产技术

1、二、脂肪醇聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂的生产技术 （一）反应原理 乙氧基化反应是指在脂肪酸、烷基酚或脂肪醇的羟基上用环氧乙烷作用引入聚氧乙烯醚基团的反应，催化剂可以是酸也可以是碱性催化剂，工业上常采用碱性催化剂如氢氧化钠、醇钠等，机理如下：第三步是决定反应速率的，不同亲油基的反应速率按伯醇苯酚羧酸顺序递减，但苯酚和羧酸的酸性比伯醇高，从而提高了第一步的反应速率，当全部转化为一加成物后才开始进一步的反应，增长聚合度。伯醇则不同，单乙氧基化还未完成，就已经开始后面的反应了。影响乙氧基化的主要因素包括： 1、反应物的结构 脂肪醇同系物中，反应速率一般随碳链长度增加而降低，且按其羟基的位置不同，反应速

2、度的排序为伯醇仲醇叔醇。仲醇、叔醇的反应性低于其乙氧基加成产物，因此它们的乙氧基化产物相对分子质量分布较伯醇宽。按醇、酚、酸的乙氧基加成反应速度，则伯醇酚羧酸，这是共轭酸随其酸度增加亲核性降低的缘故。由于酸、酚的反应速度比伯醇慢，所以表现为酸、酚的乙氧基化有诱导期，而伯醇则没有。取代酚的取代基对反应速度也有影响，其次序为CH3OCH3HBrNO2。如苯酚比对硝基苯酚的反应速度要快17倍。2、催化剂的影响工业上常用碱性催化剂，如金属钠、甲醇钠、氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠、醋酸钠等，当采用 195200反应温度时，前4种催化剂活性相近，后3种则较低；若温度降低，后3种催化剂则无催化活性，氢

3、氧化钠的活性也显著低于前3种。显然碱性催化剂的碱性越强，则其效率也越高。钠醇的活性高于氢氧化钠，是由于在质子交换过程中，钠醇转化为醇，而氢氧化钠转化为水。一般情况下，催化剂浓度增高，反应速率加快，且在低浓度时，反应速率随浓度增高的增加高于高浓度时。通常前四种催化剂的投入量为醇重量的0.l%0.5%。 3、温度 乙氧基化反应的加成速度随温度的提高而加快，但不呈线性关系，即在同一温度的增值下，高温区的反应速率的增加大于低温区。反应温度常在130180。4、压力 环氧乙烷的压力和其浓度成正比，随压力增加反应速度增加。为了缩短反应时间，可在0.050.5MPa压力下反应。 （二）原料的准备（生产AEO

4、3、AEO9）1、环氧乙烷环氧乙烷（EO）是带有乙醚气味的无色透明液体，其在空气中的着火点为429，它能与水以任何比例混合，易燃，空气中环氧乙烷的体积分数在3%100%时会引起爆炸，把环氧乙烷加热到分解温度571，甚至在无空气的条件下也会引起爆炸。防止环氧乙烷爆炸的可靠办法是用氮气、二氧化碳等气体将其稀释至爆炸限以下。环氧乙烷在氮气和二氧化碳中的爆炸下限的体积分数分别为75%、82%，为安全起见环氧乙烷的体积分数要低于爆炸下限的10%以上。另外，如果稀释气体中含有空气，会使爆炸下限降低，因此，装满环氧乙烷的容器必须认真的排除空气。环氧乙烷对人有麻醉作用，同时有多种不良反应。环氧乙烷对人的呼吸道

5、和眼睛有强烈的刺激作用。对于干燥皮肤，无水环氧乙烷不会造成伤害，含有质量分数为40%80%的环氧乙烷水溶液会引起皮肤的灼伤或疱疹。大量环氧乙烷的吸入体内会引起中毒，出现恶心、呕吐、头痛、腹泻等症状。因此，环氧乙烷在生产、贮运和使用过程中，必须采取预防措施。环氧乙烷的物理性质如下：外观无色和透明液体醛类(mg/kg)10纯度(EOt%)99.9酸度(mg/kg)20色度(APHA)5CO2(t%)5水分(t%)0.005相对密度(0/4)0.8940.8962、脂肪醇脂肪醇的物理性质如下： 色度(APHA) 羟值(mg KOH/g)酸值(mg KOH/g)碘值水分(t%)馏分(t%)C1214醇

6、102802900.10.50.195C1618醇252042200.20.80.1953、消耗定额环氧乙烷(kg)C1214醇(kg)催化剂(kg)冰醋酸(kg)双氧水(30%)(kg)AEO3390610222AEO9650350333（三）工艺过程采用间歇循环式乙氧基化装置生产脂肪醇聚氧乙烯醚的工艺流程图见图1-12。图1-12 脂肪醇聚氧乙烯醚生产流程图脂肪醇聚氧乙烯醚的生产工艺有多种，我们以意大利的第三代Press乙氧基化工艺为例。将脂肪醇与催化剂定量加入反应器后升温至90110，同时启动物料循环泵喷雾抽空脱水。然后用氮气置换。继续升温至160左右，通入液态环氧乙烷。环氧乙烷进入反应

7、器后立即汽化并充满反应器而溶有催化剂的脂肪醇经泵压和喷嘴以雾状均匀喷入反应器的环氧乙烷气相中，并迅速反应，液相物料连续循环喷雾与环氧乙烷反应，保持环氧乙烷分压0.20.4MP。直至配比量的环氧乙烷反应完为止，取样分析。中和脱色，即出料包装。Press工艺的特点是：反应速率高，副产少，操作弹性大，安全性高。（四）产品分析检测外观(25)色度(APHA) 羟值(mg KOH/g)pH值(1%，25)浊点(1%,)水分(t%)HLB值AEO3无色液体50168176680.18.3AEO9白色膏体50901006866700.113.6（五）复配应用钢铁常温快速除锈液 对钢铁表面的锈蚀、氧化皮等杂质的处理方法通常是用加热的硫酸、常温的盐酸或混合酸清洗，但该法存在许多缺点，如耗能多，对基体金属产生氢脆，使钢材失重，产生酸雾等，因此用户需要一种常温下快速除锈和除氧化皮等杂质又不产生酸雾的除锈液。本产品除使用少量有机酸外，还添加缓冲剂及酸雾抑制剂，不但有很高的除金属氧化物能力，而且可以减缓钢铁腐蚀、抑制酸雾挥发等特点。配方原料草酸十二烷基硫酸钠磷酸(85%)盐酸(33%)脂肪醇聚氧乙烯醚六亚甲基四胺水重量%0.60.52.3510.60.544.5作用去油除锈剂乳化剂除锈剂除锈剂乳化剂酸雾抑制剂按配方比例将各种物料混合溶于水搅匀即可。使用时将锈蚀的钢铁浸在含有本