十二烷基二苯醚合成研究_曾磊.pdf

2023 年 第 2 期 化学工程与装备 2023 年 2 月 Chemical Engineering&Equipment 21 十二烷基二苯醚合成研究 十二烷基二苯醚合成研究 曾 磊（江苏蓝丰生物化工股份有限公司，江苏 新沂 221400）摘 要：摘 要：以四聚丙烯、二苯醚为原料，引进少许催化剂参与十二烷基二苯醚合成反应，文章主要采用微通道反应器进行连续化反应，并从不同的催化剂用量，不同的温度，不同原料配比等方面对合成工艺进行优化，在优化后反应时间缩短，产品质量稳定，收率很高，颜色很浅。该工艺符合工业化生产需求。关键词：关键词：四聚丙烯；微通道反应器；十二烷基二苯醚 前 言 前 言 十二烷基二苯醚二磺酸钠是一种高效阴离子表面活性剂。能广泛应用于乳液聚合中的乳化剂，染料中作阴离子流平剂，农药中作增效剂、展着剂、润湿剂、渗透剂、流动剂，洗涤剂中润滑剂、稳定剂等【1-2】。十二烷基二苯醚作为十二烷基二苯醚二磺酸钠合成的中间体，其质量的好坏在其生产中起决定性作用。十二烷基二苯醚合成主要有以二苯醚和正十二醇反应【3】，此反应副反应较多不易提纯。以卤代十二烷和二苯醚反应【4】，卤代十二烷价格相对比较贵。美国道化学采用四聚丙烯和二苯醚反应【5】。本文在微通道连续反应器中使用四聚丙烯和二苯醚在三氯化铝作催化剂合成十二烷基二苯醚。1 实验部分 1 实验部分 1.1 实验原理 1.2 实验主要原料和仪器 二苯醚：工业级，宁夏华御 四聚丙烯：工业级 三氯化铝：分析纯，西陇科学股份有限公司 微通道反应器 GS12-2 型电子恒速搅拌器，台州市信力电子设备有限公司 循环水式多用真空泵，河南裕华设备有限公司 2XZ-2 型旋片式真空泵，浙江临海市真空设备有限公司 GC-2010气相色谱仪，日本岛津（分析柱：SE-30（30 m0.25 mm，0.25 m）；柱室温度：150，气化室温度：200，检测室温度：200）1.3 实验方法 在装有搅拌器，温度计干燥四口瓶中投入二苯醚，加入适当催化剂，搅拌并加热使其溶解。将微通道反应器预热至反应温度，把溶有催化剂的二苯醚和四聚丙烯分别放在计量秤上，使用进料泵按计算好比例连续进料，在1小时左右完成进料。进料一段时间后，在微通道出口用四口瓶接反应好的料液，待微通道反应结束后，将收集的反应液中加入1%NaOH溶液，分离去除水层，加入活性炭干燥并抽滤。在750mm汞柱左右减压脱去少许前馏分和多余的二苯醚，剩下的液体就是十二烷基二苯醚。利用气相色谱仪面积归一法分析，根据图谱验证为所求产品。通过计算十二烷基二苯醚收率在90%左右。2 结果与讨论 2 结果与讨论 2.1 催化剂用量对反应影响 在反应温度为80，其他反应条件相同情况下，调整催化剂量与四聚丙烯摩尔比，考察催化剂用量对反应的影响。表1 催化剂用量对反应影响 表1 催化剂用量对反应影响 催化剂用量 四聚丙烯残留%十二烷基二苯醚收率%0.025 2.1 75.4 0.05 0.23 81.3 0.075 0.05 89.6 0.1 0.04 86.2 0.125 0.02 82.3 从表1可以看出烷基化反应中随着催化剂用量增加四聚丙烯残留逐渐变小，当摩尔比到0.075之后残留基本没有。十二烷基二苯醚的收率随催化剂用量增加先上升后下降，说明催化剂量超过一定比例之后副反应增加。综合之后催化剂与四聚丙烯比例为0.075时最合适。2.2 温度对反应的影响 在催化剂比例为0.075时，其他条件一样情况下，调整反应温度，考察温度对反应的影响。DOI:10.19566/35-1285/tq.2023.02.04322 曾 磊：十二烷基二苯醚合成研究 表2 不同温度对反应的影响 表2 不同温度对反应的影响 反应温度 四聚丙烯残留%十二烷基二苯醚收率%60 0.15 81.5 70 0.08 88.3 80 0.03 90.1 90 0.06 86.4 100 0.02 82.1 从表2可以看出反应温度在60-100之间四聚丙烯残留基本没有，十二烷基二苯醚的收率随着反应温度升高先上升后下降，当温度达到80时收率最高，因此该反应温度应选择80为宜。2.3 二苯醚和四聚丙烯配比对反应影响 在80，催化剂和四聚丙烯摩尔比为0.075，其他条件相同情况下，二苯醚和四聚丙烯摩尔比不同对反应影响。表3 物料配比对反应影响 表3 物料配比对反应影响 n(二苯醚):n(四聚丙烯)四聚丙烯残留%十二烷基二苯醚收率%1:1 9.35 60.2 1.5:1 1.32 80.2 2:1 0.04 89.8 2.5:1 0.02 90.1 3:1 0.03 90.0 从表3可以看出n(二苯醚):n(四聚丙烯）随着比例增加四聚丙烯残留逐渐变小，到2:1之后残留基本没有,十二烷基二苯醚收率先增加,到达2:1之后基本不变。为了减少生产成本应选择 n(二苯醚):n(四聚丙烯）为2比1为宜。3 结 论 3 结 论 从上面实验数据可以看出使用微通道反应器合成十二烷基二苯醚反应最佳条件为：n(三氯化铝)：n（四聚丙烯）=0.075:1，反应温度为80，n(二苯醚):n(四聚丙烯)=2:1。使用微通道反应器不仅可以避免人工操作误差，提高产品质量和稳定性，还可以大幅缩短反应时间，产品收率有所提高，更适应工业化大生产。参考文献 参考文献 1 许虎君.双亲水基型表面活性剂之合成与应用性能J.中国洗涤用品工业,2003(6):54-56.2 韩文举,王丽红.烷基糖苷-双十二烷基二苯醚二磺酸钠复配体系泡沫动态稳定性研究J.印染助剂,2018,35(12):53-56.3 刘晓臣,牛金平,李秋小.十二烷基二苯醚单/双磺酸盐的合成J.精细石油化工,2011,28(2):8-11.4 徐军,许虎君,黄辉,等.十二烷基苯醚磺酸盐的合成与表面性能研究J.日用化学品科学,2000,23:71-72.5 化工部科技情报所.世界精细化工手册(续编)M.北京:化学工业出版社,1986:706.（上接第 42 页）_（上接第 42 页）_ 4 结 语 4 结 语 果蔬汁市场的国际化和多元化，使得浓缩果蔬汁加工越来越受重视，要求也越来越高。影响果蔬汁质量的因素有非常多，从生鲜蔬果到口感好、营养佳的果蔬汁，每一道生产工序都有着举足轻重的作用。随着果蔬汁产能的扩大，生产装备规模在不断增大，耗能在不断增加，一套高效、可靠的的工艺路线、工艺装备成为很多技术工作者和投资者尤其关注的问题。因而越来越多的技术工作者综合全面利用自己所学理论知识，再总结以往经验，结合实际的项目需要投身到工艺技术创新工作中去。本文对果蔬汁传统的生产工艺路线进行了改进，通过将传统地分开工作的提取设备、蒸发浓缩设备设计成一体，从而简化工艺流程、节约设备布置空间、提高提取效率和浓缩效率，为果蔬汁的生产提供一种新思路。参考文献 参考文献 1 宋玉臣,宋继田,韩峰,等.超声式蒸发器强化传热性能分析J.机电信息,2015,20(7):24-32.2 Maryam Dehbani,Masoud Rahimi.Introducing ultrasonic falling film evaporator for moderate temperature evaporation enhancementJ.Ultrasonics-Sonochemistry,2018,42:689-696.3 冯小璐,阮奇,周守泉,等.浓缩果汁的高效节能低温热泵并流多效蒸发系统J.节能技术,2015,193(33):436-442.