[发明专利]一种脂肪醇醚羧酸的制备方法

说明书

本发明公开了一种脂肪醇醚羧酸的制备方法，包括以下步骤：第一步，将脂肪醇醚与去离子水混合，加入碱，升温进行反应，然后加入催化剂，在氧气环境中保持压力进行反应，反应至氧气压力不再变化为止，压出物料混合溶液，生成醇醚羧酸盐；第二步，将第一步获得的混合溶液经抽滤得到滤液和滤饼，滤液为脂肪醇醚羧酸盐溶液，滤饼用去离子水洗涤，保存在碱液中用于下一次氧化反应；第三步，将第二步获得的滤液中加入酸，升温反应，然后加入无机盐搅拌均匀，静置分层，上层获得所述脂肪醇醚羧酸。本发明的脂肪醇醚羧酸的制备方法，工艺过程简单，生产过程容易控制，产品纯度高，质量稳定，生产过程绿色环保，反应速度快，能耗低，生产过程更加经济。

技术领域

本发明属于表面活性剂制备技术领域，涉及一种氧化法制备脂肪醇醚羧酸的方法，特别是以系列脂肪醇醚为原料采用碳负载贵金属为催化剂制备脂肪醇醚羧酸的工艺方法。

背景技术

脂肪醇醚羧酸(AEC)系列产品属于阴离子表面活性剂，是20世纪90年代三大绿色表面活性剂，集温和性、使用安全性、易生物降解性于一身，被称为环保型表面活性剂，应用领域非常广泛，能够作为良好的去污剂、润湿剂、分散剂、发泡剂、温和性改良剂等，应用于化妆品、家庭及工业清洗、纺织等行业。由于大众消费观念的转变，人们对配方的安全性、温和性、皮肤感觉、调理性和环境效应越来越重视，从而使AEC在发达国家进入一个全新的发展时代。

脂肪醇醚羧酸的主要合成方法目前有二种，分别为羧甲基化法和贵金属催化氧化法。羧甲基化法是目前世界上生产脂肪醇醚羧酸盐的主要技术路线，但产品中含有氯乙酸钠和二氯乙酸钠残留物，对人体有害，严重制约产品应用领域。贵金属催化氧化法是在贵金属催化剂存在下，脂肪醇醚的端羟甲基(-CH2-OH)被氧化为羧基(-COOH)，该方法因绿色环保而备受关注。专利JP5096516公开了一种贵金属催化氧化法制备脂肪醇醚羧酸的典型方法，通过在高压反应釜中，加入催化剂及原料，搅拌条件下通入空气及含氧气体，高温条件下反应得到脂肪醇醚羧酸盐。专利US4607121公开了一种用于高盐度油井原油回收的脂肪醇醚羧酸盐的制备方法，该方法同样采用钯或铂贵金属为催化剂，不同之处在于将反应温度降至100℃以下，同时在催化剂回收后，采用氢气在室温下活化二小时，有效提高催化剂的回用性，但是每次反应结束，催化剂均要活化，操作复杂，用时较长，同时反应时体系转速高达1700rpm，催化剂的磨损较为严重，对催化剂多次回用产生影响。

氧化法合成醇醚羧酸盐解决传质性差的另一种方法是采用外循环增强传质，专利US5292940以氧气和含氧气体为氧化剂，以炭负载贵金属为催化剂，采用循环泵使物料从釜底到釜顶不断循环加强传质，同时醇醚浓度不高于15％进一步降低体系粘度，得到高浓度的醇醚羧酸盐产物，但是采用液体外循环加强传质同样使催化剂进过泵时产生磨损，影响催化剂回用，同时，醇醚浓度较低，使生产效率降低，增加了产物的后处理难度。

专利US5463114描述了芳基醇醚羧酸盐的制备方法，通过采用原料醇醚、氧气以及碱金属氢氧化物连续进料的方法解决反应过程粘度大，体系pH不稳定，氧压过高影响催化剂活性的问题，氧压不应超过0.6MPa，进氧速度应保持与氧气消耗速度一致。反应结束后经过滤回收催化剂再次回用，滤液即为产物高转化率醇醚羧酸盐，此方法为了保持较低的体系粘度和pH稳定，采用连续加入醇醚及碱的方法，操作繁琐，过程不易控制。

专利US5490936公开了氧化法制备醇醚羧酸盐催化剂的回收方法，在合成醇醚羧酸盐的过程中，随着原料醇醚碳链长度增加，体系粘度增加，导致贵金属催化剂回收困难，一般常用方法为首先过滤，再在滤液中加入数倍的丙酮使滤液中残留溶解态的催化剂沉淀过滤除去，但是此处理会导致催化剂活性的减弱，同时不但经济性较差，环境也会产生污染，而专利所申请方法为反应液进入储液器中，经泵打入错流过滤器中，错流过滤器内部有膜，载体为三氧化二铝和二氧化锆，塑料和活性炭也可以作为载体，催化剂悬浮液经过错流反应器时，大约70％被过滤，剩余30％与催化剂一起回到反应器中回用。此发明的优点是不需要加入溶剂降粘，不需要昂贵的方式便实现催化剂的循环使用，但催化剂要和料液一起回用，使生产效率大大降低，同时使副产物比例增加，降低催化剂活性。

发明内容