[发明专利]一种利用微反应器制备脂肪醇聚醚羧酸的系统及方法

说明书

本发明涉及表面活性剂技术领域的一种利用微反应器制备脂肪醇聚醚羧酸的系统及方法。所述利用微反应器制备脂肪醇聚醚羧酸的系统，包括微反应器，所述微反应器包括原料罐、微管反应器；所述原料罐连接微管反应器；所述原料罐中装有原料，所述原料包含底物脂肪醇聚醚、催化剂、氧化剂、溶剂和助催化剂在内的混合物；所述混合物通入微管反应器中进行氧化反应，制得所述脂肪醇聚醚羧酸。本发明的技术方案结合均相催化氧化反应的温和反应条件和微通道反应器的超高传质传热特性，提高了脂肪醇聚醚羧酸的产率和选择性，同时缩短了反应时间，避免了氧化反应中过热现象的产生，并且实现了连续式反应制备聚醚羧酸。

技术领域

本发明涉及表面活性剂技术领域，更进一步说，涉及一种利用微反应器制备脂肪醇聚醚羧酸的系统及方法。

背景技术

脂肪醇聚醚羧酸盐是一类新型的阴离子表面活性剂(AE_nC)。其化学结构式为:R(OCH₂CH₂)_nCOOM；其中R为直连烷基、支链烷基或环烷基，n为大于等于2的整数，M可以是锂、铍、钠、镁、铝、钾、钙、铁、锰、锌等金属元素，当M是氢时为相应的脂肪醇聚醚羧酸。

此类表面活性剂在疏水基和亲水基之间存在一定数量的环氧基团，因此具有其他阴离子表面活性剂不同的特性，如强耐温抗盐性能、低毒性、生物易降解、低表面张力等特点，是一类多功能的绿色表面活性剂。聚醚羧酸盐类的表面活性剂在化妆品、洗涤剂、生物化学、塑料、皮革、制药、食品加工和石油工业等领域有着广泛的应用。

目前制备脂肪醇聚醚羧酸盐的最常用方法是羧甲基化法，该法为在碱性条件下对原料脂肪醇聚醚进行亲核取代反应，可以高效率制备脂肪醇聚醚羧酸。但该方法原子经济性效益较差，伴随产生大量的废水废料废气，对环境污染较大。伴随该反应同时放出大量热量，反应较难控制容易影响反应的进行程度。另一条常用路线为贵金属非均相催化氧化法。该方法以负载有钯、铂、金等贵金属的碳或金属氧化物为催化剂，在加热条件下，对相应的脂肪醇聚醚进行氧气氧化(CN 101357333 A和WO2017/066901 A1等)。氧化法可以缩短工艺流程并进行连续化生产，具有生产效率高的特点。但仍面临着氧化效率偏低、重金属脱附以及间歇式反应效率低等问题。

CN 108659213 A公开了一种采用微流场反应技术制备聚醚羧酸盐的方法，以TEMPO为催化剂，次氯酸钠和亚氯酸钠为氧化剂，在微流场反应器中实现了聚醚羧酸盐的制备。但该法需要使用相应的缓冲液体系，所产生的盐类废液量大，制备流程复杂。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种利用微反应器制备脂肪醇聚醚羧酸的系统。具体地说涉及一种利用微反应器制备脂肪醇聚醚羧酸的系统及方法。

本发明目的之一是提供一种利用微反应器制备脂肪醇聚醚羧酸的系统，可包括微反应器，所述微反应器可包括原料罐、微管反应器；所述原料罐连接微管反应器；所述原料罐中装有原料，所述原料包含底物脂肪醇聚醚、催化剂、氧化剂、溶剂和助催化剂在内的混合物；所述混合物通入微管反应器中进行氧化反应，反应产物经处理提纯制得产物脂肪醇聚醚羧酸。

本发明目的之二是提供所述的系统进行制备脂肪醇聚醚羧酸的方法，可包括以下步骤：

1)、将包含底物脂肪醇聚醚、催化剂、氧化剂、溶剂和助催化剂在内的组分加入原料罐中；

2)、将原料罐中的原料进行混合，之后将混合物通入微管反应器中进行反应；

3)、将反应后的反应液收集，经处理提纯制得产物脂肪醇聚醚羧酸。

其中，