專利名稱：糖苷類耐堿性非離子表面活性劑的制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐堿性表面活性劑的制備工藝，特別涉及一種糖苷類耐堿性非離 子表面活性劑的制備。近年來(lái)隨著石油的緊缺和受居高不下的油品價(jià)格影響，造成石油基合成化學(xué)品包 括大多數(shù)表面活性劑的成本增加。而新型綠色表面活性劑是上世紀(jì)90年代發(fā)展起來(lái)的不 使用石油衍生產(chǎn)品的新一代非離子表面活性劑，其原材料均來(lái)自天然可再生資源，其中脂 肪醇主要以天然棕櫚油和椰子油為原料、葡萄糖是以玉米等農(nóng)作物淀粉加工而來(lái)，同時(shí)烷 基糖苷(APG)在生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)三廢產(chǎn)生，產(chǎn)品各項(xiàng)性能優(yōu)良，無(wú)毒、無(wú)刺激、安全性好、能徹 底生物降解，符合可持續(xù)發(fā)展要求，APG引起業(yè)界關(guān)注的原因不僅在于其優(yōu)良的功能性和生 產(chǎn)成本等方面的優(yōu)勢(shì)，更在于其突出的人體安全性和環(huán)境相容性。一般烷基糖苷的碳數(shù)分 布在C8-18，然而隨著表面活性劑的應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)一步擴(kuò)展，硬表面清洗等行業(yè)越來(lái)越希望 有低泡且耐堿性的表面活性劑產(chǎn)品，本項(xiàng)目就是開發(fā)了 C6烷基糖苷系列產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)多品種、 小批量、高附加值的需求。C6烷基糖苷主要原料也是無(wú)水葡萄糖由玉米發(fā)酵加工而來(lái)，我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)， 有豐富的玉米資源，且質(zhì)量好、價(jià)格低、保證供應(yīng)。故低碳APG產(chǎn)品的發(fā)展可帶動(dòng)農(nóng)副產(chǎn)品 的深加工；不僅有良好經(jīng)濟(jì)效益，還有顯著的社會(huì)效益。目前，世界上生產(chǎn)直鏈烷基糖苷(APG)的技術(shù)路線是轉(zhuǎn)糖苷化法(又稱兩步法或 縮醛交換法)和直接糖苷化法(又稱一步法或直接法)。由于兩步法技術(shù)工藝流程長(zhǎng)、產(chǎn)品 質(zhì)量差，正逐漸被淘汰；先進(jìn)的直接法技術(shù)是在一定的溫度、壓力和酸催化劑存在下，使中 長(zhǎng)碳鏈的C8-18脂肪醇與葡萄糖直接進(jìn)行固/液相反應(yīng)制備烷基糖苷，反應(yīng)原理是葡萄糖 環(huán)上的半縮醛羥基與脂肪醇羥基的縮醛化過(guò)程。在烷基糖苷的制備過(guò)程中，為了得到糖聚 合度適宜的功能性烷基糖苷產(chǎn)品，脂肪醇往往過(guò)量使用，反應(yīng)結(jié)束后脂肪醇需要從產(chǎn)品中 脫除分離并回用。本項(xiàng)目采用直接法技術(shù)合成烷基糖苷(APG)，是以葡萄糖和C6醇(過(guò)量使用，反應(yīng) 結(jié)束后需脫除回用)為原料，在專用復(fù)合催化劑(無(wú)需分離回收)存在下進(jìn)行縮醛化反應(yīng)， 再經(jīng)脫醇、后處理得到APG產(chǎn)品。直接法縮醛化反應(yīng)方程式如下(η為葡萄糖平均聚合度) 上述縮醛化反應(yīng)屬固_液相反應(yīng)體系，反應(yīng)混合物中的未反應(yīng)葡萄糖(殘?zhí)?含 量將直接影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量和外觀色澤，而長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)又會(huì)生成多糖等副反應(yīng)產(chǎn)物，同
背景技術(shù)：
3樣造成產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外通常的解決方案是將葡萄糖與少量脂肪醇預(yù)制成糖漿加入反 應(yīng)體系；或反應(yīng)3-5小時(shí)后，去除未反應(yīng)糖再進(jìn)行后續(xù)工藝。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種糖苷類耐堿性非離子表面活性劑的制備， 采用C6為原料，并添加乙二醇冷凍循環(huán)系統(tǒng)，解決C6脂肪醇過(guò)量蒸發(fā)快速帶走熱量的工程 化問(wèn)題。本發(fā)明是通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種糖苷類耐堿性非離子表面活性劑的制備，是通過(guò)以下的步驟實(shí)現(xiàn)的(1)糖苷化反應(yīng)將葡萄糖與C6脂肪醇以葡萄糖和C6脂肪醇的摩爾比為1 3-6， 和催化劑一次投入反應(yīng)釜中，進(jìn)行糖苷化反應(yīng)，在惰性氣體的保護(hù)下，設(shè)定真空度為 20-30mmHg、反應(yīng)溫度為90-150°C、時(shí)間3-4h進(jìn)行反應(yīng)，降溫至80-90°C加入中和劑，調(diào)節(jié)pH 為8-9，得到糖苷類耐堿性非離子表面活性劑和脂肪醇的混合物；(2)脫醇將上述得到的糖苷類非離子表面活性劑和脂肪醇的混合物在溫度為 110-180°C、真空度小于2mmHg的條件下進(jìn)行脫醇，可用脂肪醇返回反應(yīng)釜循環(huán)利用，脫除 脂肪醇進(jìn)入低溫冷凝尾氣處理系統(tǒng)處理后排放；(3)漂白脫醇后得到的糖苷類耐堿性非離子表面活性劑加入工藝水，攪拌條件 下配成濃度為60-70%的堿性水溶液，加入濃度為20-50%的雙氧水，加入量為葡萄糖量的 5-8wt%，得到外觀渾濁的糖苷類耐堿性非離子表面活性劑；(4)精制外觀渾濁的糖苷類耐堿性非離子表面活性劑通過(guò)液濾網(wǎng)孔為3-15微米 的精細(xì)過(guò)濾器，在溫度為70-80°C和壓力為0. 4-0. 5Mpa條件下過(guò)濾得到淺色的糖苷類耐堿 性非離子表面活性劑。所述糖苷化反應(yīng)所產(chǎn)生的反應(yīng)水通過(guò)與反應(yīng)釜相連接的隔油池及污水處理系統(tǒng) 進(jìn)行后處理和排放。所述催化劑為復(fù)合催化劑，即為有機(jī)酸和無(wú)機(jī)酸的混合物。所述中和劑是堿土金屬氧化物和堿金屬氫氧化物混合或單一的堿土金屬氧化物。所述糖苷化反應(yīng)的反應(yīng)釜帶有攪拌裝置。本發(fā)明的有益效果為1、開發(fā)了適用于葡萄糖顆粒與C6醇直接進(jìn)行固-液相反應(yīng)的工藝技術(shù)，葡萄糖無(wú) 須預(yù)處理，與脂肪醇和復(fù)合催化劑一次性投入反應(yīng)器中，在專用攪拌器和具有輸送及粉碎 功能的外循環(huán)泵作用下、控制一定的真空度和加熱條件下完成糖苷化得到粗苷，葡萄糖轉(zhuǎn) 化率高達(dá)99. 8%以上。2、在原烷基糖苷裝置的基礎(chǔ)上增加乙二醇冷凍循環(huán)系統(tǒng)，解決C6醇過(guò)量蒸發(fā)快 速帶走熱量的工程化問(wèn)題。3、采用C6脂肪醇為原料，綠色環(huán)保，生產(chǎn)過(guò)程無(wú)三廢，環(huán)境和社會(huì)效益顯著。


圖1是糖苷類耐堿性非離子表面活性劑的制備工藝流程圖
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合工藝流程，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1(1)糖苷化反應(yīng)將葡萄糖IOOKg與C6脂肪醇420Kg和催化劑對(duì)甲苯磺酸和硫酸 的混合物2. 5Kg—次投入反應(yīng)釜中，進(jìn)行糖苷化反應(yīng)，在惰性氣體的保護(hù)下，設(shè)定真空度為 20mmHg、反應(yīng)溫度為110°C、時(shí)間3h進(jìn)行反應(yīng)，降溫至80°C加入氧化鎂或氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH 為8，得到糖苷類耐堿性非離子表面活性劑和脂肪醇的混合物；(2)脫醇將上述得到的糖苷類耐堿性非離子表面活性劑和脂肪醇的混合物在溫 度為130°C、真空度小于2mmHg的條件下進(jìn)行脫醇，可用脂肪醇返回反應(yīng)釜循環(huán)利用，脫除 脂肪醇進(jìn)入低溫冷凝尾氣處理系統(tǒng)處理后排放；(3)漂白脫醇后得到的糖苷類耐堿性非離子表面活性劑加入工藝水，在攪拌和 堿性水溶液中，加入濃度為28%的雙氧水，加入量為葡萄糖量的5wt%，得到外觀渾濁的糖 苷類耐堿性非離子表面活性劑；(4)精制外觀渾濁的糖苷類耐堿性非離子表面活性劑通過(guò)液濾網(wǎng)孔為3微米的 精細(xì)過(guò)濾器，在溫度為70°C和壓力為0. 4Mpa條件下過(guò)濾得到淺色的糖苷類耐堿性非離子 表面活性劑350Kg。實(shí)施例2(1)糖苷化反應(yīng)將葡萄糖150Kg與C6脂肪醇750Kg和催化劑十二烷基苯磺酸和 鹽酸的混合物2Kg—次投入反應(yīng)釜中，進(jìn)行糖苷化反應(yīng)，在惰性氣體的保護(hù)下，設(shè)定真空度 為30mmHg、反應(yīng)溫度為100°C、時(shí)間4h進(jìn)行反應(yīng)，降溫至90°C加入中和劑氧化鎂或氫氧化 鈉，調(diào)節(jié)PH為9，得到糖苷類耐堿性非離子表面活性劑和脂肪醇的混合物；(2)脫醇將上述得到的糖苷類耐堿性非離子表面活性劑和脂肪醇的混合物在溫 度為180°C、真空度小于2mmHg的條件下進(jìn)行脫醇，可用脂肪醇返回反應(yīng)釜循環(huán)利用，脫除 脂肪醇進(jìn)入低溫冷凝尾氣處理系統(tǒng)處理后排放；(3)漂白脫醇后得到的糖苷類耐堿性非離子表面活性劑加入工藝水，攪拌條件 下和堿性水溶液中，加入濃度為50%的雙氧水，加入量為葡萄糖量的8wt%，得到外觀渾濁 的糖苷類耐堿性非離子表面活性劑；(4)精制外觀渾濁的糖苷類耐堿性非離子表面活性劑通過(guò)液濾網(wǎng)孔為15微米的 精細(xì)過(guò)濾器，在溫度為80°C和壓力為0. 5Mpa條件下過(guò)濾得到淺色的糖苷類非離子表面活 性劑520Kg。實(shí)施例3(1)糖苷化反應(yīng)將葡萄糖125Kg與C6脂肪醇560Kg和催化劑乙二胺四乙酸和硫 酸混合物1. 5Kg—次投入反應(yīng)釜中，進(jìn)行糖苷化反應(yīng)，在惰性氣體的保護(hù)下，設(shè)定真空度為 25mmHg、反應(yīng)溫度為120°C、時(shí)間3. 5h進(jìn)行反應(yīng)，降溫至85°C加入中和劑氧化鎂和氫氧化 鈉，調(diào)節(jié)PH為8，得到糖苷類耐堿性非離子表面活性劑和脂肪醇的混合物；(2)脫醇將上述得到的糖苷類耐堿性非離子表面活性劑和脂肪醇的混合物在溫 度為160°C、真空度小于2mmHg的條件下進(jìn)行脫醇，可用脂肪醇返回反應(yīng)釜循環(huán)利用，脫除 脂肪醇進(jìn)入低溫冷凝尾氣處理系統(tǒng)處理后排放；(3)漂白脫醇后得到的糖苷類耐堿性非離子表面活性劑加入工藝水，攪拌條件下和堿性水溶液中，加入濃度為30%的雙氧水，加入量為葡萄糖量的7wt%，得到外觀渾濁 的糖苷類陽(yáng)離子表面活性劑；(4)精制外觀渾濁的糖苷類耐堿性非離子表面活性劑通過(guò)液濾網(wǎng)孔為9微米的 精細(xì)過(guò)濾器，在溫度為75°C和壓力為0. 5Mpa條件下過(guò)濾得到淺色的糖苷類耐堿性非離子 表面活性劑480Kg。表1是幾種現(xiàn)有的糖苷類表面活性劑的耐堿性實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 表2 以APG-C8為例，在不同的耐破度下的狀態(tài)變化。 由表2可知APG-C8在堿濃度為400g/L時(shí)耐堿度效果最佳。表3以APG-C6非離子表面活性劑耐堿現(xiàn)象變化說(shuō)明。 由表3可知，以C6為原料制備的糖苷類非離子表面活性劑耐堿度更佳。綜上所述，本發(fā)明采用的C6脂肪醇為原料生產(chǎn)的糖苷類耐堿性非離子表面活性 劑產(chǎn)品的耐堿性最佳，并且生產(chǎn)過(guò)程中加入了醇冷凍循環(huán)系統(tǒng)，解決C6醇過(guò)量蒸發(fā)快速帶 走熱量的工程化問(wèn)題，產(chǎn)品質(zhì)量佳，采用C6脂肪醇為原料，綠色環(huán)保，生產(chǎn)過(guò)程無(wú)三廢，環(huán) 境和社會(huì)效益顯著。
權(quán)利要求
一種糖苷類耐堿性非離子表面活性劑的制備，其特征在于是通過(guò)以下的步驟實(shí)現(xiàn)的(1)糖苷化反應(yīng)將葡萄糖與C6脂肪醇以葡萄糖和C6脂肪醇的摩爾比為1∶3 6，和催化劑一次投入反應(yīng)釜中，進(jìn)行糖苷化反應(yīng)，在惰性氣體的保護(hù)下，設(shè)定真空度為20 30mmHg、反應(yīng)溫度為90 150℃、時(shí)間3 4h進(jìn)行反應(yīng)，降溫至80 90℃加入中和劑，調(diào)節(jié)pH為8 9，得到糖苷類耐堿性非離子表面活性劑和脂肪醇的混合物；(2)脫醇將上述得到的糖苷類耐堿性非離子表面活性劑和脂肪醇的混合物在溫度為110 180℃、真空度小于2mmHg的條件下進(jìn)行脫醇，可用脂肪醇返回反應(yīng)釜循環(huán)利用，脫除脂肪醇進(jìn)入低溫冷凝尾氣處理系統(tǒng)處理后排放；(3)漂白脫醇后得到的糖苷類耐堿性非離子表面活性劑加入工藝水，攪拌條件下配成濃度為60 70％的堿性水溶液，加入濃度為20 40％的雙氧水，加入量為葡萄糖量的5 8wt％，得到外觀渾濁的糖苷類耐堿性非離子表面活性劑；(4)精制外觀渾濁的糖苷類耐堿性非離子表面活性劑通過(guò)液濾網(wǎng)孔為3 15微米的精細(xì)過(guò)濾器，在溫度為70 80℃和壓力為0.4 0.5Mpa條件下過(guò)濾得到淺色的糖苷類非離子表面活性劑。
2.如權(quán)利要求1所述的糖苷類耐堿性非離子表面活性劑的制備，其特征在于所述糖苷 化反應(yīng)所產(chǎn)生的反應(yīng)水通過(guò)與反應(yīng)釜相連接的隔油池及污水處理系統(tǒng)進(jìn)行后處理和排放。
3.如權(quán)利要求1所述的糖苷類耐堿性非離子表面活性劑的制備，其特征在于所述催化 劑為復(fù)合催化劑，即為有機(jī)酸和無(wú)機(jī)酸的混合物。
4.如權(quán)利要求1所述的一種糖苷類非離子表面活性劑的制備，其特征在于所述中和劑 是堿土金屬氧化物和堿金屬氫氧化物混合或單一的堿土金屬氧化物。
5.如權(quán)利要求1所述的一種糖苷類非離子表面活性劑的制備，其特征在于所述糖苷化 反應(yīng)的反應(yīng)釜帶有攪拌裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種糖苷類耐堿性非離子表面活性劑的制備，是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)的(1)糖苷化反應(yīng)將葡萄糖與C6脂肪醇和催化劑一次投入反應(yīng)釜中，進(jìn)行糖苷化反應(yīng)，得到粗產(chǎn)品；(2)脫醇在一定溫度和真空條件下，進(jìn)行脫醇，可用脂肪醇返回反應(yīng)釜循環(huán)利用，脫除脂肪醇進(jìn)入低溫冷凝尾氣處理系統(tǒng)處理后排放；(3)漂白脫醇后的粗產(chǎn)品在工藝水中稀釋，加入漂白劑，得到外觀渾濁溶液；(4)精制外觀渾濁的溶液濾網(wǎng)孔為3-15微米的精細(xì)過(guò)濾器，在溫度為70-80℃和壓力為0.4-0.5MPa條件下過(guò)濾得到淺色的糖苷類非離子表面活性劑。本發(fā)明采用C6脂肪醇，并加入冷凍循環(huán)系統(tǒng)，解決C6脂肪醇沸點(diǎn)低、蒸發(fā)快、容易帶走熱量的問(wèn)題，產(chǎn)品有超耐堿性的新產(chǎn)品。
文檔編號(hào)B01F17/56GK101912746SQ20101014532
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月12日
發(fā)明者吳慶凱, 姚學(xué)柱, 張燕山, 楊慶利, 楊春光, 梁艷艷, 王豐收, 董萬(wàn)田 申請(qǐng)人:上海發(fā)凱化工有限公司