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9002-92-0/醇醚的應用

應用【1】

由于醇醚具有優良的表面活性,因此醇醚的應用范圍日益廣泛,其消耗量逐年增加。醇醚除了用于配制民用洗滌劑外,還廣泛用于紡織、印染、涂料、金屬加工、采礦及化妝品等工業。但其最大的用途仍在于配制民用和工業用洗深劑。這是因為醇醚有很好的去垢能力、低溫乳化性及低泡性,可與酶和織物柔軟劑配伍,并且能在低溫和硬水中發揮作用。

醇醚是合成纖維加工及合纖織物洗滌劑所必需的理想組分。例如;合纖油劑的主要成分之一就是醇醚。上漿后的合纖紗用醇醚處理,可使紗在以后的加工中具有抗靜電性能。脖醚在棉纖維的加工中,主要用于棉紗上漿潤濕和棉的煮煉。此外,醇醚還可用于洗毛、織物印花預處理和絲光處理等過程;也可用作酸性染料,直接染料和還原染料的勻染劑。

在造紙工業中,醇醚作為廢紙脫墨劑,通常只要用0. 5%~1.0%就能獲得良好的效果。由于醇醚具有良好的再潤濕性,因此是制造高吸水性紙的必用助劑。醇醚也是很好的脫脂劑。它可使漿料中樹脂含量很低,而且用量很少(-般不超過0. 3%)。

在能源工業中,醇醚能使煤粉在油中保持穩定的懸浮狀態,是1種良好的油煤混合燃料(COM)的穩定劑。此外,醇醚也是油田驅油劑、破乳劑等油田化學品的重要組分。

在化妝品工業中,醇醚廣泛用作油/水和水/油乳化液的乳化劑。例如,十二烷醇和十六烷醇的聚氧乙烯醚是軟育和化妝品的良好乳化劑。

此外,在皮革、農藥等T業部門,醇醚也是必不可少的重要助劑。

醇醚是一類用途廣泛的精細化學品。在國內仍屬短缺產品,而且由于環氧乙烷及高級脂肪醇等原料的來源及質量問題,使醇醚的生產及應用受到一定的限制。但隨著石化總公司的幾套30萬t/a乙烯裝置及輕工業部的脂肪醇裝置的先后建成,將為醇醚的生產和應用創造良好的條件。

生產【2】

1.傳統工藝

合成醇醚的工藝比較簡單。自三十年代非離子表面活性劑問世以來,基本上一直用攪拌釜式反應器生產醇醚。即脂肪醇和氧化烯烴(EO或PO)在高溫加壓及催化劑存在下進行加成反應。至今,攪拌釜式反應器仍是國內外生產醇醚的主要裝置。但該法有如下缺點:

(1)在液相中溶有未反應的EO或PO,當環氧丙烷存在時尤甚。因此,一旦產生環氧乙烷或環氧丙烷積聚,就有爆炸危險;

(2)容易發生副反應,使產品中的游離聚乙二醇(PEG)或聚丙二醇(PPG)的含量增高;

(3)易產生環氧化物世滿或由于機械轉動而產生靜電,一旦與反應器上部富集的氣相環氧化物接觸,就會引起燃燒,甚至爆炸;

(4)反應時間較長,因此所得產物不僅烷氧鏈分布較寬,且產品色澤較深;

(5)用釜式反應器制得的醇醚加成物的鏈增長較小。欲制取高分子量醇醚,須進行多級加成。

近年來的研究表明,環氧乙烷加成物的分子量分布,對其表面活性有較明顯的影響。所得窄分布物比相應的寬分布物具有更好的表面活性.因此,醇醚生產廠商及用戶對窄分布環氧化物加成物的制取極為關注。為了克服釜式反應器存在的缺點,尤其是釜式反應器的不安全性及反應產物的寬分布,國外除了采用微機來控制脂肪醇的烷氧基化反應條件、嚴格控制微量環氧化物泄漏和安裝報幣器等措施,以使釜式反應器的操作安全性及產品質量得到極大改善外,著重對醇醚生產的反應器及脂肪醉烷氧基化反應催化劑進行了研究和開發,并已取得了較大的進展。

醇醚的應用

2.噴霧式生產工藝

意大利Press公司噴霧式生產工藝(圖2)優點為:反應速率高,生產周期短,公用消耗低。通過霧化液相物料,極大的增加液相與EO氣相的接觸面積,從而強化反應速率,每立方米反應器的EO消耗速率在1 200 kg/h 。此外,反應器為氣液接觸,無攪拌設備,從而防止了氣相的泄露和靜電的產生,從根本上確保安全,EO排放低,對環境不造成污染。但此工藝僅適用于中低分子量產品的生產,不適合高黏度產品和小批量多品種的生產。

隨著乙氧基化工藝的不斷發展,噴霧式生產工藝也經歷了升級與變化:從“七五”期間,北京合成化學廠的“2.5 t/批非離子表面活性劑項目”引進Press第Ⅰ代工藝,直至現在廣為應用的DB公司的第Ⅴ代工藝。第Ⅴ代工藝在循環回路上增加了噴射反應器,將反應頂部空間大量的EO氣體由循環物料噴射引起的真空吸入噴射器混合反應后再進入反應系統。2012年天津浩元精細化工有限公司“5 萬t/年表面活性劑工程”與2013年筆者公司的“非離子表面活性劑示范基地項目”均采用了此工藝。

醇醚的應用

環路噴射式生產工藝

20世紀80年代末,瑞士Buss公司成功開發了Buss回路乙氧基化新工藝,并于1988年在法國建成了第一套工業生產裝置。

其工藝(圖3)主要特點為:①反應器采用立式結構,工藝流程簡單,占地面積小;②反應速度快,適合生產黏度較大的品種和采用粉末催化劑;③產品質量好,傳質效果出色,產品游離脂肪醇含量相對較低,不需進行脫氣處理,產品中游離EO含量即可達到1 mg/L以下(注:產品中游離EO在下游產品加工時可生成致癌物二 烷,國際上嚴格控制其含量);④反應安全性好,生產過程中使用N 2 作為載氣,既保證產品質量,又可確保反應器內可燃氣體在安全范圍內;⑤循環死角少,更換品種時一般不用洗釜,用N 2 吹凈即可,減少污水處理量。

BUSS 反應器的缺點是操作壓力相對較高。近幾年國內引進 BUSS 乙氧基化生產工藝較多,如2010年廣東智盛(惠州)石油化工有限公司的 5 萬t/年表面活性劑工程;2013年筆者公司的“非離子表面活性劑產業化示范基地項目”,2014 年福建鐘山化工有限公司的 11 萬t/年表面活性劑及煉化助劑工程。

醇醚的應用

參考文獻

[1]楊樹良.醇醚生產技術的開發及應用[J].精細石油化工,1990(06):18-23.

[2]高于洋,李明,溫朋鵬,孫永強.傳統醇醚的生產工藝技術提升[J].日用化學品科學,2016,39(08):14-17+30+5.