一种微通道反应器合成烷基二苯醚二磺酸钠的方法
阅读说明：本技术 一种微通道反应器合成烷基二苯醚二磺酸钠的方法 (Method for synthesizing alkyl diphenyl ether disulfonic acid sodium by micro-channel reactor ) 是由 施晓旦 赵锡亮 尹东华 于 2021-11-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种微通道反应器合成烷基二苯醚二磺酸钠的方法,在浓硫酸的催化下,α-烯烃和二苯醚通过在微通道反应器内反应得到单烷基二苯醚二磺酸钠粗产品,后经pH调节、含量调节得到产品。本发明的一种微通道反应器合成单烷基二苯醚二磺酸钠的方法,替代了传统的釜式滴加的工艺条件,通过引进微通道反应器,可实现连续高效地合成反应,缩短反应时间,节约生产成本；微通道反应器可智能远程控制,可有效节约人力,降低人力成本；本发明方法生产的产品纯度大于98％,反应收率大于88％,与传统工艺相比,具有高转化率、低能耗等优点。(The invention discloses a method for synthesizing sodium alkyl diphenyl ether disulfonate by a microchannel reactor. The method for synthesizing the sodium monoalkyl diphenyl ether disulfonate by the microchannel reactor replaces the traditional kettle-type dripping process condition, can realize continuous and efficient synthesis reaction by introducing the microchannel reactor, shortens the reaction time and saves the production cost; the microchannel reactor can be intelligently and remotely controlled, so that the labor can be effectively saved, and the labor cost is reduced; the product produced by the method has the purity of more than 98 percent and the reaction yield of more than 88 percent, and has the advantages of high conversion rate, low energy consumption and the like compared with the traditional process.)
技术领域
本发明涉及化合物合成技术领域，尤其涉及一种微通道反应器合成烷基二苯醚二磺酸钠的方法。
背景技术
烷基二苯醚二磺酸钠是一类具有双亲水基的新型、高效阴离子表面活性剂，简称CR-MADS。其特殊的分子结构使其具有良好的水溶性，在强酸、强碱、无机盐和漂白剂溶液中均具有良好的溶解性和稳定性，正逐步成为TX-10，K-12，OP-10等乳化剂的优良替代。
该类产品在乳液聚合、纺织印染、染料、助剂工业、作为清洗剂组分、石油工业、酚醛树脂行业、涂料行业、农药行业、建筑工业、薄膜生产、电镀工业、橡胶行业、环境保护等方面均有特殊的用途。
烷基二苯醚二磺酸钠的传统制方法分为两步，第一步为烷基化反应；第二步为磺化。现有研究主要成果均采用釜式反应，其缺点在于：反应工艺繁琐，反应周期时间长，反应设备多，催化剂处理成本高，设备腐蚀严重，副产物多，废水量大。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出种微通道反应器合成烷基二苯醚二磺酸钠的方法。
本发明的目的将通过以下技术方案得以实现：
一种微通道反应器合成烷基二苯醚二磺酸钠的方法，其特征在于具体包括以下步骤：
步骤1)将二苯醚与催化剂浓硫酸混合，并搅拌均匀；
步骤2)通过计量泵1和计量泵2分别将步骤1得到的混合物和α-烯烃同时泵入微通道反应器反应模块1中；
步骤3)反应模块1内，反应温度为60℃-95℃，反应停留时间为0.5min-2min；
步骤4)将反应模块1中生成的中间体泵入反应模块2中，并同时通过计量泵3将磺化剂泵入反应模块2中；
步骤5)反应模块2内，反应温度为15～80℃，反应停留时间为0.5～2min；
步骤6)将反应模块2合成的烷基二苯醚二磺酸钠粗产品导入调整装置加液碱调pH值，加蒸馏水调有效含量，得到烷基二苯醚二磺酸钠产品。
进一步的，所述中间体和磺化剂的摩尔比为2-3，优选为2.1-2.5。
进一步的，所述α-烯烃和二苯醚的摩尔比为2.5-0.95，优选为2-1。
进一步的，所述磺化剂为浓硫硫酸、发烟硫酸和三氧化硫中的一种。
进一步的，所述微通道反应器的材质为石英玻璃、高硼硅玻璃、哈氏合金、碳化硅或RPTFE。
进一步的，所述微通道反应器的管道内径为10μm-200μm。
进一步的，所述步骤1中，二苯醚与浓硫酸催化剂的质量比为1:0.005-0.05。
进一步的，模块1与模块2为同样材质与结构，模块芯片材质为无压烧结碳化硅，纯度99.5％以上，内部结构为5层式结构，双层反应通道+双层换热通道，反应层与换热层集成一体，整体无缝键合。
本发明的有益效果为：本发明的一种微通道反应器合成烷基二苯醚二磺酸钠的方法，替代了传统的釜式工艺条件，通过采用微通道反应器，优化原料加入比例的新工艺，使反应条件更为温和，缩短了反应时间，节约生产成本，减少副产物、工业废水和废酸的生成；微通道反应器可智能远程控制，可有效节约人力，降低成本；本发明方法生产的产品纯度大于98％，反应收率大于88％，与传统工艺相比，具有高转化率、低能耗等优点。
附图说明
图1为本发明的生产流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的方法进行说明，但本发明并不局限于此。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1
步骤1)将1.7kg二苯醚与50g催化剂浓硫酸混合并搅拌均匀；
步骤2)通过计量泵1和计量泵2分别将步骤1得到的混合物和2.45kg 1-庚烯同时泵入微通道反应器反应模块1中；
步骤3)反应模块1内，反应温度为60℃，反应停留时间为1min；
步骤4)将反应模块1中生成的中间体泵入反应模块2中，并同时通过计量泵3将2.48kg发烟硫酸(25％)泵入反应模块2中；
步骤5)反应模块2内，反应温度为80℃，反应停留时间为1min；
步骤6)将反应模块2合成的二庚烷基二苯醚二磺酸钠粗产品倒入分液漏斗中静置分离下层废酸，然后倒入双口烧瓶中滴加32％氢氧化钠溶液至pH在6.5～8.5，然后加入蒸馏水调有效含量49％～50％，得到二庚烷基二苯醚二磺酸钠溶液。以二苯醚计，收率88.71％。
其中，微通道反应器的材质为石英玻璃；微通道反应器的管道内径为10μm。
实施例2
步骤1)将1.7kg二苯醚与20g催化剂浓硫酸混合并搅拌均匀；
步骤2)通过计量泵1和计量泵2分别将步骤1得到的混合物和1.54kg 1-十二烯同时泵入微通道反应器反应模块1中；
步骤3)反应模块1内，反应温度为80℃，反应停留时间为0.5min；
步骤4)将反应模块1中生成的中间体泵入反应模块2中，并同时通过计量泵3将2.75kg发烟硫酸(15％)泵入反应模块2中；
步骤5)反应模块2内，反应温度为60℃，反应停留时间为0.5min；
步骤6)将反应模块2合成的十二烷基二苯醚二磺酸钠粗产品倒入分液漏斗中静置分离下层废酸，然后倒入双口烧瓶中滴加32％氢氧化钠溶液至pH在6.5～8.5，然后加入蒸馏水调有效含量49％～50％，得到十二烷基二苯醚二磺酸钠溶液。以二苯醚计，收率89.95％。
其中，微通道反应器的材质为高硼硅玻璃；微通道反应器的管道内径为200μm。
实施例3
步骤1)将1.7kg二苯醚与10g催化剂浓硫酸混合并搅拌均匀；
步骤2)通过计量泵1和计量泵2分别将步骤1得到的混合物和4.17kg 1-十六烯同时泵入微通道反应器反应模块1中；
步骤3)反应模块1内，反应温度为95℃，反应停留时间为1min；
步骤4)将反应模块1中生成的中间体泵入反应模块2中，并同时通过计量泵3将1.60kg三氧化硫泵入反应模块2中；
步骤5)反应模块2内，反应温度为15℃，反应停留时间为1min；
步骤6)将反应模块2合成的双十六烷基二苯醚二磺酸钠粗产品倒入倒入双口烧瓶中滴加32％氢氧化钠溶液至pH在6.5～8.5，然后加入蒸馏水调有效含量49％～50％，得到双十六烷基二苯醚二磺酸钠溶液。以二苯醚计，收率90.68％。
其中，微通道反应器的材质为RPTFE；微通道反应器的管道内径为100μm。
实施例4
步骤1)将1.7kg二苯醚与5g催化剂浓硫酸混合并搅拌均匀；
步骤2)通过计量泵1和计量泵2分别将步骤1得到的混合物和2.53kg 1-十八烯同时泵入微通道反应器反应模块1中；
步骤3)反应模块1内，反应温度为95℃，反应停留时间为2min；
步骤4)将反应模块1中生成的中间体泵入反应模块2中，并同时通过计量泵3将2.94kg三氧化硫泵入反应模块2中；
步骤5)反应模块2内，反应温度为15℃，反应停留时间为2min；
步骤6)将反应模块2合成的十八烷基二苯醚二磺酸钠粗产品倒入分液漏斗中静置分离下层废酸，然后倒入双口烧瓶中滴加32％氢氧化钠溶液至pH在6.5～8.5，然后加入蒸馏水调有效含量49％～50％，得到十八烷基二苯醚二磺酸钠溶液。以二苯醚计，收率88.32％。
其中，微通道反应器的材质为碳化硅；微通道反应器的管道内径为50μm。
本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
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