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醇醚的应用

发布日期:2018/11/22 15:25:14

应用【1】

由于醇醚具有优良的表面活性,因此醇醚的应用范围日益广泛,其消耗量逐年增加。醇醚除了用于配制民用洗涤剂外,还广泛用于纺织、印染、涂料、金属加工、采矿及化妆品等工业。但其最大的用途仍在于配制民用和工业用洗深剂。这是因为醇醚有很好的去垢能力、低温乳化性及低泡性,可与酶和织物柔软剂配伍,并且能在低温和硬水中发挥作用。

醇醚是合成纤维加工及合纤织物洗涤剂所必需的理想组分。例如;合纤油剂的主要成分之一就是醇醚。上浆后的合纤纱用醇醚处理,可使纱在以后的加工中具有抗静电性能。脖醚在棉纤维的加工中,主要用于棉纱上浆润湿和棉的煮炼。此外,醇醚还可用于洗毛、织物印花预处理和丝光处理等过程;也可用作酸性染料,直接染料和还原染料的匀染剂。

在造纸工业中,醇醚作为废纸脱墨剂,通常只要用0. 5%~1.0%就能获得良好的效果。由于醇醚具有良好的再润湿性,因此是制造高吸水性纸的必用助剂。醇醚也是很好的脱脂剂。它可使浆料中树脂含量很低,而且用量很少(-般不超过0. 3%)。

在能源工业中,醇醚能使煤粉在油中保持稳定的悬浮状态,是1种良好的油煤混合燃料(COM)的稳定剂。此外,醇醚也是油田驱油剂、破乳剂等油田化学品的重要组分。

在化妆品工业中,醇醚广泛用作油/水和水/油乳化液的乳化剂。例如,十二烷醇和十六烷醇的聚氧乙烯醚是软育和化妆品的良好乳化剂。

此外,在皮革、农药等T业部门,醇醚也是必不可少的重要助剂。

醇醚是一类用途广泛的精细化学品。在国内仍属短缺产品,而且由于环氧乙烷及高级脂肪醇等原料的来源及质量问题,使醇醚的生产及应用受到一定的限制。但随着石化总公司的几套30万t/a乙烯装置及轻工业部的脂肪醇装置的先后建成,将为醇醚的生产和应用创造良好的条件。

生产【2】

1.传统工艺

合成醇醚的工艺比较简单。自三十年代非离子表面活性剂问世以来,基本上一直用攪拌釜式反应器生产醇醚。即脂肪醇和氧化烯烃(EO或PO)在高温加压及催化剂存在下进行加成反应。至今,搅拌釜式反应器仍是国内外生产醇醚的主要装置。但该法有如下缺点:

(1)在液相中溶有未反应的EO或PO,当环氧丙烷存在时尤甚。因此,一旦产生环氧乙烷或环氧丙烷积聚,就有爆炸危险;

(2)容易发生副反应,使产品中的游离聚乙二醇(PEG)或聚丙二醇(PPG)的含量增高;

(3)易产生环氧化物世满或由于机械转动而产生静电,一旦与反应器上部富集的气相环氧化物接触,就会引起燃烧,甚至爆炸;

(4)反应时间较长,因此所得产物不仅烷氧链分布较宽,且产品色泽较深;

(5)用釜式反应器制得的醇醚加成物的链增长较小。欲制取高分子量醇醚,须进行多级加成。

近年来的研究表明,环氧乙烷加成物的分子量分布,对其表面活性有较明显的影响。所得窄分布物比相应的宽分布物具有更好的表面活性.因此,醇醚生产厂商及用户对窄分布环氧化物加成物的制取极为关注。为了克服釜式反应器存在的缺点,尤其是釜式反应器的不安全性及反应产物的宽分布,国外除了采用微机来控制脂肪醇的烷氧基化反应条件、严格控制微量环氧化物泄漏和安装报幣器等措施,以使釜式反应器的操作安全性及产品质量得到极大改善外,着重对醇醚生产的反应器及脂肪醉烷氧基化反应催化剂进行了研究和开发,并已取得了较大的进展。

2.喷雾式生产工艺

意大利Press公司喷雾式生产工艺(图2)优点为:反应速率高,生产周期短,公用消耗低。通过雾化液相物料,极大的增加液相与EO气相的接触面积,从而强化反应速率,每立方米反应器的EO消耗速率在1 200 kg/h 。此外,反应器为气液接触,无搅拌设备,从而防止了气相的泄露和静电的产生,从根本上确保安全,EO排放低,对环境不造成污染。但此工艺仅适用于中低分子量产品的生产,不适合高黏度产品和小批量多品种的生产。

随着乙氧基化工艺的不断发展,喷雾式生产工艺也经历了升级与变化:从“七五”期间,北京合成化学厂的“2.5 t/批非离子表面活性剂项目”引进Press第Ⅰ代工艺,直至现在广为应用的DB公司的第Ⅴ代工艺。第Ⅴ代工艺在循环回路上增加了喷射反应器,将反应顶部空间大量的EO气体由循环物料喷射引起的真空吸入喷射器混合反应后再进入反应系统。2012年天津浩元精细化工有限公司“5 万t/年表面活性剂工程”与2013年笔者公司的“非离子表面活性剂示范基地项目”均采用了此工艺。

环路喷射式生产工艺

20世纪80年代末,瑞士Buss公司成功开发了Buss回路乙氧基化新工艺,并于1988年在法国建成了第一套工业生产装置。

其工艺(图3)主要特点为:①反应器采用立式结构,工艺流程简单,占地面积小;②反应速度快,适合生产黏度较大的品种和采用粉末催化剂;③产品质量好,传质效果出色,产品游离脂肪醇含量相对较低,不需进行脱气处理,产品中游离EO含量即可达到1 mg/L以下(注:产品中游离EO在下游产品加工时可生成致癌物二 烷,国际上严格控制其含量);④反应安全性好,生产过程中使用N 2 作为载气,既保证产品质量,又可确保反应器内可燃气体在安全范围内;⑤循环死角少,更换品种时一般不用洗釜,用N 2 吹净即可,减少污水处理量。

BUSS 反应器的缺点是操作压力相对较高。近几年国内引进 BUSS 乙氧基化生产工艺较多,如2010年广东智盛(惠州)石油化工有限公司的 5 万t/年表面活性剂工程;2013年笔者公司的“非离子表面活性剂产业化示范基地项目”,2014 年福建钟山化工有限公司的 11 万t/年表面活性剂及炼化助剂工程。

 

参考文献

[1]杨树良.醇醚生产技术的开发及应用[J].精细石油化工,1990(06):18-23.

[2]高于洋,李明,温朋鹏,孙永强.传统醇醚的生产工艺技术提升[J].日用化学品科学,2016,39(08):14-17+30+5.

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