技術領域

本發明屬于一種制備磺酸鹽的工藝，具體地說涉及一種用脂肪醇與二芳烴制備烷基二芳烴磺酸鹽的工藝。

背景技術

目前三次采油最常用的表面活性劑主要是石油磺酸鹽和重烷基苯磺酸鹽，二者均為復雜的混合物，產品組成受到原料來源、工藝等因素的影響，性能穩定性差，且耐溫抗鹽性差，與非離子表面活性劑復配后可以提高耐鹽性，但復合驅色譜分離現象嚴重，導致驅油效率下降。因此，需要開發適用于三次采油的新型結構的磺酸鹽型陰離子表面活性劑。

烷基二芳烴磺酸鹽一般是由鹵代烴或烯烴、脂肪醇等烷基化劑與二芳烴進行烷基化反應合成烷基二芳烴，再與磺化劑進行磺化，之后用堿中和得到的磺酸鹽型陰離子表面活性劑。其中，制備烷基二芳烴中間體時烷基化劑和和催化劑的選擇極其重要，這是影響烷基二芳烴磺酸鹽表面活性劑產品質量與成本的主要因素。相關文獻報道主要有：①?以α-烯烴為烷基化劑與二苯甲烷在無水AlCl₃催化下得到雙烷基二苯甲烷，再與氯磺酸反應得到雙烷基二苯甲烷雙磺酸鹽（于濤，胡龍江等，大慶石油學院學報，2004，28(1)：35-38）；②?由1-鹵代烷與1,2-二苯乙烷在無水AlCl₃催化下得到烷基二苯乙烷，再用發煙硫酸進行磺化得到雙烷基二苯乙烷磺酸鹽（崔迎軍，河北工業大學碩士論文，2007年）。另外，由長鏈脂肪酰氯與二芳烴在催化劑作用下先進行酰基化反應生成雙酰基二苯甲烷，經克萊門森還原成雙烷基二芳烴，再經磺化、中和可以制成雙直鏈烷基二芳烴雙磺酸鹽Gemini表面活性劑，但該工藝過于復雜，不易實現工業化，不屬于本發明探討的范圍。

現有的烷基二芳烴磺酸鹽制備工藝中存在以下問題：

（1）采用鹵代烴為原料合成烷基二芳烴時，在生產過程中會產生HCl，對人和環境安全性差，對設備腐蝕嚴重。

（2）采用烯烴為原料合成烷基二芳烴時，烯烴來源于不可再生的石油資源，不符合綠色、循環經濟的基本國策，再則，目前國內的烯烴主要由國外進口，價格高，來源受限，因此，從國家能源安全的角度考慮，烯烴不適于用作三次采油的主要原料。?

（3）烷基化反應中常用的催化劑主要是濃硫酸、氫氟酸和三氯化鋁等酸性催化劑，對環境的危害嚴重，不易與原料和產物分離，腐蝕設備。?

（4）以鹵代烷、α-烯烴作烷基化劑時，產物組成復雜，烷基化產物中多取代物含量和聚合物含量較高，需在高溫高真空下蒸餾出單烷基二芳烴和雙烷基二芳烴，能耗高，設備投資大。

發明內容

本發明的目的是提供一種工藝簡便、易于實現工業化、對人及環境安全，能耗低的制備烷基二芳烴磺酸鹽的工藝。

本發明是一種制備烷基二芳烴磺酸鹽的工藝，具體操作步驟如下：

（1）在反應器中加入催化劑、二芳烴、脂肪醇，催化劑用量是脂肪醇和二芳烴總質量的5%?～?50%，二芳烴和脂肪醇的摩爾比為0.2～?5:1，在100℃～200℃反應10～200min后，熱抽濾反應液，對濾液進行減壓蒸餾以除去未反應的二芳烴和脂肪醇，釜底物為單烷基二芳烴和雙烷基二芳烴組成的混合物，該中間產物可以直接用于磺化，也可以在高溫高真空度下對釜底物進行減壓蒸餾得到單烷基二芳烴后再進行磺化；

（2）在反應器中加入單烷基二芳烴和雙烷基二芳烴組成的混合物或單烷基二芳烴、烷烴，啟動攪拌，加熱至30℃～50℃時加入發煙硫酸，發煙硫酸與單烷基二芳烴和雙烷基二芳烴組成的混合物或單烷基二芳烴的摩爾比為1～1.1:1，反應時間30～60min，再加入堿的水溶液進行中和至PH?6～8，堿的水溶液的質量濃度為20～50%，蒸去溶劑得到烷基二芳烴單磺酸鹽；

（3）在反應器中加入單烷基二芳烴和雙烷基二芳烴組成的混合物或單烷基二芳烴、溶劑，啟動攪拌，加熱至30℃～80℃時加入磺化劑，磺化劑與單烷基二芳烴和雙烷基二芳烴組成的混合物或單烷基二芳烴的摩爾比為1.5～3.0:1，反應時間30～90min，再加入堿的水溶液進行中和至PH?6～8，堿的水溶液的質量濃度為20～50%，蒸去溶劑得到烷基二芳烴單磺酸鹽和烷基二芳烴雙磺酸鹽的混合物或烷基二芳烴雙磺酸鹽。

如上所述的脂肪醇為R₃-OH，R₃為C₈～C₁₈的直鏈或支鏈烷基。

如上所述的二芳烴為Ar-X₁-Ar，X₁為C₀～C₁₂的直鏈或支鏈烷基，Ar為芳烴，如苯或萘。