聚氧乙烯醚系列非离子表面活性剂

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1、聚氧乙烯醚系列非离子表面活性剂产品10目录一、引言二、醇醚系列产品的合成工艺1、简介2、原理3、主要仪器及药品4、合成工艺5、经济效益核算6、设备、产量预算7、小节三、酚醚系列(OP、NP和TX)产品的合成工艺1、简介2、原理3、主要仪器及药品4、合成工艺四、总结10一、引言全世界环氧化加成物（主要是环氧乙烷加成物）类表面活性剂的年消耗量约在300万吨左右（约占表面活性剂总消耗量的1/4）。其中，聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂是这类表面活性剂的主要品种，它包括醇醚(AEO、JFC)、酚醚(OP、NP和TX)、吐温(TWEEN)以

2、及脂肪酸甲酯乙氧基化物(FAMEE)等系列。它们被广泛用作乳化剂、分散剂、食品添加剂、化妆品助剂、洗涤剂和农药助剂等，在工业生产中起着重要的作用。而在这类非离子表面活性剂中，脂肪醇聚氧乙烯醚有较好的生物降解性，他们对环境的污染相对较小。聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂应用非常的广泛，对这类产品的需求量也比较大。所以我们对AEO、JFC、OP、NP和TX等系列中的某些产品的合成工艺进行研究，准备开发并生产这类表面活性剂。二、醇醚系列产品的合成工艺1、简介脂肪醇聚氧乙烯醚(fattyalcohol-polyoxyethyleneeth

3、er)，又名乙氧基化脂肪醇，简称AEO，是非离子表面活性剂中产量最大、应用最广的一类表面活性剂，其中以C12~C15脂肪醇环氧乙烷（EO）加成数9~10的AEO-9性能最好。在脂肪醇聚氧乙烯醚类表面活性剂中，分子的亲水基团不是一中离子，而是聚氧乙烯醚链-(-OCH2CH2)nOH，链中的氧原子和羟基都有与水分子生成氢键的能力，使化合物的水溶性增强。脂肪醇聚氧乙烯醚的外观随其生产原料和加工工艺而异，可以使蜡状或液体，其粘度随环氧乙烷含量的增加而增大，分子中环氧乙烷的含量为65％~70％时，其产品在室温下即可完全溶解于水，其浊点随

4、EO数的增大而升高，pH基本在中性范围，产品基本没有毒性。本产品作为主要的制剂和助剂用于洗涤剂及化妆品等日用化工领域，天然醇产品适用于护肤霜等日化用品。合成醇适用于洗涤剂，也可作为乳化剂、渗透剂应用于纺织、制革、制药等行业。2、原理脂肪醇聚氧乙烯醚是以长链脂肪醇为原料，在无水无氧的条件下，加碱性催化剂，经逐步加合环氧乙烷而得的一类非离子表面活性剂。该系列产品种类很多，我们主要调研的是AEO-3、AEO-7、AEO-9和AEO-10，它们分别是C12~15聚氧乙烯3醚、7醚、9醚和10醚。其反应历程如下：ROH+MOHROMRO

5、MRO-+M+RO-+C2H4OROC2H4O-ROC2H4O-+ROHROC2H4OH+RO-由于醇盐离子碱度高于羧盐离子导致EO与羧酸的全面选择反应，直到游离脂肪酸完全耗尽，才迅速发生后段聚合反应。这里没有终止反应，聚合反应一直进行的EO加完为止。聚合反应按下式进行：ROC2H4O-+(n-1)C2H4ORO(C2H4O)n-10RO(C2H4O)n-+ROHRO(C2H4O)nH+RO-由上面反应历程可以知道，聚氧乙烯化反应分两步进行，首先是一个EO加成到疏水物上，得到一元加成物，随后继续发生加成反应，直到生成目的产物。

6、3、主要仪器及药品高压合成釜（1吨，耐压10MPa）、真空泵、氮气钢瓶、环氧乙烷钢瓶、环氧乙烷储存罐、不锈钢高压管线（与反应釜配套）、磅秤、加热装置（与反应釜配套）、温度计、pH试纸。脂肪醇（烷基碳数C12~15）、氢氧化钾（分析纯）、环氧乙烷（质量分数99％）、冰醋酸（分析纯）、双氧水（分析纯）。4、合成工艺4.1温度、压力和催化剂等反应条件的确定脂肪醇与环氧乙烷加成聚合反应(乙氧基化)是生产醇醚关键的工艺过程。此反应是在高温、压力和催化剂存在下进行，反应过程大量放热，每加成lmolEO，释入22kcal热量，从外部导热维持

7、反应温度。一般要求EO纯度>98％，含醛量<0.4％，含水量<0.2900％。由于此类聚合反应的速度随温度的变化不大，温度太高产品颜色加深，副产物增多，根据调研，最佳温度为170~180℃；虽然反应的速度与压力成正比，但是压力太大对设备的要求也相应提高，工艺不容易控制，一般在0.4~0.5Mpa；催化剂对反应的速度影响较大，但是一般用量不宜过大，浓度过高时，会产生负作用，影响产品质量，一般用量0.5~1%；搅拌器转速100~150转/分钟；反应时间90min。4.2注意事项反应物料配比要准确，一次加料完成反应，多次补料会影响产

8、品的色泽及分子量分布；脂肪醇脱水温度为130℃左右，时间尽可能短，时间长、温度高对产品质量产生影响；脂肪醇温度升至80~95℃时加入催化剂，此时催化剂的活化性能最好；反应是放热反应，注意控制反应温度。附注：环氧乙烷属易燃、易爆和有毒的化学品，使用时必须配备A级防护罩，建议单独