脂肪酸甲酯磺酸鈉性質(zhì):陰離子表面活性劑。淺黃色膏狀液體。傾點(diǎn)60℃,閃點(diǎn)(AbelpenskyDIN53213)大于149℃,pH值(1%溶液)6~8,固體含量31%~33%,25℃時(shí)水溶解度1%,室溫下不溶于其他溶劑,對(duì)水的硬度離子不敏感。由加氫飽和的C12~C18脂肪酸甲酯經(jīng)磺化、中和制得。主要用作洗滌劑,分散劑和乳化劑,還可用作染料,顏料,農(nóng)業(yè)化學(xué)品的潤濕劑,分散劑,以及礦物的浮選劑,紙張脫墨劑和乳化劑的展開劑等。 1.磺化反應(yīng)控制 磺化率低、未磺化油多,MES去污力降低。老化對(duì)提高磺化率的作用遠(yuǎn)比烷基苯的磺化重要,老化可提高7%以上的磺化率。另外,提高磺化溫度及SO3/甲酯摩爾比也可提高磺化率。但過強(qiáng)的反應(yīng)條件也會(huì)影響磺化產(chǎn)物的色澤,因此磺化反應(yīng)條件的控制是MES生產(chǎn)中的關(guān)鍵問題之一。 2.二鈉鹽含量與漂白溫度 在磺化反應(yīng)中未轉(zhuǎn)化的磺酸酐在中和時(shí)會(huì)產(chǎn)生二鈉鹽。在漂白、中和過程中酯鈉鹽水解生成二鈉鹽,甲酯的碘價(jià)、酸價(jià)過高也會(huì)促使二鈉鹽的生成。漂白溫度低的產(chǎn)品色澤好,漂白溫度低于60℃,漂白時(shí)間需要24~72h。如果在80~90℃下漂白,雖然時(shí)間縮短,但二鈉鹽含量大幅度提高,在低溫50℃左右漂白,二鈉鹽僅提高3%~8%。因此低溫漂白有利于降低二鈉鹽的含量。 技術(shù)進(jìn)展 由于MES在生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生較高含量的副產(chǎn)物α-磺基脂肪酸二鈉鹽,且顏色深,影響了MES在民用和工業(yè)洗滌劑中的應(yīng)用,使得MES的生產(chǎn)和應(yīng)用難以工業(yè)化。 近幾年,國外研究者針對(duì)MES易生成二鈉鹽和色澤深的問題做了大量研究,已解決了上述問題。美國Stepan、Huish、日本獅子油脂公司等幾家公司均實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化生產(chǎn)MES。2002年5月美國洗滌劑公司(HuishDetergentinc.)投資約1億美元,采用德國魯奇公司的技術(shù)制造甲酯(ME)、美國開米松公司的甲酯磺化技術(shù),在德克薩斯州休斯頓市建成8.2萬t/aMES生產(chǎn)裝置。其以MES為原料生產(chǎn)的各種洗滌劑和護(hù)膚品,已通過zui大的連鎖店Wal-Mart和Costco聯(lián)合上市。此外,Stepan公司生產(chǎn)的MES已成功應(yīng)用于液體洗滌劑中,日本獅子油脂公司生產(chǎn)的MES也已應(yīng)用于濃縮洗衣粉中。 經(jīng)濟(jì)效益分析 目前烷基苯在美國的成本是1400美元/t,在歐洲是1000美元/t。相應(yīng)地,作為原料之一的精煉棕櫚硬脂正處于其歷史zui高價(jià)位485美元/t,將棕櫚硬脂加工成適于生產(chǎn)MES的氫化脂肪酸甲酯的費(fèi)用約為200美元/t。扣除副產(chǎn)甘油的收益163美元/t后,原料甲酯的成本是521美元/t,盡管生產(chǎn)MES的費(fèi)用高于LAS,但因脂肪酸甲酯價(jià)格低廉,MES生產(chǎn)成本比LAS低220美元/t。 MES的生產(chǎn)一般分兩步進(jìn)行,即將油脂合成為脂肪酸甲酯(ME),再以三氧化硫?yàn)榛腔瘎?,將ME磺化,獲得MES。以生產(chǎn)規(guī)模2.5萬t/aMES為例,主要產(chǎn)品為MES2.5萬t/a,付產(chǎn)品為1萬t/a脂肪酸和0.3萬t/a甘油。每噸MES需棕櫚硬脂1199千克,氫氣46NM3,甲醇137千克,硫磺112千克。 |