一種脂肪酸酯磺酸鹽的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明設(shè)及生物化工技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種脂肪酸醋橫酸鹽的制備方法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 表面活性劑在加入量很少時(shí)即能大大降低溶劑的表面張力，改變體系界面狀態(tài)， 從而產(chǎn)生潤(rùn)濕、乳化或破乳、起泡或消泡等一系列性質(zhì)。表面活性劑作為工業(yè)助劑、"工業(yè)味 精"、功能性附加材料，在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域、國(guó)防軍工和人民生活各個(gè)方面起到越來(lái) 越大的作用。通過(guò)對(duì)表面活性劑的不斷深入研究，勢(shì)必將對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步產(chǎn)生重要 的意義。
[0003] 目前洗漆劑中的主要有效組分多為烷基苯橫酸鹽（LA巧、十二烷基硫酸鹽（A巧、 a-締基橫酸鹽（a-AO巧等表面活性劑，它們都為石油化工產(chǎn)品。隨著石油資源的快速消 耗和人們對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的日益提高，利用可再生資源生產(chǎn)與環(huán)境相容的表面活性劑，是 近20年來(lái)表面活性劑技術(shù)發(fā)展的特征之一。脂肪酸甲醋橫酸鋼（ME巧正是一種由天然動(dòng) 植物油脂為原料制成的環(huán)境友好表面活性劑，由于MES具有優(yōu)良的去污性、抗硬水性、低刺 激性和毒性，并且表面活性優(yōu)于LAS，生物降解性近似于肥皂，故MES可W廣泛應(yīng)用于替代 洗漆劑中的LAS，改善配方組成，降低S聚磯酸鋼（STP巧的用量；加之其性能溫和，對(duì)人體 的刺激性低于LAS，與AS、脂肪醇聚氧己締離硫酸鋼（AE巧相當(dāng)；洗漆性好，在冷水和硬水中 都能保持良好的洗漆性能，即使在軟水中C16~18的MES去污力也高于LAS和AS，在硬水 中差距更加明顯，該正是LAS的主要弱點(diǎn)；同時(shí)，其無(wú)磯特性優(yōu)于LAS，在沒(méi)有堿，缺少STTP 的情況下，LAS去污能力大打折扣，MES卻減效很少，所W特別適合于生產(chǎn)無(wú)磯/磯環(huán)保型洗 漆劑。
[0004] 中國(guó)專利102618398 A、103320236 A提出了一種含有脂肪酸甲醋橫酸鋼的洗漆劑 的制備方法，中國(guó)專利101921678 A提出了一種含有脂肪酸己醋橫酸鹽的香皂的制備方法， W上專利僅僅關(guān)注的是洗漆產(chǎn)品的性能，卻忽視了對(duì)中間原料脂肪酸甲醋橫酸鹽的研究。 脂肪酸甲醋橫酸鹽是W天然植物油脂為原料得到的，然而，植物油脂生產(chǎn)周期長(zhǎng)，受季節(jié)與 氣候限制，原料來(lái)源窄，占用額外耕地資源，更是存在"與人爭(zhēng)糧"的問(wèn)題。而且隨著科學(xué)技 術(shù)的發(fā)展，據(jù)專家預(yù)測(cè)，全世界人口從2000年到2050年將翻一番，洗漆劑總量將從5000萬(wàn) 噸增加到12000萬(wàn)噸，凈增1. 4倍，脂肪酸醋類橫酸鹽的需求增長(zhǎng)幅度，植物油脂的產(chǎn)量遠(yuǎn) 不能滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求。
[0005] 微生物油脂，是由酵母、霉菌、細(xì)菌和藻類等微生物在一定條件下利用碳水化合 物、碳氨化合物和普通油脂為碳源、氮源、輔W無(wú)機(jī)鹽生產(chǎn)的油脂，在一定條件下合成并儲(chǔ) 存在菌體內(nèi)的甘油脂，其組成成分包括；肉豆違酸、十五碳酸、棟桐酸、棟桐油酸、反式棟桐 油酸、十^;:碳酸、硬脂酸、亞油酸、油酸。其中棟桐酸、油酸、亞油酸的含量相對(duì)較高，與商品 化的動(dòng)植物油脂相似。
[0006] 中國(guó)專利 102634549 A、103131529 A、103642858 A 和 103013834 A 等分別公開(kāi) 了一種微生物油脂的提取方法和一種產(chǎn)油微生物的培養(yǎng)方法；中國(guó)專利101307342A和 101974371 A等公開(kāi)了一種將微生物油脂用于生物柴油的制備方法。各界研究者們更多關(guān) 注產(chǎn)油微生物和微生物油脂的提取，對(duì)于微生物油脂的應(yīng)用方面，也僅限于在生物柴油，關(guān) 于在化工產(chǎn)品方面，尤其是MES方面的應(yīng)用研究鮮有報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種脂肪酸醋橫酸鹽的制備方法，利用微生物油脂為原料， 通過(guò)醋交換、環(huán)氧化、開(kāi)環(huán)、橫化反應(yīng)得到陰離子表面活性劑脂肪酸醋橫酸鹽，由于微生物 油脂生產(chǎn)周期短，不受季節(jié)與氣候限制，原料來(lái)源廣，解決了 W動(dòng)植物油脂為原料，生產(chǎn)周 期長(zhǎng)，受季節(jié)與氣候限制，原料來(lái)源窄，占用額外耕地資源，存在"與人爭(zhēng)糧"的問(wèn)題。
[000引本發(fā)明是通過(guò)W下技術(shù)方案予W實(shí)現(xiàn)的：
[0009] 一種脂肪酸醋橫酸鹽的制備方法，包括W下步驟：
[0010] a、醋交換反應(yīng)；在微生物油脂中加入醇，正己燒、酸或堿催化劑，攬拌，50-80°C恒 溫反應(yīng)1-3小時(shí)，經(jīng)后處理得到微生物油脂醋類物質(zhì)；所述醇的質(zhì)量為微生物油脂質(zhì)量的 25%~50%，催化劑的質(zhì)量為微生物油脂質(zhì)量的0. 1 %~5% ;
[001U b、環(huán)氧化反應(yīng)；參考CN104356097A，在步驟a得到的微生物油脂醋類物質(zhì)中加入 有機(jī)酸，酸性催化劑，40-80°C攬拌反應(yīng)，然后緩慢滴加過(guò)氧化物，加完后，恒溫反應(yīng)4-8小 時(shí)，經(jīng)后處理得到環(huán)氧化微生物油脂醋類產(chǎn)品；所述有機(jī)酸的質(zhì)量為微生物油脂醋類質(zhì)量 的5%~50%，酸性催化劑的質(zhì)量為微生物油脂基醋類質(zhì)量的1%~4%，過(guò)氧化物的質(zhì)量 為微生物油脂醋類質(zhì)量的80%~150% ;
[0012] C、開(kāi)環(huán)反應(yīng)；在步驟b得到的環(huán)氧化微生物油脂醋類產(chǎn)品中加入醇作為開(kāi)環(huán)劑， 濃硫酸、濃鹽酸、磯酸或氣棚酸中的任一種作為催化劑，50-105°C恒溫?cái)埌璺磻?yīng)1-4小時(shí)， 反應(yīng)結(jié)束后，除去溶劑，用己酸己醋和熱水對(duì)得到的粗品進(jìn)行萃取、水洗使溶液成中性；將 水洗后的產(chǎn)物減壓蒸饋脫水后得到微生物油脂醋類多元醇；所述醇的質(zhì)量為環(huán)氧化微生 物油脂醋類質(zhì)量的60%~120%，催化劑的質(zhì)量為環(huán)氧化微生物油脂醋類質(zhì)量的0. 1%~ 1% ；
[0013] t橫化反應(yīng)；在步驟C得到的微生物油脂醋類多元醇中緩慢滴加入橫化劑， 70-90°C橫化0. 5~化后，降溫至80°C老化0.化~比，待混合溶液冷卻后，先調(diào)抑值為 5~6,然后為7~9,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去水，真空干燥得到目標(biāo)產(chǎn)品；橫化劑的質(zhì)量為微生物油 脂醋類多元醇質(zhì)量的150%~300%。
[0014] 步驟a中，所述醇選自甲醇、己醇、了醇中的任一種；所述酸催化劑選自濃硫酸、磯 酸、濃鹽酸中的任一種，堿催化劑選自氨氧化鋼、氨氧化鐘、碳酸鋼、碳酸氨鋼中的任一種。
[0015] 步驟b中，所述有機(jī)酸選自甲酸、己酸、丙酸中的任一種；所述酸性催化劑選自濃 硫酸、濃鹽酸、磯酸或者固體酸催化劑中的任一種；所述過(guò)氧化物選自過(guò)氧化鋼、過(guò)氧化鐘、 過(guò)氧化氨、過(guò)氧己酸中的任一種。
[0016] 所述固體酸催化劑選自ZMS-5沸石、X、B沸石等沸石分子篩；H3PW12O4。等雜多酸等 陽(yáng)離子交換樹(shù)脂；埃洛石、凹凸椿石、蒙脫石等天然粘±礦負(fù)載過(guò)酸金屬鹽類中的任一種。
[0017] 步驟C中，所述開(kāi)環(huán)劑選自甲醇、己醇或了醇中的任一種。
[001引步驟d中，橫化劑選自濃硫酸、氣態(tài)S氧化硫、發(fā)煙硫酸、氯橫酸中的任一種。
[0019] 所述的陰離子表面活性劑脂肪酸醋橫酸鹽，在表面活性劑、生物柴油等化工產(chǎn)品 領(lǐng)域使用。
[0020] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0021] 本發(fā)明采用的微生物油脂，是W枯桿為原料，采用酵母、藻類發(fā)酵得到；該油脂生 產(chǎn)成本低，其產(chǎn)品易于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)，本發(fā)明利用微生物油脂為原料，通過(guò)醋交換、 環(huán)氧化、開(kāi)環(huán)、橫化反應(yīng)等一系列反應(yīng)得到陰離子表面活性劑脂肪酸醋橫酸鹽，實(shí)現(xiàn)了將枯 桿轉(zhuǎn)變?yōu)榉试?、洗漆劑，解決了焚燒枯桿帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題，符合國(guó)家綠色、環(huán)保，可持續(xù) 發(fā)展的方針政策。
[0022] 本發(fā)明制備的陰離子表面活性劑脂肪酸醋橫酸鹽，具有較高活性物質(zhì)含量，其制 備方法不存在"與人爭(zhēng)糧"的問(wèn)題，且克服了目前動(dòng)植物油脂生產(chǎn)周期長(zhǎng)，受季節(jié)與氣候限 審IJ，原料來(lái)源窄，占用額外耕地資源的問(wèn)題，更是解決