CN103249470A - 从阴离子型表面活性剂溶液减少无机物的方法 - Google Patents

从阴离子型表面活性剂溶液减少无机物的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103249470A
CN103249470A CN2011800589218A CN201180058921A CN103249470A CN 103249470 A CN103249470 A CN 103249470A CN 2011800589218 A CN2011800589218 A CN 2011800589218A CN 201180058921 A CN201180058921 A CN 201180058921A CN 103249470 A CN103249470 A CN 103249470A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure
weight
membrane
strecker
aforementioned
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011800589218A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103249470B (zh
Inventor
M·R·史密特
E·D·道格斯
R·M·柯林斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dow Global Technologies LLC
Original Assignee
Dow Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Global Technologies LLC filed Critical Dow Global Technologies LLC
Publication of CN103249470A publication Critical patent/CN103249470A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103249470B publication Critical patent/CN103249470B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/027—Nanofiltration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C303/00—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
    • C07C303/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C303/44—Separation; Purification

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明提供了一种方法，所述方法包括：将去离子水与一种或多种卤代烷基醚在亚硫酸盐存在下的一种或多种Strecker磺化反应产物接触形成过滤混合物，其中所述一种或多种Strecker磺化反应产物各自包含以干基计的一种或多种无机盐和一种或多种表面活性剂组分；将所述过滤混合物装入包含膜的高压过滤系统，所述膜具有允许优先通过无机盐的膜分子量截止值，例如大于或等于200道尔顿；其中所述高压过滤系统在大于环境压力的压力下操作并被构造成引起所述过滤混合物沿着膜表面的错流，由此产生基本上通过所述膜的渗透物溶液和基本上不通过所述膜的截留物溶液；其中基于过滤混合物的重量，所述渗透物包含小于或等于15重量％的表面活性剂组分。

Description

从阴离子型表面活性剂溶液减少无机物的方法
技术领域
本发明涉及从阴离子型表面活性剂水溶液中去除无机盐的方法。更具体地，本发明涉及利用膜过滤除盐。
背景技术
阴离子型二磺酸盐表面活性剂可以通过疏水尾长度为八至十六个碳的烷基二氯化物的Strecker磺化来制备。这样的表面活性剂包含作为反应副产物的过量无机盐。所述反应总体可以由下面的方程式(1)来描述：
RCl2+2M2SO3→R(SO3)2M+MCl，  (1)
其中M是金属例如Na和/或K，R是具有八至十六个碳之间的烷基。
Strecker磺化也可以用来磺化卤代烷基醚。卤代烷基醚可以从卤代烷基醇与α-烯烃的酸催化醚化而得到。例如，单和二磺酸盐型表面活性剂可以从1，3-二氯-2-丙醇(DCP)的烷基醚的Strecker磺化而产生，如方程式(2)所示：
Figure BPA00001734691700011
方程式(2)显示的反应可以由一种或多种金属卤化物、包括例如碘化钠进行催化。虽然方程式(2)示出了被氯化的DCP醚，但这种Strecker磺化方法可以用具有其他卤素取代基、包括例如氟、碘和溴的醚进行。
无机盐是这种Strecker磺化方法的副产物。事实上，无机盐，通常是氯化钠、亚硫酸钠和硫酸钠，可以占磺化方法产物以干基计的50重量％和60重量％之间。方程式(2)显示的Strecker方法的其他反应产物包括非极性有机物质，例如未反应的卤代烷基醚、来自竞争性水解的烷基醇、和来自醚化期间α-烯烃二聚化的长链烯烃。
然而，因为无机盐可以影响表面活性剂性能，表面活性剂溶液中这种高水平的无机盐可以限制二磺酸盐表面活性剂在一些应用中的用途，所述应用例如乳液聚合、清洁制剂、或个人护理产品制剂。不过，这种二磺酸盐表面活性剂显示出其他性质，例如生物可降解性、水解和制剂稳定性，它们是高度期望的。
已经通过利用亲水性中性膜和阳离子交换膜进行电渗析，从阴离子型表面活性剂溶液中除去无机盐。这样的除去方法需要专门的处理设备，这明显提高了用于不能耐受高无机盐水平的应用的表面活性剂的生产成本。对于从阴离子型表面活性剂溶液除去无机盐的这种技术的另一个缺点是生成大量废物流，通常是待处理的表面活性剂溶液初始体积的四至六倍，所述废物流含有低水平的表面活性剂产物，以及相关的损失的产物。因此，除去或减少二磺酸盐烷基表面活性剂溶液中残留的无机盐量、特别是因卤代烷基醚的磺化而产生的那些无机盐的商业上简便有效的方法，将是所期望的。
除了降低二磺酸盐表面活性剂的含盐量之外，通常期望产生表面活性剂的水浓缩液，尤其是因为Strecker磺化方法产生的表面活性剂溶液具有相对低的表面活性剂浓度，即5wt％至20wt％表面活性剂。因此，浓缩二磺酸盐表面活性剂溶液中的表面活性剂的经济和商业上实用的方法也将是高度期望的。
发明概述
本发明是用于从Strecker磺化反应产物中减少或去除无机盐的方法。
在一种实施方式中，本发明提供了一种方法，所述方法包括：将去离子水与一种或多种卤代烷基醚在亚硫酸盐存在下的一种或多种Strecker磺化反应产物接触，其中所述一种或多种Strecker磺化反应产物各自包含以干基计的一种或多种无机盐和一种或多种表面活性剂组分，形成过滤混合物；将所述过滤混合物装入包含膜的高压搅拌系统，所述膜具有允许优先将无机盐运过所述膜，同时保留表面活性剂产物的纳滤膜分子量截止值，例如大于200道尔顿；其中所述高压系统在大于环境压力的压力下操作并被构造成引起所述过滤混合物沿着纳滤膜表面的错流，由此产生通过纳滤膜的渗透物溶液和不通过纳滤膜的截留物溶液；其中基于过滤混合物的重量，所述渗透物包含小于或等于15重量％的表面活性剂组分。
在一种可选实施方式中，本发明进一步提供了一种方法，所述方法包括：选择一种或多种卤代烷基醚在亚硫酸盐存在下的一种或多种Strecker磺化反应产物，其中所述一种或多种Strecker磺化反应产物各自包含以干基计的一种或多种无机盐和一种或多种表面活性剂组分；将所述一种或多种Strecker磺化反应产物与一种或多种非极性有机溶剂接触，形成萃取混合物，所述非极性有机溶剂包括但不限于乙酸乙酯、脂族和或芳族烃、醚、酯、及其组合；使所述萃取混合物分离成水相和有机相；并将水相与有机相分离；向水相添加去离子水以形成过滤混合物；将所述过滤混合物装入包含纳滤膜的高压过滤设备，所述纳滤膜的膜分子量截止值例如大于或等于200道尔顿；其中所述高压系统在大于环境压力的压力下操作并被构造成引起所述过滤混合物沿着纳滤膜表面的错流，由此产生通过膜的渗透物溶液和不通过纳滤膜的截留物溶液；其中基于过滤混合物的重量，所述渗透物包含小于或等于15重量％的表面活性剂组分。
在一种可选实施方式中，本发明提供了与任何前述实施方式一致的方法，只除了所述一种或多种卤代烷基醚包含1，3-二氯-2-丙醇的一种或多种烷基醚，其中所述烷基选自具有八个或更多个碳原子的烷基。
在一种可选实施方式中，本发明提供了与任何前述实施方式一致的方法，只除了所述高压过滤设备在200psi至1000psi的压力下操作。
在一种可选实施方式中，本发明提供了与任何前述实施方式一致的方法，只除了所述高压过滤设备在25℃至55℃的温度下操作。
在一种可选实施方式中，本发明提供了与任何前述实施方式一致的方法，只除了所述方法进一步包括：从高压过滤设备去除渗透物水溶液；使所述高压系统的压力达到环境压力；向所述高压系统添加一定量去离子水，其质量基本上等于从所述高压系统除去的渗透物溶液的重量；将所述高压系统的压力升高到大于环境压力的压力。
在一种可选实施方式中，本发明提供了与任何前述实施方式一致的方法，只除了基于截留物溶液的总重量，所述截留物溶液包含小于或等于1重量％的无机盐。
在一种可选实施方式中，本发明提供了与任何前述实施方式一致的方法，只除了基于渗透物溶液的总重量，所述渗透物溶液包含小于或等于2重量％的总表面活性剂组分。
在一种可选实施方式中，本发明提供了与任何前述实施方式一致的方法，只除了所述方法进一步包括：将所述一种或多种Strecker磺化反应产物与氧化剂在形成过滤混合物之前进行接触。
在一种可选实施方式中，本发明提供了与任何前述实施方式一致的方法，只除了所述方法进一步包括：在将过滤混合物装入所述高压系统设备之前，用保留粒度等于或大于1微米的非纳滤过滤器过滤所述过滤混合物。
在一种可选实施方式中，本发明提供了与任何前述实施方式一致的方法，只除了所述一种或多种无机盐选自亚硫酸钠、硫酸氢钠、硫酸钠、硫酸氢钠和氯化钠，以及它们的钾相应物。
在一种可选实施方式中，本发明提供了与任何前述实施方式一致的方法，只除了所述一种或多种Strecker磺化反应产物各自包含以干基计40重量％至60重量％之间的所述一种或多种无机盐。
在一种可选实施方式中，本发明提供了与任何前述实施方式一致的方法，只除了所述萃取混合物包含以干基计25重量％和60重量％之间的所述一种或多种Strecker磺化反应产物。
在一种可选实施方式中，本发明提供了与任何前述实施方式一致的方法，只除了所述一种或多种Strecker磺化产物的表面活性剂组分各自包含一种或多种二磺化烷基醚、一种或多种单磺化烷基醚、或其组合。
在一种可选实施方式中，本发明提供了与任何前述实施方式一致的方法，只除了所述截留物溶液包含10重量％和50重量％之间的表面活性剂组分。
在一种可选实施方式中，本发明提供了与任何前述实施方式一致的方法，只除了所述表面活性剂组分包含一种或多种二磺化烷基醚、一种或多种单磺化烷基醚、或其组合。
在一种可选实施方式中，本发明提供了与任何前述实施方式一致的方法，只除了所述一种或多种卤代烷基醚包含一种或多种二卤代烷基醚。
发明详述
本发明是用于从Strecker磺化反应产物溶液中减少或去除无机盐的方法。
在一种实施方式中，本发明提供了一种方法，所述方法包括：将去离子水与一种或多种卤代烷基醚在亚硫酸盐存在下的一种或多种Strecker磺化反应产物接触，其中所述一种或多种Strecker磺化反应产物各自包含以干基计的一种或多种无机盐和一种或多种表面活性剂组分，形成过滤混合物；将所述过滤混合物装入包含纳滤膜的高压过滤设备，所述纳滤膜的膜分子量截止值例如大于或等于200道尔顿；其中所述高压系统在大于环境压力的压力下操作并被构造成引起所述过滤混合物沿着纳滤膜表面的错流，由此产生基本上通过所述膜的渗透物溶液和不通过所述纳滤膜的截留物溶液；其中基于过滤混合物的重量，所述渗透物包含小于或等于15重量％的表面活性剂组分。
在一种可选实施方式中，本发明提供了一种方法，所述方法包括：选择一种或多种卤代烷基醚在亚硫酸盐存在下的一种或多种Strecker磺化反应产物，其中所述一种或多种Strecker磺化反应产物各自包含以干基计的一种或多种无机盐和一种或多种表面活性剂组分；将所述一种或多种Strecker磺化反应产物与一种或多种非极性有机溶剂接触，形成萃取混合物，所述非极性有机溶剂包括但不限于乙酸乙酯、脂族和或芳族烃、醚、酯、及其组合；使所述萃取混合物分离成水相和有机相；并将水相与有机相分离以提供过滤混合物；将所述过滤混合物装入包含纳滤膜的高压过滤系统，所述纳滤膜的膜分子量截止值大于或等于例如200道尔顿；其中所述高压系统在大于环境压力的压力下操作并被构造成引起所述过滤混合物沿着纳滤膜表面的错流，由此产生基本上通过所述纳滤膜的渗透物溶液和基本上不通过所述纳滤膜的截留物溶液；其中基于过滤混合物的重量，所述渗透物包含小于或等于15重量％的表面活性剂组分。
一种或多种卤代烷基醚在亚硫酸钠存在下的一种或多种Strecker磺化反应产物可以包含选自二磺化烷基醚、单磺化烷基醚和其组合的一种或多种表面活性剂组分。
在本发明的一些实施方式中，所述一种或多种卤代烷基醚包含一种或多种二卤代烷基醚。
所述二磺化烷基醚可以包括通式为(NaO3S)2R′OR的任何表面活性剂，其中R′是具有3个或更多个碳原子的烷基并且R是具有8个或更多个碳原子的直链或支链或其混合的烷基。在一些实施方式中，R′可以是丙基、丁基、戊基或己基。在一些实施方式中，R可以是具有8至16个碳原子的烷基。
所述单磺化烷基醚可以包括通式为(NaO3S)(OH)R′OR的任何表面活性剂，其中R′是具有3个或更多个碳原子的烷基并且R是具有8个或更多个碳原子的直链或支链或其混合的烷基。在一些实施方式中，R′可以是丙基、丁基、戊基或己基。在一些实施方式中，R可以是具有8至16个碳原子的烷基。
Strecker磺化反应的起始原料可以选自通式为XnR′OCR的任何单或二卤代的烷基醚，其中n可以是1或2，X是卤素、R′是具有3个或更多个碳原子的烷基和R是具有8个或更多个碳原子的直链或支链或其混合的烷基。在优选实施方式中，起始原料是1，3-二氯-2-丙醇的烷基醚的异构体混合物。在某些具体实施方式中，所述一种或多种二卤代烷基醚包括1，3-二氯-2-丙醇的一种或多种烷基醚，其中所述烷基具有八个或更多个碳原子。
可用于本发明方法中的纳滤膜具有允许无机盐优先通过的膜分子量截止值，例如大于或等于200道尔顿，所述无机盐包括但不限于氯化钠、亚硫酸钠、硫酸钠和它们的钾相应物。大于或等于200道尔顿的所有单个值和子范围包括在本文中并且在本文中公开；例如，所述膜分子量可以从下限200、300、400、450或500道尔顿起。
基于所述过滤混合物的重量，本发明的方法产生的渗透物溶液包含小于或等于15重量％表面活性剂组分。小于或等于15重量％的全部单个值和子范围包括在本文中并且在本文中公开；例如，渗透物溶液中表面活性剂组分的量可以是上限1、3、5、10或15重量％。
在本文中使用时，术语“基本上通过纳滤膜的渗透物溶液”是指包含通过所述纳滤膜的过滤混合物部分，它携带不超过15重量％的所述过滤混合物中存在的表面活性剂组分随其一起穿过所述膜。在本文中使用时，术语“基本上不通过纳滤膜的截留物溶液”是指保留在纳滤膜的上游侧的过滤混合物部分，而且它包含存在于过滤混合物中的至少85重量％的表面活性剂组分。
可用于本发明方法的高压过滤系统包括，例如，可以在200psi至1000psi的压力下操作的高压搅拌室(stirred cell)。从200psi至1000psi的全部单个值和子范围包括在本文中并且在本文中公开；例如，所述压力可以从下限200、300、400、500、600、700、800或900psi至上限300、400、500、600、700、800、900或1000psi。例如，所述压力范围可以从200至1000psi，或在可选方案中，所述压力范围可以从400至800psi，或在可选方案中，所述压力范围可以从600至1000psi，或在可选方案中，所述压力范围可以从300至700psi。
所述高压过滤系统，例如可用于本发明方法的高压搅拌室可以在25至55℃的温度下操作。从25至55℃的全部单个值和子范围包括在本文中并且在本文中公开；例如，所述温度可以从下限25、35或45℃至上限35、45或55℃。例如，所述温度范围可以从25至55℃，或在可选方案中，所述温度范围可以从25至45℃，或在可选方案中，所述温度范围可以从35至55℃，或在可选方案中，所述温度范围可以从35至45℃。
在一些实施方式中，本发明的方法进一步包括使所述高压过滤系统的压力到达环境压力；从所述高压系统去除渗透物溶液；向所述高压系统添加一定量去离子水，其质量基本上等于除去的渗透物溶液的重量；将所述高压系统的压力升高到大于环境压力的压力。
在本发明方法的实施方式中形成的截留物溶液，包含基于所述截留物溶液的总重量计小于或等于1重量％的无机盐。小于或等于1重量％的全部单个值和子范围包括在本文中并且在本文中公开；例如，基于截留物的总重量，所述截留物中无机盐含量的量可以是上限0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1重量％。
在本发明方法的实施方式中形成的渗透物溶液包含基于所述渗透物溶液总重量为小于或等于2重量％的总表面活性剂组分。小于或等于2重量％的全部单个值和子范围包括在本文中并且在本文中公开；例如，所述渗透物溶液中表面活性剂的量可以是上限0.2、0.5、0.8、1、1.3、1.6、1.9或2重量％。
本发明方法的一种实施方式还包括：在形成过滤混合物之前，将所述一种或多种Strecker磺化反应产物与氧化剂接触。
在一些实施方式中，所述一种或多种Strecker磺化反应产物各自包含以干基计至少30重量％的一种或多种无机盐。所述一种或多种无机盐可以选自亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸氢钠、硫酸钠、氯化钠、和其钾相应物，及其组合。在一个方面，所述亚硫酸盐和亚硫酸氢盐物质可以通过添加例如过氧化氢而氧化为硫酸盐和硫酸氢盐。至少30重量％的全部单个值和子范围包括在本文中并且在本文中公开；例如，基于所述一种或多种Strecker磺化反应产物总重量的所述一种或多种无机盐的重量％可以是以干基计从下限30、35、40、45或50重量％到上限35、40、45、50、55或60重量％。例如，所述一种或多种无机盐的重量％可以在30到60重量％的范围内，或在可选方案中，所述一种或多种无机盐的重量％可以在40到50重量％的范围内，或在可选方案中，所述一种或多种无机盐的重量％可以在40到60重量％的范围内，或在可选方案中，所述一种或多种无机盐的重量％可以在50到60重量％的范围内，
本发明方法的一种实施方式还包括：在将过滤混合物装入高压过滤系统之前，用保留粒度等于或大于1微米的非纳滤过滤器过滤所述过滤混合物。等于或大于1微米的全部单个值和子范围包括在本文中并且在本文中公开；例如，所述保留粒度可以从下限1、1.2、1.4、1.6、1.8、2、2.5或3微米。
在本发明方法的一些实施方式中产生的萃取混合物包含以干基计25至60重量％的所述一种或多种Strecker磺化反应产物的无机盐。25至60重量％的全部单个值和子范围包括在本文中并且在本文中公开；例如，所述无机盐的量可以是从下限25、30、35、40、45、50或55重量％至上限30、35、40、45、50、55或60重量％。例如，所述无机盐的量可以在25至60重量％的范围内，或在可选方案中，所述无机盐的量可以在30至50重量％的范围内，或在可选方案中，所述无机盐的量可以在35至60重量％的范围内。
在一种可选实施方式中，本发明提供了与任何前述实施方式一致的方法，只除了有机相的表面活性剂组分和所述一种或多种Strecker磺化产物的表面活性剂组分各自包含一种或多种二磺化烷基醚、一种或多种单磺化烷基醚、或其组合。
在一种可选实施方式中，本发明提供了与任何前述实施方式一致的方法，只除了所述截留物溶液包含10至50重量％的表面活性剂组分。10至50重量％无机盐的全部单个值和子范围包括在本文中并且在本文中公开；例如，所述表面活性剂的量可以是从下限10、20、30、40或45重量％至上限20、30、40、45或50重量％。例如，所述表面活性剂组分的量可以在10至50重量％的范围内，或在可选方案中，所述表面活性剂组分的量可以在20至40重量％的范围内，或在可选方案中，所述表面活性剂组分的量可以在35至50重量％的范围内。
在本发明方法的一种实施方式中，所述表面活性剂组分包含一种或多种二磺化烷基醚、一种或多种单磺化烷基醚、或其组合。
在本发明方法的一种实施方式中，所述一种或多种卤代烷基醚包含一种或多种二卤代烷基醚。
所述一种或多种非极性有机溶剂可以是所述一种或多种Strecker磺化反应产物溶解度差而所述Strecker磺化有机副产物的溶解度好的任何非极性有机溶剂中的一种或多种。
在一些实施方式中，所述一种或多种非极性有机溶剂选自乙酸乙酯、脂族和或芳族烃、醚和酯。在优选实施方式中，所述非极性有机溶剂是乙酸乙酯。
可以利用允许液体混合的任何设备或程序来完成所述一种或多种Strecker磺化反应产物与所述一种或多种有机溶剂的接触。例如，所述接触可以在配备机械或电磁搅拌器、叶片或类似机构的槽中完成。或者，所述一种或多种Strecker磺化反应产物可以通过穿过管道的湍流或在装入容器期间与所述一种或多种有机溶剂接触。所述一种或多种Strecker磺化反应产物与所述一种或多种有机溶剂的接触可以分批式或以连续方式完成，其中Strecker磺化反应产物流与所述一种或多种有机溶剂在混合区中混合并被输送到第二沉降区，在其中发生相分离。
所述一种或多种Strecker磺化反应产物与所述一种或多种有机溶剂的接触可以在等于或大于0℃的任何温度下发生。大于0℃的全部单个值和子范围包括在本文中并且在本文中公开；例如，接触期间的温度可以从下限0、10、20、25或30℃到上限25、30、35、40、50或60℃。例如，接触期间的温度可以从10到60℃，或在可选方案中，从20到50℃，或在可选方案中，从30到50℃，或在可选方案中，从35到55℃。
所述一种或多种Strecker磺化反应产物与所述一种或多种有机溶剂的接触可以发生大于一分钟的时间。大于一分钟的全部单个值和子范围包括在本文中并且在本文中公开；例如，接触时间可以从下限1、5、7、10、15、20、25或30分钟到上限5、10、15、20、30、40或60分钟。例如，接触时间可以从1到60分钟，或在可选方案中，从5到15分钟，或在可选方案中，从10到30分钟，或在可选方案中，从20到40分钟。
可以利用任何适当的设备和程序，包括例如通过让所述萃取混合物不加搅拌地置于槽或类似的容器中，从而发生使所述萃取混合物形成水相和有机相。或者，可以通过使用本领域技术人员已知的任何适当的设备或程序，包括例如将所述萃取混合物在旋风分离器中经受离心力，来协助所述两相的形成。
可以利用任何适当的设备和程序分离所述水相和有机相，包括例如从水相中倾析出有机相。或者，可以通过从包含所述两相的容器中虹吸出水相，而分离所述相。所述相分离操作可以分批式或以连续方式进行，其中两相的混合物被引入沉降区并从所述沉降区的上段和下段收集各分离相。
在一些实施方式中，本发明的方法还包括向所述一种或多种Strecker磺化反应产物中添加足够的过氧化物，一般达到稍微过量，以达到正过氧化值测定(positive peroxide test)，从而将亚硫酸盐物质氧化成硫酸盐物质并形成过氧化物处理馈化的混合物；将所述过氧化物处理/磺化的混合物与乙酸乙酯接触，形成过氧化物处理的/磺酸盐/乙酸乙酯混合物；使所述过氧化物处理的/磺酸盐/乙酸乙酯混合物分离成包含所述一种或多种Strecker磺化反应产物的水溶性表面活性剂相，其中不想要的非极性副产物已经从中除去，然后将所述Strecker磺化反应产物混合物与过滤系统接触。所述过氧化物处理的/磺酸盐/乙酸乙酯混合物的分离可以利用以前讨论的任何设备和程序进行。
实施例
以下实施例说明本发明的方法，但是不意欲限制本发明的范围。本发明的实施例证明了，按照本发明，可以实现磺化反应溶液中无机盐含量显著降低同时保持表面活性剂的有效回收。
在下面实施例中使用时，术语CX磺酸盐反应产物是指方程式(2)的反应产物，其中X表示烷基R中的碳数。如上面所讨论，所述CR磺酸盐反应产物包括二磺酸盐和单磺酸盐产物以及各种副产物。给出每种CX磺酸盐反应产物中二磺酸盐和单磺酸盐组分各自的重量％，这通过高压液相色谱分析。
含有单和二阴离子型表面活性剂产物的进料流首先利用乙酸乙酯萃取进行纯化，除去较低分子量的有机副产物。
通过乙酸乙酯萃取C12二磺酸盐反应产物制备样品1
将200.5克1，3-二氯丙烷-2-基-氧-十二烷、148.0克硫酸钠、52.0克偏亚硫酸氢钠、48.3克碳酸钠和914.3克水在200℃下反应20小时得到的产物装入5L(升)底部排放的玻璃夹套反应器中。向所述反应器添加60ml(毫升)30％过氧化氢水溶液，直到得到正过氧化值测定(利用过氧化值测试条)。然后用664克乙酸乙酯稀释所述反应器混合物，在环境温度下搅拌5分钟，然后停止搅拌器并让所述相沉降37分钟。将水相(1493.2克)与有机相(552.4克)分离。所述水相，样品1，用作后续膜纳滤的进料。
纳滤设备的描述
高压搅拌室得自Evonik Industries AG(“Evonik”)(德国埃森(Essen))，用来容纳膜并建立表面活性剂溶液沿着所述膜表面的错流。所使用的膜同样得自Evonik，商品名为DuraMemTM并由P84非对称和交联的聚酰亚胺制造，额定分子量截止值(MWCO)为500道尔顿(D)。所述搅拌室接受从平片上切下的90-mm直径圆膜，提供54cm2的活性膜面积供纳滤。通过旋转安装在膜的上游表面中心上方处的以磁性连接的和TeflonTM包封的搅拌盘，建立溶液沿着所述膜表面的切向流动。所述膜在其下游侧通过多孔烧结金属盘支撑，所述金属盘位于设计成排放渗透物的通道上。通过调节压缩气体向上游溶液或截留物施加可控压力。对于本文讨论的样品，使用储气瓶。在所述高压搅拌室外面安装小的电阻板，以加热所述池及其内容物。将J型热电偶插过所述池的顶盖并浸入池内的溶液中。利用该热电偶感应的温度，用电子控制器调节热输入。
所述搅拌室的最大工作容积为270ml，最大工作压力为69巴表压(1000psi)。搅拌器速度可以设置在350至500rpm范围内。利用数字磁力搅拌器感应所述搅拌器的实际转速并显示与设定点相比的速度，所述速度通常为425rpm。通过一系列机械压力调节器将跨膜压力控制在20巴表压(约300psig)。溶液温度控制在40℃，以最大化Na2SO4和NaCl在水中的溶解度。将渗透物收集在位于精确度达到0.01克的上皿式电子天平上的玻璃烧瓶中。以精确的时间间隔获得所述天平测量的重量并记录。这些重量以后利用比重计测量的比重，转变成具体时间时渗透物的累计体积。累计体积被数值微分，以得到渗透物的体积流率和通量。
纳滤过程开始时的体积决定在每个循环时添加的溶剂比率和为了得到截留物中期望的无机盐低浓度所需要的循环数。将所述搅拌室减压并打开以添加新鲜蒸馏水载量。在循环之间取出截留物的小样品(1至3g)，并进行分析以确定截留物中磺酸盐和盐的浓度。测量初始进给溶液、各渗透物、加载的蒸馏水和最终截留物的重量。利用每个循环的渗透物重量来确定待添加的蒸馏水重量以恢复溶液的初始工作体积。当截留物包含的无机盐浓度足够低时，它通过膜纳滤浓缩到表面活性剂溶液的起始体积、或者直到渗透物通量呈现不实际的低时。
C12表面活性剂溶液的纳滤：
利用WHATMAN Gf/B玻璃微纤维过滤器(保留粒度1.0微米，可得自GE Healthcare，General Electric Company的分部)过滤样品1，得到样品2。146.39克样品2和127.30克去离子水装入包含DuraMemTM 500膜的高压搅拌室。所述搅拌室加压到20巴表压(约300psig)，以425rpm搅拌并加温到34到40℃的温度。经过74分钟除去127.05克渗透物，即渗透物样品1，然后回收1.21克截留物，即截留物样品1。然后搅拌室装入122.24克去离子水并再施加压力。从搅拌室取出126.79g渗透物，即渗透物样品2(总时间130分钟之后)，并取出1.1克截留物，即截留物样品2。然后搅拌室装入125.02克去离子水并再次再施加压力。在178分钟的总运行时间之后，从所述池取出127.20克渗透物，即渗透物样品3，并回收0.98克截留物，即截留物样品3。搅拌室装入123.55克去离子水并再次再施加压力。在总运行时间222分钟之后，取出126.6克渗透物，即渗透物样品4，并回收0.99克截留物，即截留物样品4。然后搅拌室装入125.85克去离子水并再施加压力。在取出129.30克渗透物，即渗透物样品5之后(总运行时间264分钟之后)，回收1.11克截留物，即截留物样品5，并向搅拌室再施加压力。在总运行时间300分钟时，取出另外47.48克渗透物，即渗透物样品6，留下78.04克截留物，即截留物样品6。表1提供了样品1、截留物样品1-6和渗透物样品1-6的每一个的组成分析。
Figure BPA00001734691700151
试验方法
按照2010年6月30日提交并且优先权日期为2009年7月16日的12/827,165号美国专利申请中公开的方法，制备DCP磺酸盐溶液，所述专利申请的公开内容通过引用并入本文。
高压液相色谱
在ChemStation控制的Agilent 1100 HPLC系统上通过如下程序进行高压液相色谱(HPLC)分析，以确定DCP基表面活性剂浓度：将20μL样品注射到40℃的150mm x4.6mm ALTIMA C18 5微米柱上，并如表2中所示，用90％A(90/10水/乙腈，0.01M乙酸铵)和10％B(10/90水/乙腈，0.01M乙酸铵)到22分钟时100％B的溶剂梯度，以1mL/min洗脱。运行时间30分钟。C12二磺酸盐在大约7分钟时洗脱，C12单磺酸盐在大约12分钟时洗脱。利用漂移管温度为75℃和氮流量2.2mL/min的Alltech 2000蒸发光散射检测器，在35psi氮气、30℃、200picoAmps下操作并具有低响应滤波器的ESA Corona plus电晕放电检测器进行检测。检测器响应曲线(其是二次曲线)利用每个分离的磺酸盐的标准溶液进行校准。稀释磺酸盐反应产物样品，通常以1∶10到1∶100，以确保样品浓度在校准范围之内。将位置异构体的峰加和，以提供总的组分浓度。
离子色谱法分析
在DIONEX DX-120离子色谱仪(可得自DIONEX CORPORATION)上通过如下程序进行离子色谱法分析，以确定氯化物和硫酸盐浓度：将25μL样品注射到4x250mm IonPac AS22柱上，并用在18mΩ水中的4.0mM碳酸钠/1.0mM碳酸氢钠以1.2mL/min洗脱。所述系统在0.05至5ppm氯化物和0.1至10ppm硫酸盐(从1000ppm标准溶液稀释，各由Inorganic Ventures，Inc.(Christiansburg，VA)供应)范围内校准。分析样品在18mΩ水中稀释到校准范围内(通常1∶10,000至1∶100,000稀释)。在这些条件下，氯化物在4.5分钟时洗脱和硫酸盐在11.8分钟时洗脱。
本发明可以体现为其他形式而不背离其精神和基本属性，因此，在指示本发明的范围时，应该参考所附的权利要求书，而不是前述说明书。

Claims (15)

1.一种方法，所述方法包括：
将去离子水与一种或多种卤代烷基醚在亚硫酸盐存在下的一种或多种Strecker磺化反应产物接触，其中所述一种或多种Strecker磺化反应产物各自包含以干基计的一种或多种无机盐和一种或多种表面活性剂组分，形成过滤混合物；
将所述过滤混合物装入包含纳滤膜的高压过滤系统，所述纳滤膜具有允许无机盐优先通过的膜分子量截止值，例如大于或等于200道尔顿；
其中所述高压过滤系统在大于环境压力的压力下操作并被构造成引起所述过滤混合物沿着所述纳滤膜表面的错流，由此产生基本上通过所述纳滤膜的渗透物溶液和基本上不通过所述纳滤膜的截留物溶液；
其中基于所述过滤混合物的重量，所述渗透物包含小于或等于15重量％的表面活性剂组分。
2.一种方法，所述方法包括：
选择一种或多种卤代烷基醚在亚硫酸盐存在下的一种或多种Strecker磺化反应产物，其中所述一种或多种Strecker磺化反应产物各自包含以干基计的一种或多种无机盐和一种或多种表面活性剂组分；
将所述一种或多种Strecker磺化反应产物与一种或多种有机溶剂接触，形成萃取混合物，所述有机溶剂选自乙酸乙酯、脂族和芳族烃、醚、酯、及其组合；
使所述萃取混合物分离成水相和有机相；和
将水相与有机相分离；
向水相添加去离子水以形成过滤混合物；
将所述过滤混合物装入包含纳滤膜的高压过滤系统，所述纳滤膜的膜分子量截止值大于或等于例如200道尔顿；
其中所述高压系统在大于环境压力的压力下操作并被构造成引起所述过滤混合物沿着所述纳滤膜表面的错流，由此产生基本上通过所述纳滤膜的渗透物溶液和基本上不通过所述纳滤膜的截留物溶液；
其中基于所述过滤混合物的重量，所述渗透物包含小于或等于15重量％的表面活性剂组分。
3.前述权利要求任一项的方法，其中所述一种或多种卤代烷基醚包含1，3-二氯-2-丙醇的一种或多种烷基醚，其中所述烷基选自具有八个或更多个碳原子的烷基。
4.前述权利要求任一项的方法，其中所述高压过滤系统在200psi至1000psi的压力下操作。
5.前述权利要求任一项的方法，其中所述高压过滤系统在25至55℃的温度下操作。
6.前述权利要求任一项的方法，所述方法还包括：
使高压过滤系统的压力达到环境压力；
从所述高压过滤系统除去所述渗透物溶液；
向所述高压过滤系统添加一定量去离子水，其质量基本上等于从所述高压系统除去的所述渗透物溶液的重量；
将所述高压系统的压力升高到大于环境压力的压力。
7.前述权利要求任一项的方法，其中基于所述截留物溶液的总重量，所述截留物溶液包含小于或等于1重量％的无机盐含量。
8.前述权利要求任一项的方法，其中基于所述渗透物溶液的总重量，所述渗透物溶液包含小于或等于15重量％的总表面活性剂组分。
9.前述权利要求任一项的方法，所述方法还包括：
在形成所述过滤混合物之前，将所述一种或多种Strecker磺化反应产物与氧化剂接触。
10.前述权利要求任一项的方法，所述方法还包括：
在将所述过滤混合物装入所述高压过滤系统之前，用保留粒度等于或大于1微米的非纳滤过滤器过滤所述过滤混合物。
11.前述权利要求任一项的方法，其中所述一种或多种无机盐选自亚硫酸钠、硫酸氢钠、硫酸钠、硫酸氢钠和氯化钠，以及它们的钾相应物。
12.前述权利要求任一项的方法，其中所述一种或多种Strecker磺化反应产物各自包含以干基计40和60重量％之间的所述一种或多种无机盐。
13.前述权利要求任一项的方法，其中所述萃取混合物包含以干基计25和60重量％之间的所述一种或多种Strecker磺化反应产物。
14.前述权利要求任一项的方法，其中所述一种或多种Strecker磺化产物的表面活性剂组分各自包含一种或多种二磺化烷基醚、一种或多种单磺化烷基醚、或其组合。
15.前述权利要求任一项的方法，其中所述截留物溶液包含10和50重量％之间的表面活性剂组分。
CN201180058921.8A 2010-12-07 2011-12-05 从阴离子型表面活性剂溶液减少无机物的方法 Expired - Fee Related CN103249470B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US42058510P 2010-12-07 2010-12-07
US61/420,585 2010-12-07
PCT/US2011/063316 WO2012078521A1 (en) 2010-12-07 2011-12-05 Process for reducing inorganics from anionic surfactant solutions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103249470A true CN103249470A (zh) 2013-08-14
CN103249470B CN103249470B (zh) 2016-01-20

Family

ID=45316148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180058921.8A Expired - Fee Related CN103249470B (zh) 2010-12-07 2011-12-05 从阴离子型表面活性剂溶液减少无机物的方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9315404B2 (zh)
EP (1) EP2648831A1 (zh)
JP (1) JP6092784B2 (zh)
CN (1) CN103249470B (zh)
WO (1) WO2012078521A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114773236A (zh) * 2022-06-16 2022-07-22 泽升科技(广州)有限公司 纯化工业十二烷基硫酸钠的方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2012290069B2 (en) * 2011-08-02 2015-08-27 The Procter & Gamble Company Liquid-liquid extraction composition useful in processing water-soluble surfactants
CN105372371B (zh) * 2015-12-01 2017-11-28 广东中烟工业有限责任公司 同时测定再造烟叶中草酸根、琥珀酸根、硫酸根和磷酸根的离子色谱方法及应用
EP4110510A1 (en) 2020-02-28 2023-01-04 The Procter & Gamble Company Method to remove chemical contaminants
JP7123463B1 (ja) 2022-06-30 2022-08-23 竹本油脂株式会社 アニオン界面活性剤の精製方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3275682A (en) * 1962-05-29 1966-09-27 Shell Oil Co Production of surface-active ether sulfonates
US6183648B1 (en) * 1997-04-04 2001-02-06 Geo Specialty Chemicals, Inc. Process for purification of organic sulfonates and novel product
WO2002055562A2 (en) * 2001-01-11 2002-07-18 Eastman Chem Co Cyclodextrin sulfonates, guest inclusion complexes, methods of making the same and related materials

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04149169A (ja) * 1990-10-08 1992-05-22 Kawaken Fine Chem Co Ltd 界面活性剤
DE10021790B4 (de) 2000-05-10 2004-07-08 Raschig Gmbh Verfahren zur Herstellung von ω-Aminoalkansulfonsäuren und deren Verwendung als Biopuffer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3275682A (en) * 1962-05-29 1966-09-27 Shell Oil Co Production of surface-active ether sulfonates
US6183648B1 (en) * 1997-04-04 2001-02-06 Geo Specialty Chemicals, Inc. Process for purification of organic sulfonates and novel product
WO2002055562A2 (en) * 2001-01-11 2002-07-18 Eastman Chem Co Cyclodextrin sulfonates, guest inclusion complexes, methods of making the same and related materials

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114773236A (zh) * 2022-06-16 2022-07-22 泽升科技(广州)有限公司 纯化工业十二烷基硫酸钠的方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012078521A1 (en) 2012-06-14
US9315404B2 (en) 2016-04-19
JP6092784B2 (ja) 2017-03-15
EP2648831A1 (en) 2013-10-16
US20140054223A1 (en) 2014-02-27
JP2014508110A (ja) 2014-04-03
CN103249470B (zh) 2016-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103249470A (zh) 从阴离子型表面活性剂溶液减少无机物的方法
JP5203201B2 (ja) 苛性アルカリ用途に有効な膜及び方法
US5679254A (en) Desalination of seawater by nonionic surfactant aided phase separation
He et al. Experimental study on the rejection of salt and dye with cellulose acetate nanofiltration membrane
US4111812A (en) Recovering surfactant
Deblay et al. Separation of l‐valine from fermentation broths using a supported liquid membrane
CN107899437A (zh) 一种基于界面聚合法的高性能油水分离膜及其制备方法
AU2016298326A1 (en) Osmotic desalination methods and associated systems
Othman et al. Removal of phenol from wastewater by supported liquid membrane process
US5360902A (en) Process for producing methyl hydroxyalkyl cellulose ethers
Fallanza et al. Effect of liquid flow on the separation of propylene/propane mixtures with a gas/liquid membrane contactor using Ag+-RTIL solutions
US3562152A (en) Osmosis,reverse osmosis process
Matsumoto et al. Application of supported ionic liquid membranes using a flat sheet and hollow fibers to lactic acid recovery
Hidalgo et al. Modeling of aniline removal by reverse osmosis using different membranes
Manna et al. Studies on the stability of a supported liquid membrane and its cleaning protocol
Mehling et al. Recovery of sugars from aqueous solution by micellar enhanced ultrafiltration
Lakshmi et al. Performance of ionic liquid as bulk liquid membrane for chlorophenol removal
Germani et al. Cu (II) extraction in ionic liquids and chlorinated solvents: temperature effect
CN105664741A (zh) 一种反渗透复合膜及其制备方法
CA2084589A1 (en) Process for the purifying working-up of reaction media and/or wash media obtained during preparation of cellulose ethers
Blaga et al. Separation of amino acids from their mixture by facilitated pertraction with D2EHPA
Bielska et al. Cross-flow ultrafiltration of micellar solutions containing selected phenols
Jeong et al. Extraction of strontium ion from sea water by contained liquid membrane permeator
CN111054096A (zh) 一种功能型多元共聚高分子油水分离剂及其制备方法和应用
Mokhtari et al. Nano‐baskets in Emulsion Liquid Membranes for Selective Extraction of Alkali Metals

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160120

Termination date: 20191205