專利名稱：一種用于精制表面活性劑的混合溶劑及其純化方法
技術領域：
本發(fā)明涉及分離純化技術領域，尤其涉及一種用于精制表面活性劑的混合溶劑及其純化方法。
背景技術：
表面活性劑是指具有固定的親水親油基團，在溶液的表面能定向排列，井能使表面張カ顯著下降的物質。表面活性劑通常很容易吸潮，與各種雜質的結合能力很強。エ業(yè)級表面活性劑(純度通常在309^97%之間)大多都是以溶液、膏體或者其它無定形、非結晶粉末的產品形態(tài)出現。エ業(yè)級表面活性劑廣泛應用于日用洗滌劑、エ業(yè)清洗齊U、油田化學品等行業(yè)，但由于純度不夠高，無法滿足體外診斷試劑、醫(yī)藥合成、高純度電子化學品、高端化妝品等高端領域的應用需求?，F有技術可以單純采用水或單純采用有機溶劑(如無水こ醇、丙酮、ニ氯甲烷等)進行重結晶，來進行表面活性劑 的純化，但需要最大限度的利用溫度差析出產品(如溶質在接近沸點下溶解，然后強制冷卻到(TC左右低溫進行結晶)。由于表面活性劑類產品幾乎不可能簡單脫水，且在無水有機溶劑中的溶解度普遍較低，導致本方法的單釜產量低、生產效率低下，經純化后的表面活性劑中無機鹽和有機鹽雜質的含量較高。此外，采用單一有機溶劑循環(huán)的索氏提取法同樣也存在效率低、能耗大、單釜產量低的缺點。中國專利(申請?zhí)?200910162020.8)公開了ー種利用水-こ醇ニ元溶劑去除十二烷基硫酸鈉中無機鹽的方法。該方法只能將混合溶劑降到5°C左右，且只能去除部分無機鹽，但去除有機鹽(如甲酸鈉、こ酸鈉、草酸鈉等)的效果不佳，無法獲得高純度的表面活性齊U。現有技術很難獲得高純度的無水結晶粉末形態(tài)的表面活性剤。

發(fā)明內容
為解決現有技術中存在的問題，發(fā)明人預料不到地發(fā)現，通過水、第一溶劑和こニ醇的協同作用得到的混合溶劑可加大表面活性劑與雜質溶解度差，有效去除無機鹽、有機鹽和重金屬離子等雜質，可將エ業(yè)級表面活性劑純化至99%純度以上，產品呈白色或純品色澤的結晶粉末狀，可滿足體外診斷試劑、醫(yī)藥合成、高純度電子化學品、高端化妝品等高端領域的應用需求。ー個方面，本發(fā)明提供一種用于精制表面活性劑的混合溶劑，包括水、第一溶劑和第二溶劑，所述第一溶劑為可與水混溶的低沸點有機溶劑，所述第二溶劑為こ二醇；所述水的體積百分比為0.59^94%，所述第一溶劑的體積百分比為59^99%，所述第二溶劑的體積百分比為0.5% 35%。采用上述技術方案，通過こニ醇的加入，與水、第一溶劑發(fā)生協同作用得到的混合溶劑用于表面活性劑的純化，可加大表面活性劑與雜質溶解度差，混合液可降低至-5° C以下，甚至達到-65° C而不凝固，從而使絕大部分的鹽類雜質(包括無機鹽和甲酸鈉、こ酸鈉、草酸鈉等有機鹽)析出，通過硅藻土、活性白土或中性氧化鋁等助劑的作用下，重金屬雜質在溶液中的含量可低至PPB級，得到的表面活性劑純度高，呈結晶粉末狀。作為本發(fā)明的進ー步改進，所述水的百分比為50%，所述第一溶劑的百分比為30%，所述第二溶劑的百分比為20%。作為本發(fā)明的進ー步改進，所述第一溶劑選自甲醇、こ醇、丙酮或ニ氯甲烷。作為本發(fā)明的進ー步改進，所述表面活性劑為離子型表面活性剤。本發(fā)明提供的表面活性劑的混合溶劑對陰離子表面活性剤、陽離子表面活性劑和兩性離子表面活性劑都具有很好的純化效果。此外，對于可以形成結晶的非離子表面活性剤，如茶皂素等，也具有很好的純化效果。另ー方面，本發(fā)明還提供用于精制表面活性劑的混合溶劑的純化方法，包括如下步驟:
A)將エ業(yè)級表面活性劑溶于表面活性劑的混合溶劑中得到混合液，添加助劑調pH至
7.5 8.5 ；
B)將所述混合液降溫至-5°C -65° C，過濾除去析出的雜質，收集濾液；
C)蒸發(fā)結晶釜中將所述濾液蒸發(fā)濃縮，蒸發(fā)汽經過精餾回流低沸點溶劑至蒸發(fā)結晶釜中提高結晶釜中低沸點溶劑的含量至98%左右停止回流，直至表面活性劑結晶析出。通過采用低沸點溶劑精餾回流的方法逐漸調整混合溶劑中水和有機溶劑的比例，回流的低沸點溶劑通常是第一溶剤，使得混合溶劑中的水分含量逐漸降低，第一溶劑含量不斷升高。表面活性劑產品最終在接近無水的低沸點有機溶劑環(huán)境中緩慢結晶析出；利用有機雜質在高溫有機溶劑中溶解性好的特點，從結晶母液的形式帶走絕大部分有機雜質。作為本發(fā)明的進ー步改進，所述助劑包括氧化鋁、硅藻土、活性白土和四甲基氫氧化銨中的ー種或多種。作為本發(fā)明的進ー步改進，所述助劑還包括聚合物絮凝劑，如殼聚糖。通過聚合物絮凝劑的添加可進ー步加強重金屬雜質的去除效果。作為本發(fā)明的進ー步改進，所述步驟B)還包括:對所述濾液進行層析柱吸附處理。對于表面活性劑中有機雜質(如表面活性劑合成階段未反應完的原料長鏈醇或有機胺)含量較高的情形，將濾液過層析柱精制后再度收集，可以進ー步提高目標產品的純度和質量。作為本發(fā)明的進ー步改進，所述步驟B)中降溫至-35° C。作為本發(fā)明的進ー步改進，實時測量和觀察所述步驟C)中蒸發(fā)結晶釜中氣相出口溫度，至該出口溫度下降至略高于第一溶劑的正常沸點廣2° C即可判斷結晶釜中混合溶劑中第一溶劑的含量已經提高到了 98%左右，即可停止精餾塔低沸點溶劑的回流，進入蒸發(fā)濃縮階段。與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供的混合溶劑可廣泛應用于表面活性劑的純化，充分利用了表面活性劑與雜質在混合液中的溶解度差，通過調節(jié)混合液溫度和PH值，有效去除無機鹽、有機鹽和重金屬離子等雜質，繼而蒸發(fā)濾液、精餾回流低沸點溶劑不斷提升混合溶劑中第一溶劑在混合溶劑中的比例，最終在接近無水的溶劑中濃縮結晶，可將エ業(yè)級表面活性劑純化至99%純度以上，呈白色或純品色澤的結晶粉末狀，可滿足體外診斷試劑、醫(yī)藥合成、高純度電子化學品、高端化妝品等高端領域的應用需求；此外本發(fā)明提供的純化方法簡單，單釜產量較高，收率高，產品純度高，色澤和形態(tài)良好，實現了溶劑的充分利用。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發(fā)明做進ー步詳細說明。 實施例一用于精制表面活性劑的混合溶劑。取50體積份數的水，30體積份數的こ醇，20體積份數的こニ醇，混勻，得到表面活性劑的混合溶剤。實施例ニ用于精制表面活性劑的混合溶剤。取70體積份數的水，15體積份數的丙酮，15體積份數的こニ醇，混勻，得到表面活性劑的混合溶剤。實施例三十二烷基硫酸鈉的純化。在配料釜中投入體積比為9:1的電子級こ醇和純水共計4000L，開啟攪拌，投入2000Kg醫(yī)用級十二烷基硫酸鈉(十二烷基硫酸鈉的質量百分含量為95%)。夾套加熱至溶液沸騰，混合蒸發(fā)汽體經冷凝后回流2小吋，再將混合物料冷卻至40° C過濾，濾除母液，得到濾餅。再按1:5:0.5的純水、こ醇、こニ醇體積比配置3250L混合溶劑，充分溶解濾餅后，用氫氧化鈉調整混合溶液的PH值至7.5 8.5之間，將混合溶液冷卻降溫至-15° C，通過阻截孔徑小于0.2微米的陶瓷膜或PE燒結管精密過濾器后，將濾液注入蒸發(fā)結晶釜。經過加熱蒸發(fā)濃縮，蒸出的混合溶劑以氣相進入精餾塔。從塔頂得到的こ醇冷凝液繼續(xù)回流至結晶釜。當結晶釜中的こ醇濃度提高到98%以上后，精餾塔頂的冷凝液不再回流，繼續(xù)加熱蒸發(fā)濃縮，直到結晶釜中的溶液體積濃縮到1000L停止加熱。將蒸發(fā)結晶釜內殘余物料排入旋轉過濾器中進行真空干燥，得到純度大于99.5%的生化超純級十二烷基硫酸鈉無水結晶產品約1100kg，呈白色結晶粉末狀。上述操作中所得母液可混合后加入純水，調整到こ醇的含量為30%左右，對稀釋母液進行冷卻降溫至-15° C，濾除固形物后，再次進入蒸發(fā)結晶釜進行濃縮結晶，再次得到585kg純度為979^99%的電泳級十二烷基硫酸鈉無水結晶產品。實施例四十二烷基三甲基氯化銨的純化。在配料釜中投入體積比為40:5的電子級こ醇和こニ醇共計4500L后加熱攪拌，再投入3800Kgエ業(yè)級十二烷基三甲基氯化銨(含水量為50%的淡黃色膏體)。加料完畢，開啟夾套加熱至溶液沸騰。蒸發(fā)汽體經冷凝后回流循環(huán)2小吋。測得混合溶液的pH值低于
7.5，加入20kg四甲基氫氧化銨，將混合溶液的pH調整到7.5^8.5之間；再投入50kg硅藻土或活性白土，保持混合溶液溫度在45飛0 ° C之間攪拌5(T60min后，將混合溶液冷卻降溫至-20° C，通過阻截孔徑小于0.2微米的陶瓷膜或PE燒結管精密過濾器后，將濾液注入蒸發(fā)結晶釜。經過加熱蒸發(fā)濃縮，蒸出的混合溶劑以氣相進入精餾塔。從塔頂得到的こ醇冷凝液繼續(xù)回流至結晶釜。當結晶釜中的こ醇濃度提高到98%以上后，精餾塔頂的冷凝液不再回流，繼續(xù)加熱蒸發(fā)濃縮，直到結晶釜中的溶液體積濃縮到1000L停止加熱。將蒸發(fā)結晶釜內殘余物料排入旋轉過濾器中進行真空干燥，可得到純度大于99.5%的生化超純級十二烷三甲基氯化銨無水結晶產品900kg。上述操作中所得母液可混合后再加入純水，調整到こ醇的含量為30%，對稀釋母液進行冷卻降溫至-35° C，濾除固形物后，再次進入蒸發(fā)結晶釜進行濃縮結晶，再次得到750kg純度為979^99%的分析純級十二烷三甲基氯化銨無水結晶-1r ロ
廣叩O以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進ー步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種用于精制表面活性劑的混合溶劑，其特征在于:包括水、第一溶劑和第二溶剤，所述第一溶劑為可與水混溶的低沸點有機溶劑，所述第二溶劑為こ二醇；所述水的體積百分比為0.59^94%，所述第一溶劑的體積百分比為59^99%，所述第二溶劑的體積百分比為0.5% 35%。
2.根據權利要求1所述的用于精制表面活性劑的混合溶劑，其特征在于:所述水的百分比為50%，所述第一溶劑的百分比為30%，所述第二溶劑的百分比為20%。
3.根據權利要求1所述的用于精制表面活性劑的混合溶劑，其特征在于:所述第一溶劑選自甲醇、こ醇、丙酮或ニ氯甲烷。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的用于精制表面活性劑的混合溶劑，其特征在于:所述表面活性劑為離子型表面活性劑或可以形成結晶的非離子表面活性剤。
5.一種用于精制表面活性劑的混合溶劑的純化方法，其特征在于:包括如下步驟: 將エ業(yè)級表面活性劑溶于如權利要求1至3中任一項所述的表面活性劑的混合溶劑中得到混合液，添加助劑調PH至7.5~8.5 ； 將所述混合液降溫至-5° C -65° C，過濾除去析出的雜質，收集濾液； 蒸發(fā)結晶釜中將所述濾液蒸發(fā)濃縮，回流低沸點溶劑至蒸發(fā)結晶釜中，直至表面活性劑結晶析出。
6.根據權利要求4所述的用于精制表面活性劑的混合溶劑的純化方法，其特征在于:所述助劑包括氧化鋁、硅藻土、活性白土和四甲基氫氧化銨中的ー種或多種。
7.根據權利要求4所述的用于精制表面活性劑的混合溶劑的純化方法，其特征在于:所述助劑還包括聚合物絮凝劑。
8.根據權利要求4所述的用于精制表面活性劑的混合溶劑的純化方法，其特征在于:所述步驟B)還包括:對所述濾液進行層析柱吸附處理。
9.根據權利要求4所述的用于精制表面活性劑的混合溶劑的純化方法，其特征在于:所述步驟B)中降溫至-35° C。
10.根據權利要求4所述的用于精制表面活性劑的混合溶劑的純化方法，其特征在于:實時測量和觀察所述步驟C)中蒸發(fā)結晶釜中氣相出ロ溫度，至該出ロ溫度下降至略高于第一溶劑的正常沸點廣2° C即可判斷結晶釜中混合溶劑中第一溶劑的含量已經提高到了98%左右，即可停止精餾塔低沸點溶劑的回流，進入蒸發(fā)濃縮階段。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于精制表面活性劑的混合溶劑，包括水、第一溶劑和第二溶劑，所述第一溶劑為可與水混溶的低沸點有機溶劑，所述第二溶劑為乙二醇；所述水的體積百分比為0.5%~94%，所述第一溶劑的體積百分比為5%~99%，所述第二溶劑的體積百分比為0.5%~35%。本發(fā)明通過水、第一溶劑和乙二醇按特定比例的混合得到的混合溶劑可加大表面活性劑與雜質溶解度差，有效去除無機鹽、有機鹽和重金屬離子等雜質，可將工業(yè)級表面活性劑純化至99%純度以上；同時有效解決高純度表面活性劑難以徹底脫水的問題，可得到結晶粉末產品，以滿足體外診斷試劑、醫(yī)藥合成、高端化妝品等領域的應用需求。
文檔編號C07C305/06GK103111228SQ20131003142
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月28日 優(yōu)先權日2013年1月28日
發(fā)明者談宇清, 袁正明, 劉定飛 申請人:深圳市美凱特科技有限公司