吳曉春

摘 要：在社會生產(chǎn)與生活中，醇醚是應用十分廣泛的一類產(chǎn)品，且擁有較大的市場需求。然而對于醇醚生產(chǎn)工藝的研究時間從開始之間仍較短，盡管已經(jīng)產(chǎn)生多種生產(chǎn)工藝，但傳統(tǒng)各種生產(chǎn)工藝技術(shù)都存在不同程度的缺點，能滿足的產(chǎn)品品種生產(chǎn)需求也各不相同。對此，就需要相關(guān)領(lǐng)域繼續(xù)加大對其生產(chǎn)工藝技術(shù)提升路徑的研究探索，以使醇醚生產(chǎn)得到進一步發(fā)展。本文對醇醚生產(chǎn)工藝進行了簡述，并對傳統(tǒng)各項生產(chǎn)工藝進行了分析，然后在此基礎(chǔ)上對醇醚生產(chǎn)工藝技術(shù)提升的路徑進行了探討。

關(guān)鍵詞：醇醚生產(chǎn);AEO;循環(huán)噴射;脂肪醇

1 醇醚生產(chǎn)工藝概述

醇醚即脂肪醇聚乙氧基醚（AEO），是非離子表面活性劑中的一類主要產(chǎn)品。該類產(chǎn)品品種較多，在實踐中又有較為廣泛的用途，所以化工領(lǐng)域一直都對其生產(chǎn)工藝有較多研究。醇醚生產(chǎn)工藝主要是以EO為原料，運用各種起始劑通過催化發(fā)生加成聚合反應，從而產(chǎn)生不同品種的AEO產(chǎn)品。該類產(chǎn)品最早是由Scholler在1930年使用聚乙二醇進行還原得到的，隨后其生產(chǎn)工藝經(jīng)過長時間的不斷發(fā)展已逐漸成熟。在傳統(tǒng)醇醚產(chǎn)品的生產(chǎn)中，其主要使用的反應起始劑對分子上的活潑氫原子要求較高，因此多為一些天然脂肪醇、合成脂肪醇、烷基酰胺以及烷基酚等。這些起始劑在氫氧化鉀、氫氧化鈉等堿性催化劑的作用下會與環(huán)氧乙烷反應生產(chǎn)各種乙氧基化產(chǎn)品，而脂肪醇在與環(huán)氧乙烷的進一步加成反應后就會得到不同聚合度的AEO。在整個生產(chǎn)工藝中，其脂肪醇醚的分子量分布寬窄度對其生產(chǎn)加工性能影響較大。所以醇醚生產(chǎn)工藝中的研究重點就一直集中在如何獲得窄分布脂肪醇醚上。通過研究人們發(fā)現(xiàn)在工藝條件固定的情況下，催化劑成為關(guān)鍵所在。隨后各國都對其催化劑展開研究。美國在1978年發(fā)現(xiàn)一些含鋇化合物可以被當做催化劑且能夠得到較窄分布的產(chǎn)物。日本隨后又研究發(fā)現(xiàn)水滑石作為催化劑也有較好效果。同時我國國內(nèi)也對此有相應研究，其中以中國日用化學工業(yè)研究院的研究發(fā)現(xiàn)成果最為突出，并實現(xiàn)了我國在醇醚生產(chǎn)上的重要突破。

2 傳統(tǒng)醇醚生產(chǎn)工藝分析

隨著國內(nèi)外對醇醚生產(chǎn)研究的不斷深入，已經(jīng)誕生出不同的生產(chǎn)工藝。傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中最為突出的是釜式生產(chǎn)工藝。從醇醚生產(chǎn)的整個公藝過程可以發(fā)現(xiàn)其特點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是其反應過程屬于強熱反應;二是生產(chǎn)過程中由于用到EO氣體，所以具有較高危險性容易發(fā)生火災、爆炸等情況。傳統(tǒng)釜式工藝之所以在實際生產(chǎn)中廣泛應用，是因為其在長期發(fā)展過程中工藝已經(jīng)較為成熟，容易上手，且所需設備十分簡單，整個反應過程都在機械攪拌反應釜內(nèi)進行，無需其他設備，所以資金投入少，對于各種小批量、小品種、大分子量的醇醚生產(chǎn)十分便利。但同時該生產(chǎn)工藝的缺點也十分明顯，即反應過程中溫度與壓力跳動較大，控制難度大，且生產(chǎn)中傳質(zhì)效果也不理想。此外，其生產(chǎn)過程中的氣相內(nèi)EO含量較大，在攪拌傳動的過程中極易出現(xiàn)泄漏進而帶來巨大安全隱患。正是基于其危險性較高的原因，行業(yè)內(nèi)不斷探索提升醇醚生產(chǎn)工藝技術(shù)的方法，并由此產(chǎn)生了噴霧式生產(chǎn)工藝。

噴霧式生產(chǎn)工藝在生產(chǎn)效率與生產(chǎn)安全性上都對之前的釜式生產(chǎn)工藝進行了強化提升。首先，該生產(chǎn)工藝的反應效率更高，生產(chǎn)醇醚產(chǎn)品所花時間更短。其次，其在工藝上的最大改革就是通過噴霧的方式使物料霧化，進一步增大了液相與EO氣體間的接觸面積，使其反應速度更快，更充分。再者，其生產(chǎn)中所使用的設備無需攪拌，只需為氣液提供接觸機會，所以也不會因攪拌或靜電而發(fā)生生產(chǎn)安全事故，使醇醚整個生產(chǎn)過程更為安全。但該生產(chǎn)工藝也有其局限性，即不能用以生產(chǎn)高黏度產(chǎn)品以及小批量多品種產(chǎn)品。

在針對醇醚生產(chǎn)工藝技術(shù)不斷研究的過程中，人們又在以往生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上通過進一步優(yōu)化開發(fā)出了環(huán)路噴射式生產(chǎn)工藝。該生產(chǎn)工藝對解決了釜式生產(chǎn)工藝存在的問題，同時也為噴霧式生產(chǎn)工藝有了進一步的提升。該生產(chǎn)工藝在傳統(tǒng)生產(chǎn)流程上進行了簡化，所以其生產(chǎn)流程更為簡單。所使用的設備采用立式結(jié)構(gòu)設計，占地面積小，能夠為實際生產(chǎn)節(jié)省大量資源。此外，該生產(chǎn)工藝還有諸多優(yōu)點，如反應速率高，生產(chǎn)時間短，生產(chǎn)出的醇醚產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)，傳質(zhì)效果突出等。該工藝能夠勝任高黏度品種醇醚產(chǎn)品的生產(chǎn)且可以使用粉末式催化劑。經(jīng)過該生產(chǎn)工藝最終生產(chǎn)出的醇醚產(chǎn)品，其游離脂肪醇含量更低，其中游離的EO含量也十分低，所以幾乎不用對其進行脫氣處理。在安全性方面，由于環(huán)路噴射式生產(chǎn)工藝中所使用的載氣為N2，所以其反應設備內(nèi)的可燃氣體容易被控制在安全范圍內(nèi)，這就在最大程度上保障了生產(chǎn)的安全性。再者，其在實際生產(chǎn)中也具有極高的實用性，可以應付不同品種產(chǎn)品的生產(chǎn)任務。這主要是因為其設備中的循環(huán)死角少，易進行清理，轉(zhuǎn)換生產(chǎn)品種十分簡單?？梢哉f，改生產(chǎn)工藝已經(jīng)十分符合現(xiàn)代醇醚生產(chǎn)的各方面需求。但美中不足的是該工藝流程下生產(chǎn)過程中的操作壓力較高。

3 提升傳統(tǒng)醇醚生產(chǎn)工藝技術(shù)的路徑

通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)，醇醚生產(chǎn)工藝技術(shù)優(yōu)化過程中一直是在圍繞如何增大反應速率、如何保障生產(chǎn)安全性等進行的。所以在提升傳統(tǒng)醇醚生產(chǎn)工藝技術(shù)方面相關(guān)領(lǐng)域仍在持續(xù)研究中。目前針對傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的提升路徑主要有以下幾種：

3.1 對生產(chǎn)工藝進行組合

在探索醇醚生產(chǎn)工藝提升的過程中，由于以往各項傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝都有著各自的優(yōu)點，所以人們嘗試對各種生產(chǎn)工藝進行組合，以期通過融合各種工藝的優(yōu)點使其生產(chǎn)工藝流程不斷優(yōu)化。目前已經(jīng)探索出和組合工藝流程主要有以下幾種：

3.1.1 攪拌工藝與噴霧工藝進行組合

這是在傳統(tǒng)釜式反應器的基礎(chǔ)上對其增加循環(huán)噴霧混合器，如此就是的液相與氣相的接觸面積進一步增大，從而使反應效率得到提升。這種組合工藝由于引入了噴霧的方式，所以其攪拌過程中所存在的危險也相應降低，同時還能夠各種小批量、小品種、大分子量的醇醚產(chǎn)品的生產(chǎn)。

3.1.2 攪拌工藝與噴射工藝進行組合

這種組合模式同樣是在傳統(tǒng)釜式生產(chǎn)工藝技術(shù)上進一步衍生優(yōu)化而形成的。該組合最早有美國研究出來，同時利用了攪拌設備與噴嘴反應器，使兩種反應設備在生產(chǎn)中的優(yōu)點得到了有機結(jié)合。該生產(chǎn)工藝反應效率同樣較高，且能夠用以多種品種的小批量醇醚產(chǎn)品生產(chǎn)以及滿足黏度較大反應過程的醇醚產(chǎn)品生產(chǎn)需求，從而生產(chǎn)出高品質(zhì)的高黏度醇醚產(chǎn)品。

3.1.3 噴霧工藝與噴射工藝的組合

這種組合方式是在傳統(tǒng)噴霧混合反應生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上進一步吸取噴射生產(chǎn)工藝的優(yōu)點，加入噴射混合器，從而使反應設備內(nèi)頭部空間中不容易得到反應的EO氣體也可以被噴嘴吸入物料中進行反應，從而使物料利用率更高，反應速率進一步加快，生產(chǎn)時間進一步縮短。同時也極大減少了最終產(chǎn)品與為其中的EO含量，且整個生產(chǎn)工藝流程安全性更高。

3.2 優(yōu)化游離脂肪醇與EO分布指標

通過對醇醚生產(chǎn)過程的分析不難看出，其游離脂肪醇與EO指標是對醇醚產(chǎn)品品質(zhì)影響最大的兩個因素，所以在生產(chǎn)工藝技術(shù)提升過程中就需要對這兩項因素在生產(chǎn)過程中的指標加以優(yōu)化。在這個研究方向上，研究人員需要不斷對游離脂肪醇和EO分布兩項指標間的相互關(guān)系進行分析，從而找到對兩項指標加以有效控制的方法并運用到實際生產(chǎn)中，如此就可以使其生產(chǎn)工藝技術(shù)得到進一步提升。

4 結(jié)束語

隨著社會的不斷發(fā)展，社會對醇醚的需求仍將不斷加大。因此，對于醇醚的生產(chǎn)工藝技術(shù)提升的研究必須進行下去。一方面藥對現(xiàn)有生產(chǎn)工藝進行優(yōu)化，另一方面要結(jié)合其生產(chǎn)特點探索全新的生產(chǎn)工藝模式，以使醇醚生產(chǎn)的效率、質(zhì)量、安全性等都能夠得到進一步提升。

參考文獻：

[1]楊永年，溫朋鵬，郭建國，孫永強，高于洋，楊卉艷.窄分布醇醚下游衍生產(chǎn)品的差異化[J].日用化學品科學， 2016，39（08）：39-42.

[2]劉偉.兩種乙氧基化技術(shù)及其對醇醚性能的影響[J].中國洗滌用品工業(yè)，2016（02）：71-74.

[3]于海濤，孫偉辰.醇醚產(chǎn)品打贏非常規(guī)戰(zhàn)[J].中國石油企業(yè)，2015（05）：66-67.

[4]劉曉東，尤成宏，劉偉.脂肪醇醚市場分析[J].日用化學品科學，2013，36（07）：3-5.