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25155-30-0 / 十二烷基苯磺酸鈉的合成技術及原理

十二烷基苯磺酸鈉是以正十二烷基苯為主要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品,廣泛用于化工產(chǎn)品的乳化分散劑、抗靜電劑以及防結塊劑。

名稱:十二烷基苯磺酸鈉

分子式:C12H25C6H4SO3Na

分子量:348

結構:十二烷基苯磺酸鈉的合成技術及原理

其疏水基為十二烷基苯基,親水基為磺酸基。其十二烷基的支鏈較直鏈去污力強,而支鏈比直鏈溶解度好。帶有支鏈的十二烷基苯磺酸鈉難于生物降解,直鏈十二烷基苯磺酸鈉可生物降解。

規(guī)格:根據(jù)用戶需要將十二烷基苯磺酸中合成濃度不同的鈉鹽溶液(總固形物≤55%),中和產(chǎn)物中除活性物十二烷基苯磺酸鈉外,還有無機鹽(如芒硝等)、不皂化物(如石蠟烴、高級烷基苯、砜等)以及大量的水。而實際中,用戶為了適應不同配方的需要,往往更喜歡直接購買十二烷基苯磺酸,再根據(jù)產(chǎn)品的特點和工藝的不同作進一步應用。)

合成路線

主要原料:直餾煤油、氫氣、苯、無水三氯化鋁、三氧化硫、氫氧化鈉等。

烷基苯磺酸鈉的生產(chǎn)路線如下圖。

生產(chǎn)烷基苯一一三氧化硫磺化——氫氧化鈉中和——產(chǎn)品

十二烷基苯磺酸鈉的合成技術及原理

(1)煤油原料路線:該路線應用最多,原料成本低,工藝成熟,產(chǎn)品質量也好。

(2)石蠟裂解法。

(3)乙烯齊格勒聚合法:由路線(2)和路線(3)先制得ɑ-烯烴,由ɑ-烯烴作為烷基化試劑與苯反應得到烷基苯。這樣生產(chǎn)的烷基苯多為2-烷基苯,作洗滌劑時性能不理想。

(4)丙烯齊聚法:丙烯齊聚得到四聚丙烯,再與苯烷基化,然后磺化、中和而得到高度支鏈化的十二烷基苯磺酸鈉(TPS)。TPS不易生物降解,造成環(huán)境公害,60年代已被正構烷基苯所取代,現(xiàn)只有少量生產(chǎn)作農藥乳化劑用。

脫氫法制備烷基苯

生產(chǎn)原理:直餾煤油經(jīng)加氫精制,分子篩脫蠟制得正構烷烴,旅鏈的正構烷烴脫氫生成單烯烴,單烯烴和未脫氫的正構流烴在催化劑存在下與苯反應生成烷基苯

生產(chǎn)原料:直餾煤油、氫氣、苯、無水三氯化鋁

優(yōu)點:工藝較為先進,產(chǎn)品質量較好,2-位烷基苯的量少

十二烷基苯磺酸鈉的合成技術及原理

氯化法制備烷基苯

十二烷基苯磺酸鈉的合成技術及原理

烷基苯制法的原料、優(yōu)點和缺點以及原理

十二烷基苯磺酸鈉的合成技術及原理

常用的磺化法

十二烷基苯磺酸鈉的合成技術及原理

十二烷基苯磺酸鈉的合成技術及原理

氫氧化鈉中和

十二烷基苯磺酸鈉的合成技術及原理

十二烷基苯磺酸鈉合成的流程

直餾煤油、氫氣、苯、無水三氯化鋁、三氧化硫、氫氧化鈉

十二烷基苯磺酸鈉的合成技術及原理

直餾煤油經(jīng)脫氫后,十二烯烴和苯由供料泵進入魔化器,再將生成的十二烷基苯(LAB)送入磺化器與進入磺化器的三氧化硫(3%~5%)瞬間發(fā)生磺化反應,產(chǎn)物經(jīng)氣液分離器2、循環(huán)泵3、冷卻器4處理之后,部分回到反應器底部,用于磺酸的急冷,部分反應產(chǎn)物被送入老化器5,調整反應保持時間再進入水化器6成酸,最后經(jīng)中和器7制得烷基苯磺酸鈉(LAS)。尾氣經(jīng)除霧器8去酸霧,存經(jīng)吸收塔9吸收后放空。

工藝條件的控制

烷基化反應采用 三氯化鋁為催化劑,反應壓力0.6~0.8MPa, 溫度30~40℃,苯與烯烴的摩爾比約為10。三氧化硫在進入磺化器之前被干燥的空氣稀釋至濃度為3%~5%,其目的是為了控制反應速度,減小因為反應速度帶來的缺陷。三氧化硫與烷基苯的摩爾比1:1.03~1.05, 反應溫度控制在25℃不超過30℃。將氫氧化鈉配成10%的溶液,通入中和器,將pH控制在7~8,中和器中需要不斷地攪拌,且將溫度控制在40—50°C。

廢氣處理

由磺化反應器排出 的尾氣除空氣外,還夾帶少量酸霧及痕量SO3,氣體以及SO2氣體,尾氣進入靜電除霧器,在強電場作用下除去酸霧。除霧后的氣體進入填料吸收塔,與NaOH水溶液反應生成亞硫酸鈉,再經(jīng)氧化塔由空氣氧化成Na2SO4。無廢水和固體廢物產(chǎn)生。

工藝原理

十二烷基苯磺酸鈉是以直鏈十二烷基苯進行磺化反應生產(chǎn)所得。磺化劑可以采用濃硫酸、發(fā)煙硫酸和三氧化硫等。磺化反應屬親電取代反應,磺化劑缺乏電子,呈陽離子,很容易進攻具有親和性能的苯分子,在電子云密度大的地方和苯環(huán)上易發(fā)生取代反應,接受電子,形成共價鍵,和苯環(huán)上的氫發(fā)生取代反應。

由于磺化劑的種類、被磺化對象的性質和反應條件的影響,有的磺化劑(如發(fā)煙硫酸)本身就是很強的氧化劑,因此在主反應進行的同時,還有一系列二次副反應(串聯(lián)反應)和平行的副反應發(fā)生,情況十分復雜。直鏈烷基苯進行磺化,當反應溫度過高或反應時間過長時,主要的副反應是生成砜。

十二烷基苯磺酸鈉的合成技術及原理

十二烷基苯磺酸鈉的合成技術及原理

產(chǎn)品的應用

十二烷基苯磺酸鈉是一種白色或淡黃色微粘物,工業(yè)上常用于洗滌劑和紡織工業(yè)。屬陰離子表面活性劑。易溶于水,與陰離子、非離子復配伍性好,具有良好的乳化、發(fā)泡、滲透、去污和分散性能,廣泛用于牙膏、香波、洗發(fā)膏、洗發(fā)香波、洗衣粉、液洗、化妝品和塑料脫模,潤滑以及制藥、造紙、建材、化工等行業(yè)。

【用途一】用作洗滌劑和紡織助劑,也用作牙膏起泡劑、礦井滅火劑、乳液聚合乳化劑、羊毛凈洗劑等

【用途二】用作陰離子型表面活化劑、乳化劑及發(fā)泡劑

【用途三】GB 2760-96規(guī)定為食品工業(yè)用加工助劑。發(fā)泡劑;乳化劑;陰離子型表面活性劑。用于蛋糕、飲料、蛋白、鮮果、果汁飲料、食用油等。

【用途四】用作藥物、化妝品、合成樹脂的乳化劑。牙膏、滅火器的發(fā)泡劑。用作絲毛類精品織物的洗滌劑。金屬選礦的浮選劑。

【用途五】用作洗滌和紡織助劑,也用作牙膏發(fā)泡劑,滅火泡沫液,乳液聚合乳化劑,醫(yī)藥用乳化分散劑,洗發(fā)劑等化妝制品,羊毛凈洗劑。

【用途六】生化分析,電泳,離子對試劑。

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