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了解下十二烷基苯磺酸鈉的生產流程

點擊次數:   更新時間:2020-05-29 08:38:05   來源:www.minimeusa.com/
    十二烷基苯磺酸鈉(LAS)是目前主要的陰離子表面活性劑,也是合成洗滌劑活性物的主要成分。具有強力去污、濕潤、發泡、乳化、滲透、分散等功能。廣泛用于日化、造紙、油田、油、水泥外加劑、防水建材、農藥、塑料、金屬清洗、香波、泡沫浴、紡織工業的清洗劑、染色助劑和電鍍工業的脫脂劑等。因生產成本低、性能好,因而用途廣泛,是家用洗滌劑用量最大的合成表面活性劑,也生產一部分鎂、鈣等無機鹽及三乙醇胺等有機胺鹽。
    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所得?;腔瘎┛梢圆捎脻饬蛩?、發煙硫酸和三氧化硫等?;腔磻獙儆H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上易發生取代反應,接受電子,形成共價鍵,和苯環上的氫發生取代反應。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(串聯反應)和平行的副反應發生,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生產路線
    (1)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,造成環境公害,60年代已被正構烷基苯所取代,現只有少量生產作農藥乳化劑用。
    (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α-烯烴,由α-烯烴作為烷基化試劑與苯反應得到烷基苯。這樣生產的烷基苯多為2-烷基苯,作洗滌劑時性能不理想。
    (4)煤油原料路線:該路線應用最多,原料成本低,工藝成熟,產品質量也好。
    用十二烷基苯磺酸配置十二烷基苯磺酸鈉的簡單方法:
    碳酸鈉或氫氧化鈉飽和溶液(以下稱堿液)制備待用,十二烷基磺酸置攪拌器中,攪拌并徐徐加入堿液,過程中不斷用試紙判斷酸度,
    當中和反應達到中性時,停止加入堿液,并繼續攪拌幾分鐘。
    以上得到粘稠透明或微黃的十二烷基磺酸鈉溶液,可根據需要取用或稀釋。
    十二烷基苯磺酸鈉生產工藝的特點:
    1、反應屬氣一液非均相反應,反應速率快,瞬間即可完成;而擴散速率慢,常是擴散速率控制整個反應速率。
    2、反應為強放熱反應,烷基苯反應放熱量較大,且大部分熱量是在反應初期放出??刂品磻俾?,快速移走熱量是生產的關鍵。
    3、反應系統黏度急劇增加?;腔a物的黏度較大,黏度增加使傳質傳熱困難,容易產生局部過熱,加劇過磺化等副反應。
    4、副反應易發生。在反應過程中如反應時間、SO3用量等因素控制不當,將引起許多副反應發生,副產物主要為砜、砜酐、多磺酸、苯環以及烷基鏈的氧化產物等,SO3要在用空氣稀釋后才可使用。
    十二烷基苯磺酸鈉的制備方法
    通過在裝有攪拌器、溫度計、滴液漏斗和回流冷凝器的250mL四口瓶中,加入十二烷基苯35mL(34.6g),攪拌下緩慢加入質量分數98%硫酸35mL,溫度不超過40℃,加完后升溫至60~70℃,反應2h。
    將上述磺化混合液降溫至40~50℃,緩慢滴加適量水(約15mL),倒入分液漏斗中,靜止片刻,分層,放掉下層(水和無機鹽),保留上層(有機相)。
    配制質量分數10%氫氧化鈉溶液80mL,將其加入250mL四口瓶中約60~70mL,攪拌下緩慢滴加上述有機相,控制溫度為40~50℃,用質量分數10%氫氧化鈉調節pH=7~8,并記錄質量分數10%氫氧化鈉總用量。
    于上述反應體系中,加入少量氯化鈉,滲圈試驗清晰后過濾,得到白色膏狀產品,即為十二烷基苯磺酸鈉。
    相關化學反應為:十二烷基苯磺酸鈉是由十二烷基苯與發煙硫酸或三氧化硫磺化,再用堿中和制得。用發煙硫酸磺化的缺點是反應結束后總有部分廢酸存在于磺化物料中。中和后生成的硫酸鈉帶入產品中,影響了它的純度。目前,工業上均采用三氧化硫-空氣混合物磺化的方法。三氧化硫可由60%發煙硫酸蒸出,或將硫磺和干燥空氣在爐中燃燒,得到含SO34%~8%體積分數的混合氣體。將該混合氣體,通入裝有烷基苯的磺化反應器中進行磺化?;腔锪线M入中和系統用氫氧化鈉溶液進行中和,最后進入噴霧干燥系統干燥。得到的產品為流動性很好的粉末。
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