第4章 陰離子表面活性劑ppt課件

.,第4章陰離子表面活性劑,4.1陰離子表面活性劑概述4.2烷基苯磺酸鹽4.3-烯烴磺酸鹽4.4烷基磺酸鹽4.5琥珀酸酯磺酸鹽4.6高級(jí)脂肪酰胺磺酸鹽4.7其它類型陰離子表面活性劑,.,4.1陰離子表面活性劑概述,4.1.1陰離子表面活性劑的分類4.1.2磺酸基的引入方法,.,4.1陰離子表面活性劑概述,陰離子表面活性劑是表面活性劑中發(fā)展歷史最悠久、產(chǎn)量最大、品種最多的一類產(chǎn)品價(jià)格低廉，性能優(yōu)異，用途廣泛，因此在整個(gè)表面活性劑生產(chǎn)中占有相當(dāng)大的比重溶于水后能離解出具有表面活性的帶負(fù)電荷的基團(tuán)據(jù)統(tǒng)計(jì)，陰離子表面活性劑約占世界表面活性劑總產(chǎn)量的40%。這類表面活性劑主要用作洗滌劑、潤濕劑、發(fā)泡劑和乳化劑等。,.,4.1.1陰離子表面活性劑的分類,硬脂酸鈉,N-甲基酰胺羧酸鹽,雷米邦A(yù),羧酸鹽型（COOM）,按照親水基結(jié)構(gòu)的不同，陰離子表面活性劑主要分為羧酸鹽型、磺酸鹽型、硫酸酯鹽型和磷酸酯鹽型等四類,.,硫酸酯鹽型（OSO3Na）磷酸酯鹽型（OPO3Na）,R-OSO3NaRO（CH2CH2O）nSO3Na脂肪醇硫酸鈉脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉,單酯,雙酯,磺酸鹽型（SO3Na）,RSO3NaR-CH=CHCH2SO3Na,烷基苯磺酸鹽,烷基磺酸鹽,-烯基磺酸鹽,N甲基油酰胺?；撬猁},琥珀酸酯磺酸鹽,.,4.1.2磺酸基的引入方法磺酸基的引入方法可以分為直接引入法和間接引入法直接引入法:通過磺化反應(yīng)直接引入磺酸基的方法間接引入法:由于使用帶有磺酸基的原料，通過磺化反應(yīng)以外的其它反應(yīng)引入磺酸基的方法。,.,4.2烷基苯磺酸鹽,4.2.1烷基苯磺酸鈉結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系4.2.2烷基芳烴的生產(chǎn)4.2.3烷基芳烴的磺化4.2.4烷基苯磺酸的后處理4.2.5烷基苯磺酸鹽的應(yīng)用,.,烷基芳磺酸鹽型陰離子表面活性劑中使用最廣泛的是烷基苯磺酸鹽，它最早是由石油餾分經(jīng)過硫酸處理后作為產(chǎn)品并得到應(yīng)用的。烷基苯磺酸鈉是目前生產(chǎn)和銷售量最大的陰離子表面活性劑之一，其結(jié)構(gòu)通式為：通常烷基取代基的碳原子數(shù)n為1218，該表面活性劑的親油基為烷基苯，分子鏈細(xì)而長，鏈長為1320埃（10-10m），直徑小于4.9埃。,.,烷基苯磺酸鈉類表面活性劑主要有兩類產(chǎn)品烷基上帶有分支，通常用ABS表示，也稱分支ABS或硬ABS，這類表面活性劑不容易生物降解，環(huán)境污染較為嚴(yán)重，具有一定的公害，目前很多品種已經(jīng)被禁止使用和生產(chǎn)。直鏈烷基苯磺酸鹽，用LAS表示，也稱直鏈ABS或軟ABS，這類產(chǎn)品容易生物降解，不產(chǎn)生公害。我國目前基本上生產(chǎn)和使用的都是直鏈烷基苯磺酸鹽,.,4.2.1烷基苯磺酸鈉結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系,表-1烷基苯磺酸鈉主要品種的取代基及縮寫,.,對(duì)于直鏈烷基苯磺酸鈉,烷基取代基碳原子數(shù)越少，烷基鏈越短，疏水性越差，在室溫下越容易溶解在水中碳原子數(shù)越多，烷基鏈越長，疏水性越強(qiáng)，越難溶解,圖-1直鏈烷基苯磺酸鈉的溶解度,4.2.1.1溶解度,.,烷基鏈中帶有支鏈的表面活性劑的表面張力普遍較低；在相同濃度下，十四烷基苯磺酸鈉溶液的表面張力最低，其次是十二烷基苯磺酸鈉。,圖-2直鏈烷基苯磺酸鈉的表面張力,4.2.1.2表面張力,圖-32-位支鏈烷基苯磺酸鈉的表面張力,圖-4十二烷基苯磺酸鈉異構(gòu)體的表面張力,.,直鏈烷基苯磺酸鈉烷基碳原子數(shù)增加，表面活性劑的潤濕力下降,圖-5直鏈烷基苯磺酸鈉的潤濕力與濃度的關(guān)系,4.2.1.3潤濕力,.,相同濃度下，帶有十四烷基的直鏈烷基苯磺酸鈉發(fā)泡性能最好，泡沫高度最高，其次是十二烷基苯磺酸鈉而十八烷基苯磺酸鈉由于在水中的溶解度較低，起泡性較差,圖4-6直鏈烷基苯磺酸鈉的起泡力與濃度的關(guān)系,4.2.1.4起泡性,.,隨著直鏈烷基中碳原子數(shù)增多，表面活性劑洗凈力逐漸提高在不同異構(gòu)體的十二烷基苯磺酸鈉中，帶有正十二烷基的表面活性劑洗凈力最高,圖4-7直鏈烷基苯磺酸鈉的洗凈力,圖4-8十二烷基苯磺酸鈉異構(gòu)體的洗凈力,4.2.1.5洗凈力,.,4.2.2烷基芳烴的生產(chǎn)烷基芳烴是制備烷基苯磺酸鹽陰離子表面活性劑的主要原料，其中主要是長鏈烷基苯反應(yīng)歷程：酸性催化劑作用下苯的烷基化反應(yīng)，即傅氏烷基化反應(yīng)，其反應(yīng)歷程為親電取代反應(yīng)烷基化試劑：主要為烯烴和鹵代烷等催化劑:主要是質(zhì)子酸催化劑和路易士酸催化劑,.,4.2.2.1以烯烴為烷基化試劑合成長鏈烷基苯反應(yīng)歷程烯烴在酸性催化劑的作用下發(fā)生極化，并轉(zhuǎn)變?yōu)橛H電質(zhì)點(diǎn)以質(zhì)子酸作催化劑：RCHCH2HRCHCH3以三氯化鋁作催化劑：HClAlCl3H+Cl-AlCl3RCHCH2H+Cl-AlCl3RCHCH3AlCl4,.,親電質(zhì)點(diǎn)，進(jìn)攻苯環(huán)形成-絡(luò)合物，然后脫去質(zhì)子得到最終產(chǎn)物以質(zhì)子酸作催化劑,以三氯化鋁作催化劑,.,反應(yīng)條件及影響因素原材料的配比：以三氯化鋁作催化劑時(shí)，苯與烯烴的物質(zhì)的量比一般為1:1以氟化氫為催化劑時(shí)，二者的物質(zhì)的量比達(dá)到10:1反應(yīng)溫度：以氟化氫作催化劑時(shí)，通?？刂品磻?yīng)溫度為3040催化劑用量：以三氯化鋁作催化劑時(shí)，用量不超過0.1mol/mol烯烴用氟化氫作催化劑時(shí)，氟化氫往往大大過量反應(yīng)壓力的影響：通常是液相反應(yīng)，受壓力的影響較小,.,烷基化反應(yīng)的主要反應(yīng)設(shè)備是兩個(gè)串聯(lián)的塔式反應(yīng)器，根據(jù)生產(chǎn)能力的不同，反應(yīng)器的塔徑、塔高及塔板數(shù)均不同，一般第二反應(yīng)塔比第一反應(yīng)塔小,生產(chǎn)過程,圖4-9以烯烴為烷基化試劑生產(chǎn)直鏈烷基苯的工藝流程圖,.,4.2.2.2以氯代烷為烷基化試劑、三氯化鋁為催化劑合成長鏈烷基苯反應(yīng)歷程氯化烷烴在三氯化鋁的作用下發(fā)生極化，形成離子絡(luò)合物RAlCl4，該親電質(zhì)點(diǎn)進(jìn)攻苯環(huán)形成-絡(luò)合物，脫去氫質(zhì)子后得到烷基苯產(chǎn)物,.,反應(yīng)條件及影響因素原材料的配比：通常苯與氯代烷的物質(zhì)的量比為510:1反應(yīng)溫度：6575。催化劑用量：多數(shù)情況下三氯化鋁與氯代烷烴的物質(zhì)的量比為0.050.1:1反應(yīng)壓力：使用三氯化鋁作催化劑時(shí)不存在催化劑的汽化問題，但從操作方便上考慮多采用微負(fù)壓下反應(yīng),.,連續(xù)塔式反應(yīng)裝置：與前面4.2.2.1介紹的烯烴作烷基化試劑生產(chǎn)烷基苯的反應(yīng)裝置類似多釜串聯(lián)裝置：一般采用三鍋串聯(lián),生產(chǎn)過程,.,磺化試劑及其性質(zhì)磺化劑：硫酸、發(fā)煙硫酸、三氧化硫、氯磺酸、氨基磺酸、亞硫酸鹽等磺化質(zhì)點(diǎn)：發(fā)煙硫酸硫酸：SO3濃硫酸:H2S2O7；隨著磺化反應(yīng)的進(jìn)行和水的生成，當(dāng)硫酸濃度降低至8085時(shí)，則磺化質(zhì)點(diǎn)以H3SO4+為主,4.2.3烷基芳烴的磺化,4.2.3.1烷基苯磺化機(jī)理,.,芳烴的磺化反應(yīng)歷程和動(dòng)力學(xué)三氧化硫:純液態(tài)時(shí)大部分為三聚物,當(dāng)使用四氯化碳、三氯甲烷等對(duì)質(zhì)子呈惰性的無水溶劑時(shí)，主要以單體形式存在反應(yīng)速率kArHSO3發(fā)煙硫酸:磺化質(zhì)點(diǎn)主要是SO3反應(yīng)速率kArHSO3H+濃硫酸或濃度為8595%的硫酸:親電質(zhì)點(diǎn)主要是H2S2O7反應(yīng)速率kArHH2S2O7濃度低于85%的硫酸:磺化質(zhì)點(diǎn)主要是H3SO4+反應(yīng)速率kArHH3SO4+,.,反應(yīng)歷程:經(jīng)過-絡(luò)合物的兩步歷程第一步，磺化親電質(zhì)點(diǎn)進(jìn)攻苯環(huán)，與其結(jié)合生成-絡(luò)合物,第二步，-絡(luò)合物脫掉質(zhì)子形成產(chǎn)物，即：,.,4.2.3.2烷基芳烴磺化的主要影響因素磺化試劑的用量三氧化硫:反應(yīng)幾乎是定量進(jìn)行硫酸:磺化反應(yīng)可逆，且有水生成，水的生成會(huì)使H3SO4+、SO3和H2S2O7等磺化活性質(zhì)點(diǎn)的濃度顯著降低，磺化劑的活性明顯下降當(dāng)酸的濃度下降到一定數(shù)值時(shí)，磺化反應(yīng)便會(huì)終止為使磺化反應(yīng)向生成物也就是磺化產(chǎn)物的方向進(jìn)行，必須使硫酸的濃度保持在此極限濃度之上。在實(shí)際生產(chǎn)中常常使用高于理論量的磺化劑,.,實(shí)際的酸烴比并非越高越好，而是有一個(gè)最佳值在烷基苯磺化中，實(shí)際的酸烴比與磺化轉(zhuǎn)化率有一定的關(guān)系,圖4-10烷基苯磺化反應(yīng)酸烴比與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系曲線,表4-2烷基苯磺化的酸烴比（重量比）,.,溫度的影響當(dāng)苯環(huán)上有供電子取代基時(shí)低溫有利于磺基進(jìn)入鄰位高溫則有利于進(jìn)入對(duì)位或更穩(wěn)定的間位用發(fā)煙硫酸作磺化劑時(shí)精烷基苯磺化溫度宜控制在3540粗烷基苯則為4550用三氧化硫作磺化劑時(shí)，適宜的反應(yīng)溫度為3050。傳質(zhì)的影響烷基苯磺化反應(yīng)的物料粘度較大，而且隨著反應(yīng)深度的增加而急劇提高對(duì)于不同的工藝方法，應(yīng)采用不同的強(qiáng)化傳質(zhì)的方法,.,4.2.3.3用發(fā)煙硫酸磺化的生產(chǎn)過程多采用泵式連續(xù)磺化的工藝主要設(shè)備包括反應(yīng)泵、冷卻器、老化器和循環(huán)管等。,1-烷基苯高位槽2-發(fā)煙硫酸高位槽3-煙酸過濾器4-磺化反應(yīng)泵5-冷卻器6-盤管式老化器7-分油器8-混酸貯槽,圖4-11烷基苯的泵式連續(xù)磺化工藝過程,.,1-烷基苯貯槽2-烷基苯輸送泵3-1號(hào)磺化反應(yīng)器4-2號(hào)磺化反應(yīng)器5-老化器6-加水罐7-磺酸貯槽8-三氧化硫霧滴分離器9-三氧化硫過濾器10-酸滴暫存罐11-尾氣分離器12-尾氣風(fēng)機(jī)13-磺酸輸送泵,圖4-12多釜串聯(lián)三氧化硫磺化工藝流程圖,有兩種生產(chǎn)工藝，即多釜串聯(lián)連續(xù)磺化和膜式連續(xù)磺化。多釜串聯(lián)連續(xù)磺化工藝:一般采用25個(gè)反應(yīng)釜串聯(lián)。,4.2.3.4用三氧化硫磺化的生產(chǎn)過程,.,膜式連續(xù)磺化工藝,圖4-13-烯烴制取AOS的工藝流程,.,后處理主要包括分酸和中和兩個(gè)過程,4.2.4烷基苯磺酸的后處理,分酸的目的：提高烷基苯磺酸的含量和產(chǎn)量除去雜質(zhì)，提高產(chǎn)品的質(zhì)量減少下一步中和時(shí)堿的用量,4.2.4.1分酸,.,分酸的原理利用硫酸比烷基苯磺酸更易溶于水的性質(zhì)向磺化產(chǎn)物中加入少量水來降低硫酸和烷基苯磺酸的互溶性借助它們之間的密度差來進(jìn)行分離溫度對(duì)分酸的影響隨著溫度的升高，磺酸相與硫酸相的密度差逐漸增大但溫度太高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致烷基苯磺酸的再磺化，并使烷基苯磺酸產(chǎn)品色澤加深分酸過程較為適宜的溫度為4060,.,目的：將烷基苯磺酸轉(zhuǎn)化為烷基苯磺酸鈉的過程工藝流程：間歇法、半連續(xù)法或連續(xù)法堿濃度的影響濃度過高，會(huì)使活性劑單體由隱凝結(jié)劇變?yōu)轱@凝結(jié)，形成米粒狀沉淀，這種現(xiàn)象叫做“結(jié)瘤現(xiàn)象”溫度的影響對(duì)體系的粘度和流動(dòng)性均有影響在一定的溫度范圍內(nèi)，溶液粘度隨溫度的升高而下降，但超過某一溫度后，又隨溫度的升高而升高，即存在一個(gè)最佳值一般應(yīng)控制在4050為好,4.2.4.2中和,.,4.2.5烷基苯磺酸鹽的應(yīng)用家用洗滌劑配方工業(yè)表面活性劑農(nóng)業(yè)應(yīng)用,.,4.3-烯烴磺酸鹽,4.3.1-烯烴磺酸鹽的性質(zhì)和特點(diǎn)4.3.2-烯烴的磺化歷程4.3.3-烯基磺酸鹽的生產(chǎn)條件,.,4.3-烯烴磺酸鹽,-烯烴磺酸鹽（簡稱AOS）是由-烯烴與強(qiáng)磺化劑直接反應(yīng)得到的陰離子表面活性劑生物降解性能好、能在硬水中去污、起泡性好、對(duì)皮膚剌激性小生產(chǎn)工藝流程短，使用的原料簡單易得組成復(fù)雜，存在許多不同位置的異構(gòu)體，各種磺酸鹽的相對(duì)數(shù)量和異構(gòu)物的分布隨工藝過程條件和原料質(zhì)量的不同而有變化的。AOS的主要成分：（1）烯基磺酸鹽RCH=CH（CH2）nSO3Na6472%（2）羥基磺酸鹽（RCHOHCH2CH2SO3Na）2126%（3）二磺酸鹽711%,.,疏水基碳鏈越長，溶解度越低在具有實(shí)用價(jià)值的表面活性劑中，含十二個(gè)碳原子的烯基磺酸鹽溶解度最高，而含十八個(gè)碳原子的產(chǎn)品溶解度最低,圖4-14AOS溫度和溶解度的關(guān)系,4.3.1-烯烴磺酸鹽的性質(zhì)和特點(diǎn),4.3.1.1溶解性,.,4.3.1.2表面張力碳?xì)滏満?518個(gè)碳原子時(shí)，溶液的表面張力較低,圖4-15陰離子表面活性劑碳鏈長度和表面張力的關(guān)系,.,去污力在碳原子大于12時(shí)明顯提高，在1518范圍內(nèi)保持較高的水平，超過18個(gè)又呈下降趨勢(shì)以碳原子數(shù)為16的活性劑去污力最高,圖4-16碳鏈長度和去污力的關(guān)系,圖4-17水的硬度對(duì)去污力的影響,4.3.1.3去污力,.,含1416個(gè)碳原子的-烯烴磺酸鹽具有較好的起泡力，在硬度較廣范圍內(nèi)（50400ppmCaCO3）的硬水中泡沫高度變化不大，起泡力保持良好。,圖4-18陰離子表面活性劑碳鏈長度與泡沫高度的關(guān)系,圖4-19水的硬度對(duì)發(fā)泡力的影響,4.3.1.4起泡力,.,生物降解性較高，生物降解速率比直鏈烷基苯磺酸鹽快，而且降解更為完全，只需5天即可完全消失而不污染環(huán)境在-烯烴磺酸鹽的各種組分中，生物降解速率按烯基磺酸鹽、羥基鏈烷磺酸鹽和二磺酸鹽的順序呈下降趨勢(shì)，因此該產(chǎn)品中所含各組分的比例對(duì)其生物降解性有較大的影響-烯烴磺酸鹽的毒性比直鏈烷基苯磺酸鹽低，刺激性較小。,4.3.1.5生物降解性,4.3.1.6毒性,-烯烴磺酸鹽的毒性比直鏈烷基苯磺酸鹽低，刺激性較小,.,4.3.2-烯烴的磺化歷程,烯烴的親電加成反應(yīng),.,圖4-20-烯烴用三氧化硫磺化的反應(yīng)歷程,.,-烯烴的最終磺化產(chǎn)物中只鑒定出五員環(huán)1,3-磺內(nèi)酯，但反應(yīng)過程中還可能生成1,4-磺內(nèi)酯和二磺內(nèi)酯。1,3-磺內(nèi)酯和1,4磺內(nèi)酯均不溶于水，在工業(yè)生產(chǎn)中常采用堿性水解的方法將其轉(zhuǎn)化為羥基烷基磺酸,1,3-磺內(nèi)酯和1,4-磺內(nèi)酯水解時(shí)主要是C-O鍵的發(fā)生斷裂,.,二磺內(nèi)酯：堿性條件下水解，產(chǎn)物以烯基磺酸鹽為主酸性條件下水解會(huì)生成難溶的2-羥基磺酸,還會(huì)生成烯烴磺酸酐和二聚-1,4-磺內(nèi)酯,.,4.3.3-烯基磺酸鹽的生產(chǎn)條件主要由磺化和水解兩個(gè)主要反應(yīng)過程構(gòu)成,.,4.3.3.1三氧化硫與-烯烴的物質(zhì)的量比的選擇三氧化硫不宜過量太多與-烯烴適宜的物質(zhì)的量比應(yīng)為1.05:1。,圖4-21物質(zhì)的量比對(duì)烯烴轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物組成及性能的影響,.,單磺化產(chǎn)物在50時(shí)出現(xiàn)最大值，因此在磺化反應(yīng)過程中，反應(yīng)溫度不宜高于50,4.3.3.2磺化溫度和時(shí)間的選擇,表4-3溫度對(duì)磺化反應(yīng)生成的影響,表4-4溫度、時(shí)間對(duì)磺化反應(yīng)的影響,.,-烯烴與三氧化硫的磺化反應(yīng)速度較快，放熱量較大（-H50kcal/mol在初始階段反應(yīng)十分劇烈，膜式反應(yīng)器中膜的溫度可高達(dá)120這將導(dǎo)致二磺酸產(chǎn)物含量較高，產(chǎn)品顏色加深，反應(yīng)不易控制兩個(gè)方面措施將三氧化硫用惰性氣體稀釋至35%（體積比）第二，引入二次保護(hù)風(fēng),4.3.3.3反應(yīng)設(shè)備的選擇,圖4-22三氧化硫氣體擴(kuò)散控制,.,4.3.3.4磺內(nèi)酯水解條件的選擇,表4-5水解溫度、時(shí)間和磺內(nèi)酯殘余量,升高水解溫度和延長水解時(shí)間可降低磺內(nèi)酯的殘存量在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常使用的水解條件為在160170、1MPa壓力下水解20min。,.,4.4烷基磺酸鹽,烷基磺酸鹽（SAS）的商品實(shí)際是不同碳數(shù)的飽和烷基磺酸鹽的混合物通式為RSO3Me，其中Me代表堿金屬或堿土金屬，R代表碳原子數(shù)為1317的烷基目前表面活性劑行業(yè)生產(chǎn)該產(chǎn)品的主要方法為氧磺化法和氯磺化法。,.,4.4.1烷基磺酸鹽的性質(zhì)和特點(diǎn),溶解度和臨界膠束濃度隨烷基鏈碳原子數(shù)的增加而降低在硬水中也具有良好的潤濕、乳化、分散和去污能力生物降解性很好。20下，兩天生物降解率即可達(dá)到99.7%，無有毒代謝產(chǎn)物生成，對(duì)皮膚的剌激性較小,.,圖4-23SAS脫脂作用與鏈長的關(guān)系,圖4-24SAS的潤濕力與鏈長的關(guān)系,圖4-25直鏈烷基磺酸鈉臨界膠束濃度與碳原子數(shù)的關(guān)系,圖4-24SAS的溶解度與鏈長的關(guān)系,.,4.4.2.1長鏈烷烴的氧磺化機(jī)理自由基反應(yīng)鏈引發(fā),4.4.2氧磺化法生產(chǎn)烷基磺酸鹽,.,鏈增長,產(chǎn)品生產(chǎn),正構(gòu)烷烴鏈上的伯碳原子與仲碳原子上的氫原子的相對(duì)活性比例為1:3，因此氧磺化反應(yīng)的產(chǎn)物以仲位取代物為主對(duì)于低鏈烷烴是一個(gè)自動(dòng)催化的反應(yīng)對(duì)長鏈烷烴，需要連續(xù)不斷地提供引發(fā)劑,.,4.4.2.2水-光氧磺化法生產(chǎn)烷基磺酸鹽的工藝過程,圖4-27水-光氧磺化生產(chǎn)烷基磺酸鹽工藝流程圖,包括氧磺化反應(yīng)和后處理兩部分后處理又包括分離和中和等過程,.,正構(gòu)烷烴的質(zhì)量要求：原料中芳烴的含量低于50ppm溫度的影響溫度太高，會(huì)降低二氧化硫和氧氣在烷烴中的溶解度，從而影響反應(yīng)速度和磺酸的生成量，還可能使副反應(yīng)增加溫度太低，反應(yīng)速度緩慢一般控制在3040較為理想,4.4.2.3影響反應(yīng)的因素,氣體空速及氣體比例氣體空速：指單位面積、單位時(shí)間通過的氣體的量氧磺化反應(yīng)是氣液兩相反應(yīng)，增加氣體空速，有利于氣液相的傳質(zhì)通常氣體通入量為3.55.5L/hcm2二氧化硫與氧氣的理論物質(zhì)的量比為2:1，實(shí)際生產(chǎn)中二者的用量比達(dá)到了2.5:1,.,加水量的影響,正構(gòu)烷烴的氧磺化除生成單磺酸外，還會(huì)生成無表面活性的多磺酸副產(chǎn)物提高單程轉(zhuǎn)化率，會(huì)使副反應(yīng)增多，二磺酸含量增加，單磺酸產(chǎn)品的產(chǎn)率降低，產(chǎn)品質(zhì)量下降,圖4-28單/二磺酸的比例與烷烴轉(zhuǎn)化率的關(guān)系,在反應(yīng)過程中加入適量的水，使單磺酸產(chǎn)物溶解在水中，從反應(yīng)區(qū)抽出，避免其繼續(xù)參與氧磺化反應(yīng)而生成二磺酸或多磺酸水的加入量一般應(yīng)為單磺酸的產(chǎn)量22.5倍,.,4.4.2.4其它氧磺化法射線法：采用射線引發(fā)氧磺化反應(yīng)的方法臭氧法：以臭氧（O3）為引發(fā)劑的氧磺化反應(yīng)臭氧的濃度是影響反應(yīng)速度和磺酸產(chǎn)率的重要因素一般情況下，氧氣中臭氧的含量以0.5%（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）最為合適促進(jìn)劑法：促進(jìn)劑有醋酐、含氯化合物及含氧氮化物等。,.,氯磺化反應(yīng)也通常被稱為Reed反應(yīng)是由烷烴與二氧化硫和氯氣反應(yīng)生成烷基磺酰氯，進(jìn)一步與氫氧化鈉反應(yīng)，水解生成烷基磺酸鹽RHSO2Cl2RSO2ClHClRSO2Cl2NaOHRSO3NaH2ONaCl,4.4.3氯磺化法制備烷基磺酸鹽,.,RSO2Cl2RSO2ClCl,4.4.3.1氯磺化反應(yīng)機(jī)理,鏈引發(fā),鏈增長,鏈終止,.,4.4.3.2烷烴的氯磺化生產(chǎn)過程包括氯磺化反應(yīng)、脫氣、皂化、脫烴、脫鹽和脫油等工序,圖4-29氯磺化法制取烷基磺酸鹽工藝流程圖,.,4.4.3.3反應(yīng)條件原料的質(zhì)量要求石蠟烴用發(fā)煙硫酸處理除去正構(gòu)烷烴中的芳烴、烯烴、異構(gòu)烷烴、環(huán)烷烴等雜質(zhì)二氧化硫氣體和氯氣中的氧含量應(yīng)嚴(yán)格控制在0.2%以下溫度的影響：反應(yīng)溫度應(yīng)控制在30左右反應(yīng)深度的影響屬于典型的串聯(lián)反應(yīng)，其反應(yīng)深度對(duì)產(chǎn)物的組成有較大影響可以通過測(cè)定反應(yīng)液的比重來控制反應(yīng)深度,.,二氧化硫與氯氣混合比的影響總氯量：產(chǎn)品中氯元素的總含量皂化氯：可以與堿發(fā)生皂化反應(yīng)的氯的含量在生產(chǎn)中一般均采用二氧化硫與氯氣的體積比為1.1:1,圖4-30總氯/皂化氯與SO2/Cl2（體積比）的關(guān)系,.,4.5琥珀酸酯磺酸鹽,可分為琥珀酸單酯磺酸鹽和琥珀酸雙酯磺酸鹽,分子中磺酸基的引入方法：通過亞硫酸氫鈉（NaHSO3）與馬來酸（順丁烯二酸）酯雙鍵的加成反應(yīng)進(jìn)行,.,4.5.1琥珀酸酯磺酸鹽結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系4.5.2AerosolOT的合成與性能4.5.3脂肪醇聚氧乙烯醚琥珀酸單酯磺酸鈉4.5.4磺基琥珀酸N-?；垩跻蚁┟褑熙モc,.,臨界膠束濃度與琥珀酸雙酯磺酸鹽結(jié)構(gòu)的關(guān)系隨碳原子數(shù)增加，臨界膠束濃度降低帶有正構(gòu)烷基表面活性劑的臨界膠束濃度比帶有支鏈烷基的略低潤濕力與結(jié)構(gòu)的關(guān)系當(dāng)烷基碳鏈碳原子數(shù)小于7且不帶分支鏈時(shí)，隨正構(gòu)烷基碳鏈的增長，潤濕力提高，而且隨支鏈數(shù)的增加，潤濕力減弱當(dāng)碳原子數(shù)大于7個(gè)時(shí)，隨正構(gòu)烷基碳鏈長度的增加，潤濕力下降，而且隨支鏈數(shù)的增加，潤濕力增加。,4.5.1琥珀酸酯磺酸鹽結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系,.,AerosolOT商品為無色或淺黃色液體，臨界膠束濃度為0.0025mol/L，最小溶液表面張力為26.0mN/m，產(chǎn)品pH值510滲透十分快速、均勻，乳化和潤濕性能十分良好廣泛用作織物處理劑及農(nóng)藥乳化劑具有相同結(jié)構(gòu)和相似性能的國內(nèi)產(chǎn)品的商品牌號(hào)為滲透劑T。,4.5.2AerosolOT的合成與性能,.,AerosolOT的合成主要是酯化和磺化反應(yīng),.,4.5.3脂肪醇聚氧乙烯醚琥珀酸單酯磺酸鈉,簡稱AESM或AESS，具有良好的乳化、分散、潤濕及增溶等性能,具有十分優(yōu)異的潤濕性、抗硬水性和增溶性脫脂力很弱應(yīng)用于調(diào)理香波、嬰幼兒香波、浴液、洗面奶、洗手液等日用品,例如：月桂醇聚氧乙烯（3）醚琥珀酸單酯磺酸鈉,.,合成分為酯化和磺化兩步,.,4.5.4磺基琥珀酸N-酰基聚氧乙烯醚單酯鈉鹽是配制香波的重要組分以烷氧基化的含氮化合物為原料合成的,.,4.6高級(jí)脂肪酰胺磺酸鹽,特點(diǎn)：在分子中引入了酰胺基磺基引入方法：間接方法,4.6.1高級(jí)脂肪酰胺磺酸鹽的一般制法4.6.2凈洗劑209的性能與合成4.6.3凈洗劑LS,.,4.6.1高級(jí)脂肪酰胺磺酸鹽的一般制法羥基磺酸鹽的合成：由亞硫酸氫鈉（NaHSO3）與醛或環(huán)氧化合物反應(yīng)生成,.,氨基烷基磺酸鹽的合成方法一：羥基磺酸鹽在高溫高壓下與有機(jī)胺反應(yīng)RNH2HOCH2SO3NaRNHCH2SO3NaH2ORNH2HOCH2CH2SO3NaRNHCH2SO3NaH2O方法二：以鹵代烷為原料,.,表面活性劑的合成氨基烷基磺酸鹽與脂肪酰氯（RCOCl）進(jìn)行N-?；磻?yīng),還可以以脂肪酰胺RCONH2為原料來合成,.,4.6.2凈洗劑209的性能與合成依加邦（Igepon），即N-?；?N-烷基牛磺酸鈉。IgeponT，化學(xué)名稱為N-油?；?N-甲基?；撬徕c,.,凈洗劑209（1）產(chǎn)品穩(wěn)定性好，在酸性、堿性、硬水、金屬鹽和氧化劑等的溶液中均比較穩(wěn)定（2）具有優(yōu)異的去污、滲透、乳化和擴(kuò)散能力，而且去污能力在有電解質(zhì)存在時(shí)尤為明顯，泡