十二烷基苯磺化課件

十二烷基苯氣相SO3磺化的工藝研究綜述匯報(bào)內(nèi)容

背景介紹1

國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀2十二烷基苯磺酸制備3工作計(jì)劃411背景介紹

十二烷基苯磺酸

性質(zhì)：直鏈烷基苯磺酸簡(jiǎn)稱LABSA,英文名:LinearAlkylenzeneSulphonicAcid,一般由十二個(gè)碳組成,平均分子量為323,熔點(diǎn)10℃，沸點(diǎn)315℃，溶于水。工業(yè)烷基苯磺酸外觀上是棕色粘稠液體,其密度約為1050kg/m3，粘度1900mpa.s。

2國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀2.1國(guó)外情況

國(guó)外磺化研究起步很早，自20世紀(jì)40年代意大利、美國(guó)，日本等國(guó)家就開始研究磺化方法及反應(yīng)器。迄今磺化的主導(dǎo)主要是意大利Ballestra公司、美國(guó)Chemithon公司、意大利Mazzoni公司和意大利現(xiàn)代機(jī)械(M.M)公司。

2國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀

2.2國(guó)內(nèi)磺化情況國(guó)內(nèi)SO3磺經(jīng)工藝技術(shù)發(fā)展：1975年―1985年――為成套裝置引進(jìn)的階段；1985年―1995年――為消化、吸收、引進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)以及關(guān)鍵設(shè)備、儀表的階段；1995年―現(xiàn)在――為改進(jìn)、創(chuàng)新國(guó)產(chǎn)化的階段；現(xiàn)在―將來――為單機(jī)及成套裝置出口的階段。

2國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀2.3我國(guó)LAS生產(chǎn)情況現(xiàn)有LAB、LAS裝置狀況國(guó)內(nèi)LAB產(chǎn)能(萬t/a)中石化金陵石化公司烷基苯廠10金桐石油化工有限公司10江蘇金桐化學(xué)工業(yè)有限公司10中石油撫順石化公司洗滌劑化學(xué)廠20目前,國(guó)內(nèi)LAS需求量約為50萬t/a～60萬t/a。近年來,磺化裝置的建設(shè)從未停止,而且越演越烈,越上越大,全國(guó)已有LAS裝置約140余套,設(shè)備加工能力為150萬t/a。3合成工藝目前十二烷基苯磺酸的生產(chǎn)主要研究的有兩個(gè)方面：磺化方法和磺化反應(yīng)器。3、合成工藝同種磺化劑經(jīng)濟(jì)對(duì)比：磺化100磅直鏈烷基苯的費(fèi)用磺化劑用量/磅價(jià)格/美元金額/美元硫酸1500.01682.52發(fā)煙硫酸1150.01762.02SO335.60.03251.163合成工藝氣相SO3磺化優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：SO3磺化利用率高，不生成水，基本解決了廢酸的污染問題，沒有焦油類的重組分生成，產(chǎn)品質(zhì)量高，工藝過程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低。對(duì)設(shè)備無腐蝕，有利于環(huán)境保護(hù)。氣相SO3磺化法易于稀釋，反應(yīng)容易控制，技術(shù)水平高。在工業(yè)上已被推廣應(yīng)用，成為國(guó)際上一致公認(rèn)的先進(jìn)磺化工藝。

缺點(diǎn)：

SO3過于活潑，反應(yīng)激烈，瞬間放熱量大，物料粘度高，傳質(zhì)困難。易發(fā)生過磺化，氧化，焦化等副反應(yīng)，副產(chǎn)物砜較多。因此、必須在設(shè)備和工藝上采取相應(yīng)的措施，控制其反應(yīng)溫度及時(shí)移走反應(yīng)熱。

3合成工藝

反應(yīng)器優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)釜式反應(yīng)器容量大，操作彈性大，反應(yīng)溫和。適合硫酸磺化反應(yīng)器效率低，副產(chǎn)物多。降膜式反應(yīng)器傳熱，傳質(zhì)效果好，反應(yīng)迅速。設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊流程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)強(qiáng)度大。操作彈性小，要求嚴(yán)格控制，不適合經(jīng)常開停車的情況;結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備加工制造精度及安裝精度要求較高，投資費(fèi)用大。噴射環(huán)流反應(yīng)器傳質(zhì)和傳熱性能優(yōu)異，應(yīng)用于多種反應(yīng)類型，適合高粘度的反應(yīng)。新型的反應(yīng)器，工業(yè)應(yīng)用還較少。反應(yīng)器小結(jié)：4十二烷基苯磺酸4.2反應(yīng)方程式及機(jī)理：

反應(yīng)方程式：副反應(yīng)（以及一些氧化副反應(yīng)）：砜的生成：砜酐：多磺化：4制十二烷基苯磺酸反應(yīng)機(jī)理：

反應(yīng)分兩步進(jìn)行，第一步為快反應(yīng)生成焦磺酸，第二步是慢反應(yīng)，需要較長(zhǎng)的時(shí)間老化使焦磺酸與烷基苯繼續(xù)反應(yīng)生成目的產(chǎn)物，烷基苯磺酸（LABSA)?？炻ń够撬幔?制十二烷基苯磺酸動(dòng)力學(xué)描述：Gilberf提出SO3磺化一些苯類有機(jī)物的宏觀動(dòng)力學(xué)表達(dá)式如下：

對(duì)烷基苯而言，其中m為2，n為1。反應(yīng)物濃度直接關(guān)系著反應(yīng)速率大小。4法制十二烷基苯磺酸反應(yīng)熱：

（170kJ/mol烷基苯）三氧化硫磺化反應(yīng)是強(qiáng)烈的放熱反應(yīng)，反應(yīng)瞬時(shí)完成．反應(yīng)活化能低，速度快，因此要控制反應(yīng)速度，及時(shí)移出反應(yīng)熱。4十二烷基苯磺酸影響因素BECDA烷基苯的溴價(jià)反應(yīng)溫度SO3氣濃酸烴比原料水分含量影響因素

4制十二烷基苯磺酸反應(yīng)條件：1、控制溫度在35～50℃左右；（副產(chǎn)物與粘度）2、SO3氣濃控制在5%～10%；3、減少反應(yīng)氣中水含量（小于0.01g／m3）

；4、酸烴比控制在1：1.01～1：1.03（SO3過量易過磺化，太少了磺化物不合格）；5、烷基苯的溴價(jià)（6～18）（溴價(jià)表明了烷基苯原料中不飽和烴含量的多少，烷基苯中不飽和烴含量越高，磺化后生成的烷基苯磺酸顏色也越深．生產(chǎn)出的洗滌劑(包括洗衣粉)顏色也發(fā)黃）4制十二烷基苯磺酸操作參數(shù)：SO3氣濃反應(yīng)溫度氣液比

通過對(duì)各種因素的考察，找出最佳工藝條件，減少副產(chǎn)物的產(chǎn)生，得到高質(zhì)量磺酸產(chǎn)品。4.4主要研究?jī)?nèi)容4制十二烷基苯磺酸數(shù)據(jù)擬定:反應(yīng)溫度(t/℃)40、45、50、55、60氣體量(NL/min)67.58092.5105117.5氣濃(%)8SO3量(NL/min)5.46.47.48.49.4液體流量(ml/min)1001001001001004制十二烷基苯磺酸4、磺化物中游離硫酸的測(cè)定本方法是以BaCl2與硫酸根SO4-2生成硫酸鋇沉淀，然后用絡(luò)合滴定法測(cè)定。5、SO3分析：料氣體和尾氣中三氧化硫的濃度采用阱式定容分析法

將被測(cè)氣體通過定容的收集瓶，然后用蒸餾水吸收三氧化硫成為H2SO4水溶液，用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液中和滴定分析，酚酞為指示劑。6、含水量測(cè)定：卡爾·費(fèi)休法

儀器與試劑：701KFTitrino，卡爾費(fèi)休水分測(cè)定儀（瑞士Metrohm公司），儀器最低檢測(cè)量：500μg。市售無吡啶卡爾費(fèi)休試劑，溶劑為無水甲醇（AR），標(biāo)定用二次蒸餾水。4制十二烷基苯磺酸主要實(shí)驗(yàn)儀器及藥品：除霧器1臺(tái)煙酸65%換熱器2只高純N2含水<10ppm配氣罐1只十二烷基苯溴價(jià)20～40緩沖罐1只NaOH