十二烷基苯磺酸、LAS

直鏈?zhǔn)榛交撬徕c生產(chǎn)技術(shù)化學(xué)法生產(chǎn)LAS技術(shù)精化1122張楊楊一、認(rèn)識(shí)產(chǎn)品1、分子結(jié)構(gòu)：

SO３Na2、產(chǎn)品性質(zhì)：

①其分子質(zhì)量為348.48g/mol.分解溫度為450℃.失重

率達(dá)60％；

②性狀：固體、白色或淡黃色粉末；

③溶解性：易溶于水，易吸潮結(jié)塊在乙醚中幾乎不溶；

④毒性：無(wú)毒（微量）.3、產(chǎn)品的功能：

其具有很強(qiáng)的脫脂凈洗、滲透、去污能力，

4、產(chǎn)品用途：

其是家用洗滌劑用量最大的合成陰離子表面活性劑，能配制各種類(lèi)型的液體、粉狀、顆粒洗滌劑、擦凈劑、清潔劑.5、產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：

指標(biāo)（活性物含量%、表觀密度g/ml、水份%、PH值（25℃；0.1%水濃度））；以及試驗(yàn)方法。(活性物含量≥35%；無(wú)機(jī)鹽≤7%；pH值7～8)二、追根求源1、產(chǎn)品的誕生：20世紀(jì)30年代末期，人們將苯與氯化石油進(jìn)行烷基化，然后將生成的烷基苯進(jìn)行磺化制得烷基苯磺酸鹽。這便是烷基芳磺酸鹽的第一批工業(yè)產(chǎn)品，當(dāng)時(shí)絕大多數(shù)產(chǎn)品用于紡織工業(yè)，隨后家用配方便很快出現(xiàn)。2、產(chǎn)品及技術(shù)的發(fā)展過(guò)程：它是石油催化裂化的副產(chǎn)品四聚丙烯作為烷基化試劑與苯反應(yīng)，再經(jīng)磺化制得的，由于石油化學(xué)品公司能夠?qū)⒋罅康乃木郾┺D(zhuǎn)化為十二烷基苯，產(chǎn)品質(zhì)量高，價(jià)格低廉，因此以十二烷基苯為原料的洗滌劑迅速的取代了肥皂，而且十二烷基苯磺酸鹽很快便成為美國(guó)用量最大的有機(jī)表面活性劑，此時(shí)使用的表面活性劑品種雖然應(yīng)用性能良好，但普遍存在一個(gè)產(chǎn)品及技術(shù)的發(fā)展過(guò)程（續(xù)）：嚴(yán)重的缺點(diǎn)，便是它們?cè)谖鬯幚硌b置中的生物降解速度很低，而且降解不完全，給環(huán)境造成了很大的污染。為解決這一問(wèn)題，20世紀(jì)60年代早期，洗滌劑工業(yè)便開(kāi)始由支鏈烷基苯磺酸鹽的生產(chǎn)轉(zhuǎn)向直鏈烷基苯酸鹽。由于直鏈產(chǎn)品具有良好的生物降解性，解決了50年代洗滌劑行業(yè)的焦點(diǎn)問(wèn)題，即洗滌劑泡沫造成的污染問(wèn)題。在此之后，烷基芳磺酸鹽型陰離子表面活性劑的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，產(chǎn)品的需求量和銷(xiāo)售額不斷提高。3、產(chǎn)品各種生產(chǎn)方法的比較：原料來(lái)源成本工藝產(chǎn)品性能石蠟較方便較低較成熟不好乙烯不方便高較成熟不好丙烯不方便較高較成熟不好煤油方便低成熟好4、現(xiàn)在常用的方法：

其合成路線以煤油應(yīng)用較多。煤油來(lái)源方便，成本較低，工藝成熟，產(chǎn)品質(zhì)量也好。（隨后生產(chǎn)技術(shù)主講煤油）三、生產(chǎn)技術(shù)1、原料及要求：煤油、氫氣、苯（十二烷基苯）、三氧化硫、氫氧化鈉是制備十二烷基苯磺酸鈉表面活性劑的主要原料。煤油要通過(guò)選擇性加氫精制，以除去所含的S、N、O雙鍵、金屬、鹵素、芳烴等雜質(zhì)；進(jìn)入磺化器的三氧化硫的濃度為3%-5%，溫度在40℃。

2、生產(chǎn)原理：

R+SO3R

SO3HRSO3H+NaOHRSO3Na+H2O3、（“煤油”生產(chǎn)）工藝流程：氫氣煤油加氫精制精制油分子篩脫蠟正構(gòu)烷烴烷烴脫氫烷基化單烯烴烷基化物精餾HF苯回收苯重烷基物磺化直鏈烷基苯烷基苯磺酸NaOH中和烷基苯磺酸鈉脫脂油脫氫法生產(chǎn)烷基苯流程圖4、工藝流程說(shuō)明及主要工藝參數(shù)：煤油通過(guò)選擇性加氫精制，除去所含的S、N、O、雙鍵、金屬、鹵素、芳烴等雜質(zhì)，以使分子篩提蠟和脫氫催化劑的效率及活性更高。高純度正構(gòu)烷烴提出后，經(jīng)催化脫氫制取相應(yīng)的單烯烴，單烯烴作為烷基化劑在HF催化下與苯進(jìn)行烷基化反應(yīng)，制得烷基苯。精餾回收未反應(yīng)的苯和烷烴，使其循環(huán)利用。此時(shí)，便得到品質(zhì)優(yōu)良的精烷基苯。

進(jìn)入磺化器的三氧化硫的濃度為3%-5%，溫度40℃左右，原料烷基苯（或脂肪醇、或脂肪醇醚、或α-烯烴）由供料泵進(jìn)入磺化器，在磺化反應(yīng)中與三氧化硫發(fā)生反應(yīng)，（磺化產(chǎn)物經(jīng)循環(huán)泵、冷卻器后，部分回到反應(yīng)器底部，用于磺酸的冷卻，部分反應(yīng)產(chǎn)物被送入老化器、水化器，）然后經(jīng)中和器，就可制得烷基苯磺酸鈉（LAS)。5、主要生產(chǎn)設(shè)備1、反應(yīng)器；7、中和器；2、分離器；8、水解器；3、循環(huán)泵；9、除霧器；4、冷卻器；10、吸收塔5、老化器；設(shè)備的主要型號(hào)、規(guī)格以實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程及量產(chǎn)需求可人性化定制。

6、水化器；在此，不做定性說(shuō)明！6、生產(chǎn)的關(guān)鍵過(guò)程與關(guān)鍵技術(shù)

1、烷基苯的制備：

經(jīng)“尿素絡(luò)合法”或“分子篩提蠟法”得到“正構(gòu)烷烴”，正構(gòu)烷烴再經(jīng)“氯化法”或“脫氫法”制得烷基苯。

2、烷基苯的磺化：

原料烷基苯與濃度為3%-5%的三氧化硫在溫度40℃的磺化器中反應(yīng)制得烷基苯磺酸。

3、烷基苯磺酸的中和：

經(jīng)“主浴式外循環(huán)連續(xù)中和”或“主浴式內(nèi)循環(huán)連續(xù)中和”制得“烷基苯磺酸鹽”（LAS）。7、該技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn):

優(yōu)點(diǎn):（氫化法）工藝較為先進(jìn)，產(chǎn)品質(zhì)量較好，2-位烷基笨的量少，生產(chǎn)過(guò)程中茚滿、萘滿含量低，并對(duì)設(shè)備腐蝕小；（三氧化硫磺化法）不生成H2O,無(wú)大量廢酸，三廢少；磺化能力強(qiáng)，反應(yīng)快；用量省，接近理論量，成本低，經(jīng)濟(jì)合理；產(chǎn)品質(zhì)量高，雜質(zhì)少；反應(yīng)速度快，磺化在幾秒內(nèi)完成，設(shè)備生產(chǎn)率高。

缺點(diǎn)：能耗大；SO3非?；顫?，反應(yīng)激烈，熱效應(yīng)大，難以控制；所得產(chǎn)物粘度高，散熱困難，易發(fā)生多磺化、氧化等副產(chǎn)物。8、該技術(shù)的改進(jìn)之處：

在生產(chǎn)過(guò)程中要精化工藝流程，減少副反應(yīng)的發(fā)生！如主選“煤油生產(chǎn)路線”而次選石、已、丙；正構(gòu)烷烴多用脫氫法制得烷基苯而少用氯化法；烷基苯磺化時(shí)多選三氧化硫經(jīng)行磺化而少選發(fā)煙硫。三氧化硫的制取：

三氧化硫可由三種方法得到：液體三氧化硫蒸發(fā)，發(fā)煙硫酸蒸發(fā)和燃硫法。后者是采用燃燒硫磺來(lái)產(chǎn)生三氧化硫的。硫磺在過(guò)量空氣存在下直接燃燒成二氧化硫，再經(jīng)催化轉(zhuǎn)化為三氧化硫。此法技術(shù)比較成熟，成本較低。

去制硫

去磺化固體硫磺熔硫燃硫轉(zhuǎn)化靜電除塵空氣壓縮冷卻干燥吸附干燥干燥空氣去磺化燃硫法制取三氧化硫工藝過(guò)程簡(jiǎn)圖燃硫法制取三氧化硫的生產(chǎn)過(guò)程還應(yīng)包括空氣干燥脫水，參見(jiàn)見(jiàn)上圖。

空氣干燥的程度決定于帶入系統(tǒng)水分的多少，脫水的不良，不但影響SO3發(fā)生，而且使磺化質(zhì)量低劣。因此作為磺化用的空氣，一般規(guī)定其露點(diǎn)在-40℃以下。國(guó)際先進(jìn)裝置現(xiàn)在的趨勢(shì)是脫水越來(lái)越高（-50～-60℃）。脫水度越高，帶入系統(tǒng)的水分越少，會(huì)使硫定量泵提供的硫轉(zhuǎn)化為SO3更精確?；腔僮饕簿驮椒€(wěn)定。空氣干燥可用硫酸吸收，硅膠或活性氧化鋁吸附劑吸收，冷卻干燥等方法。目前，采用較多也較為經(jīng)濟(jì)的是冷卻干燥與吸附劑干燥相結(jié)合的方法。即首先經(jīng)過(guò)冷卻脫水，除去空氣中大部分水分，余下少量水分通過(guò)吸收劑硅膠（或氧化鋁）吸附除去，最后得到露點(diǎn)在-40℃以下的干燥空氣，供給燃硫，轉(zhuǎn)化，磺化之用。三氧化硫制取過(guò)程：

首先將固體硫磺在150℃左右熔融，過(guò)濾，送進(jìn)燃硫爐燃燒，在600-800℃下與空氣中的氧反應(yīng)生成二氧化硫。爐氣冷卻至420-430℃進(jìn)行轉(zhuǎn)化器，在V2O5催化下，二