十二烷基苯磺酸鈉詳解

十二烷基苯磺酸鈉詳解第1頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三十二烷基苯磺酸鈉一、簡介分子式：C12H25C6H4SO3Na結(jié)構(gòu)式：

簡稱：SDBS、LAS性狀：固體，白色或淡黃色粉末溶解性：易溶于水，易吸潮結(jié)塊毒性：無毒二、制備由直鏈烷基苯（LAB）用三氧化硫或發(fā)煙硫酸磺化生成烷基磺酸，再中和制成。第2頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三三、性質(zhì)（1）化學(xué)性質(zhì)：具有去污、乳化和優(yōu)異的發(fā)泡力，具有微毒（LD50：2000mg/kg），溶于水成半透明溶液，對堿、稀酸、硬水均較穩(wěn)定，在25℃時水溶液的臨界膠團(tuán)濃度是1.2～1.6×10-3mol／L（2）生物性質(zhì)：生物降解度＞90％（3）物理性質(zhì):固體，白色或淡黃色粉末,易溶于水，易吸潮結(jié)塊。

四、用途：用作乳化劑、滅火劑、發(fā)泡劑及紡織助劑，也用作牙膏和膏狀、粉狀、洗發(fā)香波的發(fā)泡劑。五、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：白色粉末狀，活性物含量60%，PH值7.5-9第3頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三六追根溯源及發(fā)展過程烷基苯磺酸鹽是烷基芳磺酸鹽陰離子表面活性劑中使用最廣泛的。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)有的。人們將石油、煤焦油等餾分中比較復(fù)雜的烷基芳烴或其他天然烴類經(jīng)磺化制得的產(chǎn)物稱為“天然磺酸鹽”，隨著這些粗產(chǎn)品應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，合成產(chǎn)品便得到很好的發(fā)展。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)。第二次世界大戰(zhàn)后，出現(xiàn)了十二烷基苯磺酸鹽，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.第4頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三追根溯源及發(fā)展過程由于石油化學(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用量最大的有機(jī)表面活性劑，此時使用的表面活性劑品種雖然應(yīng)用性能良好，但普遍存在一個嚴(yán)重的缺點(diǎn)，便是它們在污水處理裝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。為解決這一問第5頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三

為解決這一問題，20世紀(jì)60年代早期，洗滌劑工業(yè)便開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)問題，即洗滌劑泡沫造成的污染問題。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)品的需求量和銷售額不斷提高。第6頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三七十二烷基苯磺酸鈉的合成7.1原料的物化性質(zhì)與儲存7.1.1直餾煤油：凝固點(diǎn):-47℃(-40℃forJETA)。平均分子量在200～250之間。密度大于0.84g/cm3。閃點(diǎn)40℃以上。運(yùn)動黏度40℃為1.0～2.0mm2/s。不溶于水，易溶于醇和其他有機(jī)溶劑。易揮發(fā)。易燃。揮發(fā)后與空氣混合形成爆炸性的混合氣。爆炸極限2-3%。燃燒完全，亮度足，火焰穩(wěn)定，不冒黑煙，不結(jié)燈花，無明顯異味，對環(huán)境污染小。7.2.2氫氣：密度非常小，只有空氣的1/14，即在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,0℃下，氫氣的密度為0.0899g/L。沸點(diǎn)：-252.77℃（20.38K)，熔點(diǎn)：-259.2℃，比容（101.325kPa，21.2℃）：5.987m3;/kg氣液容積比（15℃，100kPa)：974L/L第7頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三

儲存方法：燃壓縮氣體。儲存于陰涼、通風(fēng)的倉間內(nèi)。倉內(nèi)溫度不宜超過30℃。遠(yuǎn)離火種、熱源。防止陽光直射。應(yīng)與氧氣、壓縮空氣、鹵素（氟、氯、溴）、氧化劑等分開存放。切忌混儲混運(yùn)。儲存間內(nèi)的照明、通風(fēng)等設(shè)施應(yīng)采用防爆型，開關(guān)設(shè)在倉外，配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材。禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備工具。驗收時要注意品名，注意驗瓶日期，先進(jìn)倉的先發(fā)用。搬運(yùn)時輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件破損。7.2.3苯：在常溫下為一種無色、有甜味的透明液體，并具有強(qiáng)烈的芳香氣味。苯可燃，有毒，也是一種致癌物質(zhì)。密度0.8786g/mL，第8頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三熔點(diǎn)278.65K(5.51℃)，沸點(diǎn)353.25K(80.1℃)。

儲存方法：貯于低溫通風(fēng)處，遠(yuǎn)離火種、熱源。與氧化劑、食用化學(xué)品等分儲。禁止使用易產(chǎn)生火花的工具。7.2.4無水三氯化鋁：極易潮解，露置空氣中易吸收水分并水解生成氯化氫。遇水后會發(fā)熱引起爆炸，有強(qiáng)腐蝕性、熔點(diǎn)(℃)：190(253kPa)，相對密度（水=1：2.44）儲存方法：儲存于陰涼、干燥、通風(fēng)良好的庫房。遠(yuǎn)離火種、熱源。相對濕度保持在75%以下。包裝必須密封，切勿受潮。應(yīng)與易（可）燃物、堿類、醇類等分開存放，切忌混儲。不宜久存，以免變質(zhì)。儲區(qū)應(yīng)備有合適的材料收容泄漏物。7.2.5三氧化硫：相對密度1.97(20℃），熔點(diǎn)16.83℃(289.8K），第9頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三沸點(diǎn)(101.3kPa)44.8℃（317.8K)，強(qiáng)氧化劑，對金屬的腐蝕性比硫酸、發(fā)煙硫酸為弱。

儲存方法：儲存于陰涼、干燥、通風(fēng)良好的庫房。遠(yuǎn)離火種、熱源。保持容器密封。應(yīng)與易（可）燃物、還原劑、堿類、活性金屬粉末等分開存放，切忌混儲。7.2.6氫氧化鈉：常溫下是一種白色晶體，具有強(qiáng)腐蝕性。密度：2.130克/立方厘米熔點(diǎn)：318.4℃水溶性：極易溶于水，水溶液呈無色，沸點(diǎn)：1390℃儲存方法：密閉包裝，貯于陰涼干燥處。與酸類、易（可）燃物等分儲分運(yùn)。皮膚（眼睛）接觸，用大量流動清水沖洗，若是皮膚，過后涂硼酸。誤食，用水漱口，飲牛奶或蛋清。第10頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三7.2十二烷基苯磺酸鈉合成的原理脫氫法（主要）氯化法主要分為三步完成，如：生產(chǎn)十二烷基苯-----三氧化硫磺化-----氫氧化鈉中和-----產(chǎn)品第11頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三產(chǎn)品的制作方法烷基苯磺酸鈉生產(chǎn)工藝路線正構(gòu)烷烴正構(gòu)烷烯α─烯烴四聚丙烯烷基苯脫氫氯化再脫HCL裂解齊格勒聚合分子篩尿素絡(luò)合烷基苯磺酸發(fā)煙硫酸磺化SO3磺化NaOH中和烷基苯磺酸鈉氯化再烷基化烷基化烷基化烷基化煤油石蠟乙烯丙烯第12頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三7.2.1脫氫法生產(chǎn)十二烷基苯1、生產(chǎn)原理：直餾煤油經(jīng)加氫精制，分子篩脫蠟制得正構(gòu)烷烴，長鏈的正構(gòu)烷烴脫氫生成單烯烴，單烯烴和未脫氫的正構(gòu)烷烴在催化劑存在下與苯反應(yīng)生成烷基苯2、生產(chǎn)原料：直餾煤油、氫氣、苯、無水三氯化鋁3、優(yōu)點(diǎn)：工藝較為先進(jìn)，產(chǎn)品質(zhì)量較好，2-位烷基苯的量少第13頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三第14頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三第15頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三烷基苯制法的原料、優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)以及原理烷基苯制法原料優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)原理氯化法正構(gòu)烷烴、氯氣、苯、無水三氯化鋁能耗低副產(chǎn)鹽酸回收利用困難將正構(gòu)烷烴用氯氣進(jìn)行氯化，生成氯代烷，氯代烷在催化劑三氯化鋁存在下與苯發(fā)生烷基化反應(yīng)而制的烷基苯脫氫法直餾煤油、氫氣、苯、無水三氯化鋁工藝較為先進(jìn)，產(chǎn)品質(zhì)量較好，2-位烷基笨的量少，生產(chǎn)過程中茚滿、萘滿含量低，并對設(shè)備腐蝕小能耗大直餾煤油經(jīng)加氫精制，分子篩脫蠟制得正構(gòu)烷烴，長鏈的正構(gòu)烷烴脫氫生成單烯烴，單烯烴和未脫氫的正構(gòu)烷烴在催化劑存在下與苯反應(yīng)生成烷基苯第16頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三7.2.2三氧化硫磺化法和氫氧化鈉中和C12H25C6H6＋SO3→C12H25C6H6SO3H＋H2OC12H25C6H6＋NaOH→C12H25C6H6SO3Na＋H2O第17頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三常用的磺化方法常用的磺化方法磺化方法原料優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)生產(chǎn)原理氯磺酸磺化法十二烷基苯、氯磺酸、無水三氯化鋁反應(yīng)條件溫和，與有機(jī)物在適宜條件下幾乎可以定量反應(yīng)，生成的HCl可以排出，有利于反應(yīng)進(jìn)行完全，副反應(yīng)少，產(chǎn)品純度和收率高，不副產(chǎn)廢H2SO4,不污染環(huán)境氯磺酸價格較貴，分子量大，引入一個SO3分子的磺化劑用量較多，生成的HCl具有強(qiáng)腐蝕性，操作復(fù)雜，磺化時需要惰性有機(jī)溶劑，限制了反應(yīng)范圍。氯磺酸（HSO3Cl）可看作是SO3.HCl的絡(luò)合物，其磺化能力僅次于三氧化硫，但反應(yīng)比后者緩和。在無水條件下，芳烴慢慢加到等摩爾比或稍過量的氯磺酸中進(jìn)行反應(yīng)，即得到芳磺酸。氨基磺酸磺化法十二烷基苯、氨基磺酸、無水三氯化鋁所得產(chǎn)品無色、透明、無異味，完全可作為日用化學(xué)品原料，且對設(shè)備腐蝕性小，反應(yīng)溫和，易控制氨基磺酸的價格比較貴，生產(chǎn)成本高C12H25+NH2SO3HC→12H25--SO3NH4第18頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三續(xù)表：續(xù)表：磺化方法原料優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)原理三氧化硫磺化法十二烷基苯、三氧化硫不生成H2O,無大量廢酸，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C12H25C6H6＋SO3→C12H25C6H6SO3H＋H2O第19頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三7.3十二烷基苯磺酸鈉合成的流程7.3.1直餾煤油、氫氣、苯、無水三氯化鋁、三氧化硫、氫氧化鈉1---反應(yīng)器；2---分離器；3---循環(huán)泵；4---冷卻器；5---老化器；6---水化器；7---中和器；8---除霧器；9---吸收塔第20頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三

直餾煤油經(jīng)脫氫后，十二烯烴和苯由供料泵進(jìn)入烷化器，再將生成的十二烷基苯（LAB）送入磺化器1，與進(jìn)入磺化器的三氧化硫（3%~5%），瞬間發(fā)生磺化反應(yīng)，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(yīng)器底部，用于磺酸的急冷，部分反應(yīng)產(chǎn)物被送入老化器5，調(diào)整反應(yīng)保持時間再進(jìn)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，再經(jīng)吸收塔9吸收后放空。第21頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三7.4生產(chǎn)中的主要設(shè)備的選型名稱型號規(guī)格功能/作用烷化器BLD4—3蒸汽加熱反應(yīng)器，規(guī)格1000L，內(nèi)鍋直徑1200mm，夾套直徑1300mm，電動機(jī)功率4KW，攪拌速度60-100r.p.m進(jìn)行十二烷烯與苯烷基化反應(yīng)磺化器K5000L搪瓷反應(yīng)釜釜內(nèi)壓力：0.4Mpa，夾壓力：0.6Mpa,釜內(nèi)溫度：-10-200℃，夾套溫度：-20-180℃，容積1000L進(jìn)行十二烷基苯與三氧化硫的磺化反應(yīng)中和器FRP反應(yīng)罐容積1000L，攪拌轉(zhuǎn)速15-65r/min，密封形式填料密封進(jìn)行用氫氧化鈉對十二烷基苯磺酸的中和反應(yīng)第22頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三7.6工藝條件的控制烷基化反應(yīng)采用三氯化鋁為催化劑,反應(yīng)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(jìn)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(yīng)速度，減小因為反應(yīng)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(yīng)溫度控制在25℃,不超過30℃。將氫氧化鈉配成10%的溶液，通入中和器中，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℃。7.7廢氣處理由磺化反應(yīng)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(jìn)入靜電除霧器，在強(qiáng)電場作用下除去酸霧。除霧后的氣體進(jìn)入填料吸收塔，與NaOH水溶液反應(yīng)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。第23頁，共25頁，2023年，2月20日，星期三三、安全操作與注意事項危險特性：遇明火、高熱可燃