十二烷基苯磺酸鈉21370

1、十二烷基苯磺酸鈉(LAS)的生產(chǎn)技術(shù)安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工系班級(jí)：精化1022姓名：蘇仕陽(yáng)學(xué)號(hào)：2010274218十二烷基苯磺酸鈉(LAS)的生產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)品簡(jiǎn)介 十二烷基苯磺酸鈉(LAS)是一類應(yīng)用非常廣泛的陰離子表面活性劑。外觀為白色或微黃色粉末，具有去污、濕潤(rùn)、發(fā)泡、乳化、分散、凝聚、脫脂脫墨等性能，可直接用于配制民用或工業(yè)用洗滌用品，已成為合成洗滌劑活性物的主要產(chǎn)品。分子式：C12H25C6H4SO3Na分子量：348.48結(jié)構(gòu)式：理化指標(biāo)（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（LD502000mg/kg），溶于水成半透明溶液，對(duì)堿、稀酸、硬水均較穩(wěn)定，在25 時(shí)水溶液的臨

2、界膠團(tuán)濃度是1.21.6×10-3molL（2）生物性質(zhì)：生物降解度90 （3）質(zhì)量指標(biāo)：活性物含量35% 無(wú)機(jī)鹽 7%，pH值 78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。 二、烷基苯的生產(chǎn)在烷基化過(guò)程中，常用的方法有以下幾種： 1、丙烯齊聚法、石蠟裂解法（乙烯齊格勒聚合法）、脫氫法 1. 丙烯齊聚法1.1生產(chǎn)原理4CH3CH=CH2 CH3(CH2)8CH=CH2CH3(CH2)8CH=CH2+ C12H25 1.2生產(chǎn)原料： 丙烯、苯、無(wú)水三氯化鋁1.3 優(yōu)點(diǎn)：熱穩(wěn)定好，去污力強(qiáng)，價(jià)格便宜 缺點(diǎn)：不易生物降解，造成環(huán)境公害2、石蠟裂

3、解法（乙烯齊格勒聚合法）2.1生產(chǎn)原理 石蠟裂解是在高溫條件下使石蠟分子中的C-C鍵斷裂，從而制得低沸點(diǎn)烴類的熱反應(yīng)，分離得到十二烯烴，再與苯烷化得到十二烷基苯。2.2生產(chǎn)原料：石蠟、苯、無(wú)水三氯化鋁2.3 優(yōu)點(diǎn):工序較短，產(chǎn)品性能良好缺點(diǎn)：過(guò)程錯(cuò)綜復(fù)雜，副反應(yīng)多（包括迭合、縮合、脫氫、異構(gòu)化、環(huán)化和芳構(gòu)化）3.煤油原料路線3.1氯化法1、生產(chǎn)原理CH3(CH2)8CH3+Cl2 CH3(CH2)8CH2Cl+HClCH3(CH2)8CH2Cl+2、生產(chǎn)原料：正構(gòu)烷烴、氯氣、苯、無(wú)水三氯化鋁3、 優(yōu)點(diǎn)：能耗低 缺點(diǎn)：副產(chǎn)鹽酸回收利用困難3.2脫氫法1、生產(chǎn)原理 直餾煤油經(jīng)加氫精制，分子篩脫蠟制

4、得正構(gòu)烷烴，長(zhǎng)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(wú)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 缺點(diǎn)：能耗大目前在我國(guó)常用的烷基化方法是脫氫法三、十二烷基苯的磺化常用的磺化法有一下三種：1、氯磺酸磺化法2、氨基磺酸磺化法3、三氧化硫磺化法1.氯磺酸磺化法1.1生產(chǎn)原理C12H251.2生產(chǎn)原料：十二烷基苯、氯磺酸、無(wú)水三氯化鋁1.3 優(yōu)點(diǎn)：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

5、純度和收率高，不副產(chǎn)廢H2SO4,不污染環(huán)境。缺點(diǎn)：氯磺酸價(jià)格較貴，分子量大，引入一個(gè)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(shí)需要惰性有機(jī)溶劑，限制了反應(yīng)范圍。2.氨基磺酸磺化法2.1生產(chǎn)原理C12H25- +NH2SO3H C12H25 - -SO3NH42.2生產(chǎn)原料：十二烷基苯、氨基磺酸、無(wú)水三氯化鋁2.3 優(yōu)點(diǎn):所得產(chǎn)品無(wú)色、透明、無(wú)異味，完全可作為日用化學(xué)品原料，且對(duì)設(shè)備腐蝕性小，反應(yīng)溫和，易控制缺點(diǎn)：氨基磺酸的價(jià)格比較貴，生產(chǎn)成本高3.三氧化硫磺化法3.1生產(chǎn)原理C12H25 +SO3 C12H25 SO3H3.2生產(chǎn)原料：十二烷基苯、三氧化硫3.3優(yōu)

6、點(diǎn)：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)：SO3非常活潑，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)物四、十二烷基苯磺酸鈉的生產(chǎn) 目前在我國(guó)生產(chǎn)十二烷基苯磺酸鈉采用脫氫法生產(chǎn)十二烷基苯，用三氧化硫磺化，再用氫氧化鈉中和。 下面我就以此法來(lái)介紹十二烷基苯磺酸鈉的生產(chǎn)技術(shù)。1、生產(chǎn)原理：C10H22CH=CH2+ C12H25 C12H25 SO3H C12H25 SO3Na2、生產(chǎn)原料：直餾煤油、氫氣、苯、無(wú)水三氯化鋁、三氧化硫、氫氧化

7、鈉 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(shí)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。3.主要參數(shù) 烷基化反應(yīng)采用三氯化鋁為催化劑,反應(yīng)壓力0.60.8MPa，溫度3040，苯與烯烴的摩爾比約為10。大量過(guò)量的苯不但可以減少二烷基苯的生成，還可進(jìn)行脫烷基反應(yīng),使已經(jīng)生成的二烷基苯重新變成單烷基苯,

8、提高單烷基苯的收率。一般收率多在90左右。副產(chǎn)物主要是重質(zhì)烷基苯和聚合物,還有少量的輕質(zhì)氣體。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?yàn)榉磻?yīng)速度帶來(lái)的缺陷。三氧化硫與烷基苯的摩爾比1:1.031.05，反應(yīng)溫度控制在25 ,不超過(guò)30 。將氫氧化鈉配成10%的溶液，通入中和器中，將pH控制在78，中和器中需要不斷地?cái)嚢?，且將溫度控制?050。4.關(guān)鍵過(guò)程與關(guān)鍵技術(shù)1、烷基化苯與長(zhǎng)鏈正構(gòu)烯烴的烷基化反應(yīng)一般在液相中進(jìn)行，也有在氣相中進(jìn)行。通常用含質(zhì)子酸和路易斯酸的物質(zhì)（如HF、HBF4、HSO3或AlCl3）作催化劑。在此選用AlCl3作催化劑

9、1.1烷化原理C10H22CH=CH2+ C12H251.2烷化過(guò)程中的反應(yīng)三氯化鋁作催化劑成本較低，但有泥腳生成，分離費(fèi)時(shí)間。伴隨的副反應(yīng)多，如：Al2Cl6-C6H4-R·HCl,最終生成二烷基苯和多烷基苯：由于原料烯烴中有二烯烴存在，還能生成多苯烷和茚滿、萘滿：與氯代烷和苯的烷化相比，烯烴在烷化過(guò)程中沒(méi)有氯化氫氣體生成，因此，它不能采用金屬鋁催化劑，只能用氫氟酸或無(wú)水三氯化鋁作催化劑。以三氯化鋁為催化劑的烯烴烷化反應(yīng)都是在罐組式反應(yīng)器中間歇或連續(xù)進(jìn)行的。反應(yīng)反應(yīng)用搪瓷或其他耐腐蝕材料制成，有強(qiáng)烈的攪拌裝置，可以單罐反應(yīng)，也可以多罐串聯(lián)操作。反應(yīng)壓力0.60.8MPa，溫度304

10、0，苯與烯烴的摩爾比約為10。大量過(guò)量的苯不但可以減少二烷基苯的生成，還可進(jìn)行脫烷基反應(yīng),使已經(jīng)生成的二烷基苯重新變成單烷基苯,提高單烷基苯的收率。一般收率多在90左右。副產(chǎn)物主要是重質(zhì)烷基苯和聚合物,還有少量的輕質(zhì)氣體。2、磺化2.1磺化的機(jī)理（1）主反應(yīng)（2）副反應(yīng) 磺化反應(yīng)由于磺化原料的性質(zhì)和反應(yīng)條件的影響，在主反應(yīng)進(jìn)行的同時(shí)，還有一系列二次反應(yīng)（串聯(lián)反應(yīng)）和平行的副反應(yīng)發(fā)生。砜的生成 芳烴磺化時(shí)，砜的產(chǎn)生是重要的副反應(yīng)。當(dāng)采用劇烈的磺化劑、反應(yīng)溫度較高或反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，將有利于砜的生成。十二烷基苯磺化時(shí)生成的砜量占1左右，工藝條件及設(shè)備的改進(jìn)，例如控制溫度不太高、或添加甲苯磺酸鈉都有利

11、于砜量的降低。多磺酸的生成 當(dāng)磺化劑用量過(guò)大，反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溫度過(guò)高特別是采用強(qiáng)磺化劑時(shí)，易發(fā)生多磺化現(xiàn)象。 五、主要設(shè)備 名稱型號(hào)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(dòng)機(jī)功率4kW，攪拌速度進(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：0.4 MPa，夾壓力：0.6 MPa 釜內(nèi)溫度：-10-200°C，夾套溫度：-20-180°C，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1565r/min密封形式填料密封進(jìn)行用氫氧化鈉對(duì)十二烷基苯磺