《烷基苯磺酸钠详解》PPT课件.ppt

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1、安 徽 职 业 技 术 学 院 十二烷基苯磺酸钠 演讲人 十 二 烷 基 苯 磺 酸 钠一、简介分 子 式 ： C12H25C6H4SO3Na结 构 式 ： 简 称 ： SDBS、 LAS性 状 ： 固 体 ， 白 色 或 淡 黄 色 粉 末溶 解 性 ： 易 溶 于 水 ， 易 吸 潮 结 块毒 性 ： 无 毒二 、 制 备 由 直 链 烷 基 苯 （ LAB） 用 三 氧化 硫 或 发 烟 硫 酸 磺 化 生 成 烷 基 磺 酸 ，再 中 和 制 成 。 三 、 性 质（1）化学性质：具有去污、乳化和优异的发泡力，具有微毒（LD50：2000mg/kg），溶于水成半透明溶液，对碱、稀酸、硬

2、水均较稳定，在25 时水溶液的临界胶团浓度是1.21.610-3molL（2）生物性质：生物降解度90 （3）物理性质: 固体，白色或淡黄色粉末,易溶于水，易吸潮结块。 四、用途：用作乳化剂、灭火剂、发泡剂及纺织助剂，也用作牙膏和膏状、粉状、洗发香波的发泡剂。五、产品标准：白色粉末状，活性物含量60%，PH值7.5-9 六 追 根 溯 源 及 发 展 过 程 烷 基 苯 磺 酸 盐 是 烷 基 芳 磺 酸 盐 阴 离 子 表 面 活 性 剂 中 使 用 最广 泛 的 。 它 最 早 是 由 石 油 馏 分 经 过 硫 酸 处 理 后 作 为 产 品 并得 到 应 有 的 。 人 们 将 石 油

3、 、 煤 焦 油 等 馏 分 中 比 较 复 杂 的 烷基 芳 烃 或 其 他 天 然 烃 类 经 磺 化 制 得 的 产 物 称 为 “ 天 然 磺 酸盐 ” ， 随 着 这 些 粗 产 品 应 用 的 不 断 扩 大 ， 合 成 产 品 便 得 到很 好 的 发 展 。 20世 纪 30年 代 末 期 ， 人 们 将 苯 与 氯 化 石 油 进 行 烷 基 化 ，然 后 将 生 成 的 烷 基 苯 进 行 磺 化 制 得 烷 基 苯 磺 酸 盐 。 这 便 是烷 基 芳 磺 酸 盐 的 第 一 批 工 业 产 品 ， 当 时 绝 大 多 数 产 品 用 于纺 织 工 业 ， 随 后 家 用

4、 配 方 便 很 快 出 现 。 第 二 次 世 界 大 战 后 ， 出 现 了 十 二 烷 基 苯 磺 酸 盐 ，它 是 石 油 催 化 裂 化 的 副 产 品 四 聚 丙 烯 作 为 烷 基 化 试 剂 与 苯反 应 ， 再 经 磺 化 制 得 的 . 追 根 溯 源 及 发 展 过 程 由 于 石 油 化 学 品 公 司 能 够 将 大 量 的 四聚 丙 烯 转 化 为 十 二 烷 基 苯 ， 产 品 质 量高 ， 价 格 低 廉 ， 因 此 以 十 二 烷 基 苯 为原 料 的 洗 涤 剂 迅 速 的 取 代 了 肥 皂 ， 而且 十 二 烷 基 苯 磺 酸 盐 很 快 便 成 为 美

5、 国用 量 最 大 的 有 机 表 面 活 性 剂 ， 此 时 使用 的 表 面 活 性 剂 品 种 虽 然 应 用 性 能 良好 ， 但 普 遍 存 在 一 个 严 重 的 缺 点 ， 便是 它 们 在 污 水 处 理 装 置 中 的 生 物 降 解速 度 很 低 ， 而 且 降 解 不 完 全 ， 给 环 境造 成 了 很 大 的 污 染 。 为解决这一问 为 解 决 这 一 问 题 ， 20世 纪 60年 代 早 期 ， 洗 涤 剂 工 业便 开 始 由 支 链 烷 基 苯 磺 酸 盐 的 生 产 转 向 直 链 烷 基 苯酸 盐 。 由 于 直 链 产 品 具 有 良 好 的 生 物

6、降 解 性 ， 解 决了 50年 代 洗 涤 剂 行 业 的 焦 点 问 题 ， 即 洗 涤 剂 泡 沫造 成 的 污 染 问 题 。 在 此 之 后 ， 烷 基 芳 磺 酸 盐 型 阴 离子 表 面 活 性 剂 的 应 用 领 域 不 断 扩 大 ， 产 品 的 需 求 量和 销 售 额 不 断 提 高 。 七 十 二 烷 基 苯 磺 酸 钠 的 合 成7.1原 料 的 物 化 性 质 与 储 存7.1.1直 馏 煤 油 ： 凝 固 点 : -47 (-40 for JET A) 。平 均 分 子 量 在 200 250之 间 。 密 度 大 于 0.84g/cm3。闪 点 40 以 上 。

7、 运 动 黏 度 40 为 1.0 2.0mm2/s。不 溶 于 水 ， 易 溶 于 醇 和 其 他 有 机 溶 剂 。 易 挥 发 。易 燃 。 挥 发 后 与 空 气 混 合 形 成 爆 炸 性 的 混 合 气 。爆 炸 极 限 2-3% 。 燃 烧 完 全 ， 亮 度 足 ， 火 焰 稳 定 ，不 冒 黑 烟 ， 不 结 灯 花 ， 无 明 显 异 味 ， 对 环 境 污 染小 。 7.2.2氢 气 ： 密 度 非 常 小 ， 只 有 空 气 的 1/14， 即 在 标准 大 气 压 ,0 下 ， 氢 气 的 密 度 为 0.0899g/L。 沸 点 ：-252.77 （ 20.38K)

8、 ， 熔 点 ： -259.2 ， 比 容（ 101.325kPa， 21.2 ） ： 5.987m 3;/kg 气 液 容积 比 （ 15 ， 100kPa)： 974L/L 储 存 方 法 ： 燃 压 缩 气 体 。 储 存 于 阴 凉 、 通 风的 仓 间 内 。 仓 内 温 度 不 宜 超 过 30 。 远 离 火 种 、热 源 。 防 止 阳 光 直 射 。 应 与 氧 气 、 压 缩 空 气 、 卤素 （ 氟 、 氯 、 溴 ） 、 氧 化 剂 等 分 开 存 放 。 切 忌 混储 混 运 。 储 存 间 内 的 照 明 、 通 风 等 设 施 应 采 用 防爆 型 ， 开 关 设

9、 在 仓 外 ， 配 备 相 应 品 种 和 数 量 的 消防 器 材 。 禁 止 使 用 易 产 生 火 花 的 机 械 设 备 工 具 。验 收 时 要 注 意 品 名 ， 注 意 验 瓶 日 期 ， 先 进 仓 的 先发 用 。 搬 运 时 轻 装 轻 卸 ， 防 止 钢 瓶 及 附 件 破 损 。7.2.3苯 ： 在 常 温 下 为 一 种 无 色 、 有 甜 味 的 透 明 液 体 ，并 具 有 强 烈 的 芳 香 气 味 。 苯 可 燃 ， 有 毒 ， 也 是 一种 致 癌 物 质 。 密 度 0.8786 g/mL ， 熔 点 278.65 K (5.51 )， 沸 点 353.

10、25 K (80.1 ) 。 储 存 方 法 ： 贮 于 低 温 通 风 处 ， 远 离 火 种 、 热 源 。与 氧 化 剂 、 食 用 化 学 品 等 分 储 。 禁 止 使 用 易 产 生 火花 的 工 具 。7.2.4无 水 三 氯 化 铝 ： 极 易 潮 解 ， 露 置 空 气 中 易 吸 收水 分 并 水 解 生 成 氯 化 氢 。 遇 水 后 会 发 热 引 起 爆 炸 ，有 强 腐 蚀 性 、 熔 点 ( )： 190(253kPa)， 相 对 密 度（ 水 =1： 2.44 ）储 存 方 法 ： 储 存 于 阴 凉 、 干 燥 、 通 风 良 好 的 库 房 。 远离 火 种

11、 、 热 源 。 相 对 湿 度 保 持 在 75%以 下 。 包 装 必 须密 封 ， 切 勿 受 潮 。 应 与 易 （ 可 ） 燃 物 、 碱 类 、 醇 类等 分 开 存 放 ， 切 忌 混 储 。 不 宜 久 存 ， 以 免 变 质 。 储区 应 备 有 合 适 的 材 料 收 容 泄 漏 物 。7.2.5三 氧 化 硫 ： 相 对 密 度 1.97(20 ） ， 熔 点 16.83 (289.8K） ， 沸 点 (101.3kPa)44.8 （ 317.8K)， 强 氧 化 剂 ， 对 金 属 的 腐 蚀性 比 硫 酸 、 发 烟 硫 酸 为 弱 。 储 存 方 法 ： 储 存 于

12、 阴 凉 、 干 燥 、 通 风 良 好 的 库 房 。 远 离火 种 、 热 源 。 保 持 容 器 密 封 。 应 与 易 （ 可 ） 燃 物 、 还 原 剂 、碱 类 、 活 性 金 属 粉 末 等 分 开 存 放 ， 切 忌 混 储 。7.2.6 氢 氧 化 钠 ： 常 温 下 是 一 种 白 色 晶 体 ， 具 有 强 腐 蚀 性 。密 度 ： 2.130克 /立 方 厘 米 熔 点 ： 318.4 水 溶 性 ： 极 易 溶于 水 ， 水 溶 液 呈 无 色 ， 沸 点 ： 1390 储 存 方 法 ： 密 闭 包 装 ， 贮 于 阴 凉 干 燥 处 。 与 酸 类 、 易 （ 可

13、 ） 燃物 等 分 储 分 运 。 皮 肤 （ 眼 睛 ） 接 触 ， 用 大 量 流 动 清 水 冲 洗 ，若 是 皮 肤 ， 过 后 涂 硼 酸 。 误 食 ， 用 水 漱 口 ， 饮 牛 奶 或 蛋 清 。 7.2十 二 烷 基 苯 磺 酸 钠 合 成 的 原 理脱 氢 法 （ 主 要 ） 氯 化 法主 要 分 为 三 步 完 成 ， 如 ：生 产 十 二 烷 基 苯 -三 氧 化 硫 磺 化 -氢 氧 化 钠 中 和 -产 品 产品的制作方法烷基苯磺酸钠生产工艺路线正构烷烃正构烷烯烯烃 四聚丙烯烷基苯脱氢氯化再脱HCL裂解齐格勒聚合分子筛尿素络合烷基苯磺酸发烟硫酸 磺化SO3磺化NaO

14、H中和烷基苯磺酸钠氯化再烷基化烷基化烷基化烷基化煤油石蜡乙烯丙烯 7.2.1脱 氢 法 生 产 十 二 烷 基 苯1、 生 产 原 理 ： 直 馏 煤 油 经 加 氢 精 制 ， 分 子 筛 脱 蜡 制 得 正 构 烷烃 ， 长 链 的 正 构 烷 烃 脱 氢 生 成 单 烯 烃 ， 单 烯 烃 和 未 脱 氢 的正 构 烷 烃 在 催 化 剂 存 在 下 与 苯 反 应 生 成 烷 基 苯2、 生 产 原 料 ： 直 馏 煤 油 、 氢 气 、 苯 、 无 水 三 氯 化 铝3、 优 点 ： 工 艺 较 为 先 进 ， 产 品 质 量 较 好 ， 2-位 烷 基 苯 的 量 少 烷基苯制法的

15、原料、优点和缺点以及原理烷基苯制法 原料 优点 缺点 原理氯化法 正构烷烃、氯气、苯、无水三氯化铝 能耗低 副产盐酸回收利用困难 将正构烷烃用氯气进行氯化，生成氯代烷，氯代烷在催化剂三氯化铝存在下与苯发生烷基化反应而制的烷基苯 脱氢法 直馏煤油、氢气、苯、无水三氯化铝 工艺较为先进，产品质量较好，2-位烷基笨的量少，生产过程中茚满、萘满含量低，并对设备腐蚀小 能耗大 直馏煤油经加氢精制，分子筛脱蜡制得正构烷烃，长链的正构烷烃脱氢生成单烯烃，单烯烃和未脱氢的正构烷烃在催化剂存在下与苯反应生成烷基苯 7.2.2三氧化硫磺化法和氢氧化钠中和C12H25C6H6SO3C12H25C6H6SO3HH2O

16、C12H25C6H6NaOHC12H25C6H6SO3NaH2O 常 用 的 磺 化 方 法常用的磺化方法磺化方法 原料 优点 缺点 生产原理氯磺酸磺化法 十二烷基苯、氯磺酸、无水三氯化铝 反应条件温和，与有机物在适宜条件下几乎可以定量反应，生成的HCl可以排出，有利于反应进行完全，副反应少，产品纯度和收率高，不副产废 H2SO4,不污染环境 氯磺酸价格较贵，分子量大，引入一个SO3分子的磺化剂用量较多，生成的HCl具有强腐蚀性，操作复杂，磺化时需要惰性有机溶剂，限制了反应范围。 氯磺酸（HSO3Cl）可看作是SO3. HCl的络合物，其磺化能力仅次于三氧化硫，但反应比后者缓和。在无水条件下，

17、芳烃慢慢加到等摩尔比或稍过量的氯磺酸中进行反应，即得到芳磺酸。氨基磺酸磺化法 十二烷基苯、氨基磺酸、无水三氯化铝 所得产品无色、透明、无异味，完全可作为日用化学品原料，且对设备腐蚀性小，反应温和，易控制 氨基磺酸的价格比较贵，生产成本高 C12H25+NH2SO3HC12H25 -SO3NH4 续 表 ：续表：磺化方法 原料 优点 缺点 原理三氧化硫磺化法 十二烷基苯、三氧化硫 不生成H2O,无大量废酸，三废少；磺化能力强，反应快；用量省，接近理论量，成本低，经济合理；产品质量高，杂质少；反应速度快，磺 化在几秒内完成，设备生产率高 SO3非常活泼，反应激烈，热效应大，难以控制；所得产物粘度高

18、，散热困难，易发生多磺化、氧化等副产物 C12H25C6H6SO3C12H25C6H6SO3HH2O 7.3 十 二 烷 基 苯 磺 酸 钠 合 成 的 流 程7.3.1 直 馏 煤 油 、 氢 气 、 苯 、 无 水 三 氯 化 铝 、 三 氧 化 硫 、 氢氧 化 钠 1-反应器；2-分离器；3- -循环泵；4-冷却器； 5-老化器； 6-水化器；7-中和器；8-除雾器； 9-吸收塔 直 馏 煤 油 经 脱 氢 后 ， 十 二 烯 烃 和 苯 由 供 料 泵 进入 烷 化 器 ， 再 将 生 成 的 十 二 烷 基 苯 （ LAB） 送 入 磺化 器 1， 与 进 入 磺 化 器 的 三

19、氧 化 硫 （ 3%5%） ， 瞬 间发 生 磺 化 反 应 ， 产 物 经 气 液 分 离 器 2、 循 环 泵 3、冷 却 器 4处 理 之 后 ， 部 分 回 到 反 应 器 底 部 ， 用 于 磺酸 的 急 冷 ， 部 分 反 应 产 物 被 送 入 老 化 器 5， 调 整 反应 保 持 时 间 再 进 入 水 化 器 6成 酸 ， 最 后 经 中 和 器 7制 得 烷 基 苯 磺 酸 钠 （ LAS） 。 尾 气 经 除 雾 器 8去 酸雾 ， 再 经 吸 收 塔 9吸 收 后 放 空 。 7.4生 产 中 的 主 要 设 备 的 选 型名称 型号 规格 功能/作用烷化器 BLD4

20、3 蒸汽加热反应器，规格1000L，内锅直径1200mm，夹套直径1300mm，电动机功率4KW，搅拌速度60-100r.p.m 进行十二烷烯与苯烷基化反应磺化器 K5000L搪瓷反应釜 釜内压力：0.4Mpa，夹压力：0.6Mpa,釜内温度：-10-200 ，夹套温度：-20-180 ，容积 1000L 进行十二烷基苯与三氧化硫的磺化反应中和器 FRP反应罐 容积1000L，搅拌转速15-65r/min，密封形式填料密封 进行用氢氧化钠对十二烷基苯磺酸的中和反应 7.6工 艺 条 件 的 控 制 烷 基 化 反 应 采 用 三 氯 化 铝 为 催 化 剂 ,反 应 压 力 0.60.8MPa

21、， 温 度 30 40 ， 苯 与 烯 烃 的 摩 尔 比 约 为 10。 三 氧化 硫 在 进 入 磺 化 器 之 前 被 干 燥 的 空 气 稀 释 至 浓 度 为 3%5%，其 目 的 是 为 了 控 制 反 应 速 度 ， 减 小 因 为 反 应 速 度 带 来 的 缺陷 。 三 氧 化 硫 与 烷 基 苯 的 摩 尔 比 1:1.031.05， 反 应 温 度 控制 在 25 ,不 超 过 30 。 将 氢 氧 化 钠 配 成 10%的 溶 液 ， 通入 中 和 器 中 ， 将 pH控 制 在 78， 中 和 器 中 需 要 不 断 地 搅 拌 ，且 将 温 度 控 制 在 40 5

22、0 。7.7废 气 处 理 由 磺 化 反 应 器 排 出 的 尾 气 除 空 气 外 ， 还 夹 带 少 量 酸 雾 及 痕量 SO 3气 体 以 及 SO2气 体 ， 尾 气 进 入 静 电 除 雾 器 ， 在 强 电 场 作用 下 除 去 酸 雾 。 除 雾 后 的 气 体 进 入 填 料 吸 收 塔 ， 与 NaOH水溶 液 反 应 生 成 亚 硫 酸 钠 ， 再 经 氧 化 塔 由 空 气 氧 化 成 Na2SO4。无 废 水 和 固 体 废 物 产 生 。 三 、 安 全 操 作 与 注 意 事 项危 险 特 性 ： 遇 明 火 、 高 热 可 燃 。 与 氧 化 剂 可 发 生

23、反应 。 受 高 热 分 解 放 出 有 毒 的 气 体 。有 害 燃 烧 产 物 ： 一 氧 化 碳 、 二 氧 化 碳 、 硫 化 物 、 氧化 钠 。 安 全 操 作 及 方 法 ： 1、 密 闭 操 作 ， 加 强 通 风 。 建 议 操作 人 员 佩 戴 自 吸 过 滤 式 防 尘 口 罩 ， 戴 化 学 安 全 防护 眼 镜 ， 穿 防 毒 物 渗 透 工 作 服 ， 戴 橡 胶 手 套 。 妥善 保 管 存 催 化 剂 ， 避 免 与 水 、 水 蒸 气 和 乙 醇 等 无接 触 。2、 磺 化 剂 是 氧 化 剂 ， 特 别 是 SO3， 它 是 一 个 遇 水 则生 成 硫

24、酸 ， 同 时 放 出 大 量 的 热 ， 因 此 使 用 磺 化 剂严 格 防 水 潮 解 ， 防 止 接 触 各 种 易 燃 物 ， 以 免 发 生火 灾 爆 炸 ， 防 止 设 备 腐 蚀 ； 3、 磺 化 反 应 时 强 放 热 反 应 ， 超 温 导 致 燃 烧 反 应 ， 造 成 爆 炸 或引 起 火 灾 事 故 。 因 此 严 格 控 制 原 料 纯 度 （ 含 水 )、 投 料 顺 序 、速 度 不 能 过 快 ， 保 证 磺 化 反 应 系 统 有 良 好 地 搅 拌 和 有 效 的 冷却 装 置 ， 及 时 移 走 热 量 ， 避 免 温 度 失 控 。 磺 化 反 应 设

25、 置 安 全防 爆 装 置优点 缺点 改进方法、不生成H2O,无大量废酸， 三废少、磺化能力强，反应快、用量省，接近理论量，成本低，经济合理、产品质量高，杂质少、 反应速度快，磺化在几秒内完成，设备生产率高、能耗大 、SO3非常活泼，反应激烈，热效应大，难以控制、所得产物粘度高，散热困难，易发生多磺化、氧化等副产物 及时的将 磺化器中的产物送 入下一工段该技术的优、缺点以及改进方法 十 二 烷 基 苯 磺 酸 钠 - 危 害 具 有 极 强 的 协 同 致 癌 作 用 。 它 能 加 强 致 癌物 质 硝 基 喳 琳 氧 化 物 的 作 用 ； 由 于 苯 是 一种 脂 溶 性 物 质 ， 未

26、 漂 洗 干 净 的 衣 物 上 残 留 的苯 ， 不 仅 会 刺 激 皮 肤 引 起 瘙 痒 ， 而 且 会 通 过皮 肤 渗 入 人 体 内 ， 日 积 月 累 ， 诱 发 疾 病 。 洗衣 粉 中 的 荧 光 增 白 剂 也 是 致 癌 物 质 ， 可 使 人体 细 胞 发 生 畸 变 ， 引 发 皮 炎 和 皮 肤 瘙 痒 。 十二烷基苯磺酸钠 - 专家提醒 浴 室 洗 涤 类 、 洁 厕 类 、 厨 房 洗 涤 类 用 品 最好 分 开 使 用 ， 减 少 毒 性 ； 洗 涤 液 洗 后 的 餐 具 必 须 用自 来 水 漂 洗 两 次 以 上 ， 其 实 热 水 是 最 好 的 洗

27、 涤 剂 ，如 果 想 洗 涤 油 类 物 质 ， 苏 打 水 去 油 效 果 很 好 ， 没 有必 要 用 合 成 洗 涤 剂 ； 市 场 上 出 售 的 普 通 洗 洁 剂 仅 可去 除 农 药 残 余 ， 但 不 具 备 消 毒 、 杀 菌 功 能 ， 所 以 洗蔬 菜 水 果 不 宜 浸 泡 时 间 过 长 ， 否 则 会 使 细 菌 随 着 洗涤 残 液 进 入 人 体 ； 洗 衣 服 ， 应 尽 量 使 用 无 磷 、 无 苯 、无 荧 光 剂 的 肥 皂 粉 ， 或 者 选 用 低 磷 、 低 苯 的 洗 衣 粉 ，同 时 要 重 视 洗 衣 粉 的 毒 副 作 用 ， 不 要 乱 用 ， 用 后 要清 洗 干 净 。 谢谢观赏!Make Presentation much more fun