十二烷基苯磺酸钠.doc

十二烷基苯磺酸钠(LAS)的生产技术安徽职业技术学院化工系班级：精化1022姓名：苏仕阳学号：2010274218十二烷基苯磺酸钠(LAS)的生产技术产品简介 十二烷基苯磺酸钠(LAS)是一类应用非常广泛的阴离子表面活性剂。外观为白色或微黄色粉末，具有去污、湿润、发泡、乳化、分散、凝聚、脱脂脱墨等性能，可直接用于配制民用或工业用洗涤用品，已成为合成洗涤剂活性物的主要产品。分子式：C12H25C6H4SO3Na分子量：348.48结构式：理化指标（1）化学性质：具有去污、乳化和优异的发泡力，具有微毒（LD502000mg/kg），溶于水成半透明溶液，对碱、稀酸、硬水均较稳定，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）质量指标：活性物含量35% 无机盐 7%，pH值 78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。 二、烷基苯的生产在烷基化过程中，常用的方法有以下几种： 1、丙烯齐聚法、石蜡裂解法（乙烯齐格勒聚合法）、脱氢法 1. 丙烯齐聚法1.1生产原理4CH3CH=CH2 CH3(CH2)8CH=CH2CH3(CH2)8CH=CH2+ C12H25 1.2生产原料： 丙烯、苯、无水三氯化铝1.3 优点：热稳定好，去污力强，价格便宜 缺点：不易生物降解，造成环境公害2、石蜡裂解法（乙烯齐格勒聚合法）2.1生产原理 石蜡裂解是在高温条件下使石蜡分子中的C-C键断裂，从而制得低沸点烃类的热反应，分离得到十二烯烃，再与苯烷化得到十二烷基苯。2.2生产原料：石蜡、苯、无水三氯化铝2.3 优点:工序较短，产品性能良好缺点：过程错综复杂，副反应多（包括迭合、缩合、脱氢、异构化、环化和芳构化）3.煤油原料路线3.1氯化法1、生产原理CH3(CH2)8CH3+Cl2 CH3(CH2)8CH2Cl+HClCH3(CH2)8CH2Cl+2、生产原料：正构烷烃、氯气、苯、无水三氯化铝3、 优点：能耗低 缺点：副产盐酸回收利用困难3.2脱氢法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-位烷基笨的量少，生产过程中茚满、萘满含量低，并对设备腐蚀小 缺点：能耗大目前在我国常用的烷基化方法是脱氢法三、十二烷基苯的磺化常用的磺化法有一下三种：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生产原理C12H251.2生产原料：十二烷基苯、氯磺酸、无水三氯化铝1.3 优点：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。缺点：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。2.氨基磺酸磺化法2.1生产原理C12H25- +NH2SO3H C12H25 - -SO3NH42.2生产原料：十二烷基苯、氨基磺酸、无水三氯化铝2.3 优点: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，易控制缺点：氨基磺酸的价格比较贵，生产成本高3.三氧化硫磺化法3.1生产原理C12H25 +SO3 C12H25 SO3H3.2生产原料：十二烷基苯、三氧化硫3.3优点：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 缺点：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、氧化等副产物四、十二烷基苯磺酸钠的生产 目前在我国生产十二烷基苯磺酸钠采用脱氢法生产十二烷基苯，用三氧化硫磺化，再用氢氧化钠中和。 下面我就以此法来介绍十二烷基苯磺酸钠的生产技术。1、生产原理：C10H22CH=CH2+ C12H25 C12H25 SO3H C12H25 SO3Na2、生产原料：直馏煤油、氢气、苯、无水三氯化铝、三氧化硫、氢氧化钠 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。3.主要参数 烷基化反应采用三氯化铝为催化剂,反应压力0.60.8MPa，温度3040，苯与烯烃的摩尔比约为10。大量过量的苯不但可以减少二烷基苯的生成，还可进行脱烷基反应,使已经生成的二烷基苯重新变成单烷基苯,提高单烷基苯的收率。一般收率多在90左右。副产物主要是重质烷基苯和聚合物,还有少量的轻质气体。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4050。4.关键过程与关键技术1、烷基化苯与长链正构烯烃的烷基化反应一般在液相中进行，也有在气相中进行。通常用含质子酸和路易斯酸的物质（如HF、HBF4、HSO3或AlCl3）作催化剂。在此选用AlCl3作催化剂1.1烷化原理C10H22CH=CH2+ C12H251.2烷化过程中的反应三氯化铝作催化剂成本较低，但有泥脚生成，分离费时间。伴随的副反应多，如：Al2Cl6-C6H4-RHCl,最终生成二烷基苯和多烷基苯：由于原料烯烃中有二烯烃存在，还能生成多苯烷和茚满、萘满：与氯代烷和苯的烷化相比，烯烃在烷化过程中没有氯化氢气体生成，因此，它不能采用金属铝催化剂，只能用氢氟酸或无水三氯化铝作催化剂。以三氯化铝为催化剂的烯烃烷化反应都是在罐组式反应器中间歇或连续进行的。反应反应用搪瓷或其他耐腐蚀材料制成，有强烈的搅拌装置，可以单罐反应，也可以多罐串联操作。反应压力0.60.8MPa，温度3040，苯与烯烃的摩尔比约为10。大量过量的苯不但可以减少二烷基苯的生成，还可进行脱烷基反应,使已经生成的二烷基苯重新变成单烷基苯,提高单烷基苯的收率。一般收率多在90左右。副产物主要是重质烷基苯和聚合物,还有少量的轻质气体。2、磺化2.1磺化的机理（1）主反应（2）副反应 磺化反应由于磺化原料的性质和反应条件的影响，在主反应进行的同时，还有一系列二次反应（串联反应）和平行的副反应发生。砜的生成 芳烃磺化时，砜的产生是重要的副反应。当采用剧烈的磺化剂、反应温度较高或反应时间过长时，将有利于砜的生成。十二烷基苯磺化时生成的砜量占1左右，工艺条件及设备的改进，例如控制温度不太高、或添加甲苯磺酸钠都有利于砜量的降低。多磺酸的生成 当磺化剂用量过大，反应时间过长，温度过高特别是采用强磺化剂时，易发生多磺化现象。 五、主要设备 名称型号规格功能/作用烷化器BLD4-3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：0.4 MPa，夹压力：0.6 MPa 釜内温度：-10-200C，夹套温度：-20-180C，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1565r/min密封形式填料密封进行用氢氧化钠对十二烷基苯磺