Transcript 阴离子表面活性剂生产技术

第二章 表面活性剂
Chapter2 Surfactant
第三节 磺化和硫酸化与
阴离子表面活性剂生产技术
Chemical Engineering Department
第三节 磺化和硫酸化与
阴离子表面活性剂生产技术
 复习回顾
一、磺化反应
R
二、硫酸化反应
R-OSO3 Na
SO3 Na
三、主要品种及生产工艺
R-CH2-COO Na
羧酸盐
R-OSO3 Na
硫酸酯盐
O
R
SO3 Na
磺酸盐
R-O
P
OM
O-R
磷酸酯盐
2
三、主要品种及生产工艺
（三）磺酸盐








烷基苯磺酸盐
烷基磺酸盐
烯基磺酸盐
琥珀酸酯磺酸盐
脂肪酰胺磺酸盐
烷基萘磺酸盐
石油磺酸盐
木质素磺酸盐
3
（四）硫酸酯盐
１、脂肪醇硫酸盐（AS）
①硫酸化 ②老化
R OH + 2SO3
R O
③中和
SO3Na
生产工艺：膜反应器，三氧化硫硫酸化
２、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）
①硫酸化 ②老化
R O CH2CH2
OH + 2SO3
n
③中和
R O CH2CH2
O-SO3Na
n
生产工艺：膜反应器，三氧化硫硫酸化
３、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸盐
①硫酸化 ②老化
R
O CH2CH2
OH + 2SO3
n
③中和
R
O CH2CH2
O-SO3Na
n
4
（五）磷酸酯盐
磷酸酯化：氧原子上引入亲油基
高碳脂肪醇（C12-C18）
高碳脂肪醇、烷基酚聚氧乙烯醚
R OH
R O-PO3 M
R O CH2CH2
R
P2O5 , PCl3 , or POCl3
OH
n
O CH2CH2
磷酸化
OH
n
KOH
R O CH2CH2
R
 表面活性剂常用中和剂
NaOH
中和
O CH2CH2
CH2CH2-OH
HO-H2CH2C
CH2CH2-OH
O-PO3 M
n
Ｍ为钾、钠、二乙醇胺或三乙醇胺
CH2CH2-OH
HN
O-PO3 M
n
N
CH2CH2-OH
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四、阴离子表面活性剂生产技术
（一）直链烷基苯磺酸钠（LAS）
1、直链烷基苯的磺化
 用发烟硫酸磺化
 用三氧化硫磺化
2、直链烷基苯磺酸的中和
 影响中和工序及产物质量的因素
 中和生产工艺及设备
（二）硫酸酯盐
 脂肪醇硫酸盐
 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐
1、直链烷基苯的磺化
（1）用发烟硫酸磺化
 影响因素：硫酸浓度、温度、传质过程（反应泵
的转速）
 生产操作过程
计量进料→
反应泵磺化
（冷却、循
环）→老化
→分酸
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（2）用三氧化硫磺化
 空气干燥
干燥空气
的用途
硫磺燃烧（燃硫法）制SO2
SO2空气转化制SO3
SO3-空气混和物磺化
空气干燥
的方法
 三氧化硫制取
冷却干燥
吸附干燥
制SO2：硫磺燃烧（燃硫法）
制SO3：SO2空气转化
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（2）用三氧化硫磺化
 三氧化硫磺化的工艺流程与设备
磺化工艺
的特点
气-液非均相反应
扩散控制反应
放热量大
磺化工艺
的关键
强化传热和传质
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多釜串联连续化工艺流程
磺化
磺化
老化
水化
烷基苯
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膜式反应器磺化工艺流程
 膜式反应器类型
列管式结构：借助管
内流动液膜进行气液反
应，管外使用载热流体
导入或导出反应热。
目的：强化传热和传质
膜式磺化：将有机原
料用分布器均匀分布于
直立管壁四周，呈液膜
状自上而下流动，气相
三氧化硫与液膜接触反
应。
①
②
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降膜反应器类型
分配
反应
冷却
夹套
外冷却
夹套
内冷却
夹套
分离
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 膜式反应器磺化和硫酸化工艺流程图
烷基苯
脂肪醇
脂肪醇醚
α-烯烃
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return
（一）直链烷基苯磺酸钠（LAS）
2、直链烷基苯磺酸的中和
影响中和工序及产
物质量的因素
中和生产工艺及设
备
主浴式外循环连
续中和
主浴式内循环连
续中和
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磺化成套装置 www.yatai.cn
本装置是以连续多管膜
式反应器为基础的磺化
（硫酸化）装置，此装
置以洗涤剂工业中使用
的所有主要原材料生产
磺酸和活性物，如：十
二烷基苯、直链烷基苯、
醇类、月桂醚、 α-烯烃
等。
装置有二种控制方
式：仪表控制和计算机
控制。
装置的基本配置：
-------
空气干燥
熔硫和计量
return
燃硫与SO3的生成
膜式磺化或硫酸化
中和反应
装置生产能力：从500Kg/h到3000Kg/h
尾气处理
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（二）硫酸酯盐
1、工艺原理及影响因素
(１)脂肪醇硫酸盐（AS）
R-OH + 2SO3
硫酸化
极快
R-O-SO2-O-SO3H
R-O-SO2-O-SO3H + R-OH
焦硫酸酯
老化
稍慢
2R-O-SO3H
烷基硫酸单酯
(２)脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）
①硫酸化 ②老化
R O CH2CH2
OH + 2SO3
n
③中和
R O CH2CH2
O-SO3Na
n
SO3-空气混和物硫酸化
生产工艺：膜反应器，强化传热和传质
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2、烷基硫酸酯盐生产流程-SO3膜式硫酸化
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离心喷雾干燥及流程
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小 结 summary
三氧化硫连续磺化生产过程；
三氧化硫磺化工艺中干燥空气的用途：三个方面
三氧化硫磺化工艺的特点、关键及设备；
膜式反应器的类型、结构；
三氧化硫膜式反应器应用：磺化、硫酸化
作
业
P61 5题（书面）、6题（思考）
补充：简述三氧化硫磺化工
艺中①干燥空气有哪三方面
用途②磺化工艺的特点、关
键及设备
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