实训一：十二烷基苯磺酸钠的合成.资料
十二烷基苯磺酸钠的合成(磺化反应)
十二烷基苯磺酸钠的合成（磺化反应）实验目的（1）掌握芳香化合物磺化原理和反应条件的确定；（2）掌握磺化产物的分离、中和方法；（3）了解十二烷基苯磺酸钠的性质和用途。
产品的性质和用途十二烷基苯磺酸钠是黄色油状体，经纯化可以形成六角形或斜方形强片状结晶．具有微毒性，已被国际安全组织认定为安全化工原料，可在水果和餐具清洗中应用。
烷基苯磺酸钠在洗涤刑中使用的量最大，由于采用了大规模自动化生产，价格低廉。
在洗涤剂中使用的烷基苯磺酸钠有支链结构(ABS)和直链结构(LAS)两种，支链结构生物降解性小，会对环境造成污染，而直链结构易生物降解，生物降解性可大于90％，对环境污染程度小。
烷基苯磺酸钠是中性的，对水硬度较敏感，不易氧化，起泡力强，去污力高，易与各种助剂复配，成本较低，合成工艺成熟，应用领域广泛，是非常出色的表面活性剂。
烷基苯磺酸纳对颗粒污垢，蛋白污垢和油性污垢有显著的去污效果，对天然纤维上颗粒污垢的洗涤作用尤佳，去污力随洗涤温度的升高而增强，对蛋白污垢的作用高于非离子表面活性剂，且泡沫丰富。
但烷基苯磺酸钠存在两个缺点，一是耐硬水较差，去污性能可随水的硬度而降低，因此以其为主活性剂的洗涤剂必须与适量螯合剂配用。
二是脱脂力较强，手洗时对皮肤有一定的刺激性，洗后衣服手感较差，宜用阳离子表面活性剂作柔软剂漂洗。
近年来为了获得更好的综合洗涤效果，LAS常与AEO等非离子表面活性剂复配使用。
LAS最主要用途是配制各种类型的液体、粉状、粒状洗涤剂，擦净剂和清洁剂等。
实验原理主要采用浓硫酸、发烟硫酸和三氧化硫等磺化剂对十二烷基苯进行磺化生成LAS，再中和制成。
本实验以发烟硫酸为磺化剂，磺化产物磺酸用氢氧化钠中和，反应方程式为：主要仪器和试剂（1）器材：托盘天平、碱式滴定管、相对密度计、二孔水浴锅、电动搅拌器、酚酞指示剂、锥形瓶(150 mL)、烧杯(100、500mL)、三口瓶(250 mL)、滴液漏斗(60 mL)、分液漏斗(250 mL)、量筒(100 mL)、温度计(0～50℃、0～100℃)、pH 试纸。
十二烷基苯磺酸钠的制备
十二烷基苯磺酸钠的制备
十二烷基苯磺酸钠（SDBS）是一种重要的表面活性剂，广泛应用于工业和生活中。
它能够使水与油相互混合，被广泛用作洗涤剂、乳化剂和泡沫剂等。
以下是十二烷基苯磺酸钠的制备过程。
1. 原料准备：
制备SDBS的原材料是苯和十二烷基磺酸，这两种原料都可以在化工市场上购买到。
其中十二烷基磺酸是一种固体，需要先将其加热至熔点（约为320℃）才能使用。
2. 反应过程：
将苯和磺酸以一定比例混合，并加入少量的过氧化二丙酮作为催化剂，然后在一定温度下进行加热反应。
反应温度通常在110℃至120℃之间，反应时间在5至6小时左右。
在反应过程中，需要不断搅拌反应溶液，保持反应均匀。
3. 纯化：
反应完成后，将反应产物加入大量的水中，并经过多次的洗涤和沉淀，最后得到SDBS 纯品。
通常需要使用氯化钠或氯化钾去除反应溶液中的无机盐和杂质，然后再使用蒸馏水进行多次洗涤和沉淀。
最后将SDBS在低温下干燥并粉碎即可得到白色粉末状的产品。
总的来说，制备SDBS的过程是比较简单的，但需要严格控制反应条件和纯化过程，以确保得到高品质的纯品。
SDBS的应用广泛，未来它仍将是重要的表面活性剂之一。
十二烷基苯磺酸钠(LAS)的生产
十二烷基苯磺酸钠(LAS)的生产技术
3.主要参数
烷基化反应采用三氯化铝为催化剂,反应压力0.6～0.8MPa，温 度30～40℃，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1:1.03~1.05，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7~8， 中和器中需要不断地搅拌，且将温度控制在40～50℃。
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
十二烷基苯磺酸钠(LAS)的生产技术
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
十二烷基苯磺酸钠(LAS)的生产技术
CH3(CH2)8CH=CH2
AlCl3
CH3(CH2)8CH=CH2+ C12H25 1.2生产原料 丙烯、苯、无水三氯化铝 1.3优、缺点 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
十二烷基苯磺酸钠(LAS)的生产技术
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、缺点 优点:工序较短，产品性能良好
十二烷基苯磺酸钠的生产技术
随着环保意识的提高和生产技术的不断进步，十二烷基苯磺酸钠的生产将更加注重环保和 节能减排。同时，新型表面活性剂的开发和应用也将为十二烷基苯磺酸钠的发展带来新的 机遇和挑战。
THANKS
感谢观看
利润空间
根据市场价格和生产规模，合理安排 生产计划，控制成本，提高产品质量， 可以获得较好的经济效益。
市场前景展望
市场需求
随着洗涤剂、化妆品、农药等领域对表面活性剂的需求不断增加，十二烷基苯磺酸钠的市 场需求呈现稳步增长趋势。
竞争格局
目前，国内十二烷基苯磺酸钠的生产企业数量较多，但规模普遍较小，产品质量和生产技 术水平参差不齐。未来，随着环保要求的提高和市场竞争的加剧，优胜劣汰的格局将更加 明显。
烷基化产物分离
反应结束后，分离出未反应的低碳烷基苯和 生成的烷基苯。
磺化反应
1 2
磺化剂
选用浓硫酸作为磺化剂，与烷基苯进行反应。
磺化反应温度和压力
在适当的温度和压力下进行，以获得较高的磺化 产率。
3
磺化产物分离
分离出未反应的烷基苯和生成的十二烷基苯磺酸。
分离与精制
分离过程
通过蒸馏、萃取等方法将 未反应的原料、副产物和 杂质从产物中分离出去。
十二烷基苯磺酸钠生产技 术
• 引言 • 生产原料与设备 • 生产工艺流程 • 质量控制与安全 • 生产实例与经济分析
01
引言
目的和背景
01
研究十二烷基苯磺酸钠的生产技 术，以提高产量和纯度，降低生 产成本，为工业应用提供优质的 产品。
02
分析当前生产技术存在的问题和 不足，寻求改进和优化的方法， 推动相关产业的发展。
干燥器
用于除去产品中的水分，提高 产品质量。
十二烷基苯磺酸钠生产方法及工艺流程
十二烷基苯磺酸钠生产方法及工艺流程首先是十二烷基苯磺酸的合成。
该反应是在一定温度和压力下，使用十二烷烃和苯反应生成十二烷基苯，再将其与浓硫酸反应生成十二烷基苯磺酸。
常用的反应温度为80-100℃，反应压力为1-3MPa。
具体操作步骤如下：1.将十二烷烃和苯按一定比例加入反应釜中，并加入适量的催化剂（如铝烷类化合物）。
2.加热反应釜至80-100℃，保持一定的反应时间（一般为4-6小时）。
3.在反应过程中，应控制反应温度和釜内压力，以保证反应的正常进行。
4.反应结束后，将反应液中的未反应十二烷烃蒸馏出来，得到十二烷基苯。
接下来是将十二烷基苯磺酸中和为十二烷基苯磺酸钠。
该反应是将十二烷基苯磺酸与苛性钠反应生成十二烷基苯磺酸钠。
常用的反应条件为常温下进行反应，具体操作步骤如下：1.将苛性钠溶解于适量的水中，制备成10-15%的苛性钠溶液。
2.将十二烷基苯磺酸与苛性钠溶液按一定比例混合，在常温下进行反应。
3.反应结束后，将溶液进行过滤，获得十二烷基苯磺酸钠。
根据以上的生产方法，可以得出十二烷基苯磺酸钠的工艺流程如下：1.将十二烷烃和苯按一定比例加入反应釜中，并加入适量的催化剂。
2.加热反应釜至80-100℃，保持一定的反应时间。
3.在反应过程中，应控制反应温度和釜内压力。
4.反应结束后，蒸馏出未反应的十二烷烃，得到十二烷基苯。
5.将十二烷基苯与浓硫酸反应，生成十二烷基苯磺酸。
6.将苛性钠溶解于水，制备成10-15%的苛性钠溶液。
7.将十二烷基苯磺酸与苛性钠溶液按一定比例混合，在常温下进行反应。
8.反应结束后，过滤得到十二烷基苯磺酸钠。
以上就是十二烷基苯磺酸钠的生产方法及工艺流程。
这个工艺流程是一个简化的描述，具体的操作过程还需要根据实际情况进行具体调整。
十二烷基苯磺酸钠生产方法及工艺流程
十二烷基苯磺酸钠生产方法及工艺流程
一、十二烷基苯磺酸钠的生产方法
1.以苯为原料，通过与正癸醇反应，进行烷基化反应，得到十二烷基苯。
2.将得到的十二烷基苯与浓硫酸反应，进行磺化反应，生成十二烷基
苯磺酸。
3.将得到的十二烷基苯磺酸与氢氧化钠反应，生成十二烷基苯磺酸钠。
二、十二烷基苯磺酸钠的工艺流程
1.烷基化反应
将苯和正癸醇按一定的比例加入反应釜中，加入适量的过磷酸铵作为
催化剂，将反应釜加热至一定温度，进行烷基化反应。
反应温度一般在
110-140摄氏度之间，反应时间根据具体情况确定。
反应完成后，将反应
产物进行分离和纯化。
2.磺化反应
将得到的十二烷基苯与浓硫酸按一定比例混合，将混合物加热至一定
温度进行磺化反应。
反应温度一般在100-120摄氏度之间，反应时间也根
据具体情况确定。
反应完成后，将反应产物进行分离和纯化。
3.还原反应
将得到的十二烷基苯磺酸与氢氧化钠按一定比例混合，在低温下进行
还原反应。
反应温度一般在0-10摄氏度之间，反应时间也根据具体情况
确定。
还原反应完成后，得到的产物中含有一定的无机盐，需要进行分离和纯化。
4.分离和纯化
通过蒸馏、结晶、过滤等方法，将反应产物中的杂质去除，得到纯净的十二烷基苯磺酸钠产品。
经过干燥和包装后，即可得到最终的产品。
总结：十二烷基苯磺酸钠的生产方法主要包括烷基化反应、磺化反应和还原反应等过程，通过适当的条件控制和分离纯化操作，最终得到纯净的十二烷基苯磺酸钠产品。
十二烷基苯磺酸钠
合成十二烷基苯磺酸钠的工作任务1．十二烷基苯磺酸钠概述十二烷基苯磺酸钠是阴离子型表面活性剂。
因生产成本低、性能好，因而用途广泛，是家用洗涤剂用量最大的合成表面活性剂。
在洗涤剂中使用的烷基苯磺酸钠有支链结构(ABS)和直链结构(LAS)两种，支链结构生物降解性小，会对环境造成污染，而直链结构易生物降解，生物降解性可大于90％，对环境污染程度小。
由于LAS具有良好的去污性能、价格便宜和易生物降解，被广泛应用于制造洗衣粉和洗涤剂。
直链烷基苯(LAB )是生产阴离子表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)的主要原料，因而LAB的生产已成为表面活性剂行业的支柱，在工业和民用上都有广泛的用途。
2．十二烷基苯磺酸钠开发任务书十二烷基苯磺酸钠产品的《产品开发任务书》如表7-1。
表7-1 产品开发项目任务书编号：XXXXXX注：一式三联。
一联技术总监留存，一联交技术部经理，一联交项目负责人。
7.2 十二烷基苯磺酸钠合成任务分析7.2.1目标化合物分子结构的分析①十二烷基苯磺酸钠的分子式：C18H29SO3Na②十二烷基苯磺酸钠的分子结构式：不难看出，目标化合物基本结构为烷基苯的结构，在烷基的对位上接有磺酸基团。
（由于十二烷基为邻对位定位基且空间位阻效应的影响，磺酸基团一般处在烷基的对位）。
7.2.2合成法路线分析对于十二烷基苯磺酸钠而言，逆向合成步骤如下：C 12H 25SO 3NaC 12H 25 相应的合成路线如下：C 12H 25C 12H 25SO 3Na7.2.3 文献中常见的十二烷基苯磺酸钠合成方法目前文献资料所载十二烷基苯磺酸钠的合成路线与上面分析的合成路线基本相同，一条是以苯、液体石蜡（正构十二烷）为出发原料的路线。
另一条是以苯、1-十二烯为出发原料的生产路线，即路线分析的路线。
此路线中第一步是由苯与1-十二烯发生C-烷基化反应，第二步是十二烷基苯的磺化反应，最后磺化产物用碱中和即成目标化合物。
下面我们将从烯烃（α-十二烯的）合成路线出发，将合成过程中需要考虑的各种因素进行剖析，找出一条相对合适的合成方案，并按此方案进行合成来实际检验方案的可行性。
十二烷基苯磺酸钠的制备
3.用途
大量用作生产各种洗涤剂和乳化剂等的 原料，可适量配用于香波、泡沫浴等化妆 品中； 纺织工业的清洗剂、染色助剂；电镀工 业的脱脂剂； 造纸工业的脱墨剂。 另外，由于直链烷基苯磺酸 的盐对氧 化剂十分稳定， 溶于水。 可适用于目前在 国际上流行的加氧化漂白剂的洗衣粉配方。
5. 磺化反应的主要影响因素
硫酸的浓度和用量： 对磺化反应的速度有很大影响。随着磺化反应的进行， 生成的水逐渐增加，硫酸的浓度逐渐下降，使磺化开始 阶段和磺化末期，磺化反应速度就可能下降几十倍，甚 至几百倍而几乎停止反应。这时的硫酸被称为“废酸”， 用“ π值”表示。为了消除磺化反应生成的水的稀释作用 的影响，必须使用过量很多的硫酸(х值)。 磺化反应温度和时间 ： 磺化温度会影响磺基进入芳环的位置和磺酸异构体的 生成比例。特别是在多磺化时，为了使每一个磺基都尽 可能地进入所希望的位置，对于每一个磺化阶段都需要 选择合适的磺化温度。低温、短时间的反应有利于α取 代，高温、长时间的反应有利于β取代。
6. 磺化产物的分离
稀释析出法(有些磺化产物在稀硫酸中的溶解度很低， 可用稀释法使其析出，这种方法的优点是操作简便， 费用低，副产物废硫酸母液便于回收和利用。) 稀释盐析法(许多芳磺酸盐在水中的溶解度很大，但是 在相同正离子的存在下，则溶解度明显下降，因此 可以向磺化稀释液中加入氯化钠、硫酸钠、或钾盐 等，使芳磺酸盐析出来)； 中和盐析法 (可用碳酸钠、氢氧化钠、氨水等中和盐 析)； 脱硫酸钙法； 溶剂萃取法。
1.反应方程式
2.产品性质
(1).白色浆状物或粉末。 (2).具有去污、湿润、发泡、乳化、分散等性 能。 (3).生物降解度>90%。 (4).在较宽的 pH 范围内比较稳定。 其钠或铵盐呈中性，能溶于水，对水硬 度不敏感，对酸、碱水解的稳定性好。 它的钙盐或镁盐在水中的溶解度要低一些， 但可溶于烃类溶剂中，在这方面也有一定的应 用价值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1快 2中 3慢 3慢 1快 2中 2中 3慢 1快
实验结果
设计正交试验对中和反应进行工艺优化
• 影响因素:温度、pH、工艺水的加入量、搅拌的作用、无 机盐的影响、磺酸中有机杂质的影响
因素 pH 水平
1
6
反应温度
工艺水的加入量 （氢氧化钠浓度）
搅拌的作用
40
10%
快
备注
2
7
45
15%
中
3
8
50
20%
十二烷基苯磺酸钠的 合成及分离
精细化工生产技术专业
实验目的
• 1、掌握烷基苯磺酸钠（LAS）的制备方法。 • 2、了解用不同磺化剂进行磺化反应的机理和反应
特点。 • 3、了解十二烷基苯磺酸钠的性质、用途和使用方
法。
实验原理
• 磺化反应是向有机分子中的碳原子上引入磺 酸基（-SO3H）的反应。
• 生成产物： 磺酸（R-SO3H）、磺酸盐（R-SO3M），或
磺化作用目的
• 功能基团 • 使产品具有水溶性、酸性、表面活性或对纤维素具有
亲和力； • 中间基团 • 将磺基转化为-OH, -NH2, -CN或-Cl等取代基； • 阻断基团 • 先在芳环上引入磺基, 完成特定反应后, 再将磺基水解
脱掉。
合成路线及工艺
1、磺化： （反应式？）
在装有搅拌器、温度计、滴液漏斗和回流冷凝器的250 mL四口瓶中，加入十二烷基苯35mL(34.6g)，搅拌下缓慢加 入质量分数98%硫酸35mL，温度不超过40℃，加完后升温 至60～70℃，反应2h。（时间温度等进一步优化）
慢
检测-----GB/T 8447-2008
• GB/T 8447-2008
表1 工业直链烷基苯磺酸钠的理化指标
项目
烷基苯磺酸含量（质量分数） %≥
游离油含量（质量分数） %≤
硫酸含量（质量分数）%≤
指标
优等品
合格品
97
96
1.5
2.0
1.5
1.5
备注
色泽/Klett≤
30
50
• 交实验报告。
磺酰氯（R-SO2CI）等。
十二烷基苯磺酸钠的合成及分离
• 认识十二烷基苯磺酸钠
• 或淡黄色粉末，能溶于水，十二烷基苯磺酸钠是中性的， 对水硬度较敏感，不易氧化，起泡力强，去污力高，易与 各种助剂复配，成本较低，合成工艺成熟，已被国际安全 组织认定为安全化工原料，可在水果和餐具清洗中应用， 是一种阴离子表面活性剂。
2、分酸：
将上述磺化混合液降温至40～50℃，缓慢滴加适量水 (约15mL)，倒入分液漏斗中，静止片刻，分层，放掉下层 (水和无机盐)，保留上层(有机相)。
合成路线及工艺
3、中和（反应式）
配制质量分数10%氢氧化钠溶液80mL，将其加入250m L四口瓶中约60～70mL，搅拌下缓慢滴加上述有机相，控制 温度为40～50℃，用质量分数10%氢氧化钠调节pH=7～8， 并记录质量分数10%氢氧化钠总用量。（时间温度等进一步 优化） 4、盐析：于上述反应中，加入少量氯化钠，渗圈试验清晰 后过滤，得到白色膏状产品。
反应温度
1
1 60
2
1 60
3
1 60
4
2 70
5
2 70
6
2 70
7
3 80
8
3 80
9
3 80
反应时间
1 1.0 2 1.5 3 2.0 1 1.0 2 1.5 3 2.0 1 1.0 2 1.5 3 2.0
磺化剂用量 搅拌速度
1 50% 2 60% 3 70% 2 60% 3 70% 1 50% 3 70% 1 50% 2 60%
合成路线及工艺
• 磺化反应
•Hale Waihona Puke 向有机化合物分子中的碳原子上引入磺基(-SO3H)的
反应称作磺化，生成的产物磺酸（R-SO3H）、磺酸盐
（R-SO3M）或磺酰氯（R-SO2Cl）。
•
过量硫酸磺化：大多数芳香族化合物的磺化采用此法。
反应生成的水使硫酸浓度下降、反应速率减慢，因此要用
过量很多的磺化剂。难磺化的芳烃要用发烟硫酸磺化。
•
解决方法：共沸去水磺化 用于从苯和氯苯制苯磺酸
和对氯苯磺酸。特点是将过量6～8倍的苯蒸气在120～180
℃通入浓硫酸中，利用共沸原理由未反应的苯蒸气将反应
生成的水不断地带出，使硫酸浓度不致下降太多，此法硫
酸的利用率高。因磺化时用苯蒸气，又简称气相磺化。
设计正交试验对磺化反应进行工艺优化
因素 水平
• 在洗涤剂中使用的十二烷基苯磺酸钠有支链结构（ABS） 和直链结构（LAS）两种，支链结构生物降解性小，会对 环境造成污染，而直链结构易生物降解，生物降解性可大 于90％，对环境污染程度小。
• 认识十二烷基苯磺酸钠
• 但十二烷基苯磺酸钠存在两个缺点，一是耐硬水较差，去 污性能可随水的硬度而降低，因此以其为主活性剂的洗涤 剂必须与适量螯合剂配用。二是脱脂力较强，手洗时对皮 肤有一定的刺激性，洗后衣服手感较差，宜用阳离子表面 活性剂作柔软剂漂洗。