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三氧化硫磺化类表面活性剂的发展现状,一起来看看吧

作者:admin 发布日期: 2020-10-17 二维码分享
磺化和硫酸化产品发展现状

可被SO3磺化或硫酸化的官能团主要分为四大类;苯环、醇羟基、双键、酯基的α碳,对应的常规原料为烷基苯、脂肪醇(醚)、烯烃、脂肪酸甲酯,典型产品为工业直链烷基苯磺酸盐(以下简称LAS)、AS、AES、AOS和MES。下面将按照可被SO3磺化的有机官能团进行区分,今天我们介绍下现有磺酸/硫酸盐类表面活性剂的发展现状。

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烷基芳基磺酸盐
烷基芳基磺酸盐是指以芳环为有机官能团,与三氧化硫进行磺化反应制得的一类磺酸盐表面活性剂,典型的产品有LAS、长链烷基苯磺酸盐、重烷基苯磺酸盐、石油磺酸盐和烷基二苯醚双磺酸盐等。
(1)工业直链烷基苯磺酸盐
LAS是由烷基苯经磺化、老化、水解、中和得到。LAS通常以烷基苯磺酸的形式储存及销售,实际使用时用碱中和。国内也有部分企业将磺酸中和成钠盐,以钠盐的形式销售。LAS具有良好的润湿、乳化、泡沫和去污力,与其他表面活性剂(AOS、AES、AEO)配伍性好,在洗衣粉、洗洁精和洗衣液等家用洗涤领域具有广泛的应用。LAS的缺点是抗硬水能力差,在使用时通常需要加入钙、镁离子螯合剂。另外,LAS的脱脂性较强,对皮肤有一定的刺激性。据2019年不完全统计,规模以上企业烷基苯磺酸产销量分别为58.83万吨和55.83吨。国内主要生产企业均采用UOP工艺,用石油化学品C10-13烷烃脱氢产物与苯在HF催化下反应得到烷基苯。我国“富煤、贫油、少气”的资源禀赋决定了煤炭在我国能源战略中的重要地位。发展煤制油技术,将煤炭转化为油品和精细化学品,可降低我国对石油资源的依存度。费托合成重质油主要组分是烷烃/烯烃的混合物,其中烯烃含量约50%左右,将这部分烯烃与苯烷基化反应制备烷基苯,一方面可以提高费托合成重质油的附加值,实现煤制油产品的多元化和高端化;另一方面可以降低对石油基原料的依赖程度。国内某公司实现了以费托重质油为原料制备烷基苯的产业化。
(2)长链烷基苯磺酸盐
长链烷基苯磺酸盐通常是指碳链长度大于13的一类表面活性剂,在我国三次采油中具有良好的应用性能,常与重烷基苯磺酸盐配伍使用。某知名石化以HF为催化剂,将重液蜡脱氢产物(长链烷烃/烯烃混合物)与苯(或二甲苯)烷基化反应,制备了长链烷基苯,然后用SO3膜式磺化制得长链烷基苯磺酸,完成了中试。研究发现,现有烷烃(C10-C13)脱氢催化剂NDC-8用于长链烷烃脱氢反应时,催化剂寿命减少一半左右。也有部分企业以AlCl3离子液体为催化剂,长链α-烯烃(C16、C18)为烷基化剂,与二甲苯反应制备长链烷基苯,然后磺化得到长链烷基苯磺酸。
(3)重烷基苯磺酸盐
重烷基苯磺酸盐是我国某知名油田驱油用的主要表面活性剂之一,其原料重烷基苯是十二烷基苯生产过程中的副产物,收率较低(<10%),来源受到一定限制。重烷基苯组分较为复杂,主要包括烷基苯、二烷苯、二苯烷、烷基茚满、萘满等。重烷基苯通常会经过精馏切割成轻、重馏分,称为1#重烷基苯、2#重烷基苯,其中1#重烷基苯主要成分为C13以上的长链烷基苯,2#重烷基苯为高沸物,组成较为复杂。由于重烷基苯中含有的茚满、萘满属于高活性组分,磺化时磺化器易于结焦,需要频繁清洗磺化器,使得设备维护成本增加。另一方面,不同厂家之间、同一厂家不同批次之间重烷基苯产品组成会有一定的差异,这样就造成了磺化产品的质量不稳定,相应地驱油剂配方也需要进行调整,进而增加了配方工程师的工作量。
(4)石油磺酸盐
石油磺酸盐是以石油馏分油进行SO3磺化制得的一类表面活性剂,在油田三次采油中具有广泛的应用。石油磺酸盐的制备通常以应用目标油田当地的石油馏分油为原料。石油磺酸盐的主要生产企业采用气体SO3膜式磺化工艺、液体SO3釜式磺化工艺、气体SO3喷雾磺化工艺。
(5)烷基二苯醚双磺酸盐
烷基二苯醚双磺酸盐是一类分子中含有双磺酸基亲水基的功能性表面活性剂,在乳液聚合、民用及工业清洗、纺织印染等方面具有特殊的应用。同传统的单磺酸盐类表面活性剂(如LAS)相比,双磺酸基赋予其一些特殊的物化性能,在20%的强酸、强碱、无机盐和漂白剂溶液中均有很好的溶解性和稳定性。烷基二苯醚的磺化产物烷基二苯醚双磺酸粘度极大,一般以二氯乙烷为溶剂,采用釜式磺化工艺制备。
以上就是我们今天所分享的内容。

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