改性重烷基苯磺酸盐表面活性剂的合成及性能
重烷基苯磺酸生产工艺流程
重烷基苯磺酸生产工艺流程
1. 原料预处理
- 对原料苯进行预热和净化处理,去除杂质。
- 将烷烃(如正辛烷或正壬烷)加热至适当温度,使其气化。
2. 苯烷基化反应
- 将预处理后的苯和烷烃气体在催化剂(如铝氯化物)存在下进行反应。
- 反应温度控制在60-120°C,压力为1-5atm。
- 反应生成烷基化苯。
3. 焦硫酸化
- 将烷基化苯与浓硫酸(98%以上)混合。
- 在90-120°C温度下进行反应。
- 反应生成烷基苯磺酸和副产物二氧化硫。
4. 中和/盐析
- 使用氢氧化钠或氢氧化钾溶液中和烷基苯磺酸溶液。
- 形成烷基苯磺酸钠或钾盐,并析出。
5. 盐洗涤
- 用水洗涤烷基苯磺酸盐,去除杂质和未反应物。
6. 酸化分离
- 将洗涤后的盐加入浓硫酸溶液中。
- 分离出烷基苯磺酸和副产物硫酸钠/钾。
7. 烷基苯磺酸精制
- 通过过滤、蒸馏或结晶等方法对烷基苯磺酸进行精制。
8. 干燥包装
- 将精制后的烷基苯磺酸干燥。
- 包装入适当容器,准备出售或使用。
重烷基苯磺酸广泛应用于洗涤剂、乳化剂、电镀添加剂等领域,具有良好的表面活性和乳化性能。
整个生产过程需要严格控制温度、压力等参数,并注意环保措施,确保产品质量和环境友好。
烷基苯磺酸盐类表面活性剂研究及评价
1 . 国产 烷基 苯磺 酸盐 表 面活 性剂 与 国外 同类 表面 活性 剂 的结 构相 似, 以单核 烷基 苯磺酸 盐为 主 , 包含 少量 的二烷 基苯 磺酸 盐和 环烷基 苯
磺 酸盐 等 。
从产 品 目前 的应 用实 践 来看 ,表 面活 性 剂的分 子 量应该 有 二定 的 分布 范围 ,以 提高 与原 油的 配伍 性 ,但原 料过 于复 杂 ,也会 造成 影 响 产 品质 量 因素 的复杂 化 ,给产 品 的稳 定性 带来 影 响。 与石 油磺酸 盐相
4 . 油 水比是 影 响烷基 苯 磺酸 盐在 油水 中分配 的一 项重 要 因素 。油
水比增 大, 烷 基苯 磺酸盐 的分配损 失随之增 大。
1 . 1 在较 低 的浓度下 能使 油水形 成超低 界面张 力
三元 复合驱 体 系很 重要 的一 个特 性是 可 以大 幅度 降低 油水之 间的界 面
对 比 ,重烷 基苯 的组 成还 是相 对 比较 清晰 的 。到 O 。 气体 的磺 化 工艺 生产 烷基 苯磺 酸 盐表 面活 性
剂 可 以使 磺化反 应进 行 的较 完全 , 副 反应 少, 产 品结构 以单 核烷 基苯 磺
酸 盐 为主 , 平均 当量 和 当 量分 布与 大庆 原 油的平 均 相对 分子 质 量相 匹 配, 有 良好 的化学稳定 性 。 3 . 烷 基 苯磺 酸盐 在界 面张 力特 性及 其 他三 元复 合驱 评 价指 标上 均 达 到甚至 超过 了国外 同类 表面活 性剂, 适用 于弱碱化 三元复合 体系嗍。
三 、界 面 张 力 性 能 评 价
三元 体 系在较 宽 的活 性剂浓 度 ( O . 0 2 5 ~ 0 . 2 w t %) 和弱 碱浓 度 ( O . 5
磺酸盐类表面活性剂
磺酸盐类表面活性剂简述表面活性剂,凡加入少量而能显著降低液体表面张力地物质,统称为表面活性剂.它们地表面活性是对某特定地液体而言地,在通常情况下则指水. 无论何种表面活性剂,其分子结构均由两部分构成.分子地一端为非极亲油地疏水基,有时也称为亲油基;分子地另一端为极性亲水地亲水基(如—、—、—、—等),有时也称为疏油基或形象地称为亲水头.两类结构与性能截然相反地分子碎片或基团分处于同一分子地两端并以化学键相连接,形成了一种不对称地、极性地结构,因而赋予了该类特殊分子既亲水、又亲油,便又不是整体亲水或亲油地特性.表面活性剂地这种特有结构通常称之为“双亲结构”.表面活性剂分子因而也常被称作“双亲分子”. 由于其特具地结构特点,因此给这类物质带来许多特性, 如乳化、分散、润湿、渗透、去污、起泡、消泡、防水、抗静电、柔软、杀菌等.表面活性剂地分类方法很多,根据其分子构成地离子性分成离子型、非离子型等,阴离子表面活性剂, 特别是磺酸盐类阴离子表面活性剂, 在所有表面活性剂中较为重要.本文以常用地磺化剂为线索, 叙述了磺酸盐类表面活性剂制备方法、产品地主要性质和在各行各业中地主要用途.一.磺酸盐类活性剂地合成及其主要用途石油磺酸盐和烷基苯基磺酸盐这两种传统地磺酸盐表面活性剂地合成及性质有大量地文献进行了报道.石油磺酸盐是由富芳烃原油或馏分磺化得到地产物, 烷基苯基磺酸盐包括烷基磺酸盐、烷基苯基磺酸盐、重烷基苯基磺酸盐等.在磺酸盐型阴离子表面活性剂中, 以石油磺酸盐型最为普遍.石油磺酸盐作为化学采油用剂具有表面活性高、原料易得、生产工艺简单、成本较低、配伍性好等特点, 受到普遍关注, 进入了先导性实验.烷基碳数为地重烷基苯磺酸盐可与我国大多数油田地原油形成超低界面张力体系, 因而成为重要地驱油用表面活性剂.链烃磺酸盐. 烯烃磺酸盐()它地主要成分是: 烯烃磺酸盐和羟基磺酸盐.早在世纪年代末, 烯烃磺酸盐就已经通过烯烃地磺化反应而工业化了, 产物组成为: , 约; , 约; 二磺酸盐, 约.与钙镁离子生成地盐仍然是一种较好地表面活性剂, 具有抗盐性好、油水界面张力低、良好地起泡力和泡沫稳定性等特点, 其生物降解性比烷基苯磺酸盐好, 与烷基硫酸盐( )接近, 因而对人体和环境温和, 尤其适用于配制重垢低磷或无磷洗衣粉.此外, 又由于热稳定性好、乳化能力强, 在工业清洗、石油开采及输送等领域具有相当可观地应用前景.. 链烃磺酸盐以石蜡为原料磺化得到地磺酸盐通常是单磺酸、二磺酸或多磺酸地混合物. 等用, 二醇或烷基内酯,实验室合成了十二烷双磺酸盐.且实验表明,以石蜡烃为原料磺化产物中单磺酸盐地活性最高.脂肪酸( 酯)磺酸盐. 磺基琥珀酸酯磺基琥珀酸酯盐按酯基个数可分为两大类: 单酯盐和双酯盐.磺基琥珀酸酯表面活性剂地合成所用原料主要为顺丁烯二酸酐、脂肪酸及亚硫酸盐等.合成工艺比较成熟:( )顺酐与羟基(或胺基)化合物酯化( 缩合); ( )酯(或胺)与亚硫酸盐或亚硫酸氢盐加成( 磺化) .单酯类表面活性剂对皮肤比较温和, 因而其衍生类地磺基琥珀酸( 酰胺)活性剂在日用化学品中地应用非常广泛.双酯盐产品因具有较低地表面张力( 其水溶液表面张力可达 ), 并以其优良地渗透和润湿分散性作为渗透剂、分散剂、抗静电剂而广泛应用于农业、皮革、纺织、化妆品、金属去垢、合成树脂、洗涤等方面.. 脂肪酸羟基乙烷磺酸盐近年来研究地椰油基羟基乙烷磺酸盐是一种温和地阴离子表面活性剂, 结构像两性表面活性剂等研究表明, 该表面活性剂具有优良地起泡、乳化、洗涤和分散性能, 不伤皮肤、眼睛.由于其稍显酸性, 它比肥皂更温和, 因而脂肪酸地酰酯磺酸盐广泛用于洗涤剂和日用品中.其合成方法有:( )脂肪酰氯与羟基乙烷磺酸在无水或水丙酮介质中℃进行反应.( )羟基乙烷磺酸钠与脂肪酸反应.( )氯化烷基磺酸盐同无水脂肪酸钠在℃反应芳基或脂肪醇醚磺(硫)酸盐. 饱和醇(或酚)醚磺酸盐将烷基酚或脂肪醇在碱性条件下与环氧乙烷或环氧丙烷加成制得烷基酚醚, 再通过磺化反应制成烷基酚醚硫酸盐表面活性剂( 如 ).常用氯磺酸作为磺化剂, 用脂肪醇作起始原料就可得到脂肪醇醚硫酸盐.. 不饱和脂肪醇醚磺酸盐这类结构地表面活性剂是由封端地不饱和脂肪酸或它们地醚醇类化合物通过气相磺化、一步水解、中和和皂化得到.它具有高起泡能力、优异地洗涤性能和生态友好性能.、芳基烷烃磺酸盐芳基烷烃基磺酸盐不同于传统地烃基芳基磺酸盐( ), 前者磺酸基团连接在烷烃链地末端, 后者磺酸基团直接连接在芳环上.新型地烷基磺酸盐表面活性剂地芳环与烯烃地加成反应可以在更多地位置上进行, 芳环上更多位置可用于取代反应.合成方法:采用烯烃和为原料在降膜磺化反应器中直接得到粗产物烯烃磺酸(含少量磺内酯), 再将烯烃磺酸与芳烃(如苯、萘、取代苯和取代萘)在超强酸催化剂下进行烷基化反应制备芳基烷基磺酸盐.、磺酸盐型三聚表面活性剂三聚表面活性剂是由一个连接基团将传统地三个表面活性剂在其头基或接近头基处连接起来而组成地.以三聚氯氰、正己胺,正辛胺,十二胺,十四胺,二乙烯三胺等为原料,可成功合成了种不同碳链长度地磺酸盐型三聚表面活性剂.表征实验证明,其有着良好地表面活性,能够显著地降低水地表面张力等优良特性.二、结束语磺酸盐表面活性剂分子不仅可按照不同地用途和需要对分子进行专门设计以满足多种应用领域地特殊需求, 而且原料来源广泛, 可以取自矿物石油, 也可取自动植物, 其研究开发和应用非常地广泛, 尤其是对脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐表面活性剂、芳基或脂肪醇醚磺酸盐、脂肪酸酯磺酸盐地研究异常活跃.展望我国对磺酸盐表面活性剂地研究和开发地未来, 磺酸盐表面活性剂种类繁多, 要深入研究各系列产品结构与性能地关系, 找出适合各种实际应用地结构, 对按功能设计地目标分子地性能进行预测,推动性能优异、原材料易得地磺酸盐性表面活性剂地开发, 对综合利用基本有机化工原料和工业应用具有重要意义.三、参考文献、郑延成, 韩冬, 杨普华,磺酸盐表面活性剂研究进展[]精细化工,;、 , , , ,,. , () ().、 , , ,,. () –.、王迎宾,谢文磊,淳宏,王涛,磺酸盐类表面活性剂地合成和应用现状[]四川化工,,;、李晨,胡志勇,朱海林,磺酸盐型三聚表面活性剂地合成及其表面活性[]化工中间体,;、赵修太,陈立峰,彭绪勇,孟繁梅,白英瑞. 驱油用磺酸盐表面活性剂地研究进展[] 化学研究.、谭中芳,薛岩.石油磺酸盐合成工艺筒析[]科技论坛.、刘伟. 磺酸盐类表面活性剂地制备方法及产品地性质与用途[] 山东轻工业学院学报.、汪茂先. 磺基琥珀酸脂肪醇聚氧乙烯醚单酯二钠盐地合成及其性质. 日用化学工业, , : .。
磺酸盐类表面活性剂的合成和应用现状
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3 脂肪酸(酯)磺酸盐表面活性剂
24
烷基苯磺酸钠的化学结构、性能及制备工艺分析
烷基苯磺酸钠的化学结构、性能及制备工艺分析李桂玲【摘要】@@ 1 前言rn烷基苯磺酸钠(Alkyl Benzene Sulfonate)是阴离子表面活性剂中最重要的一个品种,也是我国合成洗涤剂活性物的重要来源.据统计,目前全球每年用于洗涤剂的烷基苯磺酸钠在100万吨左右,数量可观.【期刊名称】《中国洗涤用品工业》【年(卷),期】2010(000)002【总页数】4页(P45-48)【作者】李桂玲【作者单位】南风化工集团股份有限公司,山西,运城,044000【正文语种】中文烷基苯磺酸钠(Alkyl Benzene Sulfonate)是阴离子表面活性剂中最重要的一个品种,也是我国合成洗涤剂活性物的重要来源。
据统计,目前全球每年用于洗涤剂的烷基苯磺酸钠在100万吨左右,数量可观。
自1936年由美国国家苯胺公司开始生产烷基苯磺酸钠以来,迄今已有60多年的历史,一直受到使用者的欢迎和生产者的重视。
近十几年来,尽管合成洗涤剂生产技术和产品结构发生了很大变化,但是无论现在还是可见的将来,该表面活性剂仍将是合成洗涤剂活性物的主要原料。
本文将从化学结构与性能的关系及其制备工艺等方面对烷基苯磺酸钠进行综合阐述。
烷基苯磺酸钠是一种黄色油状液体,经纯化后,它可以形成六角形或斜方形薄片状结晶。
烷基苯磺酸盐的通式为:式中:R为烷基,R′为H或烷基。
其疏水基为烷基苯基,亲水基为磺酸基。
早期的烷基苯磺酸钠产品为四聚丙烯苯磺酸钠。
因支链烷基苯磺酸盐的生物降解性差,自20世纪60年代中期起,正构烃为原料的直链烷基苯磺酸盐(Linear Alkyl Benzene Sulfonate,简称LAS)逐渐成为主流产品。
LAS一般由十二个碳组成,平均分子量为323。
工业直链烷基苯磺酸钠外观为棕褐色油状粘稠液体,为有机弱酸,30℃时密度约为1050kg/m3。
产品水溶性好,用水稀释时产生热,具有良好的去污、湿润、乳化能力和泡沫性能,以及良好的生物降解性,在酸性、碱性和某些氧化物(如次氯酸钠、过氧化物等)溶液中稳定性好,是优良的洗涤剂和泡沫剂。
重烷基苯磺酸钠
重烷基苯磺酸钠重烷基苯磺酸钠,简称SAS,是一种表面活性剂。
它由一长链烷基苯磺酸分子和钠离子组成,具有良好的乳化、分散、增稠、润湿和清洁等性能。
SAS广泛应用于日化、医药、纺织、食品、油田等行业,是一种重要的化工原料。
一、SAS的性质1. 外观:白色至淡黄色粉末。
2. 化学式:C18H29NaO3S。
3. 分子量:348.48。
4. 溶解性:易溶于水,微溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
5. 稳定性:稳定于酸、碱、盐等环境下。
二、SAS的制备SAS的制备方法主要有以下几种:1. 直接磺化法:将长链烷基苯和浓硫酸在适当条件下进行反应,生成烷基苯磺酸。
再将烷基苯磺酸与氢氧化钠反应,生成SAS。
2. 间接磺化法:将长链烷基苯和氯磺酸在适当条件下进行反应,生成烷基苯磺酰氯。
再将烷基苯磺酰氯与氢氧化钠反应,生成SAS。
3. 合成剂法:采用一定的合成剂,将长链烷基苯和苯磺酸钠在适当条件下进行反应,生成SAS。
三、SAS的应用1. 日化行业:SAS是一种优良的表面活性剂,可用于洗发水、沐浴露、洗涤剂、牙膏、化妆品等产品中,具有良好的清洁、起泡、润湿、护肤等效果。
2. 医药行业:SAS可用于制备胶囊、片剂、注射剂、眼药水等药品,具有良好的分散、稳定、渗透、吸附等性能。
3. 纺织行业:SAS可用于纺织助剂中,可提高染料的分散性和渗透性,使染色均匀,色牢度高。
4. 食品行业:SAS可用于食品添加剂中,可作为乳化剂、增稠剂、稳定剂等,改善食品的质地和口感。
5. 油田行业:SAS可用于油田化学品中,可作为增稠剂、乳化剂、清洗剂等,用于油井注水、清洗管道等作用。
四、SAS的安全性SAS是一种安全、无毒、无致癌作用的化学品,但在使用过程中仍需注意以下几点:1. 避免长时间接触皮肤和眼睛,如不慎接触,应及时用清水冲洗。
2. 避免吸入粉尘,如有不适应立即到空气新鲜处休息。
3. 避免与酸、碱、氧化剂等物质混合,以免发生化学反应。
4. 存放时应放在阴凉、干燥、通风良好的地方,远离火源和易燃物。
表面活性剂洗涤剂的成分及性能
表面活性剂洗涤剂的成分及性能表面活性剂洗涤剂又称水剂清洗剂,一般是由表面活性剂、洗涤助剂和添加剂组成的;一、表面活性剂1.主要表面活性剂品种表面活性剂是水剂清洗剂中的主要成分,通常使用的主要有以下品种。
(阴离子表面活性剂目前洗涤剂中仍大量使用阴离子表面活性剂,而非离子表面活性剂的用量正在日益增加,阳离子和两性离子表面活性剂则使用量较少。
这主要是由表面活性剂的性能和经济成本决定的最早使用的阴离子表面活性剂是肥皂,曲于它对硬水比较敏感,生成的钙、镁皂会沉积在织物和洗涤用具的器壁上影响清洗效果,因此已被其他表面活性剂所取代。
目前肥皂主要在粉状洗涤剂做泡抹调节剂使用,由于它易于与碱土金属离子结合,所以在与其他表面活性剂结合使用时,可起到“牺牲剂”作用,以保证其他表面活性剂作用充分发挥。
直链烷基苯磺酸钠盐(LAS) 由于有良好的水溶性,较好的去污和泡沫性,比四聚丙烯烷基苯磺酸盐(ABS)的生物降解性好,而且价格较低,所以是目前洗涤剂配方中使用最多的阴离子表面活性剂。
其他一些常用的阴离子表面活性剂有仲烷基磺酸盐(SAS)、α—烯烃磺酸盐(AOS)、醇硫酸盐(FAS)、—磺基脂肪酸酯盐(MES)、脂肪酸聚氧乙烯醚硫酸盐(AES),虽然可以渭单独作为洗涤剂主成分,但通常是与直链烷基苯磺酸盐配合使用。
其中仲烷基磺酸盐(SAS)水溶性比LAS好,不会水解广陛能稳定,常用于配制液体浙溜α—烯烃磺酸盐(AOS)抗硬水性、泡沫性、去污性好,对皮肤刺激性低牛因此多用于皮肤清洁剂。
其中尤以含碳原子数在14~18的α—烯烃磺酸盐性能最好。
脂肪醇硫酸盐(FAS)是重垢洗涤剂中常用的阴离子表面活性剂,有去污力强的优点厂它的缺点是对硬水比较敏感,因此使用的配方中必须加螯合剂。
d—磺基脂肪酸酯盐(MES)是以油脂等天然原料制成的,生物降解性好,对人体安全,是近年来开发的新品种,随着人们对保护环境的重视,它日益受到人们的重视二MES是一种对硬水敏感性低、钙皂分散力好,洗涤性能优良的新品种,缺点是会水解,使用时要加入适当稳定剂。
重烷基苯磺酸盐
重烷基苯磺酸盐重烷基苯磺酸盐是一种重要的界面活性剂,广泛应用于日化、化妆品、药品、印染、涂料、洗涤剂等行业。
一、概述重烷基苯磺酸盐(Alkylbenzenesulfonates,简称ABS)是一种阴离子表面活性剂,通常由直链和支链烷基苯磺酸盐混合而成,具有优异的表面活性、乳化和润湿性能。
它是一类高效、低毒、高生物降解性的界面活性剂,是市场上应用广泛的一类表面活性剂。
二、结构特点ABS的结构中,烷基链(烷基)部分主要为直链或支链烷基,通常烷基链长度为10~14个碳原子,苯环上带有磺酸根(SO3-),是一类结构简单的阴离子表面活性剂。
ABS的烷基链长度不同会影响其水溶性和表面张力等性质。
烷基链较短的ABS水溶性强,表面张力低,适用于润湿和乳化作用;而烷基链较长的ABS水溶性差、表面张力高,更适用于起泡作用。
三、制备方法ABS的制备方法主要有磺化法、汞催化法、氯化法、Flaguer法等。
其中磺化法是最为普遍的方法,将苯乙烯和硫三氧化硫(SO3)反应,生成苯磺酸,再加入烷基苄溶液反应,生成ABS。
四、应用领域ABS的应用领域非常广泛,在日用化学品、医药制品、农药、染料、涂料、油漆、印染等行业都有应用。
在洗涤剂中,ABS作为主要表面活性剂,能够很好地起到清洁和去污的作用。
在个人护理产品中,ABS作为合成和防腐剂,运用广泛。
在家庭用品中,ABS可作为清洁剂、洗洁精等表面活性剂。
五、结论重烷基苯磺酸盐是一种重要的界面活性剂,在工业生产和日常生活中有广泛的应用。
具有良好的表面活性、润湿性、泡沫性等优异性能,能够很好地满足不同领域的需求。
随着环保和可持续发展的理念日渐普及,ABS也在研发中不断提升性能,降低对环境的影响,为人类创造更加美好的生活。
烷基苯磺酸盐类表面活性剂的合成及性能研究
RE FI NI NG AND CHEMI C AL I NDUS T RY 7
烷 基苯 磺 酸 盐 类表 面活 性剂 的合成 及性 能研 究
渠 文 学
( 大庆石化公 司实业公司 , 黑龙江 大庆 1 6 3 7 1 4 )
摘要 : 通过分子设计 , 经酰基化 、 格氏反应 、 加氢还原、 磺化及中和等反应 , 制备 了烷烃碳链一定 、 芳 环在烷烃链指定位置的烷基芳基磺酸盐。经红外光谱分析 , 验证了合成该表面活性剂的中间体 的 结构与分子设计相符合 。测定了合成的烷基芳基磺酸盐的临界胶束浓度和表面张力。并分析了表
上的 1 个烷基有分支的苯磺酸盐 , 而对多支链 的烷
[ 2 ]Ga y l o r d N G, Me h t a R, K u m a r V,e t a 1 . Hi g h d e n s i t y
p o l y e t h y l e n e — - g — - ma l e i c a n h y d r i d e p r e p a r a t i o n i n p r e s e n c e o f
烷基苯磺酸盐类表面活性剂具有较好的降低 油、 水 界 面 张力 的 能力 , 而 且 价 格 低 廉 。 目前 , 国
基苯磺 酸盐的研究较少 , 这主要是 因为烷基苯磺 酸盐不易分离提纯。合成纯的烷基苯磺酸盐类化 合物可为研究复杂烷基苯磺 酸盐结构与性能间的 关系提供依据n 。
内外 的研究大多集 中在直链烷基苯磺酸盐或苯环
5 8 1 — 5 9 0 .
[ 3 ]C l a r k D C, B a k e r W E, Wh i t n e y R. P e r o x i d e — i n i t i a t e d c o m o n o m e r
三采表活剂重烷基苯磺酸盐的工业化生产
维普资讯
4 8
赵 贤俊等: 三采袁 活剂重烷基 苯磺 酸盐的工业化生产
20 0 7年第 9期
2 12 空气 部 分 ..
TI 03 ~ 1 2 FI 0 ~ 1 20
中和 反 应 为 强 放 热 反 应 , 反 应 温 度 不 易 控 其
三采表 活剂 重烷 基 苯磺 酸 盐 的 工 业 化 生 产
赵 贤俊 , 彦 波 , 孙 帅 虎 , 丽文 , 陈 于克 i f , 1
( 庆 油 田化 工 有 限公 司 技 术 开 发 研 究 院 。 龙 江 大 庆 13 5 ) 大 黑 6 4 3
摘
要: 本文详细 介绍了பைடு நூலகம்工业重烷基苯 经过切割后有 效组分 通过开米 松公 司的降膜 磺化装 置磺 化
Z A in— u , U a H O Xa jn S N Y n—b ,S A ,C N L —w n Y e— i o HU I Hu HE i e , U K l
( x l ao n ee p et ntue aigOl il hm c n ut . t., a ig13 5 ,C ia E po t nadD vl m n Istt,D qn iFedC e ia Id syCo ,Ld D qn 6 4 3 hn ) ri o i l r
烷基苯磺酸盐表面活性剂的界面性能研究
21 0 1年 2月
化 学 工 业 与 工 程 技 术 Jo r a fCh mia n u ty & En ie rn u n l e c lI d sr o g n e ig
Vo. 2 NO I 3 .1 Fe , O1l b.2 面 性 能 研 究
fa t n o 2 s0 6 ,v lmefa t no — e tn li 1 6 . Th o s n erca e so s3 1× 1 ~ mN/ r ci fNaCO3i . o o u rci f p na o s . o elwe titra iltn ini . 0 m.
Re e r h o n e f c e f r a c f a k lb nz ne s lo t u f c a t s a c n i t r a e p r o m n e o l y e e u f na e s r a t n
Y ANG a Zh o,WANG Fu n pig,LIG n a g,LIY e a g,ZHANG o n u xin Gu 厅 g,ZHENG o Zh u
( qng Pe r e Da i tolum n tt t H ua uiI tt e, H a bi 50 27,Ch n I s iu e, r ns iut r n1 0 i a) Ab ta t sr c :Fo nd fa ky e z n u f na e s f t nt ih if r ntlng h ofc r n c i e pr p r d T h fe t urki s o l lb n e e s lo t uraca sw t d fe e e t a bo han ar e a e . eefcs
表面活性剂考试题
1.表面活性剂的分子结构有一个共同特点,其分子结构有两部分组成,一部分是极性的亲水基团,另一部分是非极性的亲油基团,这种特殊结构称为两亲结构。
2.最古老的硫酸化油是土耳其红油,是蓖麻油硫酸化产物。
3.烷基苯磺酸钠是目前消耗量最大的表面活性剂品种,也是我国合成洗涤剂活性物的主要品种。
4.在阴离子表面活性剂中,产量最大、应用最广的是磺酸盐型,其次是硫酸盐型。
5.硫酸酯盐类表面活性剂中,目前产量最大,应用最广泛的是脂肪醇硫酸脂盐和脂肪醇聚氧乙烯醇酸脂盐。
6.最早问世的一种琥珀酸双脂璜酸盐是渗透剂OT。
7.AES:代表的表面活性剂的名称为十二烷基醚硫酸钠,AOS代表的表面活性剂的名词为α-稀基磺酸盐,LAS代表的表面活性剂的名词为直链烷基苯磺酸钠。
8.用多肽混合物代替氨基酸与油酰氯缩合可制得N-油酰基多缩氨基酸钠,名为雷米邦-A。
9.两性离子表面活性剂与其它表面活性剂最大和最根本的区别是其在溶液中显示出独特的等电点性质。
10.非离子表面活性剂的亲水性可以用浊点来衡量。
11.在阳离子表面活性剂中最重要、产量最大、应用最广的是季铵盐型阳离子表面活性剂,主要用作柔软剂、抗静电剂、抗菌剂等。
12.表面活性剂溶液中开始大量形成胶团的浓度叫临界胶束浓度,即cmc,胶团有一个重要的性质是能增加在溶剂中原本不溶或微溶物的溶解度,这称为增溶作用。
13.增溶作用是被增溶物进入胶束,而不是提高了增溶物在溶剂中的溶解度,并不是一般意义上的溶解。
14.在临界溶解温度Tk时,该表面活性剂的溶解度就等于其临界胶束浓度。
15.表面活性剂分子在溶液内部自聚形成各种不同结构、形态和大小的分子有序组合体,其中最常见的是胶束或胶团。
16.乳状液的不稳定性有三种表示方式:分层、变型和破乳。
17.乳液用符号w/o表示油包水型,用符号0/w表示水包油型。
18.以接触角表示润湿性时,通常将θ=90°作为润湿与否的标准。
θ>90°为不润湿,θ<90°为润湿,θ越小润湿性越好。
重烷基苯磺酸盐
重烷基苯磺酸盐
重烷基苯磺酸盐是一种化学物质,常用作表面活性剂,是许多化学工
业生产中的重要原料。
它由苯环和烷基组成,烷基长度不同,常见的
有十二烷基苯磺酸钠(SDS)和十六烷基苯磺酸钠(SLS)等。
这些化合物在工业和日常生活中的应用非常广泛,下面我们就详细介绍一下
重烷基苯磺酸盐的使用和应用。
首先,它们是优秀的表面活性剂,可以降低水与油之间的界面张力,
使得水可以更容易地与油相混合。
因此,它们广泛用于洗涤剂、肥皂、洗发水、牙膏、化妆品的配方中。
此外,它们还用于金属加工和精密
机器制造中,可以起到清洁和腐蚀保护的作用。
其次,它们还有一些特殊的应用。
例如,SDS常用于电泳分析中,作
为电解质和分离试剂;SLS则常用于药品制剂中,作为辅助溶剂和乳
化剂。
此外,它们还可以用于石油化工、纸浆制造、染料合成等领域。
除了以上应用外,还有一些潜在的应用。
例如,近年来有研究发现,
重烷基苯磺酸盐具有抗菌和抗炎作用,可以用于医药领域。
此外,一
些研究还发现,它们能够催化氧化反应,可用于环保领域。
然而,重烷基苯磺酸盐也存在一些潜在的危险性。
例如,它们可能会
对环境和生态造成影响。
同时,一些研究表明,长期接触重烷基苯磺
酸盐可能会对皮肤和眼睛产生刺激和损伤。
综上所述,重烷基苯磺酸盐是一种重要的化学物质,在众多领域中具
有大量应用。
但与此同时,我们也要注意它们可能带来的潜在危险性,采取有效措施保护环境和健康。
重烷基苯磺酸盐的界面性质和驱油机理
金钊 刘双喜 尚滨( 油 田化 工集 团东 吴分公 司表 活剂厂 , 黑龙 江 大 庆 1 6 3 0 0 0 )
摘要 : 重烷基苯磺酸盐是一种 重要 的化学物质 , 用于石油开采, 是石 油开 采中常使用的表面活性 剂。 它的原料组成配比比较 复杂, 在烷
关键词 : 重烷基 苯磺 酸盐 ; 界面性质 ; 驱油机理
重烷 基苯 磺酸盐是 一种烷 基苯烷 和磺化 物这 两种物 质在 发生化学 反应之后而 产生的复合 型的化学物 质 , 它用作一种表 面活性 剂 , 在油 田开采 中被广 泛应 用 , 三次采 油过程 中为 了保
证石 油的 质量 , 要对生 产设 备进行 适 当的改进 , 除 此之 外为 了 满足开 采生产要求 , 还要对 充当表面活性 剂作用 的重烷基苯磺
氧化 钠与磺化 产物 进行 中和 , 石油 醚萃取 出反应 物 , 在 蒸除 水 分后 , 对无水 的乙醇进行两 、 三次 的脱盐 , 在真空的环境 下一直
到 恒 重 状 态 为 止 。
( 2 ) 实验得 出的界面性质与 驱油 机理 ①界 面性 质。 通过 实验 可知 , 经过 长达2个 小时 的原 油与 矿 化水 测得 的界 面张 力数值 可知 , 实验 中我 们测 得矿 化 度在 0~1 0 g- L 的范 围之 内 , 按 照 由高到 低的 顺序对 界面张 力大 小排 列 , 测 得的界面 张力大小 基本在5 g- L 以上 , 通过 数据可 知, 重烷 基苯磺 酸盐 的界面 张 力的数值 还是很 大 的, 如 果界面 张 力过 高 , 在 与矿化水 的混 合时 , 不容易被稀 释 , 即 重烷 基苯磺 酸盐 与原油 的比例成分 多 , 矿化水 比例少 , 导致亲水能 力下降 , 影 响重烷基苯磺酸盐 在采油 中的优 势发挥 。 ②驱油机理 。 界 面性 质与驱油 机理是 相辅相 成的关 系 , 界 面性 质对于驱油机 理有重要 的影响 , 界面张力 的大 小决定着 驱
表面活性剂表面活性剂烷基苯磺酸钠的生产
乳化剂:亲油基与油的分子结构越相近,则亲合性与相容性 越好。
亲油基中带弱亲水基的表面活性剂,其显著特点是起泡力弱。
化学结构与性能
六、分子大小的影响
★ 在同一品种的表面活性剂中,随亲油基中碳原子数目的增 加,其溶解度、CMC等有规律地减小,但在表面活性上,则 有明显的增长。
☆ 一般的经验是: 表面活性剂分子较小的,其润湿性、渗透作用比较好;分
表面活性剂表面活性剂烷基苯磺 酸钠的生产
学习目的与要求: ◇掌握表面活性剂是一种具有双亲性结构的有机化合物, 具有亲水、亲油的性质,能起乳化、分散、润湿、起泡、 消泡、洗涤等作用,广泛应用于洗涤剂、纺织、皮革、农 药、化妆品、食品、金属加工等工业部门。 ◇理解磺化反应、硫酸化反应、乙氧基化反应的基本原理 和影响因素以及理解阴离子表面活性剂及非离子表面活性 剂主要类别及典型品种的结构、性质、生产工艺及主要的 操作技术。 ◇了解表面活性剂的特点和分类。
子较大时,其洗涤作用、分散作用等性能较为优良。 在不同品种的表面活性剂中,大致也以相对分子质量较大
的洗涤力为较好。
化学结构与性能
七、表面活性剂的生物活性
毒性、杀菌力 阳离子表面活性剂 非离子表面活性剂 阴离子表面活性剂
八、表面活性剂的生物降解
◇ 定义:表面活性剂被微生物分解(有机部分最后分解 成为H2O及CO2)的过程,称为表面活性剂的生物降解。
表面活性剂化学结构与生物降解性的关系
表面活性剂的亲油基原料
一、脂肪醇 按原料来源:合成醇、天然醇 目前,工业上以石油为原料生产醇(饱和脂肪醇) 的路线主要有三条: 1、羧基合成醇 2、齐格勒合成醇 3、正构烷烃氧化制仲醇
表面活性剂的亲油基原料
化工加工中的表面活性剂制备技术
化工加工中的表面活性剂制备技术近年来,表面活性剂作为一项重要的化工材料,在化工加工中越来越受到重视。
表面活性剂是一种具有良好表面张力降低和能够增强吸附能力的物质,不仅在日常生活和消费品中广泛使用,而且在工业中具有广泛的应用,包括清洁剂、乳化剂、稳定剂、润滑剂、发泡剂等。
因此,表面活性剂的制备技术研究成为化工领域中的热点。
一、表面活性剂的基本特性表面活性剂的物理化学性质与化学结构密切相关。
表面活性剂可以分为两类:阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂。
阴离子表面活性剂是一种以碳骨架为主链,带有亲水性极位酸根的疏水基,如十二烷基苯磺酸钠。
而阳离子表面活性剂则是一种以碳骨架为主链,带有亲水性极位氨基的疏水基,如十二胺基碘化铵。
表面活性剂不仅具有降低表面张力和增加吸附能力的特性,还能形成胶束,改变溶液的流变学、热力学、表面化学等性质,因此在工业生产中有广泛的应用。
例如,洗涤剂的清洁能力主要取决于其表面活性剂的种类、含量和结构,而高速润滑油则需要添加特定的表面活性剂来改善其黏度和流动性能。
二、表面活性剂的制备技术表面活性剂的制备技术可以分为物理合成法和化学合成法两种。
物理合成法是指通过物理手段,如高压、高剪切力、超声波等将疏水基和亲水基结合在一起。
化学合成法则是通过化学反应使疏水基和亲水基结合在一起,从而形成表面活性剂。
1. 物理合成法高压法制备表面活性剂是最早期的物理合成法之一。
高压法通常使用一种低分子量的烷基酸乙酯和一种亲水性的氨基醇或羟基化的脂肪醇进行反应,形成一种缩合产物。
高压缩合反应通常在300-700 MPa的压力下进行,反应时间为数小时或数十小时。
超声波辅助溶解法是另一种物理合成表面活性剂的方法。
利用超声波的“空化”作用使疏水基和亲水基混合后,产生局部高温高压的条件,使疏水基与亲水基进行化学反应。
2. 化学合成法不同于物理合成法,化学合成法是将疏水基和亲水基通过化学反应结合形成表面活性剂。
常用的化学合成方法有合成脂肪酸铵盐法、烷基苯磺酰氯法、烷基硫酰氯氯化法等。
重烷基苯磺酸盐
重烷基苯磺酸盐
重烷基苯磺酸盐是一种常见的有机化合物,它是由苯环上的一个或多个氢原子被烷基取代,然后与磺酸反应而得到的盐类。
这种化合物具有很多重要的应用,例如作为表面活性剂、染料、催化剂等。
重烷基苯磺酸盐的制备方法有很多种,其中最常见的是烷基化反应和磺化反应。
烷基化反应是将苯环上的氢原子用烷基取代,通常使用烷基卤化物和金属钠作为反应物。
磺化反应则是将烷基苯化合物与浓硫酸反应,生成相应的磺酸盐。
这两种反应都需要在适当的温度和反应时间下进行,以保证反应的效率和产物的纯度。
重烷基苯磺酸盐具有很好的表面活性,因此被广泛应用于洗涤剂、乳化剂、泡沫剂等领域。
它们可以降低液体表面张力,使得水分子更容易渗透到污渍中,从而起到清洁的作用。
此外,重烷基苯磺酸盐还可以用作染料的分散剂,使得染料颗粒更加均匀地分散在溶液中,从而得到更加鲜艳的颜色。
重烷基苯磺酸盐还可以作为催化剂的载体,用于有机合成反应中。
它们可以提供良好的反应环境,促进反应的进行,同时还可以提高反应的选择性和产率。
此外,重烷基苯磺酸盐还可以用于制备其他有机化合物,例如酰胺、酰氯等。
重烷基苯磺酸盐是一种非常重要的有机化合物,具有广泛的应用前景。
它们可以用于洗涤剂、染料、催化剂等领域,为人们的生活和
工作带来了很多便利。
未来,随着科技的不断发展,重烷基苯磺酸盐的应用领域还将不断扩大,为人类创造更多的价值。
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性剂的性能 ,目前 国内复合驱所用表面活性剂主要 进行磺化 、中和,制得改性重烷基苯磺酸盐表面活性
是石油磺酸盐和烷基苯磺酸盐 [2】,但现有驱油用表 剂 ,反 应原 理如 下 。
面活性剂的高浓度 、高成本严 重制约 了复合驱技术 的大规模矿场应用 ,高能效低成本 的驱油用表面活
0 Il
从 图 3可 以看 到 ,重 烷 基 苯 磺 酸 盐 在 弱 碱
Na,CO 体 系 中降低油水 界面张力 的能力 有 限,界
面张力仅为 10~mN·m~,而改性重烷基 苯磺 酸盐
与弱 碱 Na CO 复配后 可 以降低 油水 界 面张力 到
10~mN·in~。其原 因可能在于酰化 改性使重烷基
0
c
’
性 剂成 为石 油 工程 师们 的研 究热 点 。本 文 以重烷 基 苯为原料 ,开发 出一种适用 于弱碱体系的改性磺酸 盐表面活性剂 ,与传统表面活性剂相 比其使用浓度 可 大 幅度 降低 。
0
R
"--(CH2)n-R,
\= =/
SO3Na
重烷基苯磺酸盐 以氯磺酸为磺化剂直接对重烷
苯分子增加一个长碳链 ,增大了其磺酸盐的亲油性 和分子 中疏水基的有效体积 ,使表面活性剂在油水 界面上更易于紧密排列 ,从而使界面张力大幅度降 低 。
动 ,2929cm~、2859cm 分 别 是 亚 甲基 的伸 缩 振 动
峰,1688 em 为与苯环共轭羰基 的 C=O伸 缩振动 ,
4
化 工 技 术 与 开 发
第 45卷
红外光谱分析 ,结\斟果 见图 1。 ● O 0 O O 0 O 0 O O O
盐降低油水界面张力的性能进行对 比评价 。配制溶 液 表 面活性 剂 (粗 品 )浓度 0.3%、Na 力 见 图 3。
3.2 改 性 重烷 基 苯磺 酸盐 表 面活 性 剂 的临 界 胶 束 浓度
以 1:l(v/v)的水 /异丙醇混合溶液作为溶剂 , 以石 油 醚 (60~90 ̄C)为 萃取 剂萃 取 分去 表 面活性 剂 粗品中的未反应油 ,减压旋干溶剂和水 ,即得到提纯 的表 面 活性剂 。
l-2 实验仪 器
3 实验 结果讨论
Tx500C界 面 张力仪 ,JuLAB0 F12循 环水 浴 ,
(中国石油新疆 油 田分公司实验检测研究 院,新疆 克拉玛依 834000)
摘 要 :对 重烷 基苯进行 了酰基化改性 ,然后 以氯磺酸为磺化 剂进行磺化 ,合成一 种改性重烷基苯磺 酸盐表
面活性剂 。对所合成 的改性重烷基苯磺酸盐进行 了性 能评价 ,结果表 明,其临界胶束浓度约3.0×10-5 mol·L- (约为
第 45卷 第 1期 2016年 1月
化 工 技 术 与 开 发
Technology & Development of Chemical Industry
Vo1.45 No.1 Jan.2016
改性重烷基苯磺酸盐表 面活性剂 的合成及性能
任敏 红 ,胡 君 ,刘 娜 ,陈权 生
20mg·L- );当Na2CO,浓度为1.2%时,表面活性剂浓度在0.005%--0.05%范围均可获得10~mN·m- 的超低界面张力 。表
面活性剂浓度为0.01%时 ,Na2CO 浓度在0.8%以上时体 系油水界面张可以达到超低 。与重烷基苯磺酸盐相 比,所合成
的表面活性剂活性高 ,使用浓度低 。
关键词 :表面活性剂 ;改性重烷基苯 ;AsP复合驱 ;弱碱体系;超低界面张力
中图分类号 :TQ 423
文献标识码 :A
文章编号 :1671.9905(2o16)01-0003-03
原油是一种不可再 生的资源 ,常规采油技术仅 能采 出 1/3左右的原油储量。复合驱油技术能够大 幅度 降低油水界面张力 ,驱动水驱油后剩余的残余
‘
g
●
1641cm~、1564crn 为 苯 环 C=C骨 架 的 伸 缩 振 动 ,
Z
1162cm~、1070cm 为 磺 酸 基 S=O的 伸 缩 振 动 ,
859cm~、810cm 为 苯 环 上 的取 代 峰 。红 外 分 析 证
恒
明 了改 l生重烷 基 苯磺 酸盐 的结 构 。
2 实验 方法
2.1 表 面 活性 剂的 合成
油,提 高油 田的最终采收率。包括 ASP复合驱在 内
以二氯 乙烷为溶剂 ,以无水三氯化铝催化重烷
的各项 3次采油技术已在各油 田逐步推广应用 [1】。 基苯和脂肪酰氯发生酰基化反应 ,在重烷基苯苯环
复合驱技术中的关键要素之一是驱油用表面活 上 引入长碳链 ,然后再用氯磺酸对改性重烷基苯
波 数 /cm 图 1 改 性重 烷基 苯磺 酸盐 的 红外 光谱 图 Figure 1 FTIR spectra of the modif ied heavy alkyl benzene sulfonate
由 于 样 品 含 有 水 分 ,在 3439cm 处 出 现 一 个 很 强 的 吸 收 峰。2951cm 是 甲基 的对 称 伸 缩 振
1 实验 材料 与仪器
1.1 实验 材料 重 烷 基苯 ,脂 肪 酰 氯(工业 品 ),氯 磺 酸(化学
纯 ),无水三氯化铝 ,碳酸氢钠 ,异丙醇 ,氢氧化钠 ,无 水硫 酸镁 ,石 油 醚(6O 90℃ ,分析 纯 )。
基苯 进行 磺 化 、中和及 合 成 。 2.2 表面 活性 剂样 品的提 纯
RE一2000旋 转 蒸 发 仪 ,EQUINOX55红 外 光 谱 仪 , 3.1 表 面 活性 剂的 红外 分析
RH basic 1磁力搅拌器 ,DDS—l1 电导率仪 。
对合 成 的改性 重烷 基 苯磺 酸盐 表 面活性 剂进 行
作者简介 :任敏红 (1973.),男 ,高级工程师 ,现从事油田化学及环境工程相关研究工作。E-mail:renmh@petrochina.con.cn 收 稿 日期 :2015.11-06