烷基苯磺酸磺化所用磺化剂及比较
精细有机合成技术：磺化方法
该法适用于沸点较低易挥发的芳烃（如 苯、甲苯）的磺化。所用硫酸不宜过高，一 般为92%～93%。
O NO2 130℃
+ ClSO3H 二氯苯
O NO2 SO3H + HCl
O
O
若用过量很多的氯磺酸磺化，所得产物是芳磺酰氯。
ArH + ClSO3H
ArSO3H + HCl
ArSO3H + ClSO3H
ArSO2Cl + H2SO4
如果单独使用氯磺酸不能使磺酸全部转化成磺酰氯时，可加入少量的氯化亚砜：
NH2
H2SO4
NH3 HSO4
180-190℃ -H2O
NH2 SO3H
分子内重排
NH2
SO3H
对氨基苯磺酸
烘焙磺化法的方式
➢① 芳 胺 与 硫 酸 等 摩 尔 量 混 合 制 得 固 态 硫 酸 盐 ， 然 后 在 烘 焙 炉 内 于 180～230℃下进行烘焙；
➢②芳胺与硫酸等物质的量混合直接在转鼓式球磨机中进行成盐烘焙；
共沸脱水磺化采用的磺化设备也为铸铁 或铸钢制成，带有夹套，长径比为1.5～2:1， 比普通反应锅大。
3.氯磺酸磺化法
氯磺酸的磺化能力仅次于SO3，比硫酸强，是一种强磺化剂。 用氯磺酸磺化，根据氯磺酸用量不同，可制得芳磺酸或芳酰氯。
有机物慢慢地加入到氯磺酸中， 反过来加料会产生较多砜副产物。对 于固体有机物则有时需使用溶剂，常 用的溶剂有硝基苯、邻硝基乙苯、邻 二氯苯、二氯乙烷、四氯乙烷、四氯 乙烯等。
典型化学反应的危险性分析：重氮化、烷基化、磺化
典型化学反应的危险性分析:重氮化重氮化重氮化是使芳伯胺变为重氮盐的反应。
通常是把含芳胺的有机化合物在酸性介质中与亚硝酸钠作用，使其中的胺基(－NH2)转变为重氮基(－N＝N－)的化学反应。
如二硝基重氮酚的制取等。
重氮化的火灾危险性分析：(1)重氮化反应的主要火灾危险性在于所产生的重氮盐，如重氮盐酸盐(C6H5N2Cl)、重氮硫酸盐(C6H5N2H504)，特别是含有硝基的重氮盐，如重氮二硝基苯酚[(NO2)2N2C6H2OH]等，它们在温度稍高或光的作用下，即易分解，有的甚至在室温时亦能分解。
一般每升高10℃，分解速度加快两倍。
在干燥状态下，有些重氮盐不稳定，活力大，受热或摩擦、撞击能分解爆炸。
含重氮盐的溶液若洒落在地上、蒸汽管道上，干燥后亦能引起着火或爆炸。
在酸性介质中，有些金属如铁、铜、锌等能促使重氮化合物激烈地分解，甚至引起爆炸。
(2)作为重氮剂的芳胺化合物都是可燃有机物质，在一定条件下也有着火和爆炸的危险。
(3)重氮化生产过程所使用的亚硝酸钠是无机氧化剂，于175℃时分解能与有机物反应发生着火或爆炸。
亚硝酸钠并非氧化剂，所以当遇到比其氧化性强的氧化剂时，又具有还原性，故遇到氯酸钾、高锰酸钾、硝酸铵等强氧化剂时，有发生着火或爆炸的可能。
(4)在重氮化的生产过程中，若反应温度过高、亚硝酸钠的投料过快或过量，均会增加亚硝酸的浓度，加速物料的分解，产生大量的氧化氮气体，有引起着火爆炸的危险。
烷基化烷基化(亦称烃化)，是在有机化合物中的氮、氧、碳等原子上引入烷基R—的化学反应。
引入的烷基有甲基(－CH3)、乙基(－C2H5)、丙基(－C3H7)、丁基(－C4H9)等。
烷基化常用烯烃、卤化烃、醇等能在有机化合物分子中的碳、氧、氮等原子上引入烷基的物质作烷基化剂。
如苯胺和甲醇作用制取二甲基苯胺。
烷基化的火灾危险性：(1)被烷基化的物质大都具有着火爆炸危险。
如苯是甲类液体，闪点－11℃，爆炸极限1．5％～9．5％；苯胺是丙类液体，闪点71℃，爆炸极限1．3％～4．2％。
十二烷基苯磺酸钠详解
十二烷基苯磺酸钠详解十二烷基苯磺酸钠，化学式C18H29NaO3S，又称为十二烷基苯磺酸钠，是一种具有表面活性剂性质的有机化合物。
它由十二烷基苯磺酸与钠氢化合而成，可溶于水，并具有良好的表面活性，因此广泛应用于各个领域。
磺化是指在有机化合物中引入磺酸根基团。
磺化反应一般使用磺酰氯（SO2Cl2）、磺酐（SO3）或磺酸酐（SO2(OR)2）等进行。
在磺化反应中，磺酰氯是最常用的反应试剂。
磺化反应是一种重要的有机合成反应，可以使有机物的性能发生明显改变。
在十二烷基苯磺酸钠的结构中，十二烷基为长链烷基，具有疏水性，苯环则带有亲水性。
这种结构使得十二烷基苯磺酸钠同时具有疏水基和亲水基，因此具有明显的表面活性剂性质。
十二烷基苯磺酸钠是一种阴离子表面活性剂，它的主要作用是改善物质的润湿性和分散性。
具体来说，十二烷基苯磺酸钠可以使水能够更好地润湿固体表面，并使液体更容易渗透到固体内部。
此外，它还可以改善颗粒状物质的分散性，使颗粒间的吸附力减小，从而使颗粒更好地分散在液体中。
由于具有良好的润湿性和分散性，十二烷基苯磺酸钠广泛应用于日常生活和工业生产中。
在日化产品中，十二烷基苯磺酸钠常用于制作洗衣粉、洗涤剂、洗发水、肥皂等。
它可以增加洗涤剂的洗涤力，使洗涤剂在水中更快地形成泡沫，提高洗涤效果。
在工业生产中，十二烷基苯磺酸钠可用作乳化剂、分散剂和润滑剂等。
此外，十二烷基苯磺酸钠还具有一定的抗菌和消毒作用。
它可以破坏细菌细胞膜的完整性，抑制细菌的生长和繁殖。
因此，在医药和卫生领域中，十二烷基苯磺酸钠也被用于制备消毒剂、洗手液、口腔漱口液等。
总结起来，十二烷基苯磺酸钠是一种具有表面活性剂性质的有机化合物，广泛应用于各个领域。
它具有良好的润湿性、分散性和抗菌作用，可以改善物质的性质和效果。
磺化反应副反应及特点
.磺化反应特点及副反应1.磺化反应是一种平衡的可逆反应磺化是典型的亲电取代反应，以硫酸为磺化剂，以最常见的芳环的磺化为例，反应过程一般认为如下：从上式可以看出，是正离子对芳环进行进攻，正离子的浓度和体系中的含水量有重要的关系，因为反应是平衡反应，水量越少正离子越多。
2.磺酸基容易被水解芳磺酸在含水的酸性介质中，会发生水解使磺基脱落，是硫酸磺化历程的逆反应。
对于有吸电子基的芳磺酸，芳环上的电子云密度降低、磺基难水解。
对于有给电子的芳磺酸，芳环上的电子云密度较高，磺基容易水解。
介质中酸离子浓度愈高，水解速度愈快，因此磺酸的水解采用中等浓度的硫酸。
磺化和水解的反应速度都与温度有关，温度升高时，水解速度增加值比磺化速度快，因此一般水解的温度比磺化的温度高。
3.磺酸的异构化磺化时发现，在一定条件下，磺基会从原来的位置转移到其它的位置，这种现象称为“磺酸的异构化”，在有水的硫酸中，磺酸的异构化是一个水解再磺化的过程，而在无水溶液中则是分子内的重排过程。
温度的变化对磺酸的异构化也有一定的影响，在苯、萘及其衍生物中将有论述。
4.副反应磺化反应最主要的副反应是形成砜，特别是在芳环过剩和磺化剂活性强（如发烟硫酸、三氧化硫、氯磺酸）的时候。
如：用三氧化硫磺化时，极易形成砜，可以用卤代烷烃为溶剂，也可以用三氧化硫和二氧六环、吡啶等的复合物来调节三氧化硫的活性。
发烟硫酸磺化时，可通过加入无水硫酸钠，抑制砜的形成。
无水硫酸钠在萘酚磺化时，可抑制硫酸的氧化作用。
四.磺化反应的影响因素1.被磺化物的结构磺化反应是典型的亲电取代反应，当芳环上有给电子基团时，磺化反应较易进行，如-Cl、-CH2、–OH、–NH2，磺基进入该类取代基的对位。
磺基所占的空间较大，所以邻位的产品较少，特别是当芳环上的取代基所占空间较大时尤为明显。
从表7-2-01可以看出，在烷基苯磺化时，邻位磺酸的生成量随烷基的增大而减少。
芳环上有吸电子基团时，对磺化反应不利。
烷基苯磺酸生产工艺
烷基苯磺酸生产工艺烷基苯磺酸是一种常见的表面活性剂，具有广泛的用途。
其生产工艺主要包括烷基苯合成、磺化反应、分离和精制以及终端处理等环节。
本文将详细介绍烷基苯磺酸的生产工艺。
1. 烷基苯合成烷基苯合成是烷基苯磺酸生产的第一步，主要在高温高压条件下进行。
原料包括苯和长链烯烃，在催化剂的作用下，经过反应合成烷基苯。
此反应需在700-800°C的高温下进行，压力约为10-30MPa。
2. 磺化反应磺化反应是将烷基苯转化为烷基苯磺酸的第二步。
在80-100°C的温度下，烷基苯与硫酸进行磺化反应，生成烷基苯磺酸。
在这个过程中，需要控制反应温度和硫酸的浓度，以确保反应的顺利进行。
3. 分离和精制经过磺化反应后，得到的产物中包含了烷基苯磺酸、未反应的烷基苯以及硫酸等组分。
因此，需要经过分离和精制环节，以得到高纯度的烷基苯磺酸。
通常采用的方法包括：通过沉降分离去除硫酸和未反应的烷基苯；通过结晶、离子交换或萃取等方法进一步提纯烷基苯磺酸。
4. 终端处理终端处理主要包括包装和储存等环节。
经过分离和精制得到的烷基苯磺酸可以进一步进行干燥、粉碎、包装等处理，以满足市场对不同规格产品的需求。
同时，为了确保产品质量和安全运输，还需要对产品进行严格的检测和储存管理。
总之，烷基苯磺酸的生产工艺涉及多个环节和复杂的操作条件控制。
为了获得高质量的产品，需要严格控制原料质量、工艺参数以及设备运行状况。
同时，针对生产过程中可能出现的异常情况，应制定相应的应对措施，以确保整个生产过程的稳定和顺利进行。
此外，对于所产生的三废进行处理，以减少对环境的影响，实现绿色生产。
随着科技的不断发展，新的技术和设备不断涌现，将进一步推动烷基苯磺酸生产工艺的优化和提升。
烷基苯磺化的主要技术与磺化方法
烷基苯磺化的主要技术与磺化方法1.烷基二苯醚的制备工艺与操作步骤将一定量的加入到反应釜A(图2-2)中，同时加入催化剂和，用量为的0.5％。
然后开启搅拌，升温到70℃，向反应釜中滴加α-烯烃。
滴加α-烯烃的总量为二苯醚物质的量的2倍。
加毕继续保持在(70±5)℃搅拌5h，升温至90℃，继续搅拌反应5h,停止加热。
向反应釜夹套内通入冷却水，冷至室温后，将物料放入油水分别器并加入5％NaOH溶液搅拌1h后，分出水层，将油层放入精馏釜中举行精馏，先蒸出未反应的原料于前馏分罐E中，未反应物回到反应釜A中举行下一次反应，中间以高压液相色谱分析烷基二苯醚的含量。
当烷基二苯醚含量达到98％时，将精馏的馏分收集到产品罐F 中。
终于所得烷基二苯醚含量可达98.5％以上。
原料经过套用后总的利用率可达到80％以上。
2.烷基苯磺化的主要技术与磺化办法磺化是生产阴离子表面活性剂最常用的技术，是重要而又应用广泛的有机化工单元反应。
磺化对烷基苯磺酸钠洗涤剂质量的影响很大。
工业上可采纳的磺化办法主要有SO3磺化法、过量磺化法、磺化法、磺化法、共沸去水磺化法、烘焙磺化法等。
所用磺化剂分离为SO3,各种浓度的硫酸、、和等。
各种磺化剂具有不同的特点，适用于不同的场合。
用浓硫酸、发烟硫酸和等磺化反应的主要反应式为：以作为磺化剂，酸耗量大、产品质量差、产生的废酸多，目前很少用法。
以发烟硫酸作为磺化剂，当酸的浓度降低到一定数值时，反应就停止，因而其用量必需大大过量，有效利用率低，因为与物料的接触时光长，废酸多且不易分别彻底。
但因为其生产工艺成熟，操作便利，故仍在一些耐分解的有机物料如烷基苯、不饱和石油馏分的磺化上应用(图2-3)。
图2-3 20％发烟硫酸磺扮装置图 1－计量泵；2－混合泵；3－消化器；4－分别器 3.磺化的技术与多管降膜式反应器磺化工段流程磺化是20世纪60年月进展起来的技术，近年来，在我国已逐渐采纳。
因为磺化得到的单体含盐量低，能以化学计量与烷基苯反应，无废酸生成，节省原料用量，降低生产成本，并且还具有来源丰盛的优点。
关于磺化反应的介绍
特点：生成C-S键。
+H2SO4
+ SO3H H2O
+2ClSO3H
SO2Cl +H2SO4+HCl
硫酸化反应:
有机化合物分子中引入硫酸基（－OSO3H）的化学过 程。
特点：生成C-O-S键。 例：烯烃、脂肪醇等的硫酸化。
收率还会提高；
（4）若用氯磺酸磺化，因其磺化能力与发烟硫酸接近，又不需过量，后处理损失少，
收率会更高。
OVER
须保温。为防止三氧化硫汽化逸出，设备带压操作。
SO 3H
SO 3
O 2N
Cl
O 2N
Cl
吉化集团采用液体三氧化硫法生产2-氯-5-硝基苯磺酸。
七、氯磺酸磺化法
评价：
（1）SO3的磺化能力特别强，易生成砜，收率较低（69%）很正常； （2）发烟硫酸相当于把SO3用硫酸稀释了，反应条件缓和，收率提高到79%很正常； （3）发烟硫酸法的加料方式不对，应将发烟硫酸滴加到硝基苯中，反应将更缓和，
如果采用逆流塔顶加入十二烷基苯进行磺化，塔底产生 的一磺化物进一步磺化生成较多二磺化物，塔顶排除的尾 气中含有较多的未反应的十二烷基苯，污染环境。
液体三氧化硫磺化
适用：
稳定、不活泼液态芳烃的磺化；磺酸产物在反应温度下 必须是液态；体系粘度不大。
缺点：
副产物砜比发烟硫酸法多。液态三氧化硫经过的管道必
high temperatur sulfation
SO3H
H2O SO3H
SO3H
四、共沸去水磺化法
原理：
将硫酸加热到120～180℃，通入低沸点芳烃蒸汽，发生磺化反应， 同时由未反应的芳烃蒸气把生成的水带出以增加（或保持）硫酸 的π值，使反应得以进行完全。
烷基磺酸酯的磺化反应
烷基磺酸酯的磺化反应烷基磺酸酯是常见的表面活性剂，在生活中广泛应用于洗涤剂、乳化剂和脱脂剂等领域。
而磺化反应是制备烷基磺酸酯的重要步骤之一。
本文将从化学原理、反应机理、实验方法及应用等方面综述烷基磺酸酯的磺化反应。
一、化学原理烷基磺酸酯的化学结构为R-CH2-CH2-SO3-M，其中R为烷基链，M为金属离子，例如钠离子。
磺化反应是将含有硫醇基的化合物与亲电剂反应，生成磺基化产物的化学反应。
在烷基磺酸酯的磺化反应中，硫醇基的源头来自硫酸钠。
一般来说，磺化反应需要在碱性条件下进行，因为硫酸钠在弱碱性溶液中能够生成硫醇基，并且亲电性较大，利于进行亲电加成反应。
而亲电剂则是碳链上的卤素或烷基卤素，反应中发挥亲电作用。
二、反应机理烷基磺酸酯的磺化反应机理主要分为两个步骤：第一步是硫酸钠水解生成硫醇基，第二步是硫醇基与亲电剂发生亲电加成反应。
这个过程中需要添加碱性条件。
具体反应机理如下：第一步：Na2SO4 + 2NaOH → 2Na2SO3 + H2ONa2SO3 + H2O → HSO3^- + NaOHHSO3^- + NaOH → NaHSO3 + H2ONaHSO3 + NaOH → Na2SO3 + H2O第二步：R-CH2-CH2-SO3^- + R'-X → R-CH2-CH2-SO2-R' + X^-其中R为烷基链，X为卤素或烷基卤素，R'为碳链上的烷基或苯基等。
总的来说，磺酸钠在碱性条件下水解，生成硫醇基。
亲电剂通过亲电反应与硫醇基结合，使硫醇基上的羟基离去，形成磺基化产物。
最终的产物是烷基磺酸酯。
三、实验方法烷基磺酸酯的磺化反应是工业生产中常见反应之一。
在小型实验室中，磺化反应的实验步骤较为简单：1.称取硫酸钠和烷基溴化物，并分别将它们加入两个干燥的圆底烧瓶中。
2.加入适量的甲醇或乙醇，并加热至50℃左右，使其完全溶解。
3.将两个圆底烧瓶通过反应针筒连接起来，进行反应。
浅谈磺化工艺操作三要素
浅谈磺化⼯艺操作三要素浅谈磺化⼯艺操作三要素磺化⼯艺操作三要素是不包含设备在内，影响产品质量的关健要点，主要是好的原料、稳定的⽓浓、合理的操作。
⼀、好的原料1、烷基苯：⽣产洗涤剂⽤表⾯活性剂⼀般采⽤⼗⼆烷基苯为有机原料进⾏磺化，正⼗⼆烷基苯的物理特性：分⼦式C18H80，分⼦量246.42，折光率nD 1.4824（20℃），1.4803（25℃），1.4782（30℃），密度(克/毫升)：0.8551（20℃），0.8516（25℃），0.8481（30℃）。
实际操作上烷基苯是各单体不同馏分的混合体，商品⼗⼆烷基苯的近似物理特性：⽐重：（20℃）0.865克/毫升，馏程：初馏点275℃，5%277℃，50%280℃，90%283℃，⼲点288℃，平均分⼦量：240，折光指数：1.49，溴价：0.05。
烷基苯杂质对磺化产品质量的影响如下：（1）含⽔量⼀般为零。
实际上在运输、贮存过程会带⼊⽔分，含⽔量⾼会造成游离酸及过磺化粒⼦增多，会加深磺酸的⾊泽。
（2）溴价要低，溴价⾼会造成磺酸的⾊泽深，烷基苯溴价与磺酸盐⾊译的关系如下图表所⽰。
烷基苯质量对磺酸盐⾊译的影响磺酸盐⾊泽烷基苯溴价2、硫磺：硫的⼀般性质：原⼦量32.066，沸点444.6℃，熔点：112.8℃（菱形硫），119.0℃（单斜形硫），密度（克/⽴⽅厘⽶）（20℃）2.07（菱形硫），1.98（单斜形硫），1.7789（150℃液态硫）。
（1）纯度要⾼，纯度低会造成加快堵塞液硫过滤器滤⽹，并在燃硫炉燃烧过程产⽣过多灰份带⼊系统加快堵塞三氧化硫冷却器及过滤器。
（2）硫磺中的⽔分在熔化过程要排净，⽔分过多会在燃硫转化过程产⽣酸雾，冷却后形成烟酸，与灰分及粉尘等接触形成的酸泥易堵管道、设备。
3、⼯艺空⽓：露点要低，露点⾼即⼯艺空⽓的含⽔量⾼，会在燃硫转化过程产⽣过多的烟酸。
在磺化⽣产中，在进⼊硅胶⼲燥之前，先要把空⽓通过除湿器冷却，空⽓具有⼀定的湿度，在冷却时，空⽓中的⽔蒸汽被冷凝形成⽔通过疏⽔阀排⾛，除去空⽓中⼤部分⽔分。
烷基苯磺酸磺化工段工艺简介
第二步
利用离心泵从十六烷基苯储罐中输送定量的 烷基苯到磺化反应器中，利用分布器使烷基苯 均匀的分布在两根管壁上。
第三步
反应完成之后，产品跟废气在反应器的底部 气液分离器中分离。生产的磺酸利用泵输送到 老化、水解器中完成老化水解。
第四步
废气经过除雾器除去烷基苯之后排放废气， 烷基苯则进过管道转移到双膜隙缝式磺化反应 器中再次利用。
磺化剂简介
1、浓硫酸 2、氯磺酸 3、气相三氧化硫 4、液相三氧化硫 5、氨基磺酸
化工行业 通常使用 的磺化剂 有：
不同磺化剂对比
浓硫酸 氯磺酸
过量浓硫酸磺 传统磺化工艺，浓硫酸即使磺
化法
污染严重趋于 化剂又是脱水
淘汰
剂
至适用于低沸 利用共沸原理
点易挥发的芳 由未反应的有
共沸去水磺化 香烃，废酸生 机物带出生成
感谢学校四年来对我的栽培！感谢一直以来默默支持我，让 我十一二点都留恋你宿舍的同学；感谢与我并肩奋战，熬夜到凌 晨的同室友；感谢材化学院的老师们给予的帮助。
感谢大家收听
谢谢！
反应器名称 罐组式反应器 泵式反应器 膜式反应器 喷射式反应器
研制公司 意大利Ballestra 意大利Mazzoni 美国Chemithon 中国日化研究院
优缺点 反应放热高、产品质量差 投资低、操作简单易控制 国内外应用最广泛 避免体系温度过高影响产品色泽
主要设备的选型
十六烷基苯在膜式磺化反应器头部环形区域， 经过分布器作用均匀分布在内管与外管管壁上， 形成一层薄薄的液体膜缓缓流下，与三氧化硫气 体形成并流。液体膜与三氧化硫接触区域开始磺 化反应；当气液下降到一米的时候十六烷基苯的 转化速率迅速增加，生成大量的磺酸，溶液粘度 增加，流速降低，不利于冷却水转移热量；反应 完全之后在膜式反应器底部经过分离器，气液分 离；磺酸输送至老化水解，废弃经过除雾器除去 烷基苯、磺酸等物排除，烷基苯输送至磺化器循 环利用。
烷基磺酸的磺化反应
烷基磺酸的磺化反应是一种重要的化学反应，在化学和工业上都有广泛的应用。
它的本质是将烷基化合物转化为磺酸酯或者磺酸盐，从而增强其水溶性和表面活性，使其更容易被吸附和利用。
本文将从磺化反应的定义、机理、应用以及未来发展等方面来介绍这一主题。
1. 磺化反应的基本概念磺酸化反应是一种化学反应，通过在烷基化合物中引入磺酸基，生成磺酸酯或者磺酸盐。
通常使用磺酸类试剂来实现这一反应。
磺化反应的过程需要使用一定的催化条件，如温度、酸碱度、反应时间等，因此反应条件的选择对于反应效果和产物纯度有很大的影响。
2. 磺化反应的机理磺化反应的机理涉及到多个基本的化学反应过程，如亲核取代、加成反应和消除反应等。
具体来说，磺化反应可以分为以下几个步骤：（1）亲核取代：磺酸试剂中的磺酸基作为亲核试剂攻击烷基化合物中的卤素原子，形成磺酸酯或磺酸盐中的烷基-磺酸中间体。
（2）加成反应：磺酸试剂中的磺酸基与烷基-磺酸中间体进行加成反应，生成高度磺化的烷基-磺酸盐。
（3）消除反应：根据反应条件的不同，烷基-磺酸酯或烷基-磺酸盐中的烷基可以发生消除反应，生成烯丙基烃或烯酮等不同的产物。
3. 磺化反应的应用磺化反应在化学和工业领域中都有广泛的应用。
其中最重要的应用之一是生产表面活性剂。
磺化反应可以将烷基化合物转化为磺酸酯或磺酸盐，从而增强其水溶性和表面活性，使其更容易被吸附和利用。
这些表面活性剂被广泛用于肥皂、洗涤剂、合成纤维等行业中。
此外，磺化反应还可以用于催化剂的制备。
将烷基化合物磺化后，生成的产物可以被用作催化剂载体，增强催化剂的稳定性和反应能力。
磺化反应还可以用于有机合成中的亲核取代反应，改变反应物的性质或增强反应的选择性、效率。
4. 磺化反应的未来发展随着人们对烷基磺酸磺化反应的研究深入，磺化反应的应用领域也将不断拓展，新的反应方法和技术也将不断涌现。
例如，近年来出现的在微观反应空间中实现磺化反应的新方法，将有助于提高反应效率和产物纯度。
磺化技术—认识磺化反应
浓硫酸和发烟硫酸
92.5％硫酸 98％硫酸
20％发烟硫酸（105酸） 65％发烟硫酸
三氧化硫
三氧化硫在常压的沸点是44.8℃，固态三氧化硫有α、β、γ和δ 四种晶型，其熔点分别为62.3℃、32.5℃、16.8℃和95℃。
环状三聚（γ型）
链式多聚体（α型、β型和δ型）
+ SO3
SO3H
三氧化硫作磺化剂时，不生成水，反应速度快，反应活性 高，常为瞬间完成的快速反应，放热大且快。
第一步形成 σ－络合物
第二步脱去质子 （控制步骤）
十字交叉法之硫酸配制
浓硫酸和发烟硫酸
92.5％硫酸 98％硫酸
20％发烟硫酸（105酸） 65％发烟硫酸
如果需要使用其他浓度的硫酸，如何配制？
例如：实验室有98%的浓硫酸，现需要配制15%的硫酸溶液 100g，如何配制？
设m、m1和m2分别表示拟配硫酸和已有较浓硫酸和较稀硫酸(或水)的质量， w、w1，和w2：分别表示它们的含量，则配酸的计算公式如下：
氯磺酸 （SO3﹒HCl）作磺化剂反应活性较强，副产物HCl可以及时 排出，使反应易于进行得完全。主要用于制备芳基磺酰氯和 N-磺化反应
亚硫酸盐 亚硫酸钠、亚硫酸氢钠也可用来作为磺化剂，适用于以亲核 取代为主的一系列磺化反应。
磺化原理
苯环上取代磺化——亲电取代反应
磺 化 剂 浓 硫 酸 、 发 烟 硫 酸 以 及 三 氧 化 硫 中 可 能 存 在 SO3 、 H2SO4 、 H2S2O7 （焦硫酸）、HSO3+（三氧化硫合氢离子）、H3SO4+（硫酸合氢离子）等亲 电质点。
m1
=
m
w－w2 w1－w2
m2= m
w1－w w1－w2
烷基苯磺酸盐的生产工艺与技术路线的选择
烷基苯磺酸盐的生产工艺与技术路线的选择烷基苯磺酸盐生产工艺目前国内外烷基苯磺酸盐的生产由烷基氯或烯烃与苯缩合成烷基苯，再用发烟硫酸于30～40℃下进行磺化制得烷基苯磺酸，经碱中和、分馏即得成品。
图烷基苯磺酸盐生产工艺流程图烷基苯磺酸盐的制法包括烷基化、磺化、中和等过程。
烷基化是以氟化氢或氯化铝为催化剂，将苯与碳原子数为12个左右的烯烃或氯代烷烃进行反应制成烷基苯的过程；磺化是将烷基苯与浓硫酸、发烟硫酸或三氧化硫进行反应生成烷基苯磺酸的过程；中和一般是用30％氢氧化钠对烷基苯磺酸进行中和反应的过程，根据需要还要用次氯酸钠对中和产物进行脱色。
烷基苯磺酸盐生产工艺的发展烷基苯磺酸盐生产工艺的核心是烷基化和磺化过程，我国烷基苯磺酸盐生产工艺的发展主要是烷基苯、三氧化硫连续磺化的发展。
烷基苯的生产工艺的发展几乎所有的烷基苯（LAB）都通过磺化而制成直链烷基苯磺酸盐(LAS)。
传统的LAB生产采用HF或AICI3腐蚀性催化剂。
近年来美国UOP开发出以固体酸为催化剂的“Detal”技术，并已成为LAB生产的主要方法。
现在，UOP公司是全球HF法和“Detal”工艺唯一的技术许可商。
烷基苯生产主要由C11～C14烯烃(或卤代烃)与苯进行烷基化反应制成，传统技术以HF或AICI3为催化剂，其生产路线主要有：(1)正构烷烃氯化生成的氯化烷烃，在AICI3催化剂存在下和苯进行烷基化反应；(2)正构烷烃氯化生成的氯代烷烃，再脱氯化氢生成相应的内烯烃，然后再和苯进行烷基化反应；…UOP的“Pacol-HF”工艺UOP的“Detal”工艺HF法和Detal工艺技术比较表 8万吨/年HF法和Detal法LAB生产装置的经济比较烷基苯技术研发动向三氧化硫连续磺化的发展烷基苯磺酸盐生产工艺的核心是磺化过程，我国烷基苯磺酸盐生产工艺的发展主要是三氧化硫连续磺化的发展。
三氧化硫连续磺化是20世纪60年代开始应用的新工艺，我国于1969年将罐组式SO3连续磺化工艺投人生产，1970年完成了膜式磺化的研制。
磺化反应——精选推荐
磺化反应一、磺化反应及其重要性1.磺化反应的定义:向有机化合物中引入磺（酸）基或其相应的盐或磺酰卤基的反应称磺化或硫酸化反应。
2.引入磺酸基的目的：可以得到另一种官能团化合物的中间产物或精细化工产品。
3.磺化反应的应用磺化反应在现代化工领域中占有重要地位，是合成多种有机产品的重要步骤，在医药、农药、燃料、洗涤剂及石油等行业中应用较广。
有些药物因水溶性差，致使其在临床应用中存在一些问题，如生物利用度不高，服用量大，制成的片剂或胶囊体内吸收缓慢等。
这类化合物经磺化后不但可以增强其水溶性，也可增强其生物活性。
4.写出两个磺化反应的化学方程式二、磺化剂1.写出三种常用的磺化剂三氧化硫硫酸发烟硫酸氯磺酸、2.说明SO3三种存在形态液态丝状纤维态针状纤维3.使用SO3磺化剂时注意事项容易发生氧化、焦化，需加入溶剂调节活泼性4.工业上常用硫酸的两种规格92%~93%的硫酸（亦称绿矾油）和98%de l硫酸。
5.发烟硫酸的含义：有过量的三氧化硫存在于硫酸中就成为发烟硫酸6.发烟硫酸的表示方法含游离的三氧化硫分别为20%~25%和60%~65%7.试将20%的发烟硫酸分别用H2SO4和SO3表示浓度C H2SO4=1+0.024C SO3>18.写出氯磺酸的结构式，可视为什么样的配合物。
Cl-SO3H三、磺化反应1.磺化反应的活泼质点SO3 H2S2O7 H3SO42.以苯为例，写出苯磺化的历程四、影响磺化反应的因素1.有机化合物的结构及性质，（1）比较饱和烷烃与芳烃磺化难易饱和烷烃的磺化较芳烃的磺化困难得多；而芳烃磺化时，若其芳环上带有供电子基，则邻、对位电子云密度高，有利于络合物的形成，磺化反应交易进行；相反，若存在吸电子基，则反应速率减慢，磺化困难。
（2）比较苯、甲苯、硝基苯难易苯>氯苯>溴苯>对硝基苯甲醚>间二氯苯>对硝基甲苯>硝基苯（3）取代基体积大小对磺化反应的影响环上取代基的体积越大,磺化速度就越慢（4）分别写出萘在浓H2SO4在60℃和165℃条件下的磺化反应方程式。
《表面活性剂》第四章-阴离子表面活性剂(转)
④反应压力的影响 使用三氯化铝作催化剂时不存在催化剂
的汽化问题，但从操作方便上考虑多采用 微负压下反应
抚顺石化公司洗涤剂化工厂年产烷基苯 10万吨、烯烃7.5万吨
抚顺洗涤剂化学厂年产烷基苯7.2万吨、 脂肪醇5万吨
§4.2.3 烷基芳烃的磺化
§4.2.3.1 烷基苯磺化机理 (1)、磺化试剂
反之，碳原子数越多，烷基链越长，疏 水性越强，越难溶解。(见P76图4-1)
§4.2.1.2 表面张力
随着直链烷基苯磺酸钠烷基碳原子数的 增加，表面张力值呈下降趋势。(图4-2)
这里所指的表面张力是表面活性剂浓度 高于CMC时溶液的表面张力。
§4.2.1.3 润湿力
随着直链烷基苯磺酸钠烷基碳原子数的 增加，表面活性剂的润湿力呈下降趋势。 （图4-5）
及生产方法 3、了解各类阴离子表面活性剂的应用
§4.1 阴离子表面活性剂概述
§4.1 阴离子表面活性剂的分类 §4.2 磺酸基引入方法
阴离子表面活性剂的特性
1）溶解度随温度的变化存在明显的转折点，即 在较低的一段温度范围内溶解度随温度上升非常 缓慢，当温度上升到某一定值时溶解度随温度上 升而迅速增大，这个温度叫做表面活性剂的克拉 夫点（Krafft point)。一般离子型表面活性剂 都有Krafft点。
5）在疏水链和阴离子头基之间引入短的聚 氧丙烯链可改善其在有机溶剂中的溶解 性，但同时也降低了其生物降解性。
6）羧酸盐在酸中易析出自由羧酸，硫酸盐 在酸中可发生自催化作用迅速分解，其 他类型阴离子表面活性剂在一般条件下 是稳定的。
7）阴离子表面活性剂是家用洗涤剂、工业 洗涤剂、干洗剂和润湿剂的重要成分。
生产能力年递增6-7%。
磺化的方法
磺化的方法磺化是一种化学反应方法，常用于有机合成中。
它是指将有机化合物中的一个或多个氢原子被磺酸根所取代，生成相应的磺酸盐化合物。
磺化的方法有多种，下面将介绍其中几种常用的磺化方法。
一、磺酸化反应磺酸化反应是最常见的磺化方法之一。
它通常通过将有机化合物与磺酸反应来进行。
在反应中，磺酸会将有机化合物中的氢原子取代，形成相应的磺酸盐。
磺酸化反应可以通过加热、溶剂催化和氧化等方式进行。
例如，苯磺酸化反应可将苯磺化为苯磺酸。
二、磺化试剂反应磺化试剂反应是一种常用的磺化方法，它常用于磺化含有活性氢原子的化合物。
磺化试剂常见的有磺酰氯、磺酸酐和磺酰亚胺等。
在反应中，磺化试剂会与有机化合物中的活性氢原子发生反应，形成相应的磺化产物。
例如，磺酰氯可以与醇反应，生成相应的磺酸酯。
三、磺酰化反应磺酰化反应是一种将有机化合物中的酸性氢原子磺化的方法。
在反应中，磺酰化试剂（如磺酰氯或磺酰亚胺）会与有机化合物中的酸性氢原子发生反应，生成相应的磺酰化产物。
磺酰化反应常用于磺化酮或酸等化合物。
例如，磺酰氯可以与酮反应，生成相应的磺酰化产物。
四、磺酸酯化反应磺酸酯化反应是一种将醇磺化的方法。
在反应中，磺酸酯化试剂会与醇反应，生成相应的磺酸酯。
磺酸酯化反应常用于磺化醇或酚等化合物。
例如，甲醇可以与磺酸酯化试剂反应，生成相应的甲醇磺酸酯。
五、磺酰亚胺化反应磺酰亚胺化反应是一种将胺磺化的方法。
在反应中，磺酰亚胺化试剂会与胺反应，生成相应的磺酰亚胺。
磺酰亚胺化反应常用于磺化胺或氨基酸等化合物。
例如，乙醇胺可以与磺酰亚胺化试剂反应，生成相应的乙醇胺磺酰亚胺。
总结起来，磺化的方法包括磺酸化反应、磺化试剂反应、磺酰化反应、磺酸酯化反应和磺酰亚胺化反应等。
这些方法具有不同的适用范围和反应条件，可以根据具体需要选择合适的磺化方法。
磺化反应在有机合成中具有重要的应用价值，可以用于合成磺酸盐、磺酸酯和磺酰亚胺等化合物。
通过磺化反应，可以引入磺酸基团，改变化合物的性质和用途，扩展有机合成的应用领域。
烷基苯磺酸磺化所用磺化剂及比较
烷基苯磺酸磺化所用磺化剂及比较磺化是生产阴离子表面活性剂最常用的技术，是重要而又应用广泛的有机化工单元。
磺化对烷基苯磺酸钠洗涤剂的质量影响很大。
工业上可采用的磺化方法主要有so3磺化法、过量硫酸磺化法、氯磺酸磺化法、亚硫酸盐磺化法、共沸去水磺化法、烘焙磺化法等。
所用磺化剂位so3、各种浓度的硫酸、发烟硫酸、氯磺酸和亚硫酸盐等。
各种磺化剂具有不同的特点，适用于不同的场合。
（1）酸和发烟硫酸工业硫酸有两种规格，分别是ω(h2so4)约为92%和98%，工业发烟硫酸也有两种规格，ω（游离so3）分别为20%和65%左右。
这几种规格的硫酸在常温下都是液体，运输方便，以硫酸为磺化反应过程一般认为如下：2h2so4？h3so4++hso4？h3so4？？so3h？+h2orh+so3h??rso3h?+h?在这个反应中，SO3H+攻击苯环。
系统中的水越少，SO3H+浓度越高，反应越容易向正方向进行。
浓硫酸作为磺化剂反应温和，副反应少。
添加过量的硫酸可以降低材料的粘度，有利于传热，因此在工业上得到了广泛的应用。
（2）三氧化硫so3在常压的沸点为44.8℃，溶于水生成硫酸，溶于浓硫酸则生成发烟硫酸。
so_3作为磺化剂时，不生成水，反应迅速，反应活化性高而且反应进行完全无废酸生成。
缺点是:SO3活性太高，瞬时反应的逆热大，容易发生聚砜化、氧化、结焦等副反应。
（3）氯磺酸氯磺酸是有刺激气味的无色或棕色油状液滴，凝固点-80℃,沸点151℃-152℃。
达到沸点时就解离成hcl和so3h?。
氯磺酸与水相遇立即分解成h2so4和hcl，并放出大量的热，容易发生喷料和爆炸事故，因此在生产中特别注意避水，以保证正常、安全生产。
氯磺酸可视作so3+hcl的配合物，磺化反应活性较强，副产品hcl可以及时排除，使反应进行完全，它还具有反应温度低、同时进行磺化反应和氯化反应的特点，但是由于其价格高以及hcl的腐蚀问题，工业上应用较少，主要用于制备芳基磺酰氯。
生产重烷基苯磺酸原材料
生产重烷基苯磺酸原材料重烷基苯磺酸是一种重要的有机合成中间体，在化工领域具有广泛的应用。
它是通过对烷基苯进行磺酸化反应得到的，可以用于生产各种洗涤剂、表面活性剂、染料、药物和农药等化学产品。
重烷基苯磺酸的生产过程通常分为三个主要步骤：烷基化、硫化和磺酸化。
下面将详细介绍这些步骤。
首先是烷基化步骤。
烷基化是将烷基化剂与苯反应，生成烷基苯的过程。
烷基化剂可以是长链烷烃，如正辛烷、正壬烷等。
反应通常在催化剂的存在下进行，催化剂可以是固体酸催化剂，如氯化铝等。
烷基化反应可以在气相或液相条件下进行，反应温度一般在80-120摄氏度。
烷基化反应的产物是烷基苯，它是重烷基苯磺酸的前体。
接下来是硫化步骤。
硫化是将烷基苯与硫化剂反应，生成烷基苯磺化物的过程。
硫化剂可以是硫或硫化氢等。
反应通常在催化剂的存在下进行，催化剂可以是金属盐或过渡金属催化剂，如氯化铝、氯化铁等。
硫化反应可以在溶液中进行，反应温度一般在100-150摄氏度。
硫化反应的产物是烷基苯磺化物，它是重烷基苯磺酸的中间体。
最后是磺酸化步骤。
磺酸化是将烷基苯磺化物与磺化剂反应，生成重烷基苯磺酸的过程。
磺化剂可以是浓硫酸或磺酸等。
反应通常在催化剂的存在下进行，催化剂可以是酸性离子交换树脂等。
磺酸化反应可以在溶液中进行，反应温度一般在80-100摄氏度。
磺酸化反应的产物是重烷基苯磺酸，它是最终的产品。
重烷基苯磺酸的生产过程中需要控制反应条件、选择合适的催化剂和控制反应时间等。
这些因素都会影响产物的质量和产率。
同时，还需要进行产品的分离和纯化，以获得高纯度的产物。
重烷基苯磺酸作为一种重要的有机合成中间体，在化工领域有着广泛的应用。
它可以用作洗涤剂的表面活性剂，具有良好的去污、乳化和分散性能。
同时，重烷基苯磺酸还可以用于染料、药物和农药等化学产品的合成。
生产重烷基苯磺酸的过程包括烷基化、硫化和磺酸化三个步骤。
通过合理控制反应条件和选择适当的催化剂，可以获得高质量和高产率的产物。
- 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)。
烷基苯磺酸磺化所用磺化剂及比较磺化是生产阴离子表面活性剂最常用的技术，是重要而又应用广泛的有机化工单元。
磺化对烷基苯磺酸钠洗涤剂的质量影响很大。
工业上可采用的磺化方法主要有SO3磺化法、过量硫酸磺化法、氯磺酸磺化法、亚硫酸盐磺化法、共沸去水磺化法、烘焙磺化法等。
所用磺化剂位SO3、各种浓度的硫酸、发烟硫酸、氯磺酸和亚硫酸盐等。
各种磺化剂具有不同的特点，适用于不同的场合。
（1）酸和发烟硫酸工业硫酸有两种规格，分别是ω(H2 SO4)约为92%和98%，工业发烟硫酸也有两种规格，ω（游离SO3）分别为20%和65%左右。
这几种规格的硫酸在常温下都是液体，运输方便，
以硫酸为磺化反应过程一般认为如下：
2H2SO4⇋H3SO4++HSO4−
H3 SO4−⇌SO H−+H2 O
SO3 H−⇌3 H−+ H−
在这个反应中SO3 H−+SO3 H−+浓度越高，反应越易朝正方向进行。
浓硫酸做磺化剂反应温和、副反应少，加入的过量硫酸可降低物料的粘度并有利于传热，所以工业上应用很普遍。
(2) 三氧化硫
SO3在常压的沸点为44.8℃，溶于水生成硫酸，溶于浓硫酸则生成发烟硫酸。
SO_3作为磺化剂时，不生成水，反应迅速，反应活化性高而且反应进行完全无废酸生成。
缺点是:
SO3过于活泼，瞬时反应反热量大，极易发生多磺化、氧化和焦化等副反应。
(3)氯磺酸
氯磺酸是有刺激气味的无色或棕色油状液滴，凝固点-80℃,沸点151℃
-152℃。
达到沸点时就解离成HCL和SO3 H−。
氯磺酸与水相遇立即分解成H2SO4和HCL，并放出大量的热，容易发生喷料和爆炸事故，因此在生产中特别注意避水，以保证正常、安全生产。
氯磺酸可视作SO3+HCL的配合物，磺化反应活性较强，副产品HCL可以及时排除，使反应进行完全，它还具有反应温度低、同时进行磺化反应和氯化反应的特点，但是由于其价格高以及HCL的腐蚀问题，工业上应用较少，主要用于制备芳基磺酰氯。
各种常用的磺化剂的综合评价如下表
对于磺化工艺，目前主要采用SO3磺化烷基苯来生产烷基磺酸。