精细化工生产技术2-洗涤剂的生产项目讲义

项目四家庭餐具清洗剂的生产

教学目标

知识目标:

1.掌握磺化反应的原理和工业生产规律；

2.理解洗涤剂的生产方法和工艺影响因素；

3.熟悉磺化及洗涤剂生产装置的使用与保养；

4.认识洗涤剂生产基本规律；

5.认识洗涤剂生产的安全技术规程

能力目标:

1.能利用图书馆资料和互联网查阅专业文献资料；

2.能进行阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（LAS）和家庭餐具清洗剂生产方案设计

3.能进行阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（LAS）和家庭餐具清洗剂的生产操作；

4.能进行家庭餐具清洗剂产品的分析检测方案设计

情感目标:

1.通过创设问题、情境，激发学生的好奇心和求知欲；

2.通过自主进行LAS和家庭餐具清洗剂的生产方案设计及产品生产，增强学生的自信心和成就感，体验成功的喜悦，并通过项目的学习，培养学生互助合作的团结协作精神；

3.养成良好的职业素养。

教学重点与难点

重点：S和家庭餐具清洗剂生产方案的确定；LAS和家庭餐具清洗剂生产的特点与原理；

难点：S生产中影响因素的确定；家庭餐具清洗剂生产过程中，各种助剂的选择和用量；

2.编制家庭餐具清洗剂产品分析检测方案

教学方法

项目教学法：以教师提出的问题为主线，引导学生在完成家庭餐具清洗剂的生产方案设计及进行产品生产的同时，掌握相应的理论知识，结合创设情境，资料查阅、讨论比较、实践操作、观察分析、归纳评价等活动，充分调动学生的学习积极性和自主学习能力。

课前准备

理论知识准备：磺化反应理论知识及合成洗涤剂的理论知识（洗涤剂定义、特点及常见生产工艺）、LAS和家庭餐具清洗剂生产的方案及注意事项。

教（学）具准备：药品、仪器

教学过程

一、项目提出

设计LAS和家庭餐具清洗剂的生产方案及LAS和家庭餐具清洗剂的生产，并设计产品质量分析检测方案。

二、项目分析

为了顺利地完成设计LAS和家庭餐具清洗剂的生产方案和LAS和家庭餐具清洗剂的生产，并设计产品质量分析检测方案。，需要掌握以下知识：

1．LAS和家庭餐具清洗剂的生产方法、原理及工艺影响因素；

2．磺化生产设备、控制知识；

3．实训室和生产安全知识

三、项目方案准备与决策

LAS和家庭餐具清洗剂生产的实施过程为：文献资料查阅、确定LAS和家庭餐具清洗剂的生产方案-方案实施-确定产品质量检测方案等。

1．资料查阅《精细化工实验技术》、《化工工艺设计手册》、《化学反应过程及设备》、中国期刊网、万方数据库、网络等

2．产品生产方案的确定应考虑经济性、安全性、三废及原料来源方便

3．工艺操作条件的选择催化剂选择合适，工艺条件温和，容易实现，操作控制方便，投料量合适

4．编制产品质量分析检测方案

四、项目实施准备

1．仪器的领取

2．药品的检查

3．各组操作位置的确定。

五、项目实施与检查

1．生产装置的检查

检查生产设备的各个部件，确保生产能顺利进行。

2．原料的计量与添加

要求按照生产方案对原料进行计量，按一定的顺序投入反应器中，并正确开动搅拌。

加料或称量时注意药品不溅出，接触皮肤等。并注意环境卫生。

3．在教师指导下，完成生产操作

要求正确进行冷却，规范操作，并认真观察，记录生产情况。

4．文明、安全、清洁生产

五、项目评价与讨论

1．磺化反应的工业生产包含哪些工序？影响因素有哪些？

2．餐具洗涤剂的配制原则有哪些？

3．餐具洗涤剂的pH值一般控制在什么范围？为什么？

4．餐具洗涤剂配制过程中，常用的无机助剂和有机助剂有哪些？

项目4 必备理论知识

一、十二烷基苯磺酸钠（LAS）的生产方法

LAS的生产过程包括：

直链烷烃的制备

直链烷基苯的制备

十二烷基苯磺酸的制备

十二烷基苯磺酸钠的制备

1、直链烷烃的制备

①分子筛法：世界上从煤油馏分中提取直链烷烃的最主要方法。提取

的直链烷烃纯度达96～98％，收率在98％以上。

②尿素络合法:尿素可将直链烷烃络合于晶格中，形成络合物。而非直链烷烃即被阻挡在晶格外。

2、直链烷基苯的制备

①氯化法：以直链烷烃与氯进行氯化反应，生成氯代烷，然后以Al C I3为催化剂,使氯代烷与苯进行缩合而制成烷基苯。此法优点是工艺成熟，

生产成本较低；缺点是耗氯，氯化时产生氯化氢，所得烷基苯的质量也不如其他方法的好。

②氯化－脱氯化氢法：先将直链烷烃氯化，生产氯代烷,继而在高温（300℃左右）和催化剂作用下脱去氯化氢，生成直链烯烃，然后以氟化

氢(HF)为催化剂，与苯缩合生成烷基苯。此法与氯化法相比，多一道脱氯化氢工序，但生成的直链烯烃纯度与得率都较高。制成的烷基苯含副产物少，因而产品质量较高。

③直链烷烃脱氢法:此法是美国环球油品（U O P）公司于60年代开发

并实现工业化的一种新的生产烷基苯的方法。由于其生产的烷基苯质量比前述两种方法好，又不存在使用氯和回收利用副产品氯化氢的问题，因此这一技术较快地得到推广和应用。此法以煤油馏分为原料，经加氢精制除去硫、氮、氧、芳烃等，烯烃加氢成为烷烃；分子筛脱蜡制取直链烷烃；直链烷烃脱氢生成直链烯烃；烯烃与苯烷基化等工艺制成。但此法工艺过程复杂，设备要求高，投资较大和烯烃单程收率低。

3、十二烷基苯磺酸的制备

①用过量硫酸（或烟酸）磺化法——液相磺化法

此法适用范围较广，但生产能力，产生的废酸较多。

硫酸在体系中起到磺化剂、溶剂及脱水剂作用。

加料次序：取决于原料的性质、反应温度及磺基引入的位置和数目。

②共沸脱水磺化法——气相磺化法

此法适用于沸点较低、易挥发的有机物的磺化（如：苯、甲苯的磺化）。

加料方式：将被磺化物蒸气通入磺化液（剂）中，同时，未反应的被磺化物蒸气（过量）与反应生成的水形成共沸蒸气带出反应锅，可使硫酸得到充分利用。