精细化工生产技术(ppt)
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磺化产物: 一：磺化剂，工业生产中常用的磺化剂是硫酸、发烟硫酸、 三氧化硫、氯磺酸和氨基磺酸，有时也用到亚硫酸盐等 二：芳环上的取代磺化 （1）反应历程：芳烃的磺化主要是用硫酸、发烟硫酸或三 氧化硫来进行，用这些磺化剂进行的磺化反应是典型的亲电 取代反应。
2.3.1 磺化反应
2.3.1磺化反应
（2）磺化反应影响因素： 1）被磺化物结构的影响 2）磺化剂的影响
表2-1不同磺化剂对反应的影响
2.3.1 磺化反应
3）磺化物的水解以硫酸为磺化剂的反应是一个可逆反应， 即磺化产物在较稀的硫酸存在下，又可以发生水解反应：
Ar+H2SO4≒ArSO3H+H2O
2.3.1 磺化反应
4）反应温度和时间的影响 反应温度的高低直接影响磺化反应的速度。
5）搅拌的影响 在磺化反应中，良好地搅拌可以加速有机物在酸相中的
（3）醚酯类为多元醇脂肪酸酯的氧乙烯醚化学结构通式为
（4）醇酰胺类化学结构通式为
2.1.2 表面活性剂的分类
5.特殊类型表面活性剂 （1）元素表面活性剂主要为含氟表面活性剂、含硅表面活
性剂、含硫表面活性剂和含硼表面活性剂 （2）聚合物表面活性剂聚合物表面活性剂的特点是分子中
含有重复的亲水基和亲油基结构单元 （3）生物表面活性剂生物表面活性剂可分为糖脂系、酰基
溶解，提高传热，传质效率，防止局部过热，提高反应速率 ，有利于反应的顺利进行。
2.3.1 磺化反应
2.2.2 脂肪胺
以天然脂肪酸为原料生产高碳脂肪胺，反应条件为伯 胺收率达85%，反应是如下：
2.2.3 脂肪酸甲酯
脂肪酸甲酯可由脂肪酸与甲醇直接酯化或天然油脂与甲 醇交换而得，这两种反应都是平衡反应。采用过量甲醇有利 于甲酯产物的生成。然而，脂肪酸的直接酯化只有在无法获 得相应的脂肪酸甘油三酯的情况下才使用。脂肪酸甲酯主要 用于生产脂肪醇、酯同系物、烷醇酰胺、磺基脂肪酸甲酯、 糖酯及其他衍生物。
2.2.8 环氧丙烷
工业上采用空气液相氧化法，将异丁烷氧化得到叔丁基 过氧化氢和叔丁醇，然后用过氧化氢作环氧化剂，将丙烯环 氧化转变成环氧丙烷，反应式如下:
2.3 磺化和硫酸化与阴离子表面活性 剂的生产技术
2.3.1 磺化反应 2.3.2 硫酸化 2.3.3 主要品种及生产工艺 2.3.4 阴离子表面活性剂生产技术
2.3 磺化和硫Biblioteka Baidu化与阴离子表面活性剂 的生产技术
阴离子表面活性剂中亲水基的引入方法有直接连接和间 接连接两种。所谓直接连接就是用亲油基物料与无机试剂直 接反应，例如，烷基苯、烯烃、脂肪酸的三氧化硫磺化、烷 烃的磺化、氯化或磺氧化，油脂的皂化，烯烃和硫酸、亚硫 酸、亚硫酸二酯的加成、脂肪酸、硫酸和磷酸的酯化等。所 谓间接连接就是利用两个官能团以上的多功能，高反应性化 合物使亲油基与亲水基相连接。
二：
2.2.6 烷基苯酚
烷基苯酚可以由丙烯、丁烯的齐聚物与酚反应来制取， 其中最主要的是壬基苯酚。目前，国内外生产壬基酚使用的 催化剂主要有分子筛、活性白土、三氟化硼、阳离子交换树 脂催化剂。
2.2.7 环氧乙烷
环氧乙烷是生产聚醚型表面活性剂的主要原料。目前， 工业上主要采用在银催化剂上的直接氧化法，其反应式如下 ：
肽系、脂肪酸系、磷脂系、高分子系
2.1.2 表面活性剂的分类
（4）冠醚表面活性剂冠醚表面活性剂的化学结构特点是亲 油基上连接有环状聚醚 （5）反应性表面活性剂反应性表面活性剂的化学结构特点 是一端为反应性基团，如乙烯基或烯丙基；另一端为亲水基 。
2.2 表面活性剂的亲油基原料
2.2.1 脂肪醇 2.2.2 脂肪胺 2.2.3 脂肪酸甲酯 2.2.4 脂肪酸
2.1.2 表面活性剂的分类
3.两性离子型表面活性剂 （1）氨基酸类化学结构通式为 （2）甜菜碱类化学结构通式为 （3）咪唑啉类化学结构通式为
（4）氧化胺类化学结构通式为
2.1.2 表面活性剂的分类
4.非离子型表面活性剂 （1）聚氧乙烯醚类化学结构通式为
（2）多元醇酯类化学结构通式为
2.1.2 表面活性剂的分类
2.2.4 脂肪酸
脂肪酸也是合成表面活性剂的主要原料，其中以12~C18 的脂肪酸最为重要。合成脂肪酸的特征是含有奇碳脂肪酸和 支链脂肪酸，但无不饱和脂肪酸。油脂水解反应式：
2.2.5 直链烷基苯
直链烷基苯是合成阴离子表面活性剂直链烷基苯磺酸钠 的重要原料，其合成根据烷基化剂的不同有两种工艺路线； 一：
2.1.2 表面活性剂的分类
1.阴离子型表面活性剂 （1）羧酸盐类化学结构通式为
（2）磺酸盐类化学结构通式为 （3）硫酸酯盐类化学结构通式为
2.1.2 表面活性剂的分类
（4）磷酸酯盐化学结构式为
2.1.2 表面活性剂的分类
2.阳离子型表面活性剂 （1）胺盐类化学结构通式为
（2）季铵盐类化学结构通式为
2.2 表面活性剂的亲油基原料
2.2.5 直链烷基苯 2.2.6 烷基苯酚 2.2.7 环氧乙烷 2.2.8 环氧丙烷
2.2.1 脂肪醇
脂肪醇是合成醇系表面活性剂的主要原料。按原料来 源不同又可分为合成醇和天然醇；天然醇也叫还原醇，由 油脂或脂肪酸还原所得，现在从天然资源生产脂肪醇最好 的方法是酯交换法。酯交换指的是将一种容易制得的醇与 酯或与酸相反应制得所需的酯。最常用的酯交换是酯-醇交 换法，其次是酯-酸交换法。
2.3.1 磺化反应
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”，生成的产物是磺酸（R-SO3H，R表示烃 基），磺酸盐（R-SO3M，M表示NH4或金属离子）或磺酰氯 （R-SO2CL）磺化产物中最重要的是阴离子表面活性剂，特 别是洗涤剂，例如十二烷基苯磺酸钠。
2.3.1 磺化反应
精细化工生产技术 (ppt)
精细化工生产技术
（优选）精细化工生产技术
第2章表面活性剂
阳离子型表面活性
23.5
剂的生产
23.6 两性表面活性剂的合成
23.7 特殊类型表面活性剂
2.1 特点及分类
2.1.1 表面活性剂的特点
2.1.2 表面活性剂的分类
2.1.1 表面活性剂的特点
1.双亲性 2.溶解性 3.表面吸附性 4.界面定向排列 5.形成胶束 6.多功能性
2.3.1 磺化反应
2.3.1磺化反应
（2）磺化反应影响因素： 1）被磺化物结构的影响 2）磺化剂的影响
表2-1不同磺化剂对反应的影响
2.3.1 磺化反应
3）磺化物的水解以硫酸为磺化剂的反应是一个可逆反应， 即磺化产物在较稀的硫酸存在下，又可以发生水解反应：
Ar+H2SO4≒ArSO3H+H2O
2.3.1 磺化反应
4）反应温度和时间的影响 反应温度的高低直接影响磺化反应的速度。
5）搅拌的影响 在磺化反应中，良好地搅拌可以加速有机物在酸相中的
（3）醚酯类为多元醇脂肪酸酯的氧乙烯醚化学结构通式为
（4）醇酰胺类化学结构通式为
2.1.2 表面活性剂的分类
5.特殊类型表面活性剂 （1）元素表面活性剂主要为含氟表面活性剂、含硅表面活
性剂、含硫表面活性剂和含硼表面活性剂 （2）聚合物表面活性剂聚合物表面活性剂的特点是分子中
含有重复的亲水基和亲油基结构单元 （3）生物表面活性剂生物表面活性剂可分为糖脂系、酰基
溶解，提高传热，传质效率，防止局部过热，提高反应速率 ，有利于反应的顺利进行。
2.3.1 磺化反应
2.2.2 脂肪胺
以天然脂肪酸为原料生产高碳脂肪胺，反应条件为伯 胺收率达85%，反应是如下：
2.2.3 脂肪酸甲酯
脂肪酸甲酯可由脂肪酸与甲醇直接酯化或天然油脂与甲 醇交换而得，这两种反应都是平衡反应。采用过量甲醇有利 于甲酯产物的生成。然而，脂肪酸的直接酯化只有在无法获 得相应的脂肪酸甘油三酯的情况下才使用。脂肪酸甲酯主要 用于生产脂肪醇、酯同系物、烷醇酰胺、磺基脂肪酸甲酯、 糖酯及其他衍生物。
2.2.8 环氧丙烷
工业上采用空气液相氧化法，将异丁烷氧化得到叔丁基 过氧化氢和叔丁醇，然后用过氧化氢作环氧化剂，将丙烯环 氧化转变成环氧丙烷，反应式如下:
2.3 磺化和硫酸化与阴离子表面活性 剂的生产技术
2.3.1 磺化反应 2.3.2 硫酸化 2.3.3 主要品种及生产工艺 2.3.4 阴离子表面活性剂生产技术
2.3 磺化和硫Biblioteka Baidu化与阴离子表面活性剂 的生产技术
阴离子表面活性剂中亲水基的引入方法有直接连接和间 接连接两种。所谓直接连接就是用亲油基物料与无机试剂直 接反应，例如，烷基苯、烯烃、脂肪酸的三氧化硫磺化、烷 烃的磺化、氯化或磺氧化，油脂的皂化，烯烃和硫酸、亚硫 酸、亚硫酸二酯的加成、脂肪酸、硫酸和磷酸的酯化等。所 谓间接连接就是利用两个官能团以上的多功能，高反应性化 合物使亲油基与亲水基相连接。
二：
2.2.6 烷基苯酚
烷基苯酚可以由丙烯、丁烯的齐聚物与酚反应来制取， 其中最主要的是壬基苯酚。目前，国内外生产壬基酚使用的 催化剂主要有分子筛、活性白土、三氟化硼、阳离子交换树 脂催化剂。
2.2.7 环氧乙烷
环氧乙烷是生产聚醚型表面活性剂的主要原料。目前， 工业上主要采用在银催化剂上的直接氧化法，其反应式如下 ：
肽系、脂肪酸系、磷脂系、高分子系
2.1.2 表面活性剂的分类
（4）冠醚表面活性剂冠醚表面活性剂的化学结构特点是亲 油基上连接有环状聚醚 （5）反应性表面活性剂反应性表面活性剂的化学结构特点 是一端为反应性基团，如乙烯基或烯丙基；另一端为亲水基 。
2.2 表面活性剂的亲油基原料
2.2.1 脂肪醇 2.2.2 脂肪胺 2.2.3 脂肪酸甲酯 2.2.4 脂肪酸
2.1.2 表面活性剂的分类
3.两性离子型表面活性剂 （1）氨基酸类化学结构通式为 （2）甜菜碱类化学结构通式为 （3）咪唑啉类化学结构通式为
（4）氧化胺类化学结构通式为
2.1.2 表面活性剂的分类
4.非离子型表面活性剂 （1）聚氧乙烯醚类化学结构通式为
（2）多元醇酯类化学结构通式为
2.1.2 表面活性剂的分类
2.2.4 脂肪酸
脂肪酸也是合成表面活性剂的主要原料，其中以12~C18 的脂肪酸最为重要。合成脂肪酸的特征是含有奇碳脂肪酸和 支链脂肪酸，但无不饱和脂肪酸。油脂水解反应式：
2.2.5 直链烷基苯
直链烷基苯是合成阴离子表面活性剂直链烷基苯磺酸钠 的重要原料，其合成根据烷基化剂的不同有两种工艺路线； 一：
2.1.2 表面活性剂的分类
1.阴离子型表面活性剂 （1）羧酸盐类化学结构通式为
（2）磺酸盐类化学结构通式为 （3）硫酸酯盐类化学结构通式为
2.1.2 表面活性剂的分类
（4）磷酸酯盐化学结构式为
2.1.2 表面活性剂的分类
2.阳离子型表面活性剂 （1）胺盐类化学结构通式为
（2）季铵盐类化学结构通式为
2.2 表面活性剂的亲油基原料
2.2.5 直链烷基苯 2.2.6 烷基苯酚 2.2.7 环氧乙烷 2.2.8 环氧丙烷
2.2.1 脂肪醇
脂肪醇是合成醇系表面活性剂的主要原料。按原料来 源不同又可分为合成醇和天然醇；天然醇也叫还原醇，由 油脂或脂肪酸还原所得，现在从天然资源生产脂肪醇最好 的方法是酯交换法。酯交换指的是将一种容易制得的醇与 酯或与酸相反应制得所需的酯。最常用的酯交换是酯-醇交 换法，其次是酯-酸交换法。
2.3.1 磺化反应
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”，生成的产物是磺酸（R-SO3H，R表示烃 基），磺酸盐（R-SO3M，M表示NH4或金属离子）或磺酰氯 （R-SO2CL）磺化产物中最重要的是阴离子表面活性剂，特 别是洗涤剂，例如十二烷基苯磺酸钠。
2.3.1 磺化反应
精细化工生产技术 (ppt)
精细化工生产技术
（优选）精细化工生产技术
第2章表面活性剂
阳离子型表面活性
23.5
剂的生产
23.6 两性表面活性剂的合成
23.7 特殊类型表面活性剂
2.1 特点及分类
2.1.1 表面活性剂的特点
2.1.2 表面活性剂的分类
2.1.1 表面活性剂的特点
1.双亲性 2.溶解性 3.表面吸附性 4.界面定向排列 5.形成胶束 6.多功能性