磺化和硫酸化產(chǎn)品發(fā)展現(xiàn)狀

可被SO3磺化或硫酸化的官能團主要分為四大類；苯環(huán)、醇羥基、雙鍵、酯基的α碳，對應的常規(guī)原料為烷基苯、脂肪醇（醚）、烯烴、脂肪酸甲酯，典型產(chǎn)品為工業(yè)直鏈烷基苯磺酸鹽（以下簡稱LAS）、AS、AES、AOS和MES。下面將按照可被SO3磺化的有機官能團進行區(qū)分，今天我們介紹下現(xiàn)有磺酸/硫酸鹽類表面活性劑的發(fā)展現(xiàn)狀。

烷基芳基磺酸鹽
烷基芳基磺酸鹽是指以芳環(huán)為有機官能團，與三氧化硫進行磺化反應制得的一類磺酸鹽表面活性劑，典型的產(chǎn)品有LAS、長鏈烷基苯磺酸鹽、重烷基苯磺酸鹽、石油磺酸鹽和烷基二苯醚雙磺酸鹽等。
（1）工業(yè)直鏈烷基苯磺酸鹽
LAS是由烷基苯經(jīng)磺化、老化、水解、中和得到。LAS通常以烷基苯磺酸的形式儲存及銷售，實際使用時用堿中和。國內(nèi)也有部分企業(yè)將磺酸中和成鈉鹽，以鈉鹽的形式銷售。LAS具有良好的潤濕、乳化、泡沫和去污力，與其他表面活性劑（AOS、AES、AEO）配伍性好，在洗衣粉、洗潔精和洗衣液等家用洗滌領域具有廣泛的應用。LAS的缺點是抗硬水能力差，在使用時通常需要加入鈣、鎂離子螯合劑。另外，LAS的脫脂性較強，對皮膚有一定的刺激性。據(jù)2019年不完全統(tǒng)計，規(guī)模以上企業(yè)烷基苯磺酸產(chǎn)銷量分別為58.83萬噸和55.83噸。國內(nèi)主要生產(chǎn)企業(yè)均采用UOP工藝，用石油化學品C10-13烷烴脫氫產(chǎn)物與苯在HF催化下反應得到烷基苯。我國“富煤、貧油、少氣”的資源稟賦決定了煤炭在我國能源戰(zhàn)略中的重要地位。發(fā)展煤制油技術(shù)，將煤炭轉(zhuǎn)化為油品和精細化學品，可降低我國對石油資源的依存度。費托合成重質(zhì)油主要組分是烷烴/烯烴的混合物，其中烯烴含量約50%左右，將這部分烯烴與苯烷基化反應制備烷基苯，一方面可以提高費托合成重質(zhì)油的附加值，實現(xiàn)煤制油產(chǎn)品的多元化和高端化；另一方面可以降低對石油基原料的依賴程度。國內(nèi)某公司實現(xiàn)了以費托重質(zhì)油為原料制備烷基苯的產(chǎn)業(yè)化。
（2）長鏈烷基苯磺酸鹽
長鏈烷基苯磺酸鹽通常是指碳鏈長度大于13的一類表面活性劑，在我國三次采油中具有良好的應用性能，常與重烷基苯磺酸鹽配伍使用。某知名石化以HF為催化劑，將重液蠟脫氫產(chǎn)物（長鏈烷烴/烯烴混合物）與苯（或二甲苯）烷基化反應，制備了長鏈烷基苯，然后用SO3膜式磺化制得長鏈烷基苯磺酸，完成了中試。研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有烷烴（C10-C13）脫氫催化劑NDC-8用于長鏈烷烴脫氫反應時，催化劑壽命減少一半左右。也有部分企業(yè)以AlCl3離子液體為催化劑，長鏈α-烯烴（C16、C18）為烷基化劑，與二甲苯反應制備長鏈烷基苯，然后磺化得到長鏈烷基苯磺酸。
（3）重烷基苯磺酸鹽
重烷基苯磺酸鹽是我國某知名油田驅(qū)油用的主要表面活性劑之一，其原料重烷基苯是十二烷基苯生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物，收率較低（＜10%），來源受到一定限制。重烷基苯組分較為復雜，主要包括烷基苯、二烷苯、二苯烷、烷基茚滿、萘滿等。重烷基苯通常會經(jīng)過精餾切割成輕、重餾分，稱為1#重烷基苯、2#重烷基苯，其中1#重烷基苯主要成分為C13以上的長鏈烷基苯，2#重烷基苯為高沸物，組成較為復雜。由于重烷基苯中含有的茚滿、萘滿屬于高活性組分，磺化時磺化器易于結(jié)焦，需要頻繁清洗磺化器，使得設備維護成本增加。另一方面，不同廠家之間、同一廠家不同批次之間重烷基苯產(chǎn)品組成會有一定的差異，這樣就造成了磺化產(chǎn)品的質(zhì)量不穩(wěn)定，相應地驅(qū)油劑配方也需要進行調(diào)整，進而增加了配方工程師的工作量。
（4）石油磺酸鹽
石油磺酸鹽是以石油餾分油進行SO3磺化制得的一類表面活性劑，在油田三次采油中具有廣泛的應用。石油磺酸鹽的制備通常以應用目標油田當?shù)氐氖宛s分油為原料。石油磺酸鹽的主要生產(chǎn)企業(yè)采用氣體SO3膜式磺化工藝、液體SO3釜式磺化工藝、氣體SO3噴霧磺化工藝。
（5）烷基二苯醚雙磺酸鹽
烷基二苯醚雙磺酸鹽是一類分子中含有雙磺酸基親水基的功能性表面活性劑，在乳液聚合、民用及工業(yè)清洗、紡織印染等方面具有特殊的應用。同傳統(tǒng)的單磺酸鹽類表面活性劑（如LAS）相比，雙磺酸基賦予其一些特殊的物化性能，在20%的強酸、強堿、無機鹽和漂白劑溶液中均有很好的溶解性和穩(wěn)定性。烷基二苯醚的磺化產(chǎn)物烷基二苯醚雙磺酸粘度極大，一般以二氯乙烷為溶劑，采用釜式磺化工藝制備。
以上就是我們今天所分享的內(nèi)容。