摘要：本文作者从事烷基苯磺酸生产研究，通过查阅相关文献及自身工作经验就烷基苯磺酸生产性能及实际应用做出如下分析，希望通过此文能帮助同行加深对烷基苯磺酸的实际了解，不足之处还望同行指正。
关键词：烷基苯磺酸；生产；性能
一、烷基苯概述及市场发展
磺基与烃基（包括芳基）相连接而成的一类有机化合物。通式如左，式中R为烃基。磺酸大多是合成产品，只有β-氨基乙磺酸NH2CH2CH2SO3H等少数几种磺酸存在于自然界。磺酸基团为一个强水溶性的强酸性基团，磺酸都是水溶性的强酸性化合物。芳香族磺酸分子中的磺酸基团可被羟基、氰基所取代，是制备酚、腈的中间体。磺酸可由芳香烃的磺化反应，或硫醇的氧化反应制备。甲磺酸可作酯化、水解和烷基化的催化剂。长链的磺酸的钠盐如n-C11H23-CH2是一类能抗硬水的洗涤剂。很多染料分子中的磺酸基团可使有颜色的化合物具有水溶性。十二烷基苯磺酸钠可作洗涤剂。由磺酸可制得氯化砜，在有机合成中用途很大。磺酸分子中的桹H部分，可被卤原子、氨基等取代。例如，磺酰氯是有机合成和分析化学中常用的中间体。对氨基磺胺是一类消炎药。糖精钠也是一种磺胺。
二、烷基苯磺酸的生产
1、烷基苯磺酸生产工艺
烷基苯磺酸是其生产工艺主要是烷基苯和磺化剂反应生产，磺化剂和磺化反应釜的选择是进行磺化反应的核心。烷基苯的磺化主要途径分为发烟硫酸磺化以及三氧化硫磺化两种。其中发烟硫酸磺化过程中，发烟硫酸作为磺化剂会产生大量废酸，后期工业处理相当麻烦。同时，磺化产物中含有一定量的硫酸，影响产品质量。后者三氧化硫作为磺化剂时，反应过程不会产生水，生产磺酸纯度较高，反应较快，并且过程无废酸产生，以上优点使其在工业领域中广泛应用。但该反应的缺点是，三氧化硫活性较高，反应过程中加速放热，容易发生反应釜局部过热和过磺化现场，所以在实际工业生产中，需进行相关防护和将热量转移。通过近几年的发展，国内相关生产单位及研究单位就磺化反应釜如何缓和反应以及转移热量进行了研究，使得磺化过程效率得到提升。
2、烷基苯的磺化
三氧化硫与直链烷基苯（LAB）的磺化反应过程，主要由生成目的产物烷基苯磺酸（LASA）的主反应以及生成磺酸酐和砜等产物的副反应组成。主、副反应的反应式分列如下：
主反应：
1）快反应：R-C6H5 ＋ 2SO3→ RC6H4SO2OSO3H（焦磺酸）
2）慢反应：RC6H4SO2OSO3H ＋ R-C6H5→2RC6H4SO3H ＋△ rHq
副反应：
1）RC6H4SO2OSO3H＋ RC6H4SO3H →磺酸酐＋ H2SO4
2）RC6H4SO2OSO3H ＋ R-C6H5 →砜 ＋ H2SO4
生成磺酸的反应热效应为：
△rHq＝-170 KJ/mol
动力学方面，反应速率同样是温度的增函数。但是，由于△rHq＜0，故温度升高则平衡常数Ｋ下降，对LAB的转化不利。同时，SO3磺化反应放热极大，反应速率极快，若控制不慎，极易造成局部过热而发生副反应，生成砜和酸酐，使产品的质量降低；若温度过低，则产物磺酸的黏度增加，对传质、传热不利，进而影响产品质量。从化学平衡的角度考虑，由于该反应不生成水，属不可逆反应，故不需要过量的SO3磺化剂，m（SO3）∶m（LAB）几乎为理论摩尔比。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当m（SO3）∶m（LAB）过高时，也易造成过磺化反应，使产物中的砜和酸酐增多。
3、工艺控制要点
首先，控制适宜的各段转化入口温度为430～450℃，以保持SO2转化率的稳定。因为SO2转化率的任何微小波动都会给后续磺化过程带来较大影响，进而导致产品质量不稳定。其次，将磺化反应温度严格控制在40～45℃。如前所述，温度过高时，系统会发生过磺化而生成副产物，不仅使得产品中不皂化物增加，而且严重影响产品色泽。若温度过低，则反应速率太慢，导致磺化反应转化率降低，因而产品中活性物含量低，未磺化油增高。最后，严格控制m（SO3）∶m（LAB）＝1.01～1.03∶1，并保持SO3与空气的混合气体中SO3的体积浓度在7%左右。若摩尔比过高，不仅造成过磺化反应而影响产品质量，还会因尾气中SO3过多而增大尾气处理系统负荷，而且造成原料硫磺的浪费；摩尔比过低时，同样会造成LAB的转化率降低而使产品中活性物含量低，未磺化油增高。
三、烷基苯磺酸的应用
烷基苯磺酸是一种重要的阴离子表面活性剂，常用作各种洗涤剂的原料或用来生产直链烷基苯磺酸钠盐、铵盐和乙醇胺盐。可用作氨基烘漆的固化催化剂，用于配制各种液体、固体洗涤剂。使之合成额的洗涤剂不仅去污力强，其泡沫、渗透、乳化等性能亦很强。它在酸性、碱性硬水中均很稳定，对金属盐也很稳定；它在某些氧化溶液中，如双氧水、次氯酸钠、过硼酸钠、过碳酸钠中都很稳定，所以应用很广泛。
烷基苯磺酸盐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主要品种。基苯磺酸近二十余年来一直是生产洗衣粉和民用洗涤剂的主要原料，在各类配方中比例达10%以上对颗粒污垢，蛋白污垢和油性污垢有显著的去污效果，对天然纤维上颗粒污垢的洗涤作用尤佳，去污力随洗涤温度的升高而增强，对蛋白污垢的作用高于非离子表面活性剂，且泡沫丰富。作为洗涤剂，可用于原毛、皮革、丝绸、合成纤维、纸浆、金属清洗等。
用于石油工业，烷基苯磺酸盐易溶于水，有良好的洗涤去污能力和发泡性能。是阴离子型表面活性剂的一类。具有较好的综合洗涤性能，去污力优异。除作家用洗涤剂的主要活化物外，还利用其乳化、增溶、润湿性能，广泛应用于各工业领域，作去污剂和泡沫剂。如用作农药乳化润湿剂、乳液聚合乳化剂。碳链较长的有油溶性，可作润滑油添加剂、钻井泥浆增溶润湿剂等。烷基苯磺酸盐在石油工业中可作为注水剂，其浓度是根据地质变化而改变，来提高采油率。
烷基苯磺酸盐不仅去污力强，其泡沫、渗透、乳化等性能亦很强。它在酸性、碱性硬水中均很稳定，对金属盐也很稳定；它在某些氧化溶液中，如双氧水、次氯酸钠、过硼酸钠、过碳酸钠中都很稳定，所以应用很广泛。除大量用作生产各种洗涤剂还用作乳化剂的原料，如纺织工业的染色助剂，电镀工业，制革工业的脱脂剂，造纸工业的脱墨剂。
烷基苯磺酸盐还可用于建筑工业，如在混凝土中加入少量烷基苯磺酸盐，可引入部分空气，以节约水泥而不影响混凝土的强度。烷基苯磺酸盐在金属电镀过程中用作金属脱脂剂；在造纸工业中用作树脂分散剂、毛毡洗涤剂、脱墨剂；在农药生产中用作乳化剂、颗粒剂和可湿性粉末剂用的分散剂；在皮革工业上用作渗透脱脂剂；在肥料工业中用作防结块剂；在水泥工业中用作加气剂等诸多方面或单独使用，或作为配合成分使用。
结语
上文就烷基苯磺酸生产工艺及应用范围做了简要综述，烷基苯磺酸生产工艺简单，应用领域广泛。只要对磺化反应依据工艺进行把控，就可提升工艺转效率，提升产品附加值，提高经济效益和社会效益。对烷基苯磺酸在各个领域的应用还需要进一步的研究和开发，本文作者也将持续加深对该领域研究，寻求突破。
参考文献：
[1]刘大勇，赵永和，王军，赵丽娜，单梅玲，王丽.一种制备烷基苯磺酸钙的新方法[J].安徽农业科学.2008，（02），105-106
[2]陆路德，吴裕生，孙宏庆，邓发强.重烷基苯磺酸的稳定性指标[J].石化技术.2016，（07），112-113
[3]刘明宝，杨超普，阎国赞，印万忠.烷基苯磺酸性能分析及应用研究[J]，中国新产品新建.2017，（01），114-116
论文作者:朱丹
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/28
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