精細化工生產(chǎn)技術(shù)第2章1

第2章表面活性劑32.1表面活性劑的親油基原料磺化和硫酸化與陰離子表面活性劑的生產(chǎn)技術(shù)乙氧基化與非離子表面活性劑的生產(chǎn)技術(shù)32.232.432.3特點及分類現(xiàn)在是1頁\一共有120頁\編輯于星期二第2章表面活性劑陽離子型表面活性劑的生產(chǎn)32.5兩性表面活性劑的合成特殊類型表面活性劑32.632.7現(xiàn)在是2頁\一共有120頁\編輯于星期二表面活性劑的分類表面活性劑的特點2.1特點及分類現(xiàn)在是3頁\一共有120頁\編輯于星期二2.1.1表面活性劑的特點1.雙親性2.溶解性3.表面吸附性4.界面定向排列5.形成膠束6.多功能性現(xiàn)在是4頁\一共有120頁\編輯于星期二2.1.2表面活性劑的分類1.陰離子型表面活性劑（1）羧酸鹽類化學結(jié)構(gòu)通式為（2）磺酸鹽類化學結(jié)構(gòu)通式為（3）硫酸酯鹽類化學結(jié)構(gòu)通式為現(xiàn)在是5頁\一共有120頁\編輯于星期二2.1.2表面活性劑的分類（4）磷酸酯鹽化學結(jié)構(gòu)式為現(xiàn)在是6頁\一共有120頁\編輯于星期二2.1.2表面活性劑的分類2.陽離子型表面活性劑（1）胺鹽類化學結(jié)構(gòu)通式為（2）季銨鹽類化學結(jié)構(gòu)通式為現(xiàn)在是7頁\一共有120頁\編輯于星期二2.1.2表面活性劑的分類3.兩性離子型表面活性劑（1）氨基酸類化學結(jié)構(gòu)通式為（2）甜菜堿類化學結(jié)構(gòu)通式為（3）咪唑啉類化學結(jié)構(gòu)通式為（4）氧化胺類化學結(jié)構(gòu)通式為現(xiàn)在是8頁\一共有120頁\編輯于星期二2.1.2表面活性劑的分類4.非離子型表面活性劑（1）聚氧乙烯醚類化學結(jié)構(gòu)通式為（2）多元醇酯類化學結(jié)構(gòu)通式為現(xiàn)在是9頁\一共有120頁\編輯于星期二2.1.2表面活性劑的分類（3）醚酯類為多元醇脂肪酸酯的氧乙烯醚化學結(jié)構(gòu)通式為（4）醇酰胺類化學結(jié)構(gòu)通式為現(xiàn)在是10頁\一共有120頁\編輯于星期二2.1.2表面活性劑的分類5.特殊類型表面活性劑（1）元素表面活性劑主要為含氟表面活性劑、含硅表面活性劑、含硫表面活性劑和含硼表面活性劑（2）聚合物表面活性劑聚合物表面活性劑的特點是分子中含有重復(fù)的親水基和親油基結(jié)構(gòu)單元（3）生物表面活性劑生物表面活性劑可分為糖脂系、?；南怠⒅舅嵯?、磷脂系、高分子系現(xiàn)在是11頁\一共有120頁\編輯于星期二2.1.2表面活性劑的分類（4）冠醚表面活性劑冠醚表面活性劑的化學結(jié)構(gòu)特點是親油基上連接有環(huán)狀聚醚（5）反應(yīng)性表面活性劑反應(yīng)性表面活性劑的化學結(jié)構(gòu)特點是一端為反應(yīng)性基團，如乙烯基或烯丙基；另一端為親水基?，F(xiàn)在是12頁\一共有120頁\編輯于星期二脂肪胺脂肪酸甲酯脂肪醇2.2表面活性劑的親油基原料脂肪酸現(xiàn)在是13頁\一共有120頁\編輯于星期二烷基苯酚環(huán)氧乙烷直鏈烷基苯2.2表面活性劑的親油基原料環(huán)氧丙烷現(xiàn)在是14頁\一共有120頁\編輯于星期二2.2.1脂肪醇脂肪醇是合成醇系表面活性劑的主要原料。按原料來源不同又可分為合成醇和天然醇；天然醇也叫還原醇，由油脂或脂肪酸還原所得，現(xiàn)在從天然資源生產(chǎn)脂肪醇最好的方法是酯交換法。酯交換指的是將一種容易制得的醇與酯或與酸相反應(yīng)制得所需的酯。最常用的酯交換是酯-醇交換法，其次是酯-酸交換法?，F(xiàn)在是15頁\一共有120頁\編輯于星期二2.2.2脂肪胺以天然脂肪酸為原料生產(chǎn)高碳脂肪胺，反應(yīng)條件為伯胺收率達85%，反應(yīng)是如下：現(xiàn)在是16頁\一共有120頁\編輯于星期二2.2.3脂肪酸甲酯脂肪酸甲酯可由脂肪酸與甲醇直接酯化或天然油脂與甲醇交換而得，這兩種反應(yīng)都是平衡反應(yīng)。采用過量甲醇有利于甲酯產(chǎn)物的生成。然而，脂肪酸的直接酯化只有在無法獲得相應(yīng)的脂肪酸甘油三酯的情況下才使用。脂肪酸甲酯主要用于生產(chǎn)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?，F(xiàn)在是17頁\一共有120頁\編輯于星期二2.2.4脂肪酸脂肪酸也是合成表面活性劑的主要原料，其中以12~C18的脂肪酸最為重要。合成脂肪酸的特征是含有奇碳脂肪酸和支鏈脂肪酸，但無不飽和脂肪酸。油脂水解反應(yīng)式：現(xiàn)在是18頁\一共有120頁\編輯于星期二2.2.5直鏈烷基苯直鏈烷基苯是合成陰離子表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉的重要原料，其合成根據(jù)烷基化劑的不同有兩種工藝路線；一：二：現(xiàn)在是19頁\一共有120頁\編輯于星期二2.2.6烷基苯酚烷基苯酚可以由丙烯、丁烯的齊聚物與酚反應(yīng)來制取，其中最主要的是壬基苯酚。目前，國內(nèi)外生產(chǎn)壬基酚使用的催化劑主要有分子篩、活性白土、三氟化硼、陽離子交換樹脂催化劑?，F(xiàn)在是20頁\一共有120頁\編輯于星期二2.2.7環(huán)氧乙烷環(huán)氧乙烷是生產(chǎn)聚醚型表面活性劑的主要原料。目前，工業(yè)上主要采用在銀催化劑上的直接氧化法，其反應(yīng)式如下：現(xiàn)在是21頁\一共有120頁\編輯于星期二2.2.8環(huán)氧丙烷工業(yè)上采用空氣液相氧化法，將異丁烷氧化得到叔丁基過氧化氫和叔丁醇，然后用過氧化氫作環(huán)氧化劑，將丙烯環(huán)氧化轉(zhuǎn)變成環(huán)氧丙烷，反應(yīng)式如下:現(xiàn)在是22頁\一共有120頁\編輯于星期二硫酸化主要品種及生產(chǎn)工藝磺化反應(yīng)2.3磺化和硫酸化與陰離子表面活性劑的生產(chǎn)技術(shù)陰離子表面活性劑生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)在是23頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3磺化和硫酸化與陰離子表面活性劑的生產(chǎn)技術(shù)陰離子表面活性劑中親水基的引入方法有直接連接和間接連接兩種。所謂直接連接就是用親油基物料與無機試劑直接反應(yīng)，例如，烷基苯、烯烴、脂肪酸的三氧化硫磺化、烷烴的磺化、氯化或磺氧化，油脂的皂化，烯烴和硫酸、亞硫酸、亞硫酸二酯的加成、脂肪酸、硫酸和磷酸的酯化等。所謂間接連接就是利用兩個官能團以上的多功能，高反應(yīng)性化合物使親油基與親水基相連接?，F(xiàn)在是24頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.1磺化反應(yīng)向有機化合物分子中的碳原子上引入磺基（-SO3H）的反應(yīng)稱作“磺化”，生成的產(chǎn)物是磺酸（R-SO3H，R表示烴基），磺酸鹽（R-SO3M，M表示NH4或金屬離子）或磺酰氯（R-SO2CL）磺化產(chǎn)物中最重要的是陰離子表面活性劑，特別是洗滌劑，例如十二烷基苯磺酸鈉。現(xiàn)在是25頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.1磺化反應(yīng)磺化產(chǎn)物:一：磺化劑，工業(yè)生產(chǎn)中常用的磺化劑是硫酸、發(fā)煙硫酸、三氧化硫、氯磺酸和氨基磺酸，有時也用到亞硫酸鹽等二：芳環(huán)上的取代磺化（1）反應(yīng)歷程：芳烴的磺化主要是用硫酸、發(fā)煙硫酸或三氧化硫來進行，用這些磺化劑進行的磺化反應(yīng)是典型的親電取代反應(yīng)?，F(xiàn)在是26頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.1磺化反應(yīng)現(xiàn)在是27頁\一共有120頁\編輯于星期二磺化反應(yīng)（2）磺化反應(yīng)影響因素：1）被磺化物結(jié)構(gòu)的影響2）磺化劑的影響表2-1不同磺化劑對反應(yīng)的影響現(xiàn)在是28頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.1磺化反應(yīng)3）磺化物的水解以硫酸為磺化劑的反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)，即磺化產(chǎn)物在較稀的硫酸存在下，又可以發(fā)生水解反應(yīng)：

Ar+H2SO4≒ArSO3H+H2O現(xiàn)在是29頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.1磺化反應(yīng)4）反應(yīng)溫度和時間的影響反應(yīng)溫度的高低直接影響磺化反應(yīng)的速度。5）攪拌的影響在磺化反應(yīng)中，良好地攪拌可以加速有機物在酸相中的溶解，提高傳熱，傳質(zhì)效率，防止局部過熱，提高反應(yīng)速率，有利于反應(yīng)的順利進行?，F(xiàn)在是30頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.1磺化反應(yīng)（3）磺化生產(chǎn)工藝1）用過量硫酸磺化以硫酸為反應(yīng)介質(zhì)，反應(yīng)在液相進行，在生產(chǎn)上常稱“液相磺化。2）三氧化硫磺化法以三氧化硫為磺化劑，有以下幾個特點：1、不生成水，無大量廢酸；2、磺化能力強，反應(yīng)快；3、用量省，接近理論量，成本低。有資料表明，在烷基苯的磺化過程中，用三氧化硫為磺化劑比用硫酸為磺化劑，成本幾乎可以降低一半；4、反應(yīng)生成的產(chǎn)品質(zhì)量高，雜質(zhì)少；5、由于反應(yīng)速度快、磺化能在幾秒內(nèi)迅速完成，所以反應(yīng)設(shè)備的生產(chǎn)效率高?，F(xiàn)在是31頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.1磺化反應(yīng)工業(yè)上采用的三氧化硫磺化法主要有三種，即液態(tài)三氧化硫磺化法、三氧化硫-溶劑磺化法和三氧化硫-空氣混合物磺化法用三氧化硫-空氣混合物磺化法生產(chǎn)十二烷基苯磺酸，其反應(yīng)歷程包括磺化和老化兩步反應(yīng)?，F(xiàn)在是32頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.1磺化反應(yīng)磺化反應(yīng)的特點是強烈放熱，反應(yīng)速度極快，可在幾秒鐘內(nèi)完成，有可能發(fā)生多磺化，生成砜、氧化、樹脂化等副反應(yīng)?，F(xiàn)在是33頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.2硫酸化在有機分子中的氧原子上引入–SO3H或在碳原子上引入–OSO3H的反應(yīng)叫“硫酸化”烯烴的硫酸化長鏈烯烴（C12~C18）的硫酸化可以制取性能良好的硫酸酯型表面活性劑。現(xiàn)在是34頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.2硫酸化一些不飽和的脂肪酸酯如果含有醇羥基（如蓖麻油），在與硫酸反應(yīng)時，主要是醇羥基的硫酸化反應(yīng)。如果不含羥基的脂肪酸酯類（如油酸丁酯）與硫酸的反應(yīng)，也屬烯烴的硫酸化反應(yīng)，也能制取性能優(yōu)異的陰離子表面活性劑?，F(xiàn)在是35頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.2硫酸化現(xiàn)在是36頁\一共有120頁\編輯于星期二硫酸化2.脂肪醇的硫酸化高碳醇硫酸化的反應(yīng)劑可以是硫酸、氯磺酸、氨基磺酸或三氧化硫?，F(xiàn)在工業(yè)上都采用三氧化硫-空氣混合物作反應(yīng)劑，其反應(yīng)歷程包括兩個步驟：現(xiàn)在是37頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.2硫酸化3.聚氧乙烯醚的硫酸化所用聚氧乙烯醚是由高碳醇或高碳烷基酚與環(huán)氧乙烷的O-烷化制得的，它們都含有伯醇基，它們的硫酸化的化學反應(yīng)和工藝過程與高碳脂肪醇的硫酸化基本相似。反應(yīng)如下：R代表高碳烷基或高碳烷基芳基；一般為1～3?，F(xiàn)在是38頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.2硫酸化現(xiàn)在是39頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.3主要品種及生產(chǎn)工藝（一）：脂肪醇聚烷氧基醚羧酸鹽脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽的制備是在粉狀NaOH的存在下,將等摩爾的氯乙酸加至脂肪醇聚氧乙烯醚內(nèi),在50～55℃下攪拌進行反應(yīng):現(xiàn)在是40頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.3主要品種及生產(chǎn)工藝（二）?；被猁}酰基氨基酸鹽主要是?；“彼猁}與?；嚯闹迫-?；“彼徕c反應(yīng)方程式：現(xiàn)在是41頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.3主要品種及生產(chǎn)工藝（三）磺酸鹽1、烷基苯磺酸鹽2、a-烯烴磺酸鹽（AOS）的生產(chǎn)AOS工業(yè)生產(chǎn)有a-高碳烯烴磺化和水解兩個主要反應(yīng)過程，反應(yīng)式如下：現(xiàn)在是42頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.3主要品種及生產(chǎn)工藝現(xiàn)在是43頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.3主要品種及生產(chǎn)工藝3、脂肪酰胺磺酸鹽脂肪酰胺磺酸鹽分子式可表示為RCONH-SO3Na。生產(chǎn)凈洗劑209的主要原料為油酸、三氯化磷、甲胺、環(huán)氧乙烷及亞硫酸氫鈉，其化學反應(yīng)式如下：現(xiàn)在是44頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.3主要品種及生產(chǎn)工藝現(xiàn)在是45頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.3主要品種及生產(chǎn)工藝其生產(chǎn)操流程圖如下:現(xiàn)在是46頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.3主要品種及生產(chǎn)工藝4、烷基萘磺酸鹽丁醇與萘和硫酸可以同時發(fā)生烷基化和磺化反應(yīng)：5、萘系磺酸甲醛縮合物該類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)通式如下：現(xiàn)在是47頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.3主要品種及生產(chǎn)工藝此類產(chǎn)品生產(chǎn)的主要操作過程為芳核上的磺化及芳烴磺酸和甲醛的縮合,現(xiàn)以商品分散劑NNO為例,其生產(chǎn)操作條件如下:（1）磺化（2）縮合現(xiàn)在是48頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.3主要品種及生產(chǎn)工藝（四）硫酸酯鹽硫酸酯鹽類是由醇或烯烴與硫酸、發(fā)煙硫酸、三氧化硫或氯磺酸作用，再經(jīng)中和得到的一類陰離子表面活性劑。其通式可表示為R-OSO3M。1.脂肪醇硫酸鹽（AS）脂肪醇硫酸鹽（AS）是硫酸的半酯鹽,其通式是ROSO3M。脂肪醇硫酸鹽有良好的去污、乳化、分散、潤濕、泡沫性能，在硬水中穩(wěn)定，是生產(chǎn)合成洗滌劑、洗發(fā)香波、地毯香波，化妝品的主要表面活性劑，也可以作紡織工業(yè)用助劑和聚合反應(yīng)的乳化劑?，F(xiàn)在是49頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.3主要品種及生產(chǎn)工藝2.脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽（AES）結(jié)構(gòu)通式為脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽大量用于制備液體洗滌劑、洗發(fā)香波、餐具洗滌劑，也可用于乳膠發(fā)泡劑、紡織工業(yè)助劑與聚合反應(yīng)的乳化劑?，F(xiàn)在是50頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.4陰離子表面活性劑生產(chǎn)技術(shù)（一）直鏈烷基苯磺酸鈉直鏈烷基苯的磺化（1）用發(fā)煙硫酸生產(chǎn)直鏈烷基苯生產(chǎn)操作過程圖如下：現(xiàn)在是51頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.4陰離子表面活性劑生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)在是52頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.4陰離子表面活性劑生產(chǎn)技術(shù)（2）用三氧化硫磺化生產(chǎn)直鏈烷基苯磺酸與發(fā)煙硫酸磺化比較，三氧化硫磺化具有反應(yīng)不生成水、無廢酸產(chǎn)生、反應(yīng)速度快、裝置適應(yīng)性強、產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點，故應(yīng)用日益增多。三氧化硫連續(xù)磺化生產(chǎn)過程主要包括：空氣干燥、三氧化硫制取和三氧化硫磺化的工藝流程與設(shè)備3個大部分?，F(xiàn)在是53頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.4陰離子表面活性劑生產(chǎn)技術(shù)1）空氣干燥2）三氧化硫制取過程3）三氧化硫磺化的工藝流程與設(shè)備用于三氧化硫磺化的設(shè)備及工藝流程有多釜串聯(lián)及膜式反應(yīng)器兩種。多釜串聯(lián)的連續(xù)化工工藝流程如下圖：現(xiàn)在是54頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.4陰離子表面活性劑生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)在是55頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.4陰離子表面活性劑生產(chǎn)技術(shù)膜式反應(yīng)器工藝流程如下圖：現(xiàn)在是56頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.4陰離子表面活性劑生產(chǎn)技術(shù)2.直鏈烷基苯磺酸的中和直鏈烷基苯磺酸中和部分包含如下兩個反應(yīng)：現(xiàn)在是57頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.4陰離子表面活性劑生產(chǎn)技術(shù)（1）影響中和工序及單體質(zhì)量的因素1）中和溫度2）pH值的影響3）工藝水的加入量4）攪拌的作用5）無機鹽的影響6）磺酸中有機雜質(zhì)的影響現(xiàn)在是58頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.4陰離子表面活性劑生產(chǎn)技術(shù)（2）中和生產(chǎn)工藝及設(shè)備直鏈烷基苯磺酸中和的操作方式有間歇中和、半連續(xù)中和及連續(xù)中和三種；根據(jù)循環(huán)方式又可分為外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩種1）浴式外循環(huán)連續(xù)中和其裝置是由循環(huán)泵、均化泵（中和泵）和冷卻器組成的。2）主浴式內(nèi)循環(huán)連續(xù)中和也稱塔式中和，或稱閃激式中和；其生產(chǎn)工藝流程見圖2-7?，F(xiàn)在是59頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.4陰離子表面活性劑生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)在是60頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.4陰離子表面活性劑生產(chǎn)技術(shù)（二）硫酸酯鹽脂肪醇硫酸鹽和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽，由于其優(yōu)良的洗滌、發(fā)泡、鈣皂分散、潤濕和生物降解等性能，在香波、合成香皂、浴液、牙膏、剃須膏等化妝品配方中是重要的組分；也是輕垢洗滌劑、重垢洗滌劑、餐具洗滌劑、硬表面清潔劑等洗滌劑配方的重要組分。現(xiàn)在是61頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.4陰離子表面活性劑生產(chǎn)技術(shù)1.影響因素用三氧化硫作硫酸化試劑，可對伯醇和脂肪醇聚氧乙烯醚進行硫酸化制取硫酸酯鹽類陰離子表面活性劑。伯醇硫酸化機理包含一步瞬間完成和強烈放熱的初級反應(yīng)和一步速度稍慢的次級反應(yīng)；現(xiàn)在是62頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.4陰離子表面活性劑生產(chǎn)技術(shù)SO3與脂肪醇的摩爾比和轉(zhuǎn)化率及色澤間的關(guān)系見表2-2。現(xiàn)在是63頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.4陰離子表面活性劑生產(chǎn)技術(shù)

在工業(yè)Ballestra多管膜式反應(yīng)中得到的收率數(shù)據(jù)見表2-3現(xiàn)在是64頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.4陰離子表面活性劑生產(chǎn)技術(shù)2.烷基硫酸酯鹽生產(chǎn)流程十二烷基硫酸酯鹽是一種陰離子表面活性劑?，F(xiàn)今的工業(yè)生產(chǎn)，廣泛使用三氧化硫與十二醇進行硫酸化。生產(chǎn)工藝過程如圖2-8所示現(xiàn)在是65頁\一共有120頁\編輯于星期二2.3.4陰離子表面活性劑生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)在是66頁\一共有120頁\編輯于星期二聚氧乙烯類非離子表面活性劑脂肪酸多元醇酯類非離子表面活性劑乙氧基化反應(yīng)2.4乙氧基化與非離子表面活性劑的生產(chǎn)技術(shù)蔗糖脂肪酸酯烷基糖苷（APG）現(xiàn)在是67頁\一共有120頁\編輯于星期二乙氧基化反應(yīng)一、乙氧基化反應(yīng)非離子表面活性劑中最主要的類別為聚氧乙烯型。因此，深入研究和討論含活潑氫的化合物與環(huán)氧乙烷間的乙氧基化反應(yīng)（也稱加成聚合反應(yīng)）具有極為重要的意義。（一）乙氧基化的反應(yīng)機理現(xiàn)在是68頁\一共有120頁\編輯于星期二乙氧基化反應(yīng)乙氧基化可在堿性或酸性催化劑存在下進行，工業(yè)上常用的是堿性催化劑，反應(yīng)分兩步，首先是環(huán)氧乙烷與具有酸性羥基的脂肪醇、烷基酚、脂肪酸形成單氧乙烯加成物，然后進一步與環(huán)氧乙烷反應(yīng)生成聚氧乙烯加成物。，其反應(yīng)式如下：現(xiàn)在是69頁\一共有120頁\編輯于星期二乙氧基化反應(yīng)現(xiàn)在是70頁\一共有120頁\編輯于星期二2.4.1乙氧基化反應(yīng)（二）環(huán)氧乙烷加成物的聚合度分布酚類、羧酸與環(huán)氧乙烷加成物的分布在堿催化條件下，反應(yīng)按如下平衡：其平衡常數(shù)現(xiàn)在是71頁\一共有120頁\編輯于星期二2.4.1乙氧基化反應(yīng)2.醇類與環(huán)氧乙烷加成物的分布在堿催化條件下,也有如下的平衡:

在反應(yīng)產(chǎn)物中留有較多的原料，其相對分子質(zhì)量分布較寬。采用堿性較弱的堿或堿土氫氧化物作催化劑，可以得到分布窄得多的產(chǎn)物。目前，用得較多的堿土金屬有鋇、鈣、鍶、鎂等。現(xiàn)在是72頁\一共有120頁\編輯于星期二2.4.1乙氧基化反應(yīng)（三）乙氧基化的影響因素1.反應(yīng)物結(jié)構(gòu)的影響2.催化劑的影響3.溫度4.壓力現(xiàn)在是73頁\一共有120頁\編輯于星期二2.4.1乙氧基化反應(yīng)（四）乙氧基化工藝過程各種不同的聚氧乙烯類非離子表面活性劑的乙氧基化工藝過程大致相同，目前采用的工藝過程有：用攪拌器混合的間歇操作法、循環(huán)混合的間歇操作法和Press乙氧基化操作法。1、用攪拌器混合的間歇操作法2、循環(huán)混合的間歇操作用反應(yīng)物料的循環(huán)來取代攪拌器，其工藝流程如圖2-9所示3.Press乙氧基化操作法現(xiàn)在是74頁\一共有120頁\編輯于星期二2.4.1乙氧基化反應(yīng)現(xiàn)在是75頁\一共有120頁\編輯于星期二2.4.2聚氧乙烯類非離子表面活性劑聚氧乙烯類非離子表面活性劑（一）脂肪醇聚氧乙烯醚的生產(chǎn)脂肪醇聚氧乙烯醚具有低泡，能用于低溫洗滌及有較好的生物降解性。脂肪醇聚氧乙烯醚的通式為現(xiàn)在是76頁\一共有120頁\編輯于星期二2.4.2聚氧乙烯類非離子表面活性劑脂肪醇聚氧乙烯醚粗略地可以認為是由如下兩個反應(yīng)階段完成的：現(xiàn)在是77頁\一共有120頁\編輯于星期二2.4.2聚氧乙烯類非離子表面活性劑1、間歇攪拌釜式生產(chǎn)2、間歇循環(huán)式生產(chǎn)采用間歇循環(huán)式乙氧基化裝置生產(chǎn)脂肪醇聚氧乙烯醚或酚醚產(chǎn)品的帶控制點生產(chǎn)工藝流程圖見圖2-10?，F(xiàn)在是78頁\一共有120頁\編輯于星期二2.4.2聚氧乙烯類非離子表面活性劑現(xiàn)在是79頁\一共有120頁\編輯于星期二2.4.2聚氧乙烯類非離子表面活性劑3、連續(xù)管式乙氧基化生產(chǎn)連續(xù)管式乙氧基化生產(chǎn)脂肪醇聚氧乙烯醚帶控制點工藝流程見圖2-11。脂肪醇聚氧乙烯醚有良好的乳化、潤濕、分散、增溶、去污性能，大量用于合成洗滌劑制備，是配制洗衣粉、液體洗滌劑的重要原料，也廣泛用于紡織品加工、化妝品配制、金屬清洗、乳液聚合等方面?，F(xiàn)在是80頁\一共有120頁\編輯于星期二2.4.2聚氧乙烯類非離子表面活性劑現(xiàn)在是81頁\一共有120頁\編輯于星期二2.4.2聚氧乙烯類非離子表面活性劑(二)烷基酚聚氧乙烯醚的生產(chǎn)烷基酚聚氧乙烯醚的結(jié)構(gòu)式為烷基酚聚氧乙烯醚的合成可以分為兩個階段,第一階段為烷基酚與等摩爾環(huán)氧乙烷的加成,直至烷基酚全部轉(zhuǎn)化成單一的加成物后,才開始第二階段即環(huán)氧乙烷的聚合反應(yīng)。現(xiàn)在是82頁\一共有120頁\編輯于星期二2.4.2聚氧乙烯類非離子表面活性劑其反應(yīng)過程如下：現(xiàn)在是83頁\一共有120頁\編輯于星期二2.4.2聚氧乙烯類非離子表面活性劑（三）脂肪酸聚氧乙烯酯的生產(chǎn)由于脂肪酸來源廣而豐富，成本較低，并且脂肪酸聚氧乙烯酯具有低泡和生物降解性好的特點，而得到廣泛的使用。脂肪酸聚氧乙烯酯的結(jié)構(gòu)式為：現(xiàn)在是84頁\一共有120頁\編輯于星期二2.4.3脂肪酸多元醇酯類非離子表面活性劑脂肪酸多元醇酯簡稱羥酸酯,是多元酸的部分脂肪酸酯;脂肪酸多元醇酯具有良好乳化性、分散性、潤滑性和增溶性，因而廣泛用于食品、醫(yī)藥、化妝品、紡織印染、金屬加工等工業(yè)?，F(xiàn)在是85頁\一共有120頁\編輯于星期二2.4.3脂肪酸多元醇酯類非離子表面活性劑（一）脂肪酸甘油酯1、酯交換法生產(chǎn)脂肪酸甘油酯工業(yè)上常用油脂和甘油的酯交換反應(yīng)來制取，其化學反應(yīng)式如下：現(xiàn)在是86頁\一共有120頁\編輯于星期二2.4.3脂肪酸多元醇酯類非離子表面活性劑2.直接酯化法生產(chǎn)脂肪酸甘油酯也可用脂肪酸和甘油直接酯化來生產(chǎn),其化學反應(yīng)式如下:現(xiàn)在是87頁\一共有120頁\編輯于星期二2.4.3脂肪酸多元醇酯類非離子表面活性劑3.間歇式酯化裝置（2-12）現(xiàn)在是88頁\一共有120頁\編輯于星期二2.4.3脂肪酸多元醇酯類非離子表面活性劑（二）失水山梨醇脂肪酸酯及其衍生物1.失水山梨醇脂肪酸酯失水山梨醇脂肪酸酯是羥酸酯表面活性劑中的重要類；山梨醇在少量硫酸，生成何種產(chǎn)物，取決于加熱持續(xù)的時間。反應(yīng)式如下：現(xiàn)在是89頁\一共有120頁\編輯于星期二2.4.3脂肪酸多元醇酯類非離子表面活性劑現(xiàn)在是90頁\一共有120頁\編輯于星期二2.4.3脂肪酸多元醇酯類非離子表面活性劑2.失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚失水山梨醇脂肪酸酯聚氧乙烯醚是乳化劑、增溶劑、抗靜電劑、潤滑劑，應(yīng)用于紡織工業(yè)、食品加工和化妝品制備，與脂肪酸甘油酯、失水山梨醇脂肪酸酯混合使用，可以改善HLB值，使其具有良好的乳化性能。現(xiàn)在是91頁\一共有120頁\編輯于星期二2.4.4蔗糖脂肪酸酯糖脂肪酸酯是糖基脂肪酸酯（簡稱糖酯）的一種。生產(chǎn)蔗糖酯的原料是蔗糖和脂肪酸酯。合成蔗糖酯主要為酯交換反應(yīng)，生產(chǎn)方法則很多，有溶劑法、微乳化法及無溶劑法等。酯交換反應(yīng)可以是蔗糖與脂肪酸甘油酯的酯交換，也可以是與脂肪酸低碳醇酯的酯交換。酯交換反應(yīng)通常以下式來表示：現(xiàn)在是92頁\一共有120頁\編輯于星期二2.4.4蔗糖脂肪酸酯1.溶劑法2.微乳化法（丙二醇乳化法、水乳化法）3.無溶劑法現(xiàn)在是93頁\一共有120頁\編輯于星期二2.4.5烷基糖苷（APG）烷基糖苷（APG）是糖類化合物和高級醇的縮合反應(yīng)產(chǎn)物,其較典型的結(jié)構(gòu)式為:現(xiàn)在是94頁\一共有120頁\編輯于星期二2.4.5烷基糖苷（APG）1.轉(zhuǎn)糖苷化法生產(chǎn)原理2.直接法生產(chǎn)原理（利用長鏈脂肪醇在酸性催化劑存在下直接與葡萄糖反應(yīng)，生成烷基糖苷和水，利用真空和氮氣盡快地除去反應(yīng)生成的水。）現(xiàn)在是95頁\一共有120頁\編輯于星期二2.4.5烷基糖苷（APG）3.生產(chǎn)工藝目前，工業(yè)上烷基多糖苷的生產(chǎn)主要是以脂肪醇和葡萄糖為原料，利用直接法制得。圖2-13為Henkel公司采用直接法生產(chǎn)烷基多糖苷的生產(chǎn)工藝示意圖:現(xiàn)在是96頁\一共有120頁\編輯于星期二2.5陽離子型表面活性劑的生產(chǎn)陽離子型表面活性劑的最大特征是其表面吸附力在表面活性劑中最強，具有殺菌消毒性，對織物、染料、金屬有強吸附作用。它可以用作織物的柔軟劑、抗靜電劑、染料固定劑、金屬防銹劑、礦石浮選劑和瀝青乳化劑?，F(xiàn)在是97頁\一共有120頁\編輯于星期二季銨鹽陽離子表面活性劑氧化叔胺脂肪胺鹽型陽離子表面活性劑2.5陽離子型表面活性劑的生產(chǎn)現(xiàn)在是98頁\一共有120頁\編輯于星期二2.5.1脂肪胺鹽型陽離子表面活性劑（一）高級脂肪胺的性質(zhì)脂肪胺與氨相似，在水溶液中呈堿性，與酸作用形成鹽，這是因為氮原子上具有未共用電子時，能形成胺正離子的結(jié)果。現(xiàn)在是99頁\一共有120頁\編輯于星期二2.5.1脂肪胺鹽型陽離子表面活性劑脂肪胺為弱堿，其堿性可用離解常數(shù)Kb來表示：現(xiàn)在是100頁\一共有120頁\編輯于星期二2.5.1脂肪胺鹽型陽離子表面活性劑脂肪胺可以與亞硝酸作用，但是伯胺、仲胺、叔胺的作用結(jié)果各不相同。伯胺與亞硝酸反應(yīng)生成醇，并有氮氣散出，因而可以通過氮氣的測定來確定伯氨基?，F(xiàn)在是101頁\一共有120頁\編輯于星期二2.5.1脂肪胺鹽型陽離子表面活性劑（二）胺鹽型陽離子表面活性劑高酸伯、仲、叔胺與酸中和便成為胺鹽型陽離子表面活性劑。通常是將脂肪胺加熱成液體后，在攪拌下加入計量的醋酸，即可得脂肪胺醋酸鹽。反應(yīng)式如下：現(xiàn)在是102頁\一共有120頁\編輯于星期二2.5.2季銨鹽陽離子表面活性劑季銨鹽是陽離子型表面活性劑中最重要的一類，有強堿性，它使表面活性劑有強親水性，能溶于水與堿液。它的結(jié)構(gòu)式是：現(xiàn)在是103頁\一共有120頁\編輯于星期二2.5.2季銨鹽陽離子表面活性劑（一）長碳鏈季銨鹽這類表面活性劑的合成方法主要有兩種：1）由碳脂肪胺和低碳烷基化劑合成。用得比較多的是二甲基烷胺或雙長鏈烷基仲胺與鹵甲烷或硫酸二甲酯進行季銨化反應(yīng)；2）高碳鹵化物和低碳胺合成季銨鹽，如溴代烷和三甲胺或芐基二甲胺反應(yīng)得季銨鹽?，F(xiàn)在是104頁\一共有120頁\編輯于星期二2.5.2季銨鹽陽離子表面活性劑1.生產(chǎn)原理現(xiàn)在是105頁\一共有120頁\編輯于星期二2.5.2季銨鹽陽離子表面活性劑2.生產(chǎn)操作過程現(xiàn)在是106頁\一共有120頁\編輯于星期二2.5.2季銨鹽陽離子表面活性劑（二）咪唑啉季銨鹽咪唑啉季銨鹽在陽離子表面活性劑中僅次于長碳鏈季銨鹽占第二位，它的功能與長碳鏈季銨鹽相似；與長碳鏈季銨鹽不同，咪唑啉季銨鹽中最常用的負離子是甲基硫酸鹽負