[拼音]:wanjiben
[外文]:alkyl benzene
洗涤剂用表面活性剂原料之一。其中的烷基平均碳数为C12,由烷基化剂(如卤代烷、烯烃等)和苯缩合而成。
烷基苯最早由煤油馏分和苯化合而成,称为煤油苯。1950年开始出现四聚丙烯苯(TPB),其中的烷基来自四聚丙烯,由四个丙烯聚合而成,由于带有支链,不易被微生物分解(降解),被称为硬性烷基苯,制成的洗涤剂为硬性洗涤剂。由于使用后排入水域,污染环境,现已较少使用。1965年前后,开始生产直链烷基苯(LAB),由于易被降解,称为软性烷基苯,制得的洗涤剂为软性洗涤剂。直链烷基苯已成为洗涤剂生产中最为重要的原料。直链烷基苯的生产首先是制取直链烷烃(又称正构烷烃,俗称轻蜡),然后和苯进行烷基化,制成直链烷基苯。
直链烷烃的制备烷烃的碳数以11~14为佳。在石油的煤油馏分中直链烷烃的含量最高,占30%左右。提取洗涤剂用的直链烷烃通常采用以下两种方法。
(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。其原理是利用分子筛(常用沸石分子筛,一种结晶型的铝硅酸金属盐)内部孔径整齐而均匀的微孔,吸附直链烷烃,然后通过脱附(解吸),将其释出。常用的5A型分子筛微孔直径为5~5.5┱,直链烷烃分子的最大直径为4.9┱(平均直径为4.4┱),可以进入微孔,而其他杂烃分子的直径都大于5.6┱,即排斥在孔外,从而将它们分开。
(2)尿素络合法:尿素是一种白色晶体,具有直径5.5┱的孔穴,和分子筛微孔相近,可将平均直径为4.4┱的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。此种络合物为不溶性固体,可用过滤或沉淀的方法将其从原料油中分离出来,再通过加热水解、蒸馏和净化处理,制得直链烷烃。
直链烷基苯的制备以直链烷烃为原料制取直链烷基苯的主要方法有以下 3种。它们的基本工艺流程相同(见图)。
![图](/d/bkimg/2022110806/dtaaddeahtj.webp)
(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AlCI3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(UOP)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。