طرح تولید اسید سولفونیک (الکیل بنزن سولفونیک)

اسید سولفونیک یا الکیل بنزن سولفونیک اسید خطی (LABSA)، مایعی روغنی و قهوه ای رنگ که به عنوان سورفکتانت آنیونی در فرمولاسیون بسیاری از ترکیبات شستشو استفاده می شود.
یکی از ارزان ترین مواد فعال کننده در صنعت شستشو است و مهمترین و پرمصرف ترین ماده در فرمول پودر و مایعات خالص است. اسید سولفونیک محلول در آب، غیر فرار و جاذب است که به عنوان امولسیفایر، مواد افزودنی و روغن های روان کننده نیز استفاده می شود. اسید سولفونیک، با فرمول شیمیایی H۲O۳S، گروهی از ترکیبات ارگانوسولفور است که از یک گروه الکیل آلی و هیدروکسید سولفونیل تشکیل شده است. اسید سولفونیک را می توان با اسید سولفوریک اشتباه گرفت، زیرا تنها یک گروه هیدروکسیل با یک جایگزین آلی جایگزین می شود!
اما در واقع از طریق سولفوناسیون با استفاده از ماده ای به نام تری اکسید گوگرد تولید می شود. اسید سولفونیک یک اسید بسیار قوی است و ممکن است اثرات خورندگی ایجاد کند. بنابراین، برای جلوگیری از خوردگی و سایر صدمات، باید از قرار گرفتن در معرض آن و برخورد جدا جلوگیری شود.

ویژگی های اسید سولفونیک

اسید سولفونیک جزء ترکیبات ارگانوسولفور طبقه می شود در واقع می توان گفت که همان اسید سولفوریک است که یکی از گروه های هیدروکسیل آن با یک گروه آلی جایگزین شده است. نمک ها و استرهای اسید سولفونیک، سولفونات نامیده می شوند و کاربردهای گسترده ای در صنایع دارند.
اسید سولفونیک یک اسید قوی است، این ماده حدود یک میلیون بار قویتر از اسید کربوکسیلیک است و به دلیل قطبیت بیشتر به شکل جامد بلوری یا مایع ویسکوز با دمای جوش بالا وجود دارد. این ماده در حالت جامد بی رنگ و غیر اکسید کننده است که این ویژگی ها باعث می شود به عنوان کاتالیزور در واکنش های آلی مورد استفاده قرار بگیرد.
قطبیت و اسیدیته بالا باعث می شود که اسید سولفونیک در آب محلول باشد . این ماده در آب با زنجیره کوتاه یا بلند حل می شود که انواع زنجیره بلند آن خواص شبه دترجنتی دارد.

خواص سولفونیک اسید

سولفونیک اسید، جزو اسیدهای قوی است. معمولاً گفته می شود که آن ها حدود یک میلیون برابر اسید کربوکسیلیک قوی تر هستند. اسیدهای سولفونیک با کلرید سدیم جامد (نمک) واکنش داده وسولفونات سدیم و کلرید هیدروژن را تشکیل می دهند. به دلیل قطبی بودن، اسیدهای سولفونیک تمایل دارند، به صورت جامدات بلوری یا مایعات چسبناک و با جوش زیاد باشند. آن ها معمولاً بی رنگ و غیر اکسید کننده هستند، که از آن ها به عنوان کاتالیزورهای اسیدی در واکنش های آلی استفاده می شود. قطبیت آن ها، همراه با اسیدیته بالا، اسیدهای سولفونیک با زنجیره کوتاه را در آب حل می کند، در حالی که آن هایی که دارای زنجیره طولانی تری هستند، خواص شستشو مانند از خود نشان می دهند.

ساختار سولفونیک اسید

ساختار اسید سولفونیک توسط اسید متان سولفونیک نشان داده می شود. گروه اسید سولفونیک، دارای یک مرکز گوگرد چهار ضلعی است، به این معنی که گوگرد در مرکز چهار اتم یعنی سه اتم اکسیژن و یک اتم کربن، است. هندسه کلی مرکز گوگرد یادآور شکل اسید سولفوریک است.

کاربرد اسید سولفونیک

کاربرد سولفونیک اسید در مواد شوینده و سورفاکتانت

مواد شوینده و سورفاکتانت ها، مولکول هایی هستند که گروه های بسیار غیر قطبی و بسیار قطبی را با هم ترکیب می کنند. به طور سنتی، صابون ها مواد فعال کننده محبوبی هستند که از اسیدهای چرب گرفته می شوند. از اواسط قرن بیستم، استفاده از اسیدهای سولفونیک در جوامع پیشرفته از صابون پیشی گرفته است.

کاربرد سولفونیک اسید در رنگ ها

بسیاری از رنگ های آنتروکینون اگر نه بیشتر از طریق سولفوناسیون تولید یا پردازش می شوند. اسیدهای سولفونیک تمایل زیادی به پروتئین ها و کربوهیدرات ها دارند. به همین دلیل بیشتر رنگ ها قابل شست و شو با اسیدهای سولفونیک هستند یا گروه عملکردی سولفونیل را در خود دارند. در واقع برای ساخت رنگ های غذایی استفاده می شود.

کاربرد سولفونیک اسید در کاتالیزورهای اسیدی

اسیدهای سولفونیک به عنوان اسیدهای قوی به عنوان کاتالیزور نیز استفاده می شوند. ساده ترین نمونه اسید متان سولفونیک، CH3SO2OH و اسید p-toluenesulfonic است که به طور مرتب در شیمی آلی به عنوان اسیدهای لیپوفیل یا (محلول در حلال های آلی)، استفاده می شود. اسیدهای سولفونیک پلیمری نیز مفید هستند. رزین داوکس مشتقات اسید سولفونیک از پلی استایرن است و به عنوان کاتالیزور و برای تبادل یونی و یا نرم شدن آب، استفاده می شوند. Nafion، یک اسید سولفونیک پلیمری فلوئوره شده یکی از اجزای غشای تبادل پروتون در سلول های سوختی است.

کاربرد سولفونیک اسید در مواد مخدر

داروهای سولفات، دسته ای از آنتی باکتریال ها هستند که از اسیدهای سولفونیک تولید می شوند.

کاربرد سولفونیک اسید در لیگنوسولفونات ها

در فرآیند سولفیت برای کاغذ سازی، لیگنین با استفاده از تراشه های چوب با محلول های یون های سولفیت و بی سولفیت، از لیگنوسلولز خارج می شوند. این معرف ها پیوندهای بین سلولز و اجزای لیگنین و به ویژه در درون لیگنین را می شکافند. سپس لیگنین به لیگنوسولفونات، تبدیل می شود که محلولند و می توانند از الیاف سلولز جدا شوند.

واکنش های سولفونیک اسید

هیدرولیز

اسیدهای آریل سولفونیک نسبت به هیدرولیز، کنش سولفوناسیون حساس هستند. حرارت دادن اسیدهای آریل سولفونیک در اسید آبی باعث می شود که اسید سولفونیک به عنوان یک گروه محافظ محلول در آب عمل کند، همانطور که با تصفیه پارا زایلن از طریق مشتق اسید سولفونیک نشان داده شده است. در سنتز ۲،۶-دی کلروفنل، فنل به مشتق اسید ۴-سولفونیک آن تبدیل می شود، که سپس به طور انتخابی در موقعیت های کناری فنل کلر می شود. هیدرولیز گروه اسید سولفونیک را آزاد می کند.

علامت گذاری

اسیدهای سولفونیک می توانند به استرها تبدیل شوند. این دسته از ترکیبات آلی فرمول کلیR−SO2−OR دارند. استرهای سولفونیک مانند متیل تری فلات از عوامل آلکیله کننده خوبی در سنتز آلی محسوب می شوند. چنین استرهای سولفونات غالباً توسط الکل سولفونیل کلریدها تهیه می شوند:
RSO2Cl + R′OH → RSO2OR′ + HCl

هالوژناسیون

گروه های سولفونیل هالید وقتی تولید می شود که یک گروه عملکردی سولفونیل به طور منفرد به یک اتم هالوژن پیوند بخورد. آن ها فرمول کلی R−SO2−X دارند، که در آن X یک هالید است، تقریباً همیشه کلرید است. آن ها با کلراسیون اسیدهای سولفونیک با استفاده از تیونیل کلراید و معرف های مرتبط تولید می شوند.

جابجایی توسط هیدروکسید

اگرچه قوی است، پیوند آریلی می تواند توسط معرف های هسته ای شکسته شود. از اهمیت تاریخی و مداوم α-سولفوناسیون آنتروکینون و به دنبال آن جابجایی گروه سولفونات توسط هسته های دیگر است که نمی توان به طور مستقیم نصب کرد. یک روش اولیه برای تولید فنول شامل هیدرولیز پایه سدیم بنزن سولفونات است که می تواند به راحتی از بنزن تولید شود.
C6H5SO3Na + NaOH → C6H5OH + Na2SO3
شرایط این واکنش سخت است، اما با این حال، برای خود اسید بنزن سولفونیک، به هیدروکسید سدیم مذاب در دمای ۳۵۰ درجه سانتی گراد نیاز دارد. بر خلاف مکانیزم هیدرولیز قلیایی ذوب شده کلروبنزن، که از طریق حذف اضافی (مکانیزم بنزین) ادامه می یابد. اسیدهای سولفونیک با گروه هایی که الکترون را از بین می برند، بسیار راحت تر تحت این تحول قرار می گیرند.

مشتقات اسید سولفونیک

اسید سولفونیک مشتقات گوناگونی دارد اما دو مشتق کلروسولفونیک و فلئوروسولفونیک از جمله مهمترین مشتق های اسید سولفونیک هستند. در ادامه به شرح مختصر این دو مشتق می پردازیم:

کلروسولفونیک

از کلروسولفونیک به عنوان نوعی عامل سولفوناته استفاده می شود. همچنین این ماده یک عامل کلروسولفوناته نیز می باشد که به علت این ویژگی در صنایع مختلف پرکاربرد است.

فلئوروسولفونیک

این نوع ماده شیمیایی، به عنوان یک کاتالیزگر در صنعت پرکاربرد است. در واقع از این کاتالیزگر در واکنش های پلیمر شدن استفاده می شود. از دیگر کاربردهای این ماده نیز می توان به استفاده از آن در تولید سولفوئوریدها اشاره کرد.

کد آیسیک مرتبط با صنعت تولید اسید سولفونیک (الکیل بنزن سولفونیک)

کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات ، مدارک و اموال ، سالها است که در سطح شرکت هاو زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد.
با توجه به بررسی های انجام شده کد آیسیک اسید سولفونیک (الکیل بنزن سولفونیک) به شرح جدول ذیل می باشد

کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت تولید اسید سولفونیک (الکیل بنزن سولفونیک)

تعرفه یا به عبارت دیگری(TARIFF) یک نوع معیار رقمی و یا عددی می باشد برای شناسی و تعیین جایگاه کالا در ترخیص کالا .
تعرفه گمرکی میزان حقوق ورودی قابل پرداخت برای ورود کالا می باشد.تعرفه گمرکی در بستر تاریخ مبتنی بر سیستم و روش های خاصی از قبیل اداره گمرک،آمار،حمل و نقل،بیمه و غیره طراحی و مورد استفاده قرار می گیرد.
با توجه به بررسی های انجام شده کد تعرفه گمرکی اسید سولفونیک (الکیل بنزن سولفونیک) به شرح جدول ذیل می باشد

روش تولید سولفونیک اسید

فرآیند تولید سولفونیک اسید به گونه های مختلفی می باشد:
اسیدهای سولفونیک با فرآیند سولفوناسیون تولید می شوند. معمولاًعامل سولفونات، تری اکسید گوگرد است. کاربرد وسیع این روش تولید اسیدهای آلکیل بنزن سولفونیک است:
در این واکنش، تری اکسید گوگرد یک الکتروفیل است و تحت سولفوناسیون مستقیم اسید متان سولفونیک را به اسید متان دی سولفونیک تبدیل می کند. بسیاری از اسیدهای سولفونیک آلکان از بی سولفیت به دست می آیند که به آلکن های انتهایی اضافه می شوند

هیدرولیز سولفونیک اسید

بسیاری از اسیدهای سولفونیک توسط هیدرولیز سولفونیل هالیدها و مواد اولیه مربوطه تهیه می شوند. بنابراین، اسید پر فلوئورو کتان سولفونیک با هیدرولیز سولفونیل فلوراید تهیه می شود، که به نوبه خود توسط الکترو فلوراسیون اسید اکتان سولفونیک به وجود می آید. به همین ترتیب سولفونیل کلراید حاصل از پلی اتیلن به اسید سولفونیک هیدرولیز می شود. این کلریدهای سولفونیل در اثر واکنش های رادیکال آزاد کلر، دی اکسید گوگرد و هیدروکربن ها با استفاده از واکنش رید تولید می شوند. اسید وینیل سولفونیک با هیدرولیز سولفات کاربیل، تولید می شود یعنی به نوبه خود با افزودن تری اکسید گوگرد به اتیلن به دست می آید.

نوسانات قیمت و بازار جهانی خرید و فروش LABSA

انتظار می رود بازار جهانی آن شاهد نرخ رشد متوسطی با CAGR در حدود ۳ درصد در طول دوره پیش بینی شده ی ۲۰۲۰-۲۰۲۶ باشد. جالب است بدانید روشند رشد بازار این محصول به دلیل افزایش تقاضا برای رنگ و پوشش ها گزارش شده است.پیش بینی می شود که منطقه آسیا و اقیانوسیه بر بازار جهانی این ماده تسلط داشته باشد. توسعه سریع صنعت ساخت و ساز در چین، هند و ژاپن احتمالاً رشد در منطقه را تسریع می کند. از نظر کاربرد، منطقه آمریکای شمالی و اروپا به دلیل تقاضای صنعت رنگ و پوشش پس از آسیا و اقیانوسیه قرار دارند. یکی دیگر از مواردی که بازار این ترکیب را تحت تاصیر قرار می دهد رزین ها می باشد
رزین های ترموست به دلیل ویژگی های عملکردی منحصر به فرد مانند کیفیت چسبندگی عالی، استحکام کششی بالا و غیره به طور گسترده در رنگ ها و پوشش ها استفاده می شوند.

وضعیت واحد های فعال تولید اسید سولفونیک (الکیل بنزن سولفونیک)

در نمودار زیر تعداد و ظرفیت واحدهای تولید کننده اسید سولفونیک (الکیل بنزن سولفونیک) در کشور به تفکیک استان آمده است .

جدول واحد های فعال تولید اسید سولفونیک (الکیل بنزن سولفونیک)

در جدول زیر تعداد و ظرفیت واحدهای تولید کننده اسید سولفونیک (الکیل بنزن سولفونیک) در کشور به تفکیک استان آمده است .

پیش بینی وضعیت سرمایه گذاری طرح تولید اسید سولفونیک (الکیل بنزن سولفونیک)

ظرفیت تولید سالیانه : ۳۰ هزار تن
نرخ برابری دلار : ۲۶۰۰۰ تومان
مساحت زمین موردنیاز : ۳۰۰۰۰ مترمربع
زیربنای کل : ۱۰۰۰۰ مترمربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : ۱۸۰ نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت : ۱۴۰ میلیارد تومان (بدون احتساب هزینه زمین)
ارزش ماشین آلات و تجهیزات : ۲۰ میلیارد تومان
نرخ بازده داخلی در سال مبنا : ۳۵ درصد

درصورت تمایل به این مطلب امتیاز دهید: