تولید فرآورده‌های بهداشتی شرکت پاکشو (گزارش کارآموزی)
تولید فرآورده‌های بهداشتی شرکت پاکشو (گزارش کارآموزی)
زمانی که دنیا در حال جنگ بود پیشرفت صنعت پتروشیمی بر روی تولید سوخت به خصوص سوخت هوانوردی متمرکز شده بود در نتیجه بهبود ساختار پروین به وسیلة تولید تریمر و تترامر آن منجر به تولید اولفین‌ها و پارافین‌ها با شاخه‌های زیاد شد و همچنین ترکیبات اکتان مورد توجه قرار گرفت از طرفی سولفوناسیون آلکیل‌ها منجر به تولید یک شویندة سنتزی با خواص عالی شد هر قدر
آنها به زودی از روی مطالعات اخیر بر روی تجزیه زیستی آن دریافتند که اگر چه این ساختار خواص پاک کنندگی خوبی دارد ولی قادر نیست به سرعت در طبیعت تجزیه شود. پس از آزمایشاتی که محققان انجام دادند، مشخص شد الکیل‌های خطی مانند فتی اسیدها قادرند به راحتی تجزیه شوند. از آن پس LABS را به عنوان یک مادة فعال در سطح وارد عرضه تجاری شد. به طوریکه تولید سالانه آمریکا، ژاپن و اروپای غربی تقریباً 7/1 میلیون تن است و تولیدات چند کشور در سال 1989 در جدول 1 آمده است. مطالعات کسترده‌ای بر رویLAS و رفتار تجزیه پذیری آن انجام شده و مشخص شد با مصرف امروزه در دنیا تأثیرات اکولوژیکی آن قابل کنترل است. تخمین زده می‌شود غلظت آن در فاضلاب کمتر از 35 درصد از مقدار کل استفاده آن می‌باشد. جابجایی LAS در فاضلابها 99- 95 درصد انجام می‌شود و در رسوب فاضلابها تقریباً 30 درصد از LAS تحت شرایط بی‌هوازی تجربه نشده باقی می‌ماند. به هر حال مقداری از LAS که در خاکها رسوب می‌کند با نیم عمری حدود 3 تا 35 روز تجزیه می‌شود. شواهد نشان می‌دهد LAS در شرایط هوازی به طور کامل تجزیه می‌شود.
شیمی LAS و LAB:
تفاوتهای LAB در طول زنجیره کربن در فرآورده نهایی و موقعیت حلقه بنزن نسبت به زنجیره کربن است.
جدول 2 پراکندگی زنجیر کربن در دو نوع ساختار مخلوط LAB را نشان می‌دهد. یکی از آنها دارای زنجیر کوتاه شامل 10- 9 کربن و دیگری دارای زنجیر بلند با 13- 12 کربن است. در حالی که LAS به طور متوسط زنجیر کربن آن 14- 10 کربن دارد.
در شکل 1 پیک اصلی در کروماتوگرام LAB مربوط به ایزومرفنیل است. توجه شود که ایزومر 1-فنیل وجود ندارد کمترین پیک در کروماتورگرام که توسط طیف سنجی GC و MS انجام شده مربوط به شاخة الکیل بنزن است. البته مطالب گفته شده به ریشة اصلی که درتولید استفاده شد. بستگی دارد که قابل جداسازی توسط تقطیر نیست بنابراین در فرآیند تولید LAB باید دقت کافی به عمل آید.
تولید آلکیل بنزن خطی:
LAB با آلکیلاسیون بنزن توسط کاتالیزور فریدل- کرافتس در حضور کلرید آلومینیوم و یا HF انجام می‌شود. آلکن‌های خطی از دهیدروژناسیون آلکانها به دست می‌آیند. شکل 2 نشان دهندة سه فرآیند تولید LAB است. همانطور که در شکل می‌بینید دو فرآیند آلکیلاسیون توسط HF انجام شده ولی اکثر آلکیلاسیون‌ها در فرآورده‌های مایع به روش فریدل- کرافتس در حضور ALCL3 انجام می‌شود.
LAB که تولید می‌شود یکسان نخواهد بود بلکه ایزومرهای مختلفی خواهد داشت. اگر از ALCL3 به عنوان کاتالیزور استفاده کنیم مقدار 30- 25 درصد ایزومر 2-فنیل و مقدار 22- 15 درصد ایزومرهای 3، 4، 5، 6- فنیل تولید می‌شود.
جدول 3 آنالیز ایزومرهای مختلفی که از الکیلاسیون بنزن با دو نوع کاتالیزور مختلف به دست آمده را نشان می‌دهد. که تفاوت در ترکیبات آنها تحت تأثیر خواص فرمولاسیون ALS در شوینده های مایع به خصوص حلالیت و وسکیوزیتة آنها است.
شیمی سولفوناسیون:
در سولفوناسیون یک ترکیب آلی که حاوی حلقة آروماتیک است اتم هیدروژن اسید سولفونیک در حلقه جانشین می‌شود. این واکنش در موقعیت اورتوو پارا اتقاق می‌افتد ولی درصد محصول پارا بیشتر خواهد بود.
به علت واکنشهای جانبی که منجر به تولید محصولات فرعی نظیر سولفون‌ها و غیره می‌شود، هرگز راندمان 100 درصد در این فرآیند نخواهیم داشت. البته تحت شرایط کنترل شده راندمان 98 درصد قابل دسترسی است.
در سولفوناسیون از سه ماده زیر می‌توان استفاده کرد:
1- سولفوتری اکساید
2-اولئوم
3-اسیدسولفوریک 98%
سولفاناسیون می‌تواند به صورت فرآیند Batch یا continuous انجام می‌شود.
عوامل زیر می تواند به روی فرآیند تأثیر گذار باشد:
-درجة سولفوناسیون
-دمای سولفوناسیون
-در فرآیند Batch زمان واکنش وزمان تماس مواد مهم است.
-زمان و دما درمرحلة جداسازی اسید.
همانطور که در واکنش نشان داده شده وقتی از اسید سولفوریک برای سولفوناسیون استفاده می‌شود آب تولید می‌شود که باعث رقیق شدن محیط واکنش می‌شود و ممکن است باعث متوقف شدن واکنش قبل از کامل شدن آن شود. برای رفع این مشکل لازم است که مواد را از مقدار تئوری آنها بیشتر استفاده کنیم بنابراین افزایش شدت شرایط سولفوناسیون باعث افزایش راندمان می‌شود ولی رنگ و بوی محصول تغییر خواهد کرد.
برای دستیابی به محتوای سولفات کمتر لازم است از مقدار اسیدسولفوریک کمتری استفاده شود. این موضوع هنگامی که از سولفات در تولید پودرهای شوینده استفاده می‌شود اهمیت کمتری دارد زیرا سولفات سدیم تأثیر زیادی بر روی حلالیت دارد و پایداری حرارتی آن کم است. جدول 4 خلاصه‌ای از شرایط پیشنهادی برای سولفوناسیون ALB با تری اکسید سولفور، اولئوم و اسید سولفوریک را بیان می‌کند.
محصولات جانبی سولفوناسیون، پیروسولفونیک اسید و سولفونیک انیدرید می‌باشد. این مواد در دمای زیر oC35 با آلکیل اضافی تجزیه می‌شوند و به فرم اسیدسولفونیک که رنگ محصول را تغییر خواهد داد، تبدیل می‌شود.
الکیل بنزن سولفونیک اسید در طی نگهداری کم کم پایداری خود ار از دست می‌دهد. تغییر رنگ، کاهش مواد آلی واکنش نداده و اسید سولفوریک آزاد نشانه‌ای از این ناپایداری است. بعضی از این واکنشها طی 24 ساعت انجام شده و بعضی تا 14 روز ادامه می‌یابد.
استفاده از ترکیبی از طیف سنجی جرمی و SO2 fluorometry یک گروه دیگری از محصولات فرعی را مشخص کرد در فرآیند سولفوناسیون. این محصول فرعی سولفون است. این ماده بر اثر واکنش پیروسولفوریک اسید با آلکیل بنزن تولید می‌شود. آنها دریافتند که مقدار زیاد سولفون تأثیر منفی بر روی حلالیت سولفونات سدیم دارد.
این ترکیبات در عصارة پنتان حل شده در متانول قرار گرفته و به وسیله استفاده از HPLC و UV آنالیز شده‌اند که نتایج آن در شکل 4 نشان داده شده است. شکل 5 نحوة تشکیل ایندرید وسولفون را نشان می‌دهد.
