1.α-烯烃磺酸盐(AOS)组成和结构与AOS合成的反应工艺

α-烯烃磺酸盐，是由α-烯烃经SO₃磺化、中和、水解制得的一种阴离子混合物。一般α-烯烃磺酸盐以钠盐的形式供应市场，通常是活性物含量为35%～40％的液体和活性物含量大于90％的粉状产品。

α-烯烃磺酸盐主要由三种表面活性剂组成，即烯烃磺酸盐、羟基烷基磺酸盐和二磺酸盐，它们都有SO₃基团，因此AOS具有磺酸盐阴离子表面活性剂的典型特征。含烯烃磺酸盐70％的产品名称为AOS，其中SO₃与不饱和烃相接，羟基磺酸盐的SO₃及羟基则与饱和烃相接，此外，还有带两个SO₃的二磺酸盐。AOS结构如下所示。

AOS的合成以α-烯烃为原料，常用的烯烃碳数分布有3种，即碳数分布为C₁₄、C₁₆的烯烃，碳数分布为C₁₄、C₁₆、C₁₈的烯烃和碳数分布为C₁₆、C₁₈的烯烃。用空气稀释后的三氧化硫进行磺化，反应温度为25～30℃，由于异构较多，产物较为复杂。α-烯烃磺酸盐生产工艺分磺化、老化、中和、水解、漂白五步进行，磺化过程是将SO₃和α-烯烃按一定比例通入到磺化反应器中进行磺化，生成磺内酯、烯基磺酸和二磺内酯。物料进一步通过气液分离器得到粗磺化物，使β-磺内酯异构化为了γ-磺内酯，二磺内酯转化为烯基磺酸。然后进入到中和系统，使烯基磺酸中和成盐。中和后的液体产品用泵打入水解器，来自中和器的液体产品用蒸汽预热，于160℃在连续活塞流动反应器内水解，滞留时间45min，使磺酸内酯在碱性条件下水解中和成烯烃磺酸盐和羟烷基磺酸盐，即完全转化成最终产品。水解后的产物冷却后离开水解器，经冷却器冷却至49℃后，用磷酸将产品的pH调整到合适的范围内。再进入漂白罐，用次氯酸钠漂白以达到符合标准的产品。主要反应式如下：

反应生成各种磺酸异构体及磺酸内酯的混合物，其中烯基磺酸占42％,磺酸内酯占50％，另有8％的烯基二磺酸。由于得到的磺酸内酯不溶于水，没有表面活性，因此采用氢氧化钠水解并进行中和，使磺酸内酯变成羟基磺酸盐或烯烃磺酸盐。

经过上述反应，得到的最终产物中约含有烯烃磺酸钠50％,羟基烷基磺酸钠40％,烯基二磺酸钠10％。

2.烯烃直接磺化制AOS的产量、技术与性能前景

烯烃直接磺化制AOS的研究起始于20世纪30年代，由于成本高，并未普及生产。近几年，国内AOS生产发展很快，2000年产量约1900t,2004年产量约2.0万吨，2010年产量约为50万吨。据目前统计AOS装置的生产能力已达80万吨/a，在建、改建装置能力达16万吨/a，总能力将达100万吨/a。由于AOS与无磷助剂协同效应好，AOS的比重逐年上升。

烯烃磺酸盐具有良好的生物降解性，对硬水不敏感，对皮肤刺激性小，去污力好，泡沫细腻，丰富而持久的优点，因而被广泛用来复配家用洗涤剂、餐具洗涤剂、洗发香波和液体肥皂等，同时AOS还可以作为表面活性剂的辅助剂用于淀粉加工、乳液聚合、棉丝处理、纺织造纸的润湿等。AOS与脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)和脂肪醇硫酸酯盐(FAS)相比，在较大的pH范围内稳定，因此广泛用作香波的基本原料。但是用AOS配制的颗粒洗涤用品易于吸水结块，所含的烯烃磺酸盐有自动氧化倾向，并且生产成本较高，其生产工艺尚需进一步的改进。

3.木质素直接磺化制得木质素磺酸盐(LSS)的制浆过程与化学结构

木质素磺酸盐是在亚硫酸盐制浆过程中产生，也可以由木质素直接磺化制得。木质素磺酸盐因有磺酸基存在，具有较强的亲水性。

木质素的分子式：

木质素碳原子上引入磺酸基而成的木质素磺酸盐分子式：

木质素磺酸盐是由木浆和二氧化硫水溶液与亚硫酸氢钙进行反应得到的，是亚硫酸盐制的副产物，是一种水溶性的表面活性剂，化学结构一般为愈创木基(即4-羟基-3-甲氧基苯基)丙烷的多聚物，与苯环相连的。

4.木质素磺酸盐表面活性剂主要作用

一般木质素磺酸盐是一种廉价的表面活性剂，主要用作钻井泥浆悬浮剂，控制钻井泥浆的流动性；还可以用作水泥减水剂，增加水泥的流动性及提高水泥的强度；另外还可以作为矿石浮选剂、水处理及农业上的螯合剂。α-碳原子可以被磺化形成磺化木质素的盐。因此，制浆液用亚硫酸进行处理，便可得到水溶性木质素磺酸盐，固含量为25％，进一步浓缩、纯化，便可得到高活性含量的木质素磺酸盐。木质素的相对分子质量是200～10000，一般而言，低相对分子质量多为直链，在溶液中易缔合；高相对分子质量多为支链，在水介质中显示出聚合电解质行为，生物降解性差些。