a-烯烃磺酸钠（简称AOS）是以a-烯烃为原料，经SO3磺化、中和、水解得到的一类阴离子表面活性剂。该类表面活性剂具有良好的润湿性、发泡性、去污力，易生物降解，在民用及工业清洗、三次采油、高分子材料等方面均有广泛的用途。

目前国内市场上AOS碳链长度一般为C14-16或C14-18，主要有两种产品形式：35%含量左右的液体和90%含量以上的粉状。据中国洗协表面活性剂专业委员会不完全统计，2017年国内规模以上企业AOS的产量和销量分别为6.07万吨和6.37万吨（折合100%计），占阴离子表面活性剂（除脂肪酸盐外）的5.2%和5.6%，属于第三大类阴离子表面活性剂。

1AOS的制备

1.1原料

原料a-烯烃通常是以乙烯为原料进行齐聚制得，主要有SHOP法、Ziegler法、改进Ziegler法3种工艺。不同工艺制得的a-烯烃中的正构a-烯烃、直链内烯烃和支链烯烃的组成不同，这种差异对磺化产品的质量及生产过程均有不同程度、不同方面的影响。SHOP法和Ziegler法均用于生产直连a-烯烃含量高而支链含量低的a-烯烃；而改进Ziegler法生产的a-烯烃的支链烯烃含量较高。

目前我国制备AOS所用原料——烯烃基本依靠进口，对外依赖程度高。国内神华宁夏煤业、山西潞安等费托合成重质油中含有约50%的a-烯烃，是一种可以考虑的原料。利用费托合成重质油中的烯烃制备AOS，一方面可以提高费托合成重质油的附加值，另一方面降低对国外原料的依赖程度。

1.2制备

AOS的制备主要有磺化、中和和水解三步（反应示意图如图1所示），下面分别予以介绍。

1.2.1磺化a-烯烃（AO）与SO3发生加成反应，生成b磺内酯，该b磺内酯不稳定，可进一步异构化成烯基磺酸和g、d磺内酯。SO3/AO摩尔比小于1时，主要产物为g磺内酯；SO3/AO摩尔比大于1时，则烯基磺酸含量增加。烯基磺酸可以与SO3进一步反应生成二磺酸或磺内酯磺酸。b磺内酯与SO3反应生成环状焦磺内酯[8]，该焦磺内酯老化时释放出1分子SO3，与未反应的AO继续反应。离开磺化器时的磺化产物约含有50%磺内酯、50%烯基磺酸及少量的二磺酸。

烯烃磺化的化学机理较复杂，有大量的相关文献可以查阅。典型的磺化条件为：磺化器上半段冷却水温度16～20℃，下半段冷却水温度25～30℃，SO3/AO摩尔比1.05～1.08之间，SO3气浓2.5%～4.0%。表1给出了烷基苯、烯烃与SO3反应时的反应热与相对反应速率，从表1可以看出，与烷基苯相比，AO与SO3的磺化反应具有反应速度快，放热量大的特点。在磺化器顶部下30～50mm处，反应温度峰值达100℃，这一较高温度是引起磺酸质量差和色泽深的因素之一。因此，AO磺化时要确保冷却效果，避免较高的温度峰值。

日本lion公司在Chemithon反应器基础上，引入保护风和均匀成膜装置，开发了TO反应器。该反应器通过在SO3和烯烃液膜之间导入空气，从而减缓SO3达到液膜的速度，使磺化反应较为温和，同时，大量反应热也被气体带出，避免了温度峰值。另外，由于AO黏度低，且进料量小，易造成磺化器内液膜的随机波动，即液膜薄厚不均一，从而发生结焦。保持低的进料温度和反应器夹套温度有利于增加黏度，但前提是要保证烯烃与SO3反应生成的磺内酯不析出。磺化反应完成后，磺化产物需要在35℃左右老化一段时间，不同的文献报道值不同。老化的主要目的是使b磺内酯重排成烯基磺酸和g、b磺内酯，降低b磺内酯含量，这是由于b磺内酯水解得到的2-羟基烷基磺酸钠水溶性差；同时需注意的是要避免老化时间长而生成较难水解的d磺内酯。

1.2.2中和老化后的产物采用NaOH水溶液中和，烯基磺酸与NaOH反应生成相应的磺酸钠。由于磺内酯不被中和，加入的碱量应按化学当量进行计算。