2000 kgh烷基苯磺酸鹽主體車間工藝設(shè)計(jì)—磺化和中和工序工藝設(shè)計(jì)-畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書

2000KG/H烷基苯磺酸鹽主體車間工藝設(shè)計(jì)磺化和中和工序工藝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書前言直鏈烷基苯磺酸鈉是陰離了表面活性劑中最重要的一個(gè)品種，也是我國(guó)合成洗滌劑活性物的主要品種。烷基苯磺酸鈉去污力強(qiáng)，泡沫力和泡沫穩(wěn)定性好，它在酸性、堿性和某些氧化劑如次氯酸鈉、過(guò)氧化物等溶液中穩(wěn)定性好，是優(yōu)良的洗滌劑和泡沫劑。它作為洗滌劑配方的表面活性物易噴霧干燥成型，是洗衣粉的必要組分，可適量用于香波、泡沫浴液等化妝品中也可作紡織工業(yè)的清洗劑、染色助劑、金屬清洗劑、造紙工業(yè)的脫墨劑等。烷基苯磺酸鈉原料來(lái)源充足，成本低，制備工藝成熟。11111411總論11項(xiàng)目背景經(jīng)過(guò)基礎(chǔ)研究表明，高當(dāng)量的烷基苯磺酸鹽是一種非常好的表面活性劑，隨著表面活性劑在工業(yè)領(lǐng)域的進(jìn)一步推廣，以及洗滌劑工業(yè)的發(fā)展，對(duì)烷基苯表面活性劑的年用量在不斷增加，市場(chǎng)前景廣闊。2現(xiàn)在我國(guó)的每年仍然需要進(jìn)口大15億的油劑，存在這么大的缺口，應(yīng)該說(shuō)本工藝的產(chǎn)品無(wú)需擔(dān)心產(chǎn)品的銷售問(wèn)題12項(xiàng)目的意義磺化是化工生產(chǎn)中常用的化學(xué)加工過(guò)程，傳統(tǒng)的磺化方法是用濃硫酸或發(fā)煙硫酸作磺化劑，產(chǎn)生廢水和廢酸，腐蝕設(shè)備，副反應(yīng)多，收率低，后處理困難，流程長(zhǎng)，帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)保問(wèn)題。用二氧化硫可增加反應(yīng)收率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少污染治理費(fèi)用、具有顯著的環(huán)保效應(yīng)。313國(guó)內(nèi)的現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的三氧化硫磺化裝置，如果不05T/H規(guī)模以下的小型裝置共有約73套，總的生產(chǎn)能力超過(guò)112T/H。這些磺化裝置從意大利BALLESTRA公司引進(jìn)了19套，總的生產(chǎn)力為356T/H其中3T/H的裝置5套，2T/H的3套，16T/H的6套，1T/H的6套。最近安徽安慶南風(fēng)日公司又與BALLESTRA公司簽訂協(xié)議，引進(jìn)一套3T/H的化裝置，故實(shí)為2套，總能力為386T/H。414設(shè)計(jì)依據(jù)1）溫州大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)大綱2）溫州大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書3）溫州大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè)實(shí)習(xí)4）溫州大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院皮革所三氧化硫磺化實(shí)驗(yàn)室實(shí)習(xí)5）文獻(xiàn)資料和工具書15設(shè)計(jì)規(guī)模本項(xiàng)目以硫礦，烷基苯，空氣，氫氧化鈉等為主要原料，采用三氧化硫直接磺化烷基苯工藝，利用世界上比較先進(jìn)的BALLACSTRA多管降膜式磺化反應(yīng)裝置。裝置的生產(chǎn)能力均可實(shí)現(xiàn)中型化生產(chǎn)。本項(xiàng)目主導(dǎo)產(chǎn)品為烷基苯磺酸鈉，生產(chǎn)規(guī)模總能力為每小時(shí)2噸，本項(xiàng)目建成后每天運(yùn)行24小時(shí)，年操作8000小時(shí)，所以年生產(chǎn)能力為16萬(wàn)噸/年，實(shí)際生產(chǎn)中將根據(jù)市場(chǎng)情況調(diào)整產(chǎn)品的產(chǎn)量。16設(shè)計(jì)范圍設(shè)計(jì)范圍包括以下六方面1）對(duì)磺化和中和工序進(jìn)行方案設(shè)計(jì)；2）從硫磺開(kāi)始到烷基苯磺酸鹽進(jìn)行物料衡算；3）對(duì)磺化和中和工序進(jìn)行設(shè)備工藝設(shè)計(jì)與選擇（包括必要的熱量衡算）4）對(duì)磺化和中和工序進(jìn)行工藝流程設(shè)計(jì)；5）對(duì)磺化和中和工序進(jìn)行設(shè)備布置設(shè)計(jì)；6）編制擴(kuò)初設(shè)計(jì)說(shuō)明書。17產(chǎn)品概況、性質(zhì)、質(zhì)量指標(biāo)和用途171產(chǎn)品概況、性質(zhì)及用途烷基苯磺酸鈉是中性的，對(duì)水硬度較敏感，不易氧化，起泡力強(qiáng)，去污力高，易與各種助劑復(fù)配，成本較低，合成工藝成熟，應(yīng)用領(lǐng)域廣，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工、金屬、建材、橡膠、紡織、印染、餐具洗滌劑,消毒劑,適用于化工企業(yè)的再生產(chǎn),與其它助劑配伍性良好,是非常出色的表面活性劑。烷基苯磺酸納對(duì)顆粒污垢，蛋白污垢和油性污垢有顯著的去污效果，對(duì)天然纖維上顆粒污垢的洗滌作用尤佳，去污力隨洗滌溫度的升高而增強(qiáng)，對(duì)蛋白污垢的作用高于非離子表面活性劑，且泡沫豐富?？芍苯佑糜谂渲泼裼眉肮I(yè)用洗滌用品。紡織工業(yè)的清洗劑、染色助劑，電鍍工業(yè)的脫脂劑，造紙工業(yè)的脫墨劑,化肥產(chǎn)品添加劑,以及其它工業(yè)清洗劑、乳化劑、分散劑等。另外它做為洗滌劑、去污劑的主要原料,可賦予潔白的色澤,高效的去油污和抗靜電的能力,高級(jí)皮革的優(yōu)良脫脂劑。還有它還是紡織油劑抗靜電兼凈洗效果的主要添加劑，滌綸基材,攝影、電影片基的優(yōu)良抗靜電劑。對(duì)于聚烯烴、聚脂等塑料、高分材料的抗靜電具有良好的作用。172質(zhì)量指標(biāo)表11LAS的質(zhì)量指標(biāo)及試驗(yàn)方法指標(biāo)名稱指標(biāo)試驗(yàn)方法外觀活性物含量表觀密度G/ML水份PH值（2501水溶液）水溶解性白色或微黃色粉狀803018306080全溶GB/T51731995GB/T131751991GB/T1317621991GB/T6368199318原料性質(zhì)、規(guī)格和消耗定額181原料的性質(zhì)及規(guī)格1）烷基苯烷基苯是洗滌劑工業(yè)最普通的有機(jī)原料。它們有苯環(huán)和接在苯環(huán)上的烷基鏈所組成的。烷基苯的質(zhì)量指標(biāo)取決與所希望的產(chǎn)品的性能。表12烷基苯的性質(zhì)性質(zhì)指標(biāo)評(píng)價(jià)外觀無(wú)色澄清液體目測(cè)評(píng)定沉淀無(wú)目測(cè)平均分子量4合格2更好用質(zhì)譜測(cè)定溴價(jià)005溴指數(shù)用于檢測(cè)側(cè)鏈中不飽和物的存在它們是顏色產(chǎn)生的根源水分005KARLFISHER法氣味雙方商定磺化可能產(chǎn)生臭氣，產(chǎn)品要檢查含硫檢驗(yàn)陰性檢測(cè)可能產(chǎn)生臭味的含硫組分鐵含量以鐵計(jì)1PPM標(biāo)準(zhǔn)磺化9850有時(shí)達(dá)不到，分析未磺化物標(biāo)準(zhǔn)磺化時(shí)軟性15的未磺化物硬性20以100洗滌活性物計(jì)生物降解按有關(guān)法規(guī)表13烷基苯規(guī)格烷基鏈長(zhǎng)分布指標(biāo)C13110LAB98平均分子量235255不可磺化物15水分005含硫檢驗(yàn)陰性溴價(jià)005密度（15）850880KG/M3外觀無(wú)沉淀無(wú)色透明液體2）氫氧化鈉氫氧化鈉最好是液體，因?yàn)榭梢源笈斔停\(yùn)輸成本低，并且無(wú)需再溶解設(shè)備。表14液體氫氧化鈉性質(zhì)性質(zhì)汞電解法隔膜電解法外觀無(wú)色無(wú)色NAOH4545碳酸鈉11水不溶物0303硫酸鹽005005氯化鈉00310氯酸鈉（）/MGK50800鐵（）55銅（）/K12砷（）MG111汞（）/MGK11182原料消耗定額表15原料消耗定額序號(hào)名稱及規(guī)格單位小時(shí)消耗備注1液態(tài)烷基苯T15不間斷2固態(tài)硫磺T02不間斷3液態(tài)氫氧化鈉T08不間斷19動(dòng)力規(guī)格和消耗定額191儀表電源裝置及電動(dòng)機(jī)、儀表的電源為380VAC10，501HZ交流電源。其電源為兩路自動(dòng)切換的獨(dú)立供電回路，分別取自不同的電氣低壓母線段。裝置控制室設(shè)置不間斷電源（UPS）。蓄電池后備時(shí)間為30分鐘，由UPS對(duì)儀表設(shè)備供電輔助裝置儀表電源為220VAC10，501HZ單回路交流電源，取自電氣獨(dú)立供電回路。192儀表氣源儀表空氣質(zhì)量符合儀表供氣設(shè)計(jì)規(guī)定HG/T205102000的有關(guān)要求。儀表空氣的露點(diǎn)應(yīng)比工作環(huán)境、歷史上年（季）極端最低溫度至少低10C，含塵粒徑不應(yīng)大于3M，油份含量應(yīng)控制在8PPM重量以下。儀表氣源引自空壓站。送至用氣裝置的儀表氣源壓力不低于06MPAG。空壓站備用氣源保持時(shí)間為15分鐘。193動(dòng)力消耗定額表16動(dòng)力消耗定額序號(hào)名稱及規(guī)格單位小時(shí)消耗備注1新鮮水T3間斷2電KWH6間斷3蒸汽09MPAG，180T4間斷4儀表空氣06MPAGNM3/H5110車間定員本項(xiàng)目實(shí)行廠長(zhǎng)負(fù)責(zé)制，按現(xiàn)代化企業(yè)制度設(shè)置管理體制。公司實(shí)行全員聘用制和勞動(dòng)合同制度，設(shè)置將精干、簡(jiǎn)單、適用、高效的管理機(jī)構(gòu)。公司的管理層次設(shè)置工廠、職能部門二級(jí)，以使工廠的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)指揮通暢，管理成本低、效益高，從而成為一個(gè)按現(xiàn)代化企業(yè)管理模式運(yùn)作的工廠。工廠分設(shè)生產(chǎn)部、技術(shù)開(kāi)發(fā)部、質(zhì)保安全部、營(yíng)銷部、計(jì)財(cái)部、行政管理部、后勤部七個(gè)部門，其中公司的質(zhì)保安全部負(fù)責(zé)管理中央化驗(yàn)室、環(huán)保監(jiān)測(cè)站、氣體防護(hù)站及消防站；生產(chǎn)部統(tǒng)一負(fù)責(zé)進(jìn)行生產(chǎn)裝置、輔助設(shè)施和公用工程的生產(chǎn)調(diào)度和技術(shù)管理。1101全廠定員本項(xiàng)目生產(chǎn)裝置為連續(xù)操作，年運(yùn)行時(shí)間為330天。根據(jù)國(guó)務(wù)院規(guī)定，每周實(shí)行40小時(shí)工作制，因此生產(chǎn)車間按四班制操作運(yùn)行按五班配備人員即五班三輪制。個(gè)別操作系統(tǒng)視操作運(yùn)行情況，可按一班制確定定員。全廠定員120人，其中管理人員10人。表17車間人員定額定員序號(hào)部門和裝置管理人員技術(shù)人員操作工人合計(jì)1生產(chǎn)部3330362質(zhì)保安全部1343計(jì)財(cái)部334營(yíng)銷部555技術(shù)開(kāi)發(fā)部2576行政部337后勤部257全廠合計(jì)191135651102人員來(lái)源和培訓(xùn)本工程為三氧化硫磺化烷基苯生產(chǎn)烷基苯磺酸鈉化工項(xiàng)目，裝置多，流程復(fù)雜，設(shè)備先進(jìn)，科技含量高，自動(dòng)化水平高，對(duì)管理人員、技術(shù)人員及操作人員的文化素質(zhì)要求嚴(yán)格。因此必須高度重視對(duì)各類人員的培訓(xùn)工作，工廠技術(shù)人員、管理人員和主生產(chǎn)裝置操作工必須為大學(xué)本科以上學(xué)歷人員。凡引進(jìn)技術(shù)的裝置，必須派遣技術(shù)、管理人員以及操作工在國(guó)內(nèi)外類似裝置進(jìn)行一定時(shí)間的技術(shù)、管理和操作培訓(xùn)，全面掌握煤基烯烴全過(guò)程的生產(chǎn)技能。對(duì)國(guó)外進(jìn)口的DCS控制系統(tǒng)、大型機(jī)泵設(shè)備、關(guān)鍵容器設(shè)備，也必須在制造廠進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，掌握這些設(shè)備的開(kāi)車、維修方法。屬國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)的裝置，要選擇國(guó)內(nèi)同類型的生產(chǎn)廠對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，以保證順利開(kāi)車，正常安全生產(chǎn)。本項(xiàng)目技術(shù)、管理和操作人員擬通過(guò)國(guó)內(nèi)招聘的方式解決，高級(jí)管理人員由業(yè)主委派。111“三廢”排出物綜合表及處理方案由于現(xiàn)在的環(huán)保要求很高，因此各地都要求限制磺化工廠排污水平，溫州靠近大海，人口密集，對(duì)于環(huán)保要求很高，使得配備有效的處理系統(tǒng)很有必要，不然此項(xiàng)目是不會(huì)通過(guò)的。1111磺化車間排放的廢氣組成1）二氧化硫由于二氧化硫沒(méi)有完全轉(zhuǎn)化成三氧化硫而從磺化系統(tǒng)排放二氧化硫，磺化副反應(yīng)和會(huì)產(chǎn)生少量二氧化硫。2）酸霧干燥工藝空氣中殘留的水分導(dǎo)致酸霧形成。3）有機(jī)酸霧在磺化反應(yīng)器系統(tǒng)入口出產(chǎn)生。1112排放的主要廢液1）從堿洗塔中流出的濃度約為10的亞硫酸拿/硫酸鈉溶液2從靜電除霧器底部滴下的有機(jī)酸，硫酸等組成黑色粘稠液3在磺化反應(yīng)前的煙酸過(guò)濾器中底部收集到的硫酸1113三廢綜合表表18三廢綜合表三廢排出量序號(hào)三廢名稱含量1小時(shí)每天每月每年40LAS類型處理（KG）（KG）（T）（T）（KG/T）方案1燃燒粉塵1003117464179136161222084廢渣淹埋220發(fā)煙硫酸10043610464251136226022084產(chǎn)品利用3中和損失物100221753208127699114929444損失其中LAS8462187645024108058972518396H2O153834181841964161767740484除霧殘?jiān)?00153367288128793152356廢液焚燒其中磺化雜質(zhì)73001117268086433925790532820發(fā)煙硫酸270041399122378882140990765吸收尾氣10028866925681662161495955768廢氣排放其中SO2000012288006912062208004N2872725186043781450511305465036O21273367388161621158819042973446液相1003213771048185052166546636配制NA2SO371623015522413253811928446套用NA2SO426986420736497664447898172NAOH031097232805587250284802H2O8866284968364164074147666569磺化雜質(zhì)118389122188819699202合計(jì)325197804584187311685796501114三廢處理11141磺化系統(tǒng)排放尾氣中殘余二氧化硫的脫除操作穩(wěn)定時(shí)，設(shè)二氧化硫/三氧化硫轉(zhuǎn)化塔中轉(zhuǎn)化率為98，磺化系統(tǒng)排放尾氣中二氧化硫的濃度在左右。不過(guò)在剛開(kāi)車時(shí)，其濃度可達(dá)左右，出自堿洗320MG/350MG/塔的廢氣中二氧化硫水平在穩(wěn)態(tài)操作條件下應(yīng)降至以下，剛開(kāi)車時(shí)應(yīng)降至3G/。315MG/11142尾氣中硫酸霧的脫除酸霧含量與干燥空氣的露點(diǎn)直接相關(guān)。硫酸霧在靜電除霧器中可有效地去除，靜電除霧器可以保證酸霧水平小于。5極少量的三氧化硫氣體會(huì)通過(guò)靜電除霧器，但會(huì)310MG/在堿洗塔中被吸收。尾氣中有機(jī)酸霧的脫除磺化反應(yīng)器系統(tǒng)排放尾氣中夾帶有機(jī)物霧沫的量主要取決于有機(jī)原料的質(zhì)量。有機(jī)霧沫可被靜電除霧器有效地捕捉，處理后含量不高于320/MG靜電除霧器殘?jiān)奶幚韽撵o電除霧器收集到的酸一般是黑色而且組成不穩(wěn)定，不可重新加入原料中，建議焚燒殘?jiān)?1143二氧化硫吸收塔排放的稀堿液的處理從二氧化硫吸收塔排放出來(lái)的廢液含有氫氧化鈉，亞硫酸鈉，硫酸鈉和極少量活性物。該堿性溶液收入一個(gè)耐酸堿的貯槽中。通常用其他堿液來(lái)稀釋這種堿液并在洗衣粉生產(chǎn)廠中做稀釋水重新加以利用，為了避免亞硫酸鈉分解形成二氧化硫，PH值應(yīng)始終不低于8在磺化反應(yīng)前的煙酸過(guò)濾器中底部收集到的硫酸將收集到的煙酸集中在一個(gè)帶液位的耐酸貯罐中，加以利用。因?yàn)檫@個(gè)酸濃度高，是很好的化工原料。2工藝設(shè)計(jì)21生產(chǎn)方法與工藝流程選擇及特點(diǎn)211生產(chǎn)方法硫含量995硫礦在熔硫爐中融化，經(jīng)過(guò)過(guò)濾處理，與經(jīng)過(guò)硅膠處理的干燥空氣在燃燒塔中燃燒生成二氧化硫，然后進(jìn)入二氧化硫/三氧化硫轉(zhuǎn)化塔轉(zhuǎn)化成三氧化硫，三氧化硫與部分干燥空氣，和烷基苯在降膜式磺化反應(yīng)器中磺化，磺化產(chǎn)物經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離器，尾氣部分進(jìn)行處理，液體進(jìn)入老化罐進(jìn)行老化，然后進(jìn)入中和反應(yīng)器與氫氧化鈉中和反應(yīng)得到產(chǎn)物。212工藝流程選擇生產(chǎn)表面活性劑主要有四種生產(chǎn)的工藝20發(fā)煙硫酸磺化，硫酸磺化，氯磺酸磺化，三氧化硫磺化。6212120發(fā)煙硫酸磺化烷基苯先于過(guò)量的1015的20發(fā)煙硫酸在一個(gè)環(huán)路反應(yīng)器中反應(yīng)，反應(yīng)器包括一個(gè)使進(jìn)料烷基苯和20發(fā)煙硫酸與循環(huán)反應(yīng)混合物混合的大容量循環(huán)離心泵，一個(gè)使反應(yīng)溫度維持在大約50的換熱器和一個(gè)產(chǎn)品出口。然后所得產(chǎn)物磺化物和殘留硫酸的混合物經(jīng)過(guò)一個(gè)阻滯盤管，在此所有未磺化的烷基苯都有時(shí)間反應(yīng)。在第二個(gè)環(huán)路反應(yīng)器中用水將磺化后的產(chǎn)物稀釋，以降低硫酸的濃度至7580左右。稀釋過(guò)程中放出的大量熱在稀釋環(huán)路及稀釋器中被除去。下一步使稀釋產(chǎn)物分層兩相，下層的含水酸層作為廢酸除去?；腔^(guò)程中產(chǎn)生的顏色大部分被包含于廢酸中。分酸器的上層含90烷基苯磺酸的物質(zhì)，離開(kāi)分酸器并用氫氧化鈉溶液中和即得到活性物單體，2122硫酸磺化用硫酸磺化時(shí)，化學(xué)反應(yīng)式如下242RHSORH從反應(yīng)式可見(jiàn)反應(yīng)中有水生成。水的存在阻礙了磺化反應(yīng)，甚至阻礙了它們的均相混合。這就是為什么要使用大大過(guò)量的硫酸才能使反應(yīng)進(jìn)行完全的原因。稀釋，分酸和中和可在同一反應(yīng)器中進(jìn)行，也可以一次使用幾個(gè)間歇反應(yīng)器。隨著比例的24/SOHLAB增加，黑色的80廢酸量成比例的增加。工業(yè)上幾乎不在使用硫酸磺化LAB生產(chǎn)洗滌活性物。2123氯磺酸磺化氯磺酸磺化，特別是間歇操作，最適合小規(guī)模生產(chǎn)的一些產(chǎn)品。用氯磺酸磺化需要專門的防腐設(shè)備，或玻璃襯里的鋼制設(shè)備，或全玻璃設(shè)備。BOZZETTO提供了一種氯磺酸連續(xù)磺化的工藝，由供磺化和中和用的兩個(gè)帶水夾套的玻璃容器和一個(gè)HCL吸收塔組成。有機(jī)原料與氯磺酸在轉(zhuǎn)盤上混合，在轉(zhuǎn)盤的離心作用下，反應(yīng)混合物呈薄膜狀噴至反應(yīng)器的壁上。酸性產(chǎn)物落于反應(yīng)器的底部，然后在另一個(gè)類似的轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)中和堿混合并噴至中和容器壁上。該系統(tǒng)在微負(fù)壓下操作以便從反應(yīng)區(qū)域除去HCL氣體。硫磺酸磺化在工業(yè)上僅用于相對(duì)少量的洗滌劑特制品的生產(chǎn)。2124三氧化硫磺化用硫磺作為原材料的SO3磺化技術(shù)，是當(dāng)今世界比較先進(jìn)的技術(shù)，國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)的洗滌劑制造廠都采用了這種技術(shù)其卞要的工藝過(guò)程是固體硫磺經(jīng)過(guò)熔解、過(guò)濾后，通過(guò)硫磺計(jì)量泵定量泵入燃硫爐硫磺在燃硫爐中與十燥的工藝空氣接觸而燃燒，生成SO2,再在轉(zhuǎn)化塔中轉(zhuǎn)化成SO3；經(jīng)冷卻后進(jìn)入磺化反應(yīng)器與烷基苯英文縮寫LAB發(fā)生磺化反應(yīng)，生成磺酸；磺酸與氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)后，生成烷基苯磺酸鈉英文縮寫LAS,成為合成洗滌劑的重要原料由于SO3磺化具有硫磺利用率高，不產(chǎn)生廢酸，產(chǎn)品質(zhì)量好等顯著特點(diǎn)，近年來(lái)在我國(guó)己得到了廣泛的應(yīng)用213選擇本工藝的原因項(xiàng)目采用氣相直接磺化烷基苯，磺化過(guò)程不產(chǎn)生廢水和廢酸，反應(yīng)速度快，副反3SO應(yīng)少，反應(yīng)完全，反應(yīng)不需供熱，可提高目的產(chǎn)物收率，可消除對(duì)設(shè)備的腐蝕和廢酸排放引起的環(huán)保問(wèn)題。7本技術(shù)采用的磺化反應(yīng)器為降膜式反應(yīng)器，能有效地消除局部過(guò)熱現(xiàn)象，嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度，增大氣液接觸面積，加速傳質(zhì)、傳熱，并省去攪拌裝置，設(shè)備緊湊，操作方便，易于控制。過(guò)去烷基苯磺化一直使用發(fā)煙硫酸磺化技術(shù)，普遍存在著產(chǎn)品收率低、成本高、產(chǎn)品純度差、設(shè)備腐蝕和環(huán)境污染嚴(yán)重、生產(chǎn)規(guī)模小等問(wèn)題。8得到高純度的附產(chǎn)品，提高了整個(gè)裝置的經(jīng)濟(jì)性，后來(lái)隨著三氧化硫磺化技術(shù)的發(fā)展，已基本上被取而代之。22工藝條件論證221/空氣發(fā)生化學(xué)3SO液硫經(jīng)燃燒形成二氧化硫，二氧化硫隨之用來(lái)生產(chǎn)三氧化硫。液硫首先氣化，然后同氧氣反應(yīng)生成二氧化硫。硫的氣化可以利用另一部分硫的燃燒放出來(lái)的熱完成。對(duì)出口氣體不同的二氧化硫濃度，經(jīng)過(guò)熱量衡算有以下結(jié)果表21燃硫爐出口氣體溫度與出口氣體二氧化硫濃度的近似關(guān)系二氧化硫濃度（）氣體出口溫度101003773555243323燃硫爐內(nèi)某局部區(qū)域的溫度可能比上述溫度高得多。由于熱量會(huì)從保溫層散發(fā)到周圍大氣中，因而燃硫爐氣體的實(shí)際出口溫度會(huì)偏低。一般來(lái)說(shuō)，出口溫度相當(dāng)于氣體中二氧化硫的濃度的100倍。燃硫產(chǎn)生的熱量可以利用鍋爐產(chǎn)生蒸汽與熔硫或?yàn)閺S內(nèi)其他用途，也可以用來(lái)加熱大氣供硅膠干燥床再生，此硅膠床用來(lái)干燥工藝空氣的露點(diǎn)降到60。222磺化有機(jī)物料和三氧化硫在降膜式反應(yīng)器中的反應(yīng)很快，在6M長(zhǎng)的反應(yīng)器的上部1520M處轉(zhuǎn)化率已約為80，伴隨這一快速反應(yīng)而來(lái)的是放出相當(dāng)量的反應(yīng)熱，這些熱量必須以同樣的速度快速轉(zhuǎn)移以免局部過(guò)熱導(dǎo)致顏色變差甚至碳化。9膜式反應(yīng)器用水冷系統(tǒng)移去反應(yīng)熱，LAB所需冷卻水溫一般為2030采用高循環(huán)速度的冷卻水回路。在冷卻水回路中不斷補(bǔ)充新的冷水以維持循環(huán)冷卻水在預(yù)先設(shè)定的溫度下循環(huán)90的補(bǔ)充水用于反應(yīng)器上段冷卻回路，其余10用在反應(yīng)器下段冷卻通道。當(dāng)上段冷卻水進(jìn)出口溫升約為1時(shí)，用高循環(huán)速度的冷卻水和高速補(bǔ)充冷卻水可使傳熱系數(shù)以及熱交換動(dòng)力都較大。冷卻通道下段產(chǎn)生的熱量要少的多，而且有機(jī)物粘度變?yōu)橹匾驍?shù)，冷卻必須適度。因而冷卻水的量減少且進(jìn)出口冷卻水溫差可為3左右。10要使產(chǎn)品色澤適中且未磺化油含量低，三氧化硫是相當(dāng)重要的。三氧化硫是氣濃用來(lái)適調(diào)反應(yīng)速度。本項(xiàng)目選擇14有效地操作磺化反應(yīng)器的最后一個(gè)是進(jìn)料溫度。一般而言，有機(jī)物進(jìn)料溫度應(yīng)盡可能的低223磺化反應(yīng)工藝化學(xué)小結(jié)1）原料的磺化反應(yīng)是先經(jīng)過(guò)強(qiáng)放熱，初級(jí)反應(yīng)然后經(jīng)過(guò)快速但不是瞬間完成的強(qiáng)放熱次級(jí)反應(yīng)。在停留時(shí)間短的降膜式反應(yīng)器中第二步反應(yīng)不是總能在反應(yīng)器內(nèi)全部完成。對(duì)這些有機(jī)原料，需要在很好按制溫度和反應(yīng)時(shí)間的條件下，進(jìn)行老化。2）較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間及高溫會(huì)促使副反應(yīng)發(fā)生，導(dǎo)致不希望的副產(chǎn)物包括生成深色有機(jī)物。3）在轉(zhuǎn)化率達(dá)到70100時(shí)，有機(jī)相的粘度會(huì)迅速增加，磺化反應(yīng)是強(qiáng)放熱的，隨反應(yīng)轉(zhuǎn)化率增大粘度陡增，反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和整體操作條件因此受到控制。11磺化工藝就需要優(yōu)化反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間，以得到副產(chǎn)物較少、色澤淺的產(chǎn)品。224工藝特點(diǎn)1硅膠再生利用三氧化硫發(fā)生部分冷卻空氣吸收的余熱,較電熱再生節(jié)省了大量的電能。2燃硫爐在開(kāi)車操作時(shí)不需要預(yù)先升溫,用電點(diǎn)火器點(diǎn)燃硫磺即可。升溫操作一般只需25H,開(kāi)、停車方便,節(jié)省能源3磺化工序設(shè)有開(kāi)車循環(huán)系統(tǒng),利用原料計(jì)量泵、不合格酸暫存罐、磺化反應(yīng)器和輸送泵構(gòu)成循環(huán)回路,在燃硫開(kāi)始階段,轉(zhuǎn)化塔未進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí),用此循環(huán)3SO物料吸收。在轉(zhuǎn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí),將此不合格磺酸開(kāi)、停車的頭、尾料自行3SO消化,無(wú)需另行處理。4磺化反應(yīng)配有一套應(yīng)急系統(tǒng),在磺化開(kāi)車前,先將應(yīng)急罐內(nèi)裝滿烷基苯,如遇突然停電而停車,應(yīng)急系統(tǒng)開(kāi)始工作,應(yīng)急罐底閥迅速打開(kāi),罐內(nèi)物料借重力以恒定流速流入磺化反應(yīng)器內(nèi)混合氣的進(jìn)氣閥同時(shí)關(guān)閉,通尾氣吸收的旁路閥打開(kāi),使余氣3S進(jìn)入吸收系統(tǒng)。這樣就可保證磺化反應(yīng)器進(jìn)料分配部分不致因過(guò)量的三氧化硫發(fā)生過(guò)磺化而結(jié)焦,從而可順利進(jìn)行下一步的開(kāi)車和正常運(yùn)轉(zhuǎn)。23工藝流程組織及敘述231工藝流程硫含量995硫礦在硫磺熔化槽中融化，溶化后的液硫經(jīng)過(guò)液硫過(guò)濾槽過(guò)濾處理。處理后進(jìn)入液硫貯罐，經(jīng)泵打入燃硫爐，用工藝空氣（工藝空氣經(jīng)過(guò)干燥以防止形成硫酸酸霧。過(guò)濾后的大氣經(jīng)過(guò)壓縮，在硅膠塔中出去大部分的水分）中的過(guò)量氧氣將其轉(zhuǎn)化成二氧化硫。二氧化硫/空氣氣流經(jīng)過(guò)一個(gè)間接空氣冷卻器從600700冷卻至420。然后二氧化硫進(jìn)入二氧化硫/三氧化硫轉(zhuǎn)化塔轉(zhuǎn)化成三氧化硫。塔中裝有四層的催化劑床，催化劑為載于石英載體的五氧化二釩。反應(yīng)強(qiáng)放熱的需要在個(gè)床之間用間接空氣冷卻器使工藝氣流適度冷卻。三氧化硫和烷基苯在降膜式磺化反應(yīng)器中磺化，磺化產(chǎn)物經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離器，經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離器的分離作用，將磺化產(chǎn)物分成氣液量部分。其中液體進(jìn)入老化罐，老化罐提供一定的恒定溫度，產(chǎn)物在里面大約反應(yīng)40分鐘左右，然后進(jìn)入中和反應(yīng)器，老化產(chǎn)物與氫氧化鈉中和反應(yīng)后得到目標(biāo)產(chǎn)物。其中氣體部分進(jìn)入靜電除霧器，由于靜電作用大部分的磺化雜質(zhì)和20發(fā)煙硫酸被除下來(lái)，剩下的氣體進(jìn)入二氧化硫，三氧化硫吸收塔，通過(guò)氫氧化鈉的吸收作用大部分的有害物質(zhì)被除去，并得以回收利用。232工藝流程簡(jiǎn)圖233主要的反應(yīng)方程1）硫燃燒工序，硫磺在燃硫槽燃燒生成二氧化硫2SO2）二氧化硫轉(zhuǎn)化工序，二氧化硫在轉(zhuǎn)化塔中，以五氧化二釩作為催化劑，生成三氧化硫2313磺化老化工序A主反應(yīng)磺化65364232RCHSORCSOH快老化642365643（慢）B主要有兩種副反應(yīng)，一種反應(yīng)形成酐，另一種反應(yīng)形成砜（1）酐熔硫，過(guò)濾空氣干燥熱量回收燃燒，轉(zhuǎn)化磺化老化及水解中和二氧化硫吸收尾氣處理烷基苯氫氧化鈉64236436426424RCHSORCHSORSOCHRS在老化階段，當(dāng)烷基苯過(guò)量時(shí)642646524643有穩(wěn)定水源時(shí)，在有存在的條件下642642643RCHSORHOCSH促使酸酐形成的因素有過(guò)量比（MOL比）大,加入速度過(guò)快,原料種類（指直33鏈烷基苯）在老化階段特別是水解階段（穩(wěn)定水源），已經(jīng)形成磺酸酐可以轉(zhuǎn)化成預(yù)期的烷基苯磺酸（2）砜6423656424RCHSORCHSOH（）砜約占未磺化有的2533，在老化和其他階段也不能除去，及砜同預(yù)期的主反應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)。砜的形成由以下列幾種反應(yīng)條件引起的1因?yàn)樯身康姆磻?yīng)比磺化主反應(yīng)需要更高的活化能，高溫有利于生成砜。2高濃度的氫離子可能促成砜的形成磺酸酐和砜的形成不是唯一的副反應(yīng)，其他的副反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生深色產(chǎn)物（過(guò)量的,高溫）、微量的二磺酸、烯類、氧化產(chǎn)物。3SOC從上面的化學(xué)反應(yīng)可以得到以下磺化反應(yīng)的條件1合適的摩爾比3/SOLAB（1011031）。2氣濃（5070體積）3SO4中和工序6436432AARCHNORCHN5尾氣處理工序A酸吸收324SSB堿吸收與反應(yīng)3SO32422ASONHSO與反應(yīng)22232A24重點(diǎn)設(shè)備工藝設(shè)計(jì)與選擇241熔硫槽當(dāng)熔梳槽位于室內(nèi)時(shí)，熔硫槽應(yīng)配置一排氣罩因可能釋放出。在整個(gè)熔22HSO和硫容器的底部部應(yīng)裝有蒸汽加熱裝置例如伴管焊接于底部，以便能在定期治理容器的時(shí)候加熱其底部殘余物。該加熱裝置在正常操作時(shí)并不使用。硫磺中的雜質(zhì)導(dǎo)致維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用的增加例如腐蝕蒸氣盤管，并需要清盼熔硫容器。如果硫磺是純凈、干燥的，則可隔幾年才清理一次。使容器的底部略微傾斜，并有一個(gè)底部卸料口（廣口法蘭），以使于消理。液硫的粘度隨溫度而變化見(jiàn)圖圖21硫磺溫度與粘度的關(guān)系表明，最佳操作溫度在130、150，并且應(yīng)盡可能精確地維持在預(yù)定的溫度，以防止由于粘度的明顯變化而導(dǎo)致進(jìn)料量的波動(dòng)。低碳鋼制的熔琉容器邁常分隔為三個(gè)不同的區(qū)域熔硫區(qū)這一區(qū)域承載所進(jìn)料的固體硫磺并使之發(fā)生熔融。這一區(qū)域應(yīng)用不銹鋼粗篩網(wǎng)格柵與下一部分區(qū)域間隔開(kāi)。在硫磺進(jìn)料口，應(yīng)安置一方形篩孔的鋼制格柵于熔硫室一端的上方作為安全裝置，并可篩出大塊的雜質(zhì)。環(huán)繞此格柵安裝一小型料斗以利于硫磺在格柵上的堆積和提供一額外空間以防止泡沫溢泛，隨著格柵下的硫磺熔化，該硫磺堆逐漸下沉進(jìn)入熔硫室，這樣每班常規(guī)的固體硫磺再加料只占操作者很少的一點(diǎn)操作時(shí)間。連續(xù)熔硫比間歇即批量熔硫更好。間歇熔硫?qū)е铝蚧且何坏妮^大波動(dòng)，這會(huì)因盤管交替地暴露于硫磺或空氣介質(zhì)中而加刷蒸汽盤管的腐蝕。安裝一個(gè)帶蒸汽盤管的貯耀，以便當(dāng)某一單元出現(xiàn)故障時(shí)，可方便地切換發(fā)生故障的單元而不必關(guān)閉整個(gè)熔硫系統(tǒng)。熔硫器通常帶有可移動(dòng)式鋼制或鋁制端蓋，以防止灰塵落入和減少熱量損失。傾析區(qū)液硫從熔硫室溢流進(jìn)入傾析區(qū)且由于折流板的作用而進(jìn)一步細(xì)分進(jìn)入若干個(gè)小室，從而得到更為有效的沉清并撇去漂浮的雜質(zhì)。精制區(qū)這一部分通過(guò)底部折流擋板而與傾析沉清區(qū)相隔開(kāi)，并在該區(qū)內(nèi)裝有泵以輸送液硫。從這一區(qū)域中出來(lái)的液疏，經(jīng)一適宜的過(guò)濾系統(tǒng)兩個(gè)并聯(lián)和比例泵直接送往燃硫工序。液硫過(guò)濾的主要目的是除去固體雜質(zhì)即灰分，因?yàn)樗麄儠?huì)堵塞轉(zhuǎn)化塔中的催化劑顆粒。除去固體雜質(zhì)也降低維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用，并改善燃硫爐、泵、計(jì)量?jī)x和其他燃硫工藝設(shè)備的操作。因?yàn)榛曳滞ǔｎw粒很細(xì)小而且沉降很慢，因此過(guò)濾比沉降更為有效。而且過(guò)濾不需要用于有效沉降的大容積貯罐。然而，如果只能得到灰分含量高的原料硫磺，則沉降能更加有效地頻繁清洗過(guò)濾器。硫的總進(jìn)料量不允許有任何變化，因?yàn)檫@將直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。242空氣干燥裝置從大氣中吸取的空氣經(jīng)過(guò)過(guò)濾并經(jīng)壓縮機(jī)而獲得所需要的壓力以克服包括尾氣凈化系統(tǒng)在內(nèi)的整個(gè)生產(chǎn)流程個(gè)的阻力?？諝馕丝诓恢糜谑彝獠⒔?jīng)過(guò)一大小合理的過(guò)濾器。壓縮機(jī)房照保證有良好的通風(fēng)以發(fā)散熱量。壓縮機(jī)具打連續(xù)干燥的操作特性，排除了任何油分混入工藝空氣中。工藝空氣流是在某一恒定購(gòu)壓力值左右脈動(dòng)的。壓縮生氣然后經(jīng)過(guò)一容積式測(cè)員裝置孔極空氣計(jì)量?jī)x送入兩個(gè)交替工作的并聯(lián)的吸附硅膠干燥器，即其中一個(gè)處于干燥空氣工作狀態(tài)，而另一個(gè)處于再生狀態(tài)。兩個(gè)并聯(lián)的干燥器的周期性操作是完全由自動(dòng)控制系統(tǒng)控制。盡管這種輪流操作是間歇性的，但工藝空氣氣流的壓力和干空氣的露點(diǎn)應(yīng)絕對(duì)保持恒定。12用于再生硅膠干燥劑的再生空氣在開(kāi)車期間可用盤管蒸汽加熱器進(jìn)行加熱，但在正常生產(chǎn)操作期間可利用空氣冷卻器回收而得的熱空氣來(lái)進(jìn)行加熱。定期檢查再生用3SO熱空氣中不含有從系統(tǒng)中泄漏出的。23S及再生循環(huán)所需的時(shí)間必須包括達(dá)到所需的加熱溫度而又不超過(guò)最高允許溫度，隨后在再生以后將床層冷卻至所要求的溫度。見(jiàn)表硅膠干燥劑再生時(shí)的溫度循環(huán)。定期地檢查露點(diǎn)儀是否正確。硅膠最為廣泛地披用于吸附培中將露點(diǎn)為3、5的空氣干燥至露點(diǎn)低達(dá)一60。表22硅膠干燥劑在生時(shí)的溫度循環(huán)時(shí)間（H）硅膠干燥器床層出口溫度（）循環(huán)05再生前溫度，開(kāi)始引入熱空氣0515加熱硅膠床層1030105加熱硅膠床層大部分吸附水被除去20120深度脫水50135熱空氣循環(huán)結(jié)束，開(kāi)始冷空氣冷卻60100冷循環(huán)7060繼續(xù)冷循環(huán)8045繼續(xù)冷循環(huán)9032冷循環(huán)結(jié)束，床層處于待用狀態(tài)243燃硫爐裝置燃硫爐采用臥式爐。由一臥式鋼制圓筒內(nèi)襯耐火磚和絕熱磚構(gòu)成。在爐子的前半部設(shè)置一耐火磚方格形構(gòu)件。助燃空氣從爐子的一端低于耐火磚方格形構(gòu)件處進(jìn)入。燃硫爐的后半部分進(jìn)步綱分為若干個(gè)具有頂部或底部空氣折流板的小室。這些小室有助于硫磺蒸氣的充分燃燒。液硫和空氣在方格形構(gòu)件中相互對(duì)流?；馃岬拇u塊使向下流動(dòng)著的硫氣化并被點(diǎn)燃，并在后面的幾個(gè)小室中充分地燃燒。腐蝕即“熱證”通常不會(huì)成為問(wèn)題。燃硫爐可運(yùn)行數(shù)年而毋需對(duì)襯里或殼體作任何修理。假若燃硫爐是以良好的手藝建造，使用期間耐火襯里覆蓋良好，并使用了優(yōu)質(zhì)純凈的硫，則燃硫爐的壽命取決于停車的次數(shù)，開(kāi)車點(diǎn)火時(shí)是否小心以及所使用的溫度。通常刀柱形構(gòu)件首先損壞，但這也是使用數(shù)年以后才會(huì)發(fā)生。如使用優(yōu)質(zhì)純凈的硫，則燃硫爐和方格形構(gòu)件毋需經(jīng)常清洗。硫的燃點(diǎn)溫良約為250。BATLEST拋裝置不預(yù)熱燃硫爐而采用電點(diǎn)火點(diǎn)燃流至燃硫爐的液硫。嚴(yán)格地遵守所要求的操作規(guī)程，尤其要保證電子部件獲得特殊的電流及補(bǔ)充助燃空氣具有正確的壓力和流速小型轉(zhuǎn)子流量計(jì)，這些都是重要的。開(kāi)車時(shí)燃硫爐的溫度在約3、5MIN內(nèi)升到硫磺的自然溫度，這時(shí)點(diǎn)火程序可以結(jié)束。對(duì)整個(gè)磺化化車間的成功運(yùn)行而言，燃硫爐的正確操作是必要的。末燃盡的硫會(huì)氣化并隨工藝空氣向前運(yùn)動(dòng)，引起升華硫在過(guò)濾器及轉(zhuǎn)化塔中沉積所謂“黃熱病”。隨后發(fā)生的硫磺的易位爐外燃燒會(huì)造成諸如冷卻器、過(guò)濾器、催化劑床層支撐用2SO3S格柵及轉(zhuǎn)化塔其它部件的損壞。這將引起濃度不規(guī)則變化，并導(dǎo)致工藝氣體中氣3SO濃變化，從而使產(chǎn)品質(zhì)量下降。燃硫爐溫度過(guò)低可引起不規(guī)則燃燒，導(dǎo)致碳化化用工藝氣體中/含量的變化。燃硫爐出口溫度應(yīng)保持在600一650之間。2SO3空氣進(jìn)口量、溫度、壓力均得到控制。并且裝有聯(lián)鎖裝置。當(dāng)進(jìn)口空氣不足時(shí)能切斷硫的進(jìn)料。液硫與一定量的預(yù)置空氣一起經(jīng)計(jì)量泵，以達(dá)到頂期的燃硫爐出口濃度。2S244轉(zhuǎn)化塔考慮以下因素可使將二氧化硫經(jīng)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為三氧化硫的反應(yīng)器獲得最高轉(zhuǎn)化率1）平衡轉(zhuǎn)化率是溫度的減函數(shù)，而是氧氣與三氧化硫之比的增因數(shù)。2）反應(yīng)速率是溫度的增函數(shù)。3）氣體組成及催化劑用量影響轉(zhuǎn)化速率和反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)轉(zhuǎn)化塔用316不繡銅制成。在所有四個(gè)床層上的限比劑均為“三明治”式，即在催化劑的上下各有一層石英碎石。催化劑上層的石英碎石層保證了氣體適當(dāng)?shù)姆峙浜笤龠M(jìn)入下層的催化劑層。而下層的石英碎石防止了催化劑小球穿過(guò)不銹鋼支承格柵而掉落。在每一個(gè)床層上方均開(kāi)有人孔，用于檢查和調(diào)換催化劑。在每一床層位置搭有一永久性的具扶梯和小型平的腳手架，以使這些人孔易于進(jìn)出。在每一個(gè)轉(zhuǎn)化塔床層內(nèi)及出口設(shè)置熱電偶。轉(zhuǎn)化塔的操作受每一個(gè)床層的進(jìn)出口溫度的控制。因此應(yīng)該每一個(gè)熱電偶均處于正確的位置和良好的工作狀態(tài)。每六個(gè)月通過(guò)測(cè)壓接口檢查每一個(gè)床層的壓降。245磺化反應(yīng)器整個(gè)反應(yīng)器的型式與管殼式換熱器想象。相互平行的不銹鋼管垂直排列于殼體內(nèi)，反應(yīng)管的冷卻也在殼體內(nèi)進(jìn)行。反應(yīng)管長(zhǎng)為6M。分上段和下段進(jìn)行冷卻。冷卻水的溫度可以控制在所希望的溫度值上。有機(jī)物料經(jīng)由一普通的液體進(jìn)料室而計(jì)量，并進(jìn)入若干個(gè)相同的環(huán)形狹縫因而在每一反應(yīng)罐的內(nèi)表面行成一有機(jī)液膜。每根反應(yīng)管的環(huán)形分布縫隙在反應(yīng)管安裝于反應(yīng)器之前使已由設(shè)備供應(yīng)商作了校準(zhǔn)?？p隙的寬度已調(diào)整到勿需任何重新調(diào)整便可用于任何原料。在裝置開(kāi)車前應(yīng)對(duì)反應(yīng)管進(jìn)行校核。在年度槍修期間縫隙寬度可進(jìn)行更新調(diào)整。SO3空氣氣體首先進(jìn)入在各反應(yīng)管上方的一個(gè)共同氣體進(jìn)料室，再?gòu)哪抢锪鞒鲞M(jìn)入環(huán)形縫隙L方的管于中。SO3空氣氣體的進(jìn)口壓力在02一03BAF表壓的范圍內(nèi)。在所有反應(yīng)管上方并無(wú)任何“噴嘴”用于SO3空氣的平均分配。經(jīng)過(guò)6M管長(zhǎng)的壓力降可用著名的湍流流動(dòng)的范寧公式進(jìn)行計(jì)算。如在空的反應(yīng)管內(nèi)SO3空氣的氣速為30MS時(shí)，發(fā)現(xiàn)其壓降為O025BAR。當(dāng)用空氣和液膜進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)此時(shí)人任何磺化反應(yīng)發(fā)生，測(cè)得氣速30MS的壓降為01BAR。空氣和液膜的波動(dòng)之間的相互作用，導(dǎo)致壓降比原來(lái)空管時(shí)增大3倍即乘系數(shù)4。在實(shí)際磺化反應(yīng)時(shí)，測(cè)得其壓降甚至增大至025BAR，這是因?yàn)楦咿D(zhuǎn)化率時(shí)粘度增大所致。隨著粘度的增大，液膜厚度亦隨之增加，從而減小了氣體流動(dòng)的自由空間，增強(qiáng)了氣、液的相互作用。13這種氣、膜之間相互作用是一種稱之為“自我補(bǔ)償”現(xiàn)象的重要作用。假設(shè)行一具三根管的反應(yīng)器。通過(guò)三根管的總壓強(qiáng)為，式中為氣體12P1P共同進(jìn)料室中的壓力，是氣體共同出料室的壓力?，F(xiàn)舉例說(shuō)明假設(shè)管1所進(jìn)的液料2P比管2和管3少5，假設(shè)開(kāi)始時(shí)進(jìn)入每根反應(yīng)管的SO3空氣氣體流量相同，則管1中將發(fā)生過(guò)磺化。然而，這全導(dǎo)致粘度的急劇增人，引起管1中的壓降增高。但是，因?yàn)閷?duì)所有反應(yīng)管來(lái)說(shuō)是恒定不變的在所有管子的下端為共同出料室，所以其壓降不可能增高。因此，流向管1的氣體只能自動(dòng)減少以滿足值不變。這樣就實(shí)現(xiàn)了白我補(bǔ)償P作用。反應(yīng)熱主要由圍繞于反應(yīng)管外壁的冷卻水出去。冷卻是非常重要的，尤其在反應(yīng)器頂部。通常將整個(gè)反應(yīng)器分成兩個(gè)冷卻區(qū)一個(gè)針對(duì)上段，另一個(gè)針對(duì)下段。對(duì)每一種有機(jī)物料均應(yīng)確定其最佳冷卻水溫度。冷卻水的循環(huán)速率很高，因此冷卻水的熱阻降至最低值且反應(yīng)器冷卻水進(jìn)、出口間的溫升甚微（1），從而保持最大的傳熱推動(dòng)力以除去強(qiáng)放熱反應(yīng)的反應(yīng)熱。由于具有使有機(jī)原料或有機(jī)原料與有機(jī)磺酸的混合物凝固的危險(xiǎn)性，故溫度很低的冷卻水并非總是可以使用的。另外，當(dāng)冷卻水溫度過(guò)低時(shí)，有機(jī)原料和有機(jī)磺酸的混合物因處于低溫而粘度急劇增大，引起傳熱過(guò)程全面減緩。降膜式磺化反應(yīng)器的上段和下段分別需要不同溫度和流量的冷卻水。246老化罐烷基苯經(jīng)磺化后，磺酸必須老化和水解以將形成的酸酐轉(zhuǎn)變成烷基苯磺酸。在老化過(guò)程中，焦磺酸和未反應(yīng)的烷基苯發(fā)生反應(yīng)而生成兩分子的磺酸并放出反應(yīng)熱。因此，老化釜應(yīng)裝有攪拌器和冷卻盤管，以使這一補(bǔ)充反應(yīng)能在等溫條件下進(jìn)行。老花時(shí)間應(yīng)根據(jù)不同的烷基苯原料而變化，因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)設(shè)計(jì)最佳老化時(shí)間可進(jìn)行選擇的老化釜。所要求的老化時(shí)間一般為4550下老化20MIN。如果含量很低24HSO（05），則可能要求較長(zhǎng)的停留時(shí)間（數(shù)小時(shí)）。247中和罐有機(jī)酸和中和劑，例如氫氧化鈉溶液和磺酸之間的反應(yīng)是瞬間進(jìn)行的，并為強(qiáng)放熱反應(yīng)，且產(chǎn)生的濃度為4075的洗滌活性物單體，是高粘度的。為了將中和反應(yīng)熱迅速除去，所有設(shè)備供應(yīng)商均采用了環(huán)路型循環(huán)反應(yīng)器。循環(huán)泵的容量大約是進(jìn)料液體的以及出料單體的總體積的流量的10倍。在高剪切均質(zhì)器中單體的表觀粘度將減至最小。導(dǎo)致有機(jī)磺酸和單體中的稀苛性堿液發(fā)生瞬時(shí)的混合反反應(yīng)。在這一強(qiáng)放熱反應(yīng)巾中，循環(huán)的物料作為熱載休。正是由于這一作用，在經(jīng)過(guò)均質(zhì)器以后物料溫度僅升高約5O進(jìn)入均質(zhì)器前的典型溫度應(yīng)為50，反應(yīng)后均質(zhì)器出口溫度為55，經(jīng)過(guò)補(bǔ)充換熱器后又恢復(fù)到50，這是離開(kāi)環(huán)路反應(yīng)器的單體的溫度，也是環(huán)路反應(yīng)器中循環(huán)的單休的溫度。14從化學(xué)工程的兔度看，以上簡(jiǎn)述的環(huán)路反應(yīng)具有全混的特性這一類型的反應(yīng)器顯示了中和步驟所要求的下列特征1）將磺酸液與單體主流中的稀堿液高效分散，使各組分達(dá)到微觀混合，使中和反應(yīng)在很短的時(shí)間內(nèi)完成。2）通過(guò)采用冷的循環(huán)單體作為熱或體的方法實(shí)現(xiàn)良好的溫度控制，液循環(huán)單休是用作為環(huán)路反應(yīng)器中一個(gè)部分的換熱器采冷卻的。3）系統(tǒng)容積小，反應(yīng)靈敏，這對(duì)良好的PH控制而言是重要的。制備高活性物含量洗滌劑單體的技術(shù)利用了粘度最小值這一特性。因?yàn)檎扯雀咭约靶枰⌒牡乜刂朴袡C(jī)磺酸和氫氧化鈉的相對(duì)量，所以實(shí)觀良好的混合是困難的，但這十分重要。如果存在末中和強(qiáng)酸的微小團(tuán)塊，則會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品發(fā)生酸性水解。特制的循環(huán)泵的操作壓力可以高達(dá)10BAR吸入壓力為2BAR環(huán)路的最大設(shè)計(jì)尾力達(dá)30BAR。根據(jù)用稀的強(qiáng)堿液滴定強(qiáng)酸的突躍滴定曲線可以清楚地看出，強(qiáng)堿液量的任何細(xì)微改變都會(huì)導(dǎo)致PH值發(fā)生大的波動(dòng)。僅從防腐考慮，任何時(shí)候都應(yīng)避免產(chǎn)生酸性單體。由于PH曲線的突躍性，對(duì)中和控制具體下列要求1）根據(jù)所要求的單體濃度，計(jì)算氫氧化鉑并稀釋至30。2）將氫氧化鈉溶液分成兩股，3要地一般用于中和的堿液占?jí)A液用量的95用流量控制器控制，其余部分占?jí)A液用量的5根據(jù)單休所要求的PH位控制加入。3）實(shí)際的PH測(cè)量最好在單獨(dú)的經(jīng)稀釋的單體樣品小進(jìn)行，以免電極上淤積上厚厚的膏體，防止電極損壞。25分析檢測(cè)方法251原理酸價(jià)是指中和1G酸性物質(zhì)中含有的游離酸所消耗的氫氧化鉀克數(shù)?；诖硕x，采用以去離子水為溶劑，以酚酞為指示劑，采用氫氧化鈉中和滴定。252儀器與試劑250ML錐形瓶3個(gè)50ML量筒1個(gè)25ML堿式滴定罐1支01MOL/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液酚酞指示劑（1）253操作精確稱取0305克左右（精確至00001克）的試樣于錐形瓶中，加入100150ML去離子水搖動(dòng)使其溶解（如不溶克在水浴或電熱板上溫?zé)幔耆鋮s后滴定）。加入12滴酚酞指示劑，以01MOL/L氫氧化鈉滴定粉紅色出現(xiàn)，15秒不消失為終點(diǎn)。計(jì)算5610VNW酸價(jià)式中V滴定所消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的ML數(shù)N氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的當(dāng)前濃度5610氫氧化鉀的克當(dāng)量W樣品的質(zhì)量注滴定速度不可過(guò)慢，否則結(jié)果偏高26操作規(guī)程及開(kāi)/停車261操作規(guī)程2611操作前準(zhǔn)備1）檢查水、電、壓縮空氣符合操作要求，備足所需原料，2）在尾氣堿洗瓶?jī)?nèi)配制PH910的堿液，液面高于排氣網(wǎng)10MM。3）檢查供電和儀表系統(tǒng)工作是否正常；檢查消防器材和防護(hù)用品是否齊全。4）化驗(yàn)室準(zhǔn)備所需的測(cè)定的藥品2612系統(tǒng)操作準(zhǔn)備1）開(kāi)啟電控柜儀表盤儀表控制開(kāi)關(guān)；空壓機(jī)設(shè)定壓力調(diào)至05MPA后開(kāi)啟。2）打開(kāi)冷干機(jī)，吸附式干燥機(jī)開(kāi)關(guān)。3）打開(kāi)尾氣排空閥，流量計(jì)旁通閥，空氣出口閥；關(guān)閉所有轉(zhuǎn)子流量計(jì)調(diào)節(jié)閥和三氧化硫進(jìn)氣閥4）將空氣溫度調(diào)至580、流量計(jì)調(diào)至350升/分；打開(kāi)電加熱開(kāi)關(guān)，開(kāi)始定時(shí)記錄轉(zhuǎn)化塔各點(diǎn)的溫度變化；將三氧化硫冷卻水閥門全啟。5）檢查有機(jī)物計(jì)量泵，磺酸輸出泵是否正常；檢查磺化器冷卻水裝置是否正常。2613系統(tǒng)操作1）轉(zhuǎn)化塔各點(diǎn)溫度達(dá)到要求后，將空氣流量計(jì)調(diào)至“關(guān)閉”位置后在調(diào)至“閥控”位置。調(diào)節(jié)空氣流量計(jì)達(dá)到所需值；打開(kāi)二氧化硫鋼瓶閥門及進(jìn)氣閥，開(kāi)啟二氧化硫質(zhì)量流量計(jì)并調(diào)至所需值。2打開(kāi)有機(jī)物泵閥、堿泵閥，打開(kāi)尾氣閥，關(guān)閉放空閥。3開(kāi)啟有機(jī)物計(jì)量泵。當(dāng)旋風(fēng)分離器內(nèi)積液約20MM時(shí)開(kāi)啟產(chǎn)品輸出泵，調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速使旋風(fēng)分離器內(nèi)的液面保持穩(wěn)定。4打開(kāi)三氧化硫進(jìn)氣閥，打開(kāi)旋風(fēng)分離器尾氣閥，關(guān)閉尾氣閥。5根據(jù)磺化反應(yīng)產(chǎn)物或活性物濃度的大小調(diào)節(jié)有機(jī)物計(jì)量泵的轉(zhuǎn)速值達(dá)到所需值。6觀察氣液分離器中的產(chǎn)品顏色和粘度。每隔10MIN取樣一次，測(cè)定酸價(jià)。7磺化產(chǎn)物酸價(jià)合格后，打開(kāi)老化罐閥門使磺酸進(jìn)入老化器。8打開(kāi)老化器出口閥門，使磺酸溢流到產(chǎn)品灌內(nèi)。2614系統(tǒng)停車1調(diào)節(jié)二氧化硫流量計(jì)開(kāi)度為零，關(guān)閉二氧化硫進(jìn)氣閥和剛平閥。2待氣液分離器中產(chǎn)品的顏色或粘度發(fā)生變化時(shí)，切換產(chǎn)品輸出閥門，逐漸降低有機(jī)物計(jì)量泵的轉(zhuǎn)速。3約1HR后，打開(kāi)尾氣閥，關(guān)閉旋風(fēng)分離器的尾氣閥，關(guān)閉三氧化硫進(jìn)氣閥轉(zhuǎn)子流量計(jì)的所有閥門。4關(guān)閉磺化器冷卻水循環(huán)系統(tǒng)；關(guān)閉有機(jī)物計(jì)量泵、產(chǎn)品輸送泵。5將空氣質(zhì)量流量計(jì)調(diào)至“清洗”檔位；關(guān)閉電加熱。6約45MIN后，關(guān)閉有機(jī)物泵閥，堿泵閥，關(guān)閉冷干機(jī)、干燥機(jī)和空氣壓縮機(jī)，關(guān)閉儀表控制柜總電源；關(guān)閉排空閥。7打開(kāi)三氧化硫過(guò)濾器和轉(zhuǎn)化塔放凈閥排放廢酸。26156緊急停車1如遇有機(jī)物斷料等其他情況須緊急停車，在電控柜儀表盤上依次關(guān)閉干燥機(jī)，電加熱器，然后在關(guān)閉三氧化硫閥門，待處理完后在打開(kāi)閥門、開(kāi)啟干燥機(jī)和電加熱器。2如遇嚴(yán)重泄露等較大故障必須徹底停車，首先要斷掉電控柜總電源，然后關(guān)）閉三氧化硫閥門、二氧化硫閥門。261安全規(guī)程1操作人員應(yīng)該嚴(yán)格遵守工廠的安全生產(chǎn)制度，上班穿戴好勞動(dòng)保護(hù)用品和防護(hù)用品。2二氧化硫，三氧化硫均為有特殊刺鼻氣味的有毒氣體，盡可能防止設(shè)備泄露或排放。一旦發(fā)現(xiàn)泄露應(yīng)及時(shí)處理，處理時(shí)應(yīng)戴有特殊過(guò)濾器的防毒面具和防酸手套。如泄露嚴(yán)重或時(shí)間較長(zhǎng)應(yīng)停車修理。3磺化產(chǎn)品為有機(jī)酸，對(duì)衣服有腐蝕作用，操作時(shí)應(yīng)穿工作服，如與皮膚接觸有脫脂作用，4發(fā)煙硫酸為強(qiáng)腐蝕性油狀液體，在大氣中放出三氧化硫與空氣中水分結(jié)合形成白色煙霧。煙酸排放時(shí)所含催化劑粉末而堵塞管路，有時(shí)因溫度低而結(jié)晶凝結(jié)，故排放時(shí)要十分小心。注意蒸汽保溫，停車后及時(shí)排放，排放時(shí)戴好防護(hù)用品（防護(hù)面具，橡皮手套）262開(kāi)車/停車2621開(kāi)車保證各個(gè)工藝單元所需水電氣準(zhǔn)備就緒，確定所需工藝參數(shù)并連通各設(shè)備單元例如冷卻水流，磺化反應(yīng)器的溫度、壓力等。保證從貯槽出來(lái)的各種原料以及中間體和成品到貯罐間都處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)如所需有機(jī)原料輸送到計(jì)量泵，再?gòu)谋玫椒磻?yīng)器，從反應(yīng)器送到開(kāi)停車物料暫存罐等，閥門設(shè)置，液位、溫度、壓力控制等。順序檢查水電氣及原料產(chǎn)品運(yùn)轉(zhuǎn)。接通所有儀表板、報(bào)警器等。啟動(dòng)所有獨(dú)立于主工藝之外的單元、即1干燥空氣系統(tǒng)。2空氣干燥器再生系統(tǒng)待機(jī)。3催化劑預(yù)熱。4排氣系統(tǒng)。接通靜電除霧器，堿水送進(jìn)吸收塔，接通循環(huán)泵等。2SO5啟動(dòng)預(yù)加熱器燃燒爐。確定恰當(dāng)?shù)墓に嚋囟取?啟動(dòng)工藝空氣壓縮機(jī)，確定恰當(dāng)?shù)牧髁亢蛪毫Αz查應(yīng)急系統(tǒng)、計(jì)量系統(tǒng)，確定流量、壓力和所有其它所需的參數(shù)/控制系統(tǒng)以待開(kāi)車。在進(jìn)行簡(jiǎn)單和常規(guī)工序時(shí)，在開(kāi)車這種“臨界”狀態(tài)下不必付出特別的注意力或投入對(duì)重要工序一樣的精力，有些操作可以在開(kāi)車階段以下述順序并不一定嚴(yán)格如此執(zhí)行失期進(jìn)行例如；不必等到裝置預(yù)熱時(shí)再進(jìn)行賊吸收塔循環(huán)和投賊，可以先期進(jìn)行，以存足夠量的堿來(lái)吸收最初開(kāi)車時(shí)燃燒后產(chǎn)生的額外的。2SO然后啟動(dòng)燃琉，磺化反應(yīng)開(kāi)始。依次完成操作工序。然后，當(dāng)達(dá)到所需預(yù)熱溫度時(shí)一般在2H內(nèi)，裝置為燃硫準(zhǔn)備就緒啟動(dòng)液硫計(jì)量和燃琉爐，的轉(zhuǎn)化率將從最韌的50上升至98，此時(shí)2S3烷基苯磺化就會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)化不完全的烷基苯磺酸，必須返回開(kāi)/停車暫存循環(huán)罐。在此期間，為了減少開(kāi)停車暫存物料的數(shù)量，并進(jìn)入正常的穩(wěn)態(tài)生產(chǎn)以得到預(yù)期規(guī)格的產(chǎn)品，操作工序和操作順序部必須經(jīng)過(guò)很好的論證2622停車停車的要點(diǎn)在于以某種方式停止生產(chǎn)并使得裝置腐蝕和產(chǎn)品浪費(fèi)最小。當(dāng)設(shè)備停車超過(guò)48H或當(dāng)氣體發(fā)生工段要維修時(shí)，這一點(diǎn)尤其重要。如屬短期停車，只要將氣體發(fā)生裝置與反應(yīng)器脫開(kāi)即可。建議采用下述工序停車停止供硫。關(guān)掉其它原料，使烷基化試劑繼續(xù)在反應(yīng)器中循環(huán)直至剩余的消耗完。3SO繼續(xù)通保護(hù)風(fēng)凈化裝置直至裝置中確認(rèn)已無(wú)剩余。3S06MIN27車間平面布置由于磺化車間所用原料的危害性，因此它與其他建筑物間的距離至少要有20M。磺化車間不應(yīng)建在工廠中央而應(yīng)在其邊緣，遠(yuǎn)離居住區(qū)和尾氣對(duì)其不安全或有損害的地區(qū)。車間選址應(yīng)交通方便，便于原料運(yùn)入，產(chǎn)品運(yùn)出。271車間的布置原則1從經(jīng)濟(jì)和壓降觀點(diǎn)出發(fā)，設(shè)備布置應(yīng)順從工藝流程，但若與安全和施工有，矛盾時(shí)允許有所調(diào)整。2根據(jù)地形，主導(dǎo)風(fēng)向等條件進(jìn)行設(shè)備布置，有效地利用車間建筑面積（包括空間）和土地（盡量采用露天布置及建筑物能合并者盡量合并）。3明火設(shè)備在處理可燃液體或氣體設(shè)備的全年最小頻率風(fēng)向的下側(cè)，并集中布置在裝置（車間）邊緣。4控制室和配電室應(yīng)布置在生產(chǎn)區(qū)域的中心位置，并在危險(xiǎn)區(qū)以為。如果車間特殊可以適當(dāng)調(diào)整5充分考慮本裝置（車間）與其他部門在總平面布置圖上位置。力求緊湊，聯(lián)系方便，縮短輸送管線，達(dá)到節(jié)省管材費(fèi)用及運(yùn)行費(fèi)用。6留有發(fā)展余地7所采取的勞動(dòng)保護(hù)，防火要求，防腐蝕措施要符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范要求。8有毒，有腐蝕性介質(zhì)的設(shè)備應(yīng)分別集中布置，并設(shè)圍堰，以便集中處理。9設(shè)置安全通道，人流，物流方向錯(cuò)開(kāi)10設(shè)備布置應(yīng)整齊，盡量使主要管架布置與管道走向一直。272生產(chǎn)工藝對(duì)設(shè)備布置的要求1布置設(shè)備滿足工藝流程順序，要保證水平方向和垂直方向的連續(xù)性。對(duì)有壓差的設(shè)備，應(yīng)重充分利用高低位差布置，以節(jié)省動(dòng)力設(shè)備及費(fèi)用。在不影響流程順序的原則下，將各層設(shè)備盡量集中布置，充分利用空間，簡(jiǎn)化廠房體型。通常把計(jì)量槽、高位槽布置在最高層，主要設(shè)備如反應(yīng)器等布置在中層，儲(chǔ)槽等布置在底層。這樣既可以利用位差進(jìn)出物料，又可以減少各層樓面的荷重，降低造價(jià)。15但在保證垂直方向連續(xù)性的同時(shí)，應(yīng)注意在多層廠房中避免操作人員在生產(chǎn)過(guò)程中過(guò)多地往返與樓層之間。2凡屬相同的幾套設(shè)備或同類型的設(shè)備或操作性質(zhì)的有關(guān)設(shè)備，應(yīng)該盡可能的布置在一起，這樣可以統(tǒng)一管理，集中操作，還可以減少備用設(shè)備，即互為備用。譬如塔體集中布置在塔架上，換熱器，泵成組布置在一處等。3布置設(shè)備時(shí)，除要考慮設(shè)備本身所占的位置外，還須有足夠的操作、通行及檢修需要的位置4要考慮相同設(shè)備或相似設(shè)備互換使用的可能性。設(shè)備排列要整齊，避免過(guò)松過(guò)緊。5要盡可能地縮短設(shè)備間管線。6車間留有堆放原料、成品、和包裝材料的空間，以及必要的運(yùn)輸通道及起吊位置，盡可能地避免固體物料的交叉運(yùn)輸。8考慮物料特性對(duì)防火、防爆、防毒及控制噪聲的要求，譬如對(duì)