一种重烷基苯磺酸磺化工艺生产系统的制作方法

1.本实用新型涉及化工生产技术领域，具体涉及一种重烷基苯磺酸磺化工艺生产系统。


背景技术：

2.重烷基苯磺酸盐是三元复合驱油技术中，最重要、用量最大、应用技术最成熟的表面活性剂之一，三氧化硫膜式磺化工艺是其主要的生产工艺，目前国内重烷基苯磺酸三氧化硫膜式磺化工艺生产线，主要还是在早期引进的十二烷基苯磺酸磺化工艺生产线的基础上，进行了参数调整以及设备的升级改造而成，严格意义上并没有重烷基苯磺酸的专用生产工艺及生产线。随着重烷基苯磺酸产品应用领域不断拓宽，产量的需求增大，以及化工生产环保政策的落实，传统磺化生产工艺及生产线也暴露很多缺陷。
3.首先，重烷基苯磺酸磺化生产工艺中，一般三氧化硫是过量的，其与重烷基苯的投料摩尔比控制在1.34-1.44之间，而过量的部分三氧化硫会以游离硫酸的形式残留在磺化产品中，不仅会影响重烷基苯磺酸盐的品质，而且在进行产品包装时会有强烈的刺激性酸气，对包装工人的身体健康有不利影响，所以有效控制产品中游离硫酸含量具有重要意义。再一个，重烷基苯的成分复杂，过量的三氧化硫为保证难磺化重组分的反应进行，但也会导致易磺化轻组分在的磺化器结焦，磺化器结焦是不可避免，也不可逆的，随着装置运行时间的延长，结焦不断加剧，最终会导致反应器的堵塞，严重影响正常生产，因此一般情况下，在一个生产周期停车后必须对磺化器进行清洗，通常用温碱清洗液来清洗。同时，重烷基苯磺酸磺化生产工艺中，也会不可避免的产生的酸渣、尾气及废水等，其中碱洗塔中的循环氢氧化钠吸收液用于吸收尾气中的三氧化硫、二氧化硫，吸收液弱碱废水含有一定量的亚硫酸钠和少量硫酸钠，结晶回收困难，但cod含量还是很高，所以其无疑成为难以处理的废弃物，因此碱洗塔废水的处理也成为技术人员关注的热点。


技术实现要素：

4.针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种重烷基苯磺酸产品游离硫酸含量低，可避免磺化器结焦停车对正常生产运行的影响，可综合利用尾气吸收液，废水排放少重烷基苯磺酸磺化工艺生产系统。
5.为此，本实用新型通过以下技术方案来实现：
6.一种重烷基苯磺酸磺化工艺生产系统，包括磺酸生产系统和尾气处理系统，所述磺酸生产系统包括通过磺酸输送管道依次连接的膜式磺化器组、气液分离器、老化罐、三氧化硫脱除塔、水解泵及磺酸储槽；所述三氧化硫脱除塔包括上脱除单元和下脱除单元，所述上脱除单元和下脱除单元结构相同，包括设于脱除单元内部的料液分布管和填料层、顶部的尾气排出管路、底部的废热空气分布管、下侧的料液出口，所述料液分布管与设于脱除单元上侧的磺酸进料口连接，所述废热空气分布管与废热空气管线连接，所述上脱除单元下侧的料液出口与下脱除单元的磺酸进料口通过导流管连通；所述尾气处理系统包括通过尾
气管道依次连接的旋风分离器、静电除雾器及碱洗塔，所述碱洗塔排出口通过碱液管路、吸收液回收泵与配碱釜连通，所述配碱釜出口通过碱液管路、碱液泵与清洗管路连通。
7.所述膜式磺化器组为两组并联磺化器（一备一用），所述磺化器设有三氧化硫气体进口和重烷基苯料液进口。
8.所述三氧化硫脱除塔的尾气排出管路连接在静电除雾器与碱洗塔间的尾气管道上，保证了三氧化硫脱除塔尾气能得到有效的处理，避免直接排放。
9.所述废热空气管线上设有转子流量计，用以调整废热空气的流量，保证最佳脱除三氧化硫的废热空气流量大小。
10.所述碱洗塔顶部设有净化尾气排出管路，所述净化尾气排出管路上设有污染物在线监测装置，对净化尾气排出进行监测，保证尾气排放的安全环保。
11.所述气液分离器和老化罐间设有第一输送泵，所述老化罐和三氧化硫脱除塔间设有第二输送泵，用于料液的正常输送。
12.所述旋风分离器、静电除雾器底部分别设有回收料液排出口和黑磺酸排出口，用于各种副产物的回收，减少产品的浪费。
13.本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
14.1、本实用新型较传统重烷基苯磺酸磺化生产工艺，通过磺酸生产系统中三氧化硫脱除塔有效降低了产品中游离硫酸含量，使重烷基苯磺酸适应了更多领域的应用，同时也减少了重烷基苯磺酸产品包装时刺激性酸气对包装工人身体健康的危害。
15.2、本实用新型设置尾气处理系统，并综合利用碱洗塔吸收液，废水排放少，且该工艺设备只需在传统磺化工艺设备上改造即可，投资成本低，具有非常好的实际生产应用价值。
16.3、本实用新型膜式磺化器组也避免了磺化器结焦停车对正常生产运行的影响，有效提高了装置运行效率。
附图说明
17.图1为本实用新型的结构示意图；
18.图2为三氧化硫脱除塔结构示意图；
19.图中：1-膜式磺化器，2-气液分离器，3-尾气管道，4-磺酸输送管道，5-第一输送泵，6-老化罐，7-第二输送泵，8-废热空气管线，9-三氧化硫脱除塔，10-尾气排出管路，11-水解泵，12-磺酸储槽，13-三氧化硫气体进口，14-重烷基苯料液进口，15-旋风分离器，16-回收料液排出口，17-静电除雾器，18-黑磺酸排出口，19-碱洗塔，20-净化尾气排出管路，21-吸收液回收泵，22-配碱釜，23-碱液泵，24-清洗管路，25-磺酸进料口，26-废热空气进口，27-填料层，28-导流管线，29-料液出口，30-料液分布管，31-废热空气分布管，32-转子流量计，33-污染物在线监测装置，34-碱液管路。
具体实施方式
20.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步详细说明。
21.如图1-2所示，一种重烷基苯磺酸磺化工艺生产系统，包括磺酸生产系统和尾气处理系统，磺酸生产系统包括通过磺酸输送管道4依次连接的膜式磺化器组1、气液分离器2、
老化罐6、三氧化硫脱除塔9、水解泵11及磺酸储槽12。膜式磺化器组1为“一备一用”两组并联磺化器1，磺化器1顶部设有三氧化硫气体进口13，上侧设有重烷基苯料液进口14，各三氧化硫气体进口13和重烷基苯料液进口14处均由阀门控制，便于结焦磺化器、运行磺化器的切换。磺化器组1用于重烷基苯和三氧化硫的膜式磺化反应，生成重烷基苯磺酸，然后进入气液分离器2中与尾气分离后，进入老化罐6，使少量未反应的重烷基苯与残留三氧化硫及游离硫酸继续进行磺化反应；三氧化硫脱除塔9使重烷基苯磺酸产品中残余的三氧化硫、二氧化硫气体降到最低，从而保证产品中具有较低的游离酸含量；水解泵11主要使磺化反应中产生的磺酸酐水解成两分子的磺酸，水解工序后输送至磺酸储槽12。
22.三氧化硫脱除塔9包括上脱除单元和下脱除单元，上脱除单元和下脱除单元结构相同，包括设于脱除单元内部的料液分布管30和填料层27、顶部的尾气排出管路10、底部的废热空气分布管31、下侧的料液出口29，料液分布管30与设于脱除单元上侧的磺酸进料口25连接，废热空气分布管31通过废热空气进口26与废热空气管线8连接，上脱除单元下侧的料液出口29与下脱除单元的磺酸进料口25通过导流管28连通。磺酸料液从进料口25进入料液分布管30，料液分布管30将磺酸料液均匀喷淋至填料层27，与此同时，废热空气由废热空气进口26进入废热空气分布管31，废热空气分布管31管口朝下，废热空气在脱除单元底板处反向均匀分布，反向均匀分布的废热空气与正向均匀分布的料液充分接触，将料液中未反应的三氧化硫通过尾气排出管路10吹带至尾气管道3。上脱除单元下侧的料液出口29与下脱除单元的磺酸进料口25通过导流管28连通，便于料液进入下脱除单元，继续进行三氧化硫脱除操作。
23.尾气处理系统包括通过尾气管道3依次连接的旋风分离器15、静电除雾器17及碱洗塔19。旋风分离器15可以将较大粒径的磺酸雾滴进行回收，尾气中的小粒径酸雾和三氧化硫在静电除雾器17中进一步除去，碱洗塔19用于吸收尾气中的二氧化硫，碱洗塔19排出口通过碱液管路34、吸收液回收泵21与配碱釜22连通，配碱釜22出口通过碱液管路34、碱液泵23与清洗管路24连通，将弱碱性的碱洗塔吸收液直接打入配碱釜22，配制温碱液，用于清洗磺化器1、静电除雾器17等设备，一方面减少了清洗液用碱量及水量，另一方面减少了碱洗塔吸收液废水的排出。
24.三氧化硫脱除塔9尾气排出管路10连接在静电除雾器17与碱洗塔19间的尾气管道3上，保证了三氧化硫脱除塔9尾气能得到有效的处理，避免直接排放。废热空气管线8上设有转子流量计32，用以调整废热空气的流量，保证最佳脱除三氧化硫的废热空气流量大小。碱洗塔19顶部设有净化尾气排出管路20，净化尾气排出管路20上设有污染物在线监测装置33，对净化尾气排出进行监测，保证尾气排放的安全环保。气液分离器2和老化罐6间设有第一输送泵5，老化罐6和三氧化硫脱除塔9间设有第二输送泵7，用于料液的正常输送。旋风分离器15、静电除雾器17底部分别设有回收料液排出口16和黑磺酸排出口18，用于各种副产物的回收，减少产品的浪费。
25.生产使用时，控制磺酸生产系统各参数，包括磺化反应器1（温度、进料流量等）、气液分离器2、老化罐6（老化温度、老化时间等）、三氧化硫脱除塔9（废热空气流量及磺酸料液流量等），调整尾气处理系统各控制参数，包括旋风分离器15和静电除雾器17运行参数，以及碱洗塔吸收液循环流量、净化尾气排放监测等。通过调整废热空气管线8的废热空气流量大小，与三氧化硫脱除塔9料液流量大小比例，可控制重烷基苯磺酸产品中游离硫酸含量的
控制指标的不同，以满足不同应用领域的要求，其中，废热空气流量大小可由转子流量计32调节，三氧化硫脱除塔9料液流量大小通过料液输送泵进行控制调节。生产过程中，弱碱性的碱洗塔吸收废液直接打入配碱釜22，进行温碱液的配制，通过清洗管路24用于清洗磺化器1、静电除雾器17等设备，一方面减少了清洗液用碱量及水量，另一方面减少了碱洗塔吸收液废水的排出。生产过程中，及时从旋风分离器15、静电除雾器17底部的回收料液排出口16和黑磺酸排出口18，回收各种回收产品，减少产品的浪费。当现用磺化器1结焦需要停车清洗时，通过切换三氧化硫气体进口13和重烷基苯料液进口14处的由阀门，使备用磺化器进行正常生产运行，磺化器结焦清洗时，用上述碱洗塔吸收废液配制的温碱液进行清洗，清洗后继续作为备用磺化器使用。