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西安南风日化公司精细化工专业生产实习报告DOC(39页)

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更新时间:2015/4/14(发布于陕西)

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文本描述
列“奇强”、“天使”牌洗洁精,“维傲”、“一叶兰”牌洗沐产品,“一叶兰”牌洁厕灵,“奇强”、“天使”牌消毒液等;表面活性剂化工系列“安”字牌AES、AESA、AOS、磺酸、K-12K12A、工业、泡花碱等。

公司通过ISO9002(2000版)质量体系认证,有完善的质量保证体系,各种产品严格执行国家标准并按用户的需求组织生产。由于“奇强”系列产品质量可靠,市场定位准确,广告宣传得力,奇强品牌家喻户晓,深得人心,赢得了广大消费者的信赖和肯定。奇强洗衣粉2002年3月获国家免检产品称号,2002年9月获“中国名牌产品”称号。“中华”牌肥皂和“安”字牌AES也在陕西周边和全国市场受到消费者的青睐。

西安南风日化公司有体制完善的生产线、销售部和售后服务处,这也许是我们选择西南南风的另一个原因。

磺化车间
2.2.1工业磺化简介
磺酸盐类表面活性剂是阴离子表面活性剂中产量最大应用最广的一类,也是开发最早较早品种较多的一类。LAS,AS,AES及AOS等磺酸盐类阴离子表面活性剂的工业规模生产多用气体三氧化硫作为磺化剂,SO3于醇,醇醚,烯烃及甲醇等的硫酸化和磺化。用气体三氧化硫为磺化的磺化反应为气-液相反应,该反应在大多数情况下扩散速度为控制因素,具有反应速度快,放热量大,磺化物料粘度高的特点。目前所用反应器主要为膜式磺化反应器。膜式反应器是把反应热从整个反应管壁出去的,体积小,结构紧凑,反应时间极短,适合于热敏性有机物的反应。但是由于操作过程中控制要求严格,不易经常开,停车,设备加工精度及安装精度高,反应过程中产生大量酸雾必须设有除雾器以净化尾气。

2.2.2 磺化器介绍
西安南风日化有限责任公司所采用的磺化反应器为多管模式磺化反应器。多管膜式磺化反应器是由不同数量的单元管组合而成,单元管数量因产量不同而不同。

多管膜式磺化器的特点是有机物在呈列管排列的反应管中均匀分配,沿管内壁成膜状下落,与顺流而下的空气- SO3混合气体接触,迅速发生磺化或硫酸化反应,同时放出大量的热,该反应热经壳程循环冷却水除去,保持恒定的反应温度,反应和换热同时完成。反应器的压降较小,结构比较简单。

多管膜式磺化器的优点
有机物(如烷基苯)与SO3的磺化反应是高度放热的极速反应过程。这种在瞬间完成的高度放热过程,必将导致反应物的温度骤升。

根据化学反应速度方程V=KCLABCSO3,式中反应速度常数K在客观上是无法改变的,只能设法降低烷基苯和SO3的浓度CLAB和CSO3,以缓和磺化反应的进行。在SO3磺化工艺中,可以用干燥空气作为稀释SO3的惰性气体,即可以用SO3-空气的混合气体作为磺化剂。

磺化反应总的反应速度主要取决于SO3气体分子至有机液体表面的扩散速度和气体浓度CSO3。所以,扩散距离、气流速度和液膜分布的均匀程度以及排除反应热的能力等都是影响此反应的重要因素。为此,设计多管膜式磺化反应器的特殊头部结构,以便调整进入反应管得气、液均匀分配,设计合理的冷却方式以有效排除反应热。

多管膜式磺化器的头部分配系统。多管膜式磺化反应器的特殊有机物进料分布系统,通过改变调节垫片的厚度,使所有单元管内有机原料均匀分配,其单管流量相对误差调整在所需的范围(一般为±2%)内。多管膜式磺化反应器及其头部分配系统如图所示:

除此之外被广泛应用于生产AOS及其他磺化产品的磺化反应器有: Chemithon双膜磺化反应器和Lion“T.O.”等温磺化反应器。

2.2.3 磺化生产工艺
磺化生产工艺流程框图:

2.2.3.1 燃硫法制备SO3磺化工艺生产烷基苯磺酸
生产工艺流程

空气压缩和干燥空气经过过滤器被工艺风机送入系统,经水冷却器和乙二醇冷却到5℃左右,除去大部分的水。冷却后的空气被送入硅胶干燥塔进行干燥吸附,使出口空气露点达到-60℃。

硫磺燃烧和SO3发生固体硫磺在熔硫池中经蒸汽加热熔化(温度140~150℃),被液硫计量泵送入燃硫炉中与干燥空气相遇,燃烧后生成650℃左右的SO2气体,通过SO2冷却器进入SO2/ SO3转化塔中,在V2O5触媒条件下转化为SO3,其中两个中间空气冷却器保证最佳催化温度430~450℃,其出口SO2转化率可达98%。然后气体SO3通过SO3冷却器冷却至磺化工艺的要求温度50~55℃。

磺化反应经干燥空气稀释的SO3气体通过SO3过滤器除去酸雾后进入降膜式磺化反应器,与经过计量的烷基苯沿反应器内壁流下形成的液膜并流发生磺化反应。生成热由夹套冷却水及时移去,生成的磺酸与未反应的尾气在气液分离器中分离之后,经过约30min 的老化和水解反应,通过输送泵送至产品储罐,得到质量稳定的产品。

尾气处理根据环保要求,来自磺化单元的尾气在放空之前需经处理。以微粒形式存在的有机物和微量的SO3经静电除雾器除去。尾气中所含SO2在碱洗塔中被连续循环的NaOH溶液吸收移去。尾气的排放浓度为:SO2≤5×10-5,SO3≤15×10-6。

生产工艺流程图如图所示:

烷基苯磺酸产品技术指标(GB 8447—87)
项目名称
优等品
一级品
二级品

烷基苯磺酸/%
≥97
≥96
≥96

游离油/%
≤1.5
≤2.0
≤2.5

硫酸/%
≤1.5
≤1.5
≤1.5

色泽(Klett)
≤35
≤50
≤100

2.2.3.2 燃硫法制备SO3磺化工艺生产AES(乙氧基化烷基硫酸钠)
AES(乙氧基化烷基硫酸钠)的生产工艺
乙氧基化烷基硫酸钠简称AES,其分子式为RO(CH2CH2O)nNa(R为C12~15烷基;n=2,3)。AES具有优良的去污、乳化、洗涤、抗硬水、易生物降解、良好的皮肤相容性等特点,是一种性能优良的阴离子表面活性剂。广泛应用于香波、餐洗等产品中以及石油、冶金、纺织、建材、造纸等工业领域。

AES的主要原料是脂肪醇聚氧乙烯醚,同SO3、氯磺酸等硫酸化,进而与氢氧化钠中和而得。由于SO3硫酸化制得的产品无机盐含量低、色泽浅、质量高、连续化生产、规模大,故广泛应用。

本次生产实习所参观的西安南风日化有限公司所采用的也是此法——燃硫法制备SO3的磺化工艺。

生产工艺流程
空气压缩和干燥空气经过过滤器被工艺风机送入系统,经水冷却器和乙二醇冷却到5℃左右,除去大部分的水。冷却后的空气被送入硅胶干燥塔进行干燥吸附,使出口空气露点达到-60℃。

硫磺燃烧和SO3发生固体硫磺在熔硫池中经蒸汽加热熔化(温度140~150℃),被液硫计量泵送入燃硫炉中与干燥空气相遇,燃烧后生成650℃左右的SO2气体,通过SO2冷却器进入SO2/ SO3转化塔中,在V2O5触媒条件下转化为SO3,其中两个中间空气冷却器保证最佳催化温度430~450℃,其出口SO2转化率可达98%。然后气体SO3通过SO3冷却器冷却至磺化工艺的要求温度50~55℃。

磺化反应经干燥空气稀释的SO3气体通过SO3过滤器除去酸雾后进入降膜式磺化反应器,与经过计量的脂肪酸聚氧乙烯醚沿反应器内壁流下形成的液膜并流发生磺化反应。生成热由夹套冷却水及时移去,生成的硫酸酯与未反应的尾气在气液分离器中分离之后,通过输送泵送至中和单元。经过旋风分离器的尾气进入尾气处理单元。

尾气处理根据环保要求,来自磺化单元的尾气在放空之前需经处理。以微粒形式存在的有机物和微量的SO3经静电除雾器除去。尾气中所含SO2在碱洗塔中被连续循环的NaOH溶液吸收移去。尾气的排放浓度为:SO2≤5×10-5,SO3≤15×10-6。

中和来自磺化单元的硫酸酯与经过就计量的工艺水和碱液在中和器中发生中和反应,得到一定浓度的AES,中和热由水冷却器除去,70%AES需要经过真空脱气处理。

生产工艺流程如图所示:

2.2.3.3 燃硫法制备SO3磺化工艺生产AOS(α-烯烃磺酸盐)
生产原理:
AOS的生产包括磺化和水解两个主要反应过程,相应的反应式如下:
α-烯烃(AO)与SO3的磺化过程较为复杂,生成多种化合物的混合物,约为40%的烯烃 磺酸和60%的1,3-和1,4-烷烃磺酸内酯。一般磺化温度为40℃,以不高于50℃为宜,SO3与AO的物质的量之比为1:0.5。

生产的磺酸内酯可进一步被NaOH水溶液同时水解又进行中和,操作条件为160~170℃、