连续式生产石油磺酸盐的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及石油磺酸盐生产技术领域，是一种连续式生产石油磺酸盐的方法及装置，前者通过气相三氧化硫与石油馏分进行第一阶段磺化反应，得到的磺化酸性油经气液分离后进入第一中和萃取塔，与碱液反应后得到磺酸盐溶液，经乙醇溶液萃取分离，得到石油磺酸盐和一次磺化抽余油，一次磺化抽余油与气相三氧化硫进行第二阶段磺化反应，得到的磺化酸性油与碱液反应，经乙醇溶液萃取分离后再次得到石油磺酸盐。本发明专利技术采用第一反应器和微反应器作为主要反应装置，工艺简单，在低气相硫化剂投加量下，石油馏分油磺化后，酸渣含量少、盐渣比高。本发明专利技术具有易操作、油品利用率高的特点，适用于工业大规模生产。

【技术实现步骤摘要】
连续式生产石油磺酸盐的方法及装置
本专利技术涉及石油磺酸盐生产
，是一种连续式生产石油磺酸盐的方法及装置。
技术介绍
石油磺酸盐是一种不同分子的复杂混合物，属于阴离子表面活性剂，同时具有亲水、亲油和发泡等特性，在原油开采、采矿等多个行业应用较广。传统的石油磺酸盐合成路线主要采用间歇釜式和连续罐组式液相磺化、喷射式雾膜(气-汽)磺化和降膜式气-液磺化工艺。但是上述生产工艺同时伴生了高比例的磺酸盐油渣（盐渣比小于1）。这些酸渣密度大、粘度大相对可利用的价值不高，且直接排放对环境破坏较为严重，因此降低石油磺酸盐生产过程中酸渣收率成为生产节约增效的主要手段。降膜式气-液磺化受其工艺限制，仅限于低粘度的重烷基苯类的磺化，所产磺酸盐产品应用范围较窄。虽然生产工艺简单，但是增加了油品后续处理操作，且降膜式反应器尺寸大，停留时间较长，在一定条件下易造成过磺化生成酸渣。间歇釜式和连续罐组式液相磺化存在反应热控制较差，易局部温度过高，物料停留时间较长，物料消耗和产品不稳定等操作问题，同时不同的磺化剂还存在副产品，如废酸等，不方便后续处理。喷雾气-液磺化在本单位已工业生产，此工艺换热面积大，物料利用率高，一定程度上解决了过磺化产生酸渣的问题，在工业上也广泛使用。但是以石油馏分为原料时渣盐比仍较高（1.2至1.3:1），且磺化过程中需要大量气体进行喷淋，能耗较高，经济性差。液相气相三氧化硫做为磺化剂，石油馏分做为原料溶于溶剂中，使用微反应器做为磺化装置进行磺化反应，连续中和得到石油磺酸盐。此过程为液相磺化反应，需要维持低温运行能耗较高，并且磺化时物料需要使用大量易挥发溶剂进行溶解，回收难度较大。
技术实现思路
本专利技术提供了一种连续式生产石油磺酸盐的方法及装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有生产石油磺酸盐的方法中存在生产原料中需要添加溶剂、所产石油磺酸盐产率低以及磺化时造成渣盐比较大的问题。本专利技术的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种连续式生产石油磺酸盐的方法，按照下述步骤进行：第一步，气相二氧化硫与空气在转化塔内反应得到气相三氧化硫，一部分气相三氧化硫与石油馏分在第一反应器内进行第一阶段磺化反应，得到磺化酸性油和一次酸渣，磺化酸性油经气液分离后进入第一中和萃取塔，一次酸渣从第一反应器排出；第二步，磺化酸性油在第一中和萃取塔内与碱液反应后得到磺酸盐溶液，磺酸盐溶液经乙醇溶液萃取分离，得到石油磺酸盐和一次磺化抽余油，石油磺酸盐从第一中和萃取塔排出收集，一次磺化抽余油进入微反应器内；第三步，一次磺化抽余油与来自转化塔内的另一部分气相三氧化硫在微反应器内进行第二阶段磺化反应，本步骤得到的磺化酸性油和二次酸渣进入第二中和萃取塔；第四步，二次酸渣从第二中和萃取塔分离后排出，磺化酸性油在第二中和萃取塔内与碱液反应，得到的磺酸盐溶液经乙醇溶液萃取分离，得到石油磺酸盐和二次磺化抽余油；第五步，第四步得到的石油磺酸盐和二次磺化抽余油进入分离罐内进行分离，二次磺化抽余油排出，得到石油磺酸盐。下面是对上述专利技术技术方案之一的进一步优化或/和改进：上述第一步中，石油馏分为馏程为170℃至450℃环烷基原油馏分段，石油馏分中芳烃含量为15%至20%。上述第一阶段磺化反应中，气相三氧化硫与石油馏分中芳烃的摩尔比为0.2至0.6:1。上述第二阶段磺化反应中，另一部分气相三氧化硫与一次磺化抽余油中芳烃的摩尔比为0.8至1.6:1。上述碱液为氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的浓度为20%至40%，乙醇溶液的浓度为50%，磺酸盐溶液的pH值为7至8。上述第一步中，石油馏分温度为50℃至60℃，且第一反应器内带有40℃至60℃的循环水夹层换热。上述第一阶段磺化反应和第二阶段磺化反应中，空速均为150h-1至1000h-1，反应温度均为45℃之55℃，气相三氧化硫体积浓度均为1.5%至5%。本专利技术的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种实施连续式生产石油磺酸盐的方法的装置，包括原料油罐、转化塔、第一反应器、第一中和萃取塔、微反应器、第二中和萃取塔和分离罐，转化塔顶部依次固定连通有空气管线和气相二氧化硫管线，转化塔底部与第一反应器顶部之间固定连通有第一三氧化硫管线，第一反应器顶部与原料油罐下部之间固定连通有原料油管线，第一反应器上部与第一中和萃取塔顶部之间固定连通有第一酸性油管线，第一中和萃取塔下部与微反应器顶部之间固定连通有一次磺化抽取油管线，微反应器顶部与第一三氧化硫管线之间固定连通有第二三氧化硫管线，微反应器底部与第二中和萃取塔之间固定连通有混合物料管线，第二中和萃取塔上部与分离罐之间固定连通有第二酸性油管线，分离罐上部固定连通有二次磺化抽余油排出管线，分离罐底部固定连通有石油磺酸盐第二排出管线。下面是对上述专利技术技术方案之二的进一步优化或/和改进：上述第一反应器顶部固定连通有废气管线。上述第一反应器设置有夹层结构，微反应器设置有换热循环通道。本专利技术采用第一反应器和微反应器作为主要反应装置，工艺简单，在低气相硫化剂投加量下，石油馏分油磺化后，酸渣含量少、盐渣比高。本专利技术具有易操作、油品利用率高的特点，适用于工业大规模生产。附图说明附图1为本专利技术实施例1的工艺流程示意图。附图中的编码分别为：1为转化塔，2为第一反应器，3为第一中和萃取塔，4为微反应器，5为第二中和萃取塔，6为分离罐，7为原料油罐，8为空气管线，9为第一三氧化硫管线，10为第二三氧化硫管线，11为第一酸性油管线，12为一次磺化抽取油管线，13为混合物料管线，14为第二酸性油管线，15为废气管线，16为石油磺酸盐第二排出管线，17为二次磺化抽余油排出管线，18为气相二氧化硫管线，19为原料油管线。具体实施方式本专利技术不受下述实施例的限制，可根据本专利技术的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本专利技术中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现有技术中公知公用的化学试剂和化学用品；本专利技术中的百分数如没有特殊说明，均为质量百分数；本专利技术中的溶液若没有特殊说明，均为溶剂为水的水溶液，例如，盐酸溶液即为盐酸水溶液；本专利技术中的常温、室温一般指15℃到25℃的温度，一般定义为25℃。下面结合实施例对本专利技术作进一步描述：实施例1：如附图1所示，该连续式生产石油磺酸盐的方法，按照下述步骤进行：第一步，气相二氧化硫与空气在转化塔1内反应得到气相三氧化硫，一部分气相三氧化硫与石油馏分在第一反应器2内进行第一阶段磺化反应，得到磺化酸性油和一次酸渣，磺化酸性油经气液分离后进入第一中和萃取塔3，一次酸渣从第一反应器2排出；第二步，磺化酸性油在第一中和萃取塔3内与碱液反应后得到磺酸盐溶液，磺酸盐溶液经乙醇溶液萃取分离，得到石油磺酸盐和一次磺化抽余油，石油磺酸盐从第一中和萃取塔3排出收集，一次磺化抽余油进入微反应器4内；第三步，一次磺化抽余油与来自转化塔1内的另一部分气相三氧化硫在微反应器4内进行第二阶段磺化反应，本步骤得到的磺化酸性油和二次酸渣进入第二中和萃取塔5；第四步，二次酸渣从第二中和萃取塔5分离后排出，磺化酸性油在第二中和萃取塔5内与碱液反应，得到的磺酸盐溶液经乙醇溶液萃取分离，得到石油磺酸盐和二次磺化抽余油；第五步，第四步得到的石油磺酸盐和二次磺化抽余油进入分离罐内进行分离，二次磺化抽余油排出，得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续式生产石油磺酸盐的方法，其特征在于按照下述步骤进行：第一步，气相二氧化硫与空气在转化塔内反应得到气相三氧化硫，一部分气相三氧化硫与石油馏分在第一反应器内进行第一阶段磺化反应，得到磺化酸性油和一次酸渣，磺化酸性油经气液分离后进入第一中和萃取塔，一次酸渣从第一反应器排出；第二步，磺化酸性油在第一中和萃取塔内与碱液反应后得到磺酸盐溶液，磺酸盐溶液经乙醇溶液萃取分离，得到石油磺酸盐和一次磺化抽余油，石油磺酸盐从第一中和萃取塔排出收集，一次磺化抽余油进入微反应器内；第三步，一次磺化抽余油与来自转化塔内的另一部分气相三氧化硫在微反应器内进行第二阶段磺化反应，本步骤得到的磺化酸性油和二次酸渣进入第二中和萃取塔；第四步，二次酸渣从第二中和萃取塔分离后排出，磺化酸性油在第二中和萃取塔内与碱液反应，得到的磺酸盐溶液经乙醇溶液萃取分离，得到石油磺酸盐和二次磺化抽余油；第五步，第四步得到的石油磺酸盐和二次磺化抽余油进入分离罐内进行分离，二次磺化抽余油排出，得到石油磺酸盐。

【技术特征摘要】
1.一种连续式生产石油磺酸盐的方法，其特征在于按照下述步骤进行：第一步，气相二氧化硫与空气在转化塔内反应得到气相三氧化硫，一部分气相三氧化硫与石油馏分在第一反应器内进行第一阶段磺化反应，得到磺化酸性油和一次酸渣，磺化酸性油经气液分离后进入第一中和萃取塔，一次酸渣从第一反应器排出；第二步，磺化酸性油在第一中和萃取塔内与碱液反应后得到磺酸盐溶液，磺酸盐溶液经乙醇溶液萃取分离，得到石油磺酸盐和一次磺化抽余油，石油磺酸盐从第一中和萃取塔排出收集，一次磺化抽余油进入微反应器内；第三步，一次磺化抽余油与来自转化塔内的另一部分气相三氧化硫在微反应器内进行第二阶段磺化反应，本步骤得到的磺化酸性油和二次酸渣进入第二中和萃取塔；第四步，二次酸渣从第二中和萃取塔分离后排出，磺化酸性油在第二中和萃取塔内与碱液反应，得到的磺酸盐溶液经乙醇溶液萃取分离，得到石油磺酸盐和二次磺化抽余油；第五步，第四步得到的石油磺酸盐和二次磺化抽余油进入分离罐内进行分离，二次磺化抽余油排出，得到石油磺酸盐。2.根据权利要求1所述的连续式生产石油磺酸盐的方法，其特征在于第一步中，石油馏分为馏程为170℃至450℃环烷基原油馏分段，石油馏分中芳烃含量为15%至20%。3.根据权利要求1或2所述的连续式生产石油磺酸盐的方法，其特征在于第一阶段磺化反应中，气相三氧化硫与石油馏分中芳烃的摩尔比为0.2至0.6:1。4.根据权利要求1或2或3所述的连续式生产石油磺酸盐的方法，其特征在于第二阶段磺化反应中，另一部分气相三氧化硫与一次磺化抽余油中芳烃的摩尔比为0.8至1.6:1。5.根据权利要求1或2或3或4所述的连续式生产石油磺酸盐的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：范跃超，刘宏博，牛春革，阎立军，方新湘，海热古丽，聂春梅，陈光文，金煜林，尧超群，
申请(专利权)人：中石油克拉玛依石化有限责任公司，克拉玛依市先进能源技术创新有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65