一种烷基苯磺酸磺化反应后酸酯再磺化装置及运行方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种烷基苯磺酸磺化反应后酸酯再磺化装置及运行方法，包括液料分布孔板和酸酯再磺化器，将磺化器底部出料的酸酯重新分配后进入底部再磺化器，酸酯再磺化器间有分隔板互相隔开，确保液体酸酯在分隔板间与磺化气体重新分配后再次反应，吸收残留酸性磺化气体，随后酸酯与磺化气体一同进入后续处理装置。本发明专利技术装置结构简单、性能可靠，通过液料分布孔板进行重新分配，避免出料酸酯在磺化器底部锥形管壁上滞留，造成停留时间较长发生过磺化现象；同时酸酯再磺化器使磺化气体与酸酯在下落过程中能短暂进行再磺化反应，继续提高反应转化率及原料利用率，减少磺化气体去尾气处理阶段中的酸性气体含量。理阶段中的酸性气体含量。理阶段中的酸性气体含量。

【技术实现步骤摘要】
一种烷基苯磺酸磺化反应后酸酯再磺化装置及运行方法


[0001]本专利技术属于表面活性剂的生产领域，涉及一种烷基苯磺酸(LAS)磺化反应后酸酯再磺 化装置及运行方法。

技术介绍

[0002]磺化/硫酸化技术主要指将磺酸基/硫酸基(
‑
SO3H/
‑
OSO3H)通过化学反应引入有机物分 子链中，在有机合成中具有重要作用，且在工业生产领域得到了更广泛应用，如合成阴离子 表面活性剂、染料、药物中间体及农药生产等，烷基苯磺酸就是其中一种通过磺化反应生产 制备的阴离子表面活性剂。烷基苯磺酸工业上主要采用SO3气体作为主要的磺化剂，通过在 分子链中引入磺酸基，使有机物具有乳化、发泡、润湿等表面活性，是洗涤产品中所用到的 重要表面活性剂之一。磺化反应主要通过将稀释后的SO3气体与烷基苯在磺化反应器中接触， 在降膜磺化管中成膜后顺磺化管向下流动，互相接触后反应，从降膜磺化管流出后进入气液 分离器将酸酯与磺化气体分离后，酸酯进入后处理工段，气体则去尾气处理工段。
[0003]由于磺化器底部出料口呈锥体状，使得部分酸酯下落过程中会在管壁上附着，由于磺化 反应是强放热反应，反应过程中使有机料黏度增大50
‑
200倍，部分酸酯可能在管壁上停留时 间较长，且磺化气体从磺化器底部出来后流速较快(流速在20
‑
30m/s间)，滞留在管壁上的 酸酯与从磺化器降膜磺化管流出的的酸性气体持续接触后，会与其中残留的SO3气体继续反 应造成过磺化现象，导致部分酸酯颜色变深，随生产时间延长最终影响产品品质。此外从磺 化器降膜磺化管流出的酸酯在下落过程中，由于磺化气体流速过快且分布不均(受磺化器底 部锥体管道影响，对部分气体存在阻碍作用)，导致酸酯下落过程中与磺化气体接触不均，造 成部分酸酯出磺化器后在管道流动过程中磺化反应程度存在一定差异，这在后续工段很难改 善。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种烷基苯磺酸磺化反应后酸酯再磺化装置及运行方 法，将磺化反应后酸酯收集后再分配，提高反应效率，减少副反应发生，降低产品色泽从而 提高产品品质。整套装置及操作简单易实施，具有一定的实用性。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种烷基苯磺酸磺化反应后酸酯再磺化装置，包括液料分布孔板，酸酯再磺化器与气液 分离器，所述液料分布孔板设置于降膜磺化管与所述酸酯再磺化器之间，所述液料分布孔板 固定于所述酸酯再磺化器的入口，所述酸酯再磺化器包括位于端部的固定部与位于内部的多 个分隔板，所述分隔板相互平行设置，所述酸酯再磺化器的出口与所述气液分离器连接。
[0007]作为本专利技术的一种优选方案，所述液料分布孔板为六边形，表面设有阵列排布的分布孔。
[0008]作为本专利技术的一种优选方案，所述液料分布孔板上的总分布孔面积为酸酯再磺化器管径 面积的70
‑
80％。
[0009]作为本专利技术的一种优选方案，所述液料分布孔板上的分布孔的孔径为15mm，孔间距为 56mm。
[0010]作为本专利技术的一种优选方案，所述酸酯再磺化器内的分隔板的间距为8.5mm，分隔板的 宽度为4mm，分隔板的长度为300mm，空隙率为68％。
[0011]作为本专利技术的一种优选方案，所述酸酯再磺化器的出口与所述气液分离器通过法兰固定 连接。
[0012]本专利技术还提供了采用上述的烷基苯磺酸磺化反应后酸酯再磺化装置的运行方法，包括以 下步骤：
[0013]1)酸酯从降膜磺化管流出后进入液料分布孔板，在液料分布孔板上聚集后重新通过分布 孔流下；
[0014]2)从液料分布孔板流出的酸酯顺管道留下后，进入酸酯再磺化器，经再磺化器中的分隔 板将流下的酸酯重新分配后，酸酯与磺化气体在分隔板间继续接触反应后流下，随后进入气 液分离器进行酸酯与磺化气体的分离；
[0015]3)分离后得到的酸酯经老化，水解后得到成品烷基苯磺酸，磺化反应后的尾气进入静电 除雾器和碱洗塔处理后，检测合格排空。
[0016]作为本专利技术的一种优选方案，步骤2)中，酸酯在酸酯再磺化器中的停留时间≤2min。
[0017]本专利技术基于以上生产现状，通过本专利技术的烷基苯磺酸磺化反应后酸酯再磺化装置，将磺化器降膜磺化管流出料的酸酯在分布孔板上收集后再分配，避免其在下落过程中接触管壁或在管壁上滞留时间较长；重新分配后的酸酯流入酸酯再磺化器，经分隔板的分隔作用使酸酯与残留的磺化气体在分隔板间继续接触反应，随后一同进入后续处理工段。本专利技术设计装置基于气相降膜式磺化反应器，反应速率为气相控制，同时假定气体中的任何SO3分子一旦接触有机液相立刻反应，再磺化装置反应转化率与分隔板长度L、板间距D及磺化气速v存在如下关系：在保证SO3的气浓不变的条件下，分隔板间距越大，进入板间的有机料量越多，气速则会减小，由于气相传质系数基本与气速成正比，由总传质方程可知：
Ø
m=Kg
×
A
×
ΔC其中A、ΔC为常数，Kg为气相传质系数，且Kg基本与气速成正比，Kg
∝
v
0.8
。
[0018]这会导致SO3向有机液相界面扩散速率减小，而气体SO3向有机液相界面扩散的质量流量正比于SO3的气浓和气体的体积流量
Ø
m(m3/h)，因此必须将板长适当延长才能将残留的SO3全部反应吸收，而如果维持板长不变的情况下，则必须将气速提高一倍，这会导致有机物被夹带进气相，导致过磺化而产生不希望的黑色副产物；同理将板间距减小一半，可获得与上述相反的效果。据此，通过设计合适的再磺化装置分隔板间距及长度，可以实现酸酯的再磺化反应，降低SO3残留量，减小尾气处理量及改善产品色泽指标。
[0019][0020]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0021]1)本专利技术将磺化器降膜磺化管出料后的酸酯通过重新分配后，有效减少酸酯在锥形出料 口的滞留情况，避免滞留时间过长发生过磺化现象导致色泽变深，影响产品质量。
[0022]2)本专利技术的装置将磺化器出料后的酸酯在下落过程中与磺化气体再次分配接触，使酸酯 在下落过程中可以与磺化气体有效接触进行再磺化反应，提高反应转化率，同时也降低磺化 尾气中的酸性气体成分。
[0023]3)本专利技术装置结构简单，性能可靠，具有较好的实际应用性。
[0024]4)本专利技术设计理论可靠，实践可行，改善产品色泽的同时降低尾气中酸性气体残留量， 在工业生产上有一定的可行性和环保性，具有较好的经济效应。
附图说明
[0025]图1是本专利技术的示意图。
[0026]图2是本专利技术液料分布孔板的示意图。
[0027]图3是本专利技术酸酯再磺化器的示意图。
[0028]图中，1.液料分布孔板；2.酸酯再磺化器；3.气液分离器；4.分隔板；5.分布孔；6.降膜磺 化管；7.固定部。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烷基苯磺酸磺化反应后酸酯再磺化装置，其特征在于，包括液料分布孔板，酸酯再磺化器与气液分离器，所述液料分布孔板设置于降膜磺化管与所述酸酯再磺化器之间，所述液料分布孔板固定于所述酸酯再磺化器的入口，所述酸酯再磺化器包括位于端部的固定部与位于内部的多个分隔板，所述分隔板相互平行设置，所述酸酯再磺化器的出口与所述气液分离器连接。2.根据权利要求1所述的一种烷基苯磺酸磺化反应后酸酯再磺化装置，其特征在于，所述液料分布孔板为六边形，表面设有阵列排布的分布孔。3.根据权利要求2所述的一种烷基苯磺酸磺化反应后酸酯再磺化装置，其特征在于，所述液料分布孔板上的总分布孔面积为酸酯再磺化器管径面积的70
‑
80％。4.根据权利要求2所述的一种烷基苯磺酸磺化反应后酸酯再磺化装置，其特征在于，所述液料分布孔板上的分布孔的孔径为15mm，孔间距为56mm。5.根据权利要求1所述的一种烷基苯磺酸磺化反应后酸酯再磺化装置，其特征在于，所述酸酯再磺化器内的分隔板的间距为8.5mm，分隔板...

【专利技术属性】
技术研发人员：史立文，刘炜康，葛赞，李忠红，华文高，李伏益，林飞龙，陈青明，裴壮壮，
申请(专利权)人：河南赞宇科技有限公司嘉兴赞宇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：