磺 化 工 艺(课件)

磺化工艺参数
三、主要工艺参数调整方法
1、烷基苯进料温度：调整烷基苯进料板式换热器

热水进出口阀门的开度，来调整原料温度。 2、三氧化硫反应温度：主要调整SO3冷却器冷却 风进口阀门。 3、磺化反应温度：主要通过调整磺化器冷却循环 水流量和温度进行调节。 4、老化温度：老化罐冷却水全开，一般不作调整。 其温度高表明磺化其内反应不彻底。 5、水解温度及水解水量：水解静态混和器冷却水 全开，一般不作调整。其温度高表明磺化其内反应 不彻底。

器冷却风进口。 2）三段进口：440-460℃，调整三段配风阀门。 3）2#SO3冷却器及SO3过滤器出口：50-60℃ 5、酸蛋的作用： 酸蛋用于收集在SO3冷却器和SO3过滤器中冷凝下 来的浓硫酸，可用仪表风将浓硫酸排到硫酸储罐中。
空气干燥单元原理
一、组成
1、罗茨风机：两台，还包括两台水冷器，吸
于0.5MPa 2、主要设备：分汽缸、 疏水器及各部工艺管线 3、组成：分汽缸出口分 支管线，分别是：去熔硫 间2条、去再生单元1条、 去热水罐1条、去装置各 用蒸汽Байду номын сангаас1条。
伴热 4）保护风加热器伴热 5）碱吸收塔加热 6）热水罐加热 7）静电除雾器及磺化三 层平台服务站
公用工程单元（热水系统）
磺化单元反应原理
二、流程：
返混
不合格酸 不合格酸 罐 返混 水 合格磺酸
磺化器
气液分离 器 旋风分离 器
老化器
水解器
磺酸储罐
尾气
静电除雾 器
碱吸收塔
放空
公用工程单元（蒸汽系统）
1、进户蒸汽压力：不低 4、车间主要用汽点： 1）熔硫间及燃硫炉伴热 2）再生空气加热器 3）SO3冷却器及过滤器
烷基苯、硫磺物化性质




硫磺 简介：我厂使用的硫磺为固体硫磺，溶化后成为液态硫磺。 物理性质： 1）分子量32，密度1780-1800kg/m3，不溶于水，熔点110℃ 2）液硫的分子结构随着温度的增加而发生明显可逆的变化。 尤其是黏度随温度的变化较为明显。当温度高于159℃时，由 于形成了聚合硫分子，其黏度呈直线型增加，因此在SO3发生 单元，控制液硫和硫线的温度尤为重要。 3）硫磺易燃，其粉尘是一种有毒粉尘，暴露在空气中，其爆 炸极限为10mg/m3，着火点低，易产生静电。因此在熔硫间 作业时，应按规定佩带劳保用品，并加强室内通风。 4）纯硫的闪点为188℃，但由于其中含有微量的杂质，可使 其闪点降低10-20℃。液硫能引起严重的灼伤，当发生灼伤时， 立即用水冷却收上部位，不要去掉硫痂，送医院治疗。 3、化学性质：燃烧生成二氧化硫，并放出大量的热。


进行反应。 2）气液分离器：用于分离磺酸和尾气 3）旋风分离器：将尾气中夹带的磺酸进行分离 4）磺酸输出泵 5）磺酸质量流量计：测量磺酸瞬时和累计流量、监测 在线磺酸密度。 6）烷基苯质量流量计：测量烷基苯瞬时流量和累计流 量 2、老化：老化罐2个，串联使用。延长反应时间，使未 完全反应的烷基苯和SO3继续反应，提高转化率。
尾气吸收单元原理
二、碱吸收 1、组成 1）碱吸收塔：用浓度为3-5%的氢氧化钠溶液吸收SO2 2）碱液（洗涤液）循环泵
3）PH计：测量洗涤液PH值
4）补碱系统：向碱吸收塔中补浓度为20%的氢氧化钠 5）吸收他补水系统：相碱吸收塔中补水，稀释碱液
2、主要工艺参数
1）碱吸收塔PH值：9.5-10.5 2）碱液循环温度：30-35℃
启停车操作（启车）
4、干燥器再生：在启车前利用蒸汽将
两层硅胶再生完毕，待停预热炉后可将 三氧化硫冷却器出口的高温热风引入再 生风机，取代蒸汽进行再生。切磺化前 保证露点温度不高于-60℃。乙二醇冷却 器排凝阀处于半开状态。 5、烷基苯闭路循环
启停车操作（启车）
6、投用尾气吸收系统 1）投用静电除雾器:最先投用。手动运行、二次
空气干燥单元原理
四、主要工艺参数 1、乙二醇出水温度：-3～-5℃，制冷机组控制 2、再生时间：见表
3、空气露点：-60℃以下
再生过程
热吹 冷吹 平衡
手动
干燥器出口120℃以 上维持两小时 干燥器出口25-30℃
自动
4小时 3.5小时 0.5小时
再生空气循环 方式
放空 自循环
尾气吸收单元原理
2、作用 1）为车间各气动阀门提供气源
2）酸蛋排酸
3）吹扫磺化器和老化罐
4）预热炉和燃硫炉雾化风
公用工程单元（循环水系统）

1、车间使用的循环水由动力车间循环水站提供 2、车间主要用水点 1）罗茨风机及空气水冷器 2）制冷机组 3）再生空气冷却器 4）硫酸冷却器 5）磺化器冷却水 6）水解静态混合器冷却水 7）老化罐冷却水 8）各风机冷却水
电压23kv以上，二次电流20mA以上。 2）投用碱吸收：补20%的液碱，补水量400500kg/h（利用蒸汽冷凝水） 3）投用酸吸收：最佳吸收浓度96-98% 7、转化塔预热 预热目标:一段进口380-400℃，一段出口360380℃。预热时二段配风阀门关闭，利用已段配 风阀门开度来调节预热炉出口温度。
磺化工艺
——表活剂二车间
磺化工艺参数
一、主要工艺参数
烷基苯进料温度：36-40℃ 三氧化硫反应温度：50-60℃
磺化反应温度：A：48-50℃；B：49-51℃
老化温度：55-60℃
水解温度及水解水量：55-60℃。水量：A：
磺酸量×2%（或1.5%）；B：磺酸量×3% （或2%）
燃硫炉 罗茨风 机 水冷器 乙二醇 冷却器 乙二醇 制冷机组 干燥器 SO3过滤 器
空气干燥单元原理
三、原理： 空气经罗茨风机压缩至0.1MPa,空气升温至80～
120℃。压缩过程中产生的热空气先经过水冷器， 然后通过乙二醇溶液冷却器降温至5℃，并将其中 大部分的水份冷凝析出。乙二醇溶液由一氟利昂机 组冷却。经冷凝的空气被送入硅胶/铝胶干燥器吸附 去湿，硅胶干燥器出口处干燥空气的露点低于-60℃。 硅胶/铝胶干燥器由上下两个干燥层组成，其中一层 在工作时，另一层进行再生。吸附再生交替进行， 定时切换，8小时为一周期。
磺化单元反应原理
3、水解 1）静态水解混合器：将磺酸和水充分进行混合、反应。


磺酸酐水解成为两分子磺酸，过剩的SO3与浓硫酸继续 与烷基苯反应。减少产品中未磺化油和无机盐的含量。 2）工艺水计量泵：按不同的行程向水解器中加水。 4、不合格酸储罐和计量泵 1）储罐：用于储存开车前在系统中循环的烷基苯和中 和值达不到要求的磺酸 2）计量泵：通过调整行程，依据不合格酸的中和值， 将不合格酸打到磺化器进行返混或打入老化器进行老化。



酸吸收 1、组成： 1）SO3吸收塔：用浓硫酸吸收SO3，反应放热 2）硫酸循环泵：用于浓硫酸在SO3 吸收塔和板式换 热器间的循环 3）硫酸冷却器：板式换热器，用循环水冷却浓硫酸 4）硫酸储罐：用于储存吸收塔和酸蛋产生的浓硫酸 5）吸收塔补水系统：实现定量向吸收塔里补水，稀 释浓硫酸 2、主要工艺参数： 1）浓硫酸浓度：DCS设定98.5% 2）硫酸换热器出口温度：60℃以下
尾气吸收单元原理
三、静电除雾器 1、组成 1）静电除雾器：利用高压静电场，除去尾气中的硫酸




和磺酸液滴，使酸滴聚集在设备底部，操作人员定期排 放。 2）保护风机：保护静电除雾器的高压瓷瓶。 2、主要工艺参数 1）二次电压：23000kv以上 2）二次电流：20mA以上 3）保护风机出口压力：不小于3.5kpa 4）静电除雾器出口压力（碱吸收塔进口压力）：小于 3.0kpa
磺化工艺参数
二、关键控制点
1、反应原理：重烷基苯与三氧化硫反应生成




重烷基苯烷基苯磺酸 2、磺化反应温度控制的意义 1）保证磺酸质量指标合格 2）防止由于过于剧烈造成磺化器结焦。 3）确保尾气系统工作正常，室外尾气排放达 标。
烷基苯、硫磺物化性质



烷基苯 简介：烷基苯是洗涤剂化工中最普通的有机原料， 它是由苯环和接在苯环上的烷基链组成的。按烷基 在苯环上的连接位置，可以将烷基苯分为直链烷基 苯和支链烷基苯，我厂磺化所用的两种重烷基苯（A、 B）为直链重烷基苯。 物理性质：重烷基苯为无色澄清液体，平均分子量A： 264、B：350，密度870-890kg/m3，具有可燃性质， 闪点为120-150℃，蒸汽可燃且能爆炸。 化学性质：属于芳香烃，具有芳香烃的化学性质， 例如：化学性质较稳定，在一定条件下易发生取代 反应（例如磺化反应），难氧化、难加成。
入大气空气经压缩、脱水作为工艺空气。 2、制冷机组：利用氟利昂压缩、蒸发吸收热 量冷却乙二醇 3、乙二醇冷却器：经制冷机组冷却的乙二醇 与工艺空气换热，起到初步除湿的作用。 4、空气干燥器：再生风机一台，两个干燥器 交替工作，装填硅胶/铝胶干燥剂，吸附水分
空气干燥单元原理
二、工艺空气流程
尾气吸收单元原理
四、流程
1、切磺化前：
SO3 SO3过滤 器 SO3吸收 塔 静电除雾 器 碱吸收塔 放空
2、切磺化后：
SO3 SO3过 滤器 磺化器 静电除 雾器 碱吸收 塔 放空
磺化单元反应原理
一、组成和原理： 1、磺化 1）磺化器：主反应器，重烷基苯与三氧化硫同向接触，
SO3发生单元反应原理
二、燃硫部分
1、组成：主要为燃硫炉、点火器。
2、反应原理：液体硫磺有液硫计量泵输送到燃硫炉中，与



干燥的空气混和燃烧，生成SO2。 3、点火器只在装置开车时使用，一旦硫磺燃烧后即可停用。 4、主要控制参数 1）燃硫炉出口温度：650-680℃，通过调整进燃硫炉的风量 来调整出口温度。 2）硫磺进料量：随季节进行调整，一般冬季为174kg/h，春 秋为164kg/h，夏季则更低，数据尚在摸索中。
1、组成：热水罐、
3、主要用水点： 1）磺化单元管线伴热 2）老化罐、不合格酸
热水循环泵 2、主要控制参数： 热水罐温度60℃， 热水泵出口压力不低 于0.3MPa
罐、硫酸储罐伴热 3）烷基苯板式换热器 4）中和车间设备及管 线伴热
公用工程单元（仪表风系统）
1、仪表风压力：不低于0.5MPa
SO3发生单元反应原理
三、预热部分 1、组成：预热炉、柴油泵、助燃风机等 2、作用：装置启车前为转化塔预热。
3、控制参数：预热炉出口温度680-700℃，主要调
整预热炉冷却风来控制出口温度。 4、转化塔预热目标：一段进口温度380-400℃，出 口360-380℃，即可点硫磺。 5、其他：当燃硫炉出口温度达600℃以上时，可停 预热炉。
SO3发生单元反应原理
四、转化部分 1、组成：转化塔、SO3冷却器（两个）、酸蛋、SO3过滤
器 2、作用：利用四段V2O5催化剂将SO2氧化成SO3 3、流程：燃硫炉转化塔1#SO3冷却器2#SO3冷却器SO3过 滤器磺化器
SO3发生单元反应原理
4、主要控制参数 1）一、二段进口：440-450℃，调整一、二段换热
SO3发生单元反应原理
一、熔硫部分 1、组成：熔硫槽、恒位槽、过滤器、输送泵、计
量泵 2、主要控制参数： 1）伴热蒸汽压力：不低于0.4kg/h。 2）液硫（熔硫槽、恒位槽）及硫线温度：140150℃ 3、检查要点：伴热蒸汽来汽和回水管线是否有堵 塞现象；各疏水器工作是否正常。 4、其他：熔硫间内消防蒸汽阀门严禁开启。
公用工程单元（工艺水系统）
用水点：
1、SO3吸收塔补水 2、水解用水
3、碱吸收塔补水
4、碱洗罐补水
启停车操作（启车）

1、加硫磺 2、公用工程投用 1）熔硫间蒸汽投用 2）热水制备系统投用 、检查所有蒸汽、热水伴热管线 是否畅通。 3）循环水系统启动，检查各用水点的压力 。 4）仪表风系统启动，仪表风低点放空。 3、清理预热炉： 1）吹扫炉膛 2）清理火嘴 3）清理火焰探测器 4）柴油罐加柴油