林海十二烷基苯磺酸开题报告

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本科毕业设计(论文)开题报告

题目： 年产80000吨异丙苯装置生产流程设计

课 题 类 型： 设计□√ 论文□

学 生 姓 名： 陈磊

学 号： 33

专 业 班 级： 化工082

学 院： 生物与化学工程学院

指 导 教 师： 李芳教授

开 题 时 间： 月 日

201 0 年 月 日

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一 、内容及研究意义

工业十二烷基苯磺酸分子式是C 12H 25C 6H 4SO 3H ，是工业十二烷基苯与SO 3，发烟硫酸等

磺化而得[1]。从 20世纪50 年代以来，国内外都在致力于SO 3磺化技术的研究。由于三氧

化硫是一种磺化能力强，清洁无污染，产品质量好，成本低廉的绿色磺化剂，磺化反应过程不生成水其用量可接近理论量[2]。三氧化硫磺化具有反应速度快，产生三废少，经济上合理的特点。而且SO 3磺化得到的磺酸产品更好，现被广泛采用，本设计即为燃硫法

制备SO 3磺化工艺。工艺主要过程分为空气干燥，三氧化硫发生，烷基苯磺化及尾气处理

四个主要工序。严格控制稳定的磺化反应条件可得到高质量的磺酸产品，因此采用质量流量计进行原料计量，计算机系统集中控制和调节温度，压力等参数，从而使工艺更加完善。磺化操作的整个过程可以是间歇的, 也可以是完全连续的。为了获得优质产品, 操作时必须严格控制下列主要因素[3]: (1)被磺化原料—烷基苯的质量；(2)磺化剂的规格；(3)配料比的选定；(4)加入磺化剂的方式和加料速度；(5)搅拌深度;；(6)反应温度；(7)反应热导出的条件；(8)磺化物料的保温搅拌条件；(9)设备材料的选择；(10)磺酸中和的工艺条件。本设计采用多管膜式三氧化硫磺化器进行烷基苯的磺化,其工艺流程合理，设备结构简单，能耗低，产品质量好。

二 、SO 3磺化合成十二烷基苯磺酸的研究现状和发展趋势

气相三氧化硫磺化法合成十二烷基苯磺酸采用燃硫法生产气体SO 3，成本低，目前

工业上应用最多。目前研究的主要方向是磺化反应器的开发和工艺条件的优化[4]。磺化反应器是SO 3磺化装置中的核心设备，其综合技术质量（如结构、选材、制造和组装等）

对磺化产品质量、设备使用寿命有很大影响。SO 3磺化装置的核心设备—磺化反应器有多

种型式:如罐组式SO 3连续磺化反应器、降膜式磺化反应器和喷射式磺化反应器等。到目

前为止，降膜式气体SO 3磺化反应器使用最为普遍。国内140 余套SO 3磺化装置，不管是

引进的还是国产的，均采用降膜式磺化反应器。降膜式磺化反应器的形式又分为两大类，即双膜式和多管膜式磺化器。不管是双膜式或是多管式的磺化反应器，其基本原理都是一样的，只是各自采用不同的放大途径[5]。因此，它们就有一个共同的重要的设计参数，即周边进料速率。一般说来，当反应段比较高或是反应器尾部设有急冷循环装置时，可达到较大值。当周边进料速率确定时，设备能力仅与反应管的润湿周边（即反应管的周边长度之和） 成比例关系。反应器的高度和环隙（对双膜式）或管径（对多管式）应保持不变，这也是设计放大时的准则。但是多管膜式磺化反应器和双膜式磺化反应器相比较，具有以下特点[6]：1）多管膜式磺化器类似于直立的列管换热器，冷却面积较大, 磺化器本身即可除去反应热，不需要加后冷却器或急冷循环装置。2） 多管膜式磺化反应器的金属耗量较少,制造难度不大，制造成本较低；双膜反应器加工困难、金属切削量大且制造费用高。3）多管膜式磺化反应器结构简单，各反应管之间的进料分配通过垫片很容易调节均匀，使单管进料量的相对误差在±2%以下。双膜磺化器结构复杂,有机原料以多孔分配或缝隙形式进料，多孔材料的选择、加工和缝隙的加工质量直接影响到有机物料在内外，膜即圆周各部位的均匀分配，安装调试也较困难。4） 多管膜式磺化反应器产品切换容易，适合生产各种类型的表面活性剂；双膜磺化反应器产品切换困难。

5） 多管膜式磺化反应器的操作弹性较大，一般为70%～130%。双膜磺化反应器的操作

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