淺談烷基苯磺酸生產(chǎn)裝置的節(jié)能技改

羅文川（中國(guó)石油撫順石化公司洗滌劑化工廠 113001 遼寧省撫順市）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度不斷加快，環(huán)境的污染與能源的消耗也在不斷地加快，很顯然，一味的追求經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而忽視環(huán)境污染與能源消耗的問(wèn)題不利于經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，因此國(guó)家對(duì)節(jié)能減排的問(wèn)題也相當(dāng)?shù)闹匾暎粌H將“可持續(xù)發(fā)展”列為我國(guó)的基本國(guó)策之一，還制定了到 2020年“基本形成 節(jié)約能源資源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增長(zhǎng)方式、消費(fèi)模式”的規(guī)劃。工業(yè)烷基苯磺酸是日常生活中必不可少的洗滌用品中的主要活性成分，全國(guó)對(duì)其的需求量巨大，我廠做為洗滌用品以及加工洗滌用品所需原材料生產(chǎn)加工的企業(yè)，多年來(lái)一直在探尋烷基苯磺酸的生產(chǎn)裝置的改造途徑，以使其符合國(guó)家節(jié)能減排的政策，我廠于2011年下半年對(duì)原有的5萬(wàn)噸/年烷基苯磺酸生產(chǎn)裝置進(jìn)行以節(jié)能減排為目的改造，并與2012年初進(jìn)行試運(yùn)行，改造后的生產(chǎn)裝置經(jīng)過(guò)2年的生產(chǎn)運(yùn)行，我廠的專業(yè)技術(shù)人員對(duì)改造后的生產(chǎn)裝置生產(chǎn)的產(chǎn)品的質(zhì)量、能源消耗、原料消耗、排放量等進(jìn)行了觀察與統(tǒng)計(jì)，改造后的烷基 生產(chǎn)裝置在節(jié)能減排以及提高產(chǎn)品質(zhì)量上效果顯著，具體研究方法與結(jié)果如下：

一、我廠原有的烷基苯磺酸生產(chǎn)裝置

我廠目前使用的烷基苯磺酸生產(chǎn)裝置是2000年購(gòu)進(jìn)的生產(chǎn)裝置，其規(guī)格為5萬(wàn)噸/年，無(wú)論是科學(xué)技術(shù)還是工藝水平都要比現(xiàn)在落后許多，所以，這套裝置雖然在當(dāng)時(shí)來(lái)講比較先進(jìn)，但是在現(xiàn)今的經(jīng)濟(jì)條件下，以及政府“節(jié)能減排”的政策下，這套裝置的缺點(diǎn)一一的暴露出來(lái)。首先，從節(jié)能減排的方面看，該裝置二氧化硫的排放量比較大，耗能上在裝置改造之前沒(méi)有參考物，暫且不提。其次，從裝置的使用方面來(lái)看，裝置采用盤裝儀表作為控制系統(tǒng)，自動(dòng)化比較低，是目前比較落后的控制系統(tǒng)。第三，該裝置的干燥空氣設(shè)計(jì)值是-400C,生產(chǎn)的產(chǎn)品里硫酸含量高、色澤深，所以，該裝置無(wú)法生產(chǎn)處滿足當(dāng)今市場(chǎng)需要的高品質(zhì)產(chǎn)品。

二、烷基苯磺酸的生產(chǎn)

烷基苯磺酸的生產(chǎn)主要由空氣干燥、二氧化硫發(fā)生、三氧化硫轉(zhuǎn)化、烷基苯磺化、尾氣處理五個(gè)步驟。

1.空氣干燥

空氣干燥程度直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，原則上是帶入到系統(tǒng)的水分越少，三氧化硫的轉(zhuǎn)化率就越高，磺化操作也就越穩(wěn)定。因此，空氣干燥是裝置中最主要的程序之一，在程序中，先將空氣冷卻，再用脫水劑使空氣脫水，制取露點(diǎn)在-400C至-600C之間。

2.二氧化硫發(fā)生

生產(chǎn)中的二氧化硫是通過(guò)硫磺燃燒產(chǎn)生的，干燥的空氣除了為硫磺燃燒提供氧氣之外還起到調(diào)節(jié)二氧化硫濃度的作用，燃硫爐出來(lái)的二氧化硫的濃度為7%-8%之間，溫度在6500C-8000C之間，冷卻到4200C-4300C方可進(jìn)行下一個(gè)環(huán)節(jié)。

3.三氧化硫的轉(zhuǎn)化

二氧化硫在五氧化二釩的催化作用下發(fā)生氧化反應(yīng)，生成三氧化硫，這一反應(yīng) 要經(jīng)過(guò)四個(gè)階段的轉(zhuǎn)化方可完成，每個(gè)階段的轉(zhuǎn)化均要經(jīng)過(guò)冷卻作用，使產(chǎn)物在4300C左右時(shí)進(jìn)入下一階段的轉(zhuǎn)化。最終產(chǎn)生的三氧化硫要經(jīng)過(guò)冷卻之后，溫度降至500C除霧后進(jìn)入磺化反應(yīng)器。

4.烷基苯磺化

4 %至7%的三氧化硫經(jīng)過(guò)過(guò)濾之后均勻穩(wěn)定的進(jìn)入到磺化反應(yīng)器內(nèi)，與呈膜狀分布的烷基苯進(jìn)行磺化反應(yīng)，然后按照1-3：100的比例加入水形成水解酐，進(jìn)而得到最終產(chǎn)品。由于在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中，不斷地升溫與冷卻，致使二氧化硫中有一定的硫酸霧的存在，影響產(chǎn)品的濃度。

5 尾氣排放

生產(chǎn)中產(chǎn)生的尾氣主要是三氧化硫煙霧和有機(jī)酸霧，經(jīng)過(guò)分離、除霧、堿洗后剩余的尾氣排入大氣。

三、對(duì)我廠原有烷基苯磺酸生產(chǎn)裝置的改造方式

對(duì)烷基苯磺酸的生產(chǎn)裝置中的各個(gè)程序分別進(jìn)行改造。

1.空氣干燥流程的改造

采用分子篩——硅膠聯(lián)合吸附技術(shù)使露點(diǎn)達(dá)到-700C至-800C之間，并使用乙二醇對(duì)空氣進(jìn)行制冷，并由親水鋁箔做空氣除濕器，減少夾帶的氣霧；同時(shí)，全流程使用降壓優(yōu)化設(shè)計(jì)，并將全流程產(chǎn)生的廢熱加以利用。

2.二氧化硫產(chǎn)生流程的改造

燃硫爐用耐裂填料球取代耐火磚，并使液硫與干燥的冷空氣充分對(duì)流，進(jìn)而使硫磺燃燒更加徹底，耐裂填料球可以避免物料裂開(kāi)時(shí)給系統(tǒng)增加阻力。

3.三氧化硫轉(zhuǎn)化流程的改造

三氧化硫轉(zhuǎn)化中所使用的催化劑，可以做成環(huán)形，將環(huán)形的轉(zhuǎn)化劑安置在轉(zhuǎn)化裝置中，可以使轉(zhuǎn)化劑充分的發(fā)揮作用進(jìn)而延長(zhǎng)五氧化二釩的使用壽命。同時(shí)改造轉(zhuǎn)化器的升溫裝置，縮短轉(zhuǎn)化器的升溫時(shí)間，以達(dá)到節(jié)約能源的作用。

4.烷基苯磺化單元的改造

在烷基苯磺化的過(guò)程中，將過(guò)濾與除霧設(shè)置在一道工序中，縮短工序的同時(shí)，節(jié)約能源，此外，由于磺化反反應(yīng)的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱能，而反應(yīng)溫度會(huì)對(duì)產(chǎn)品的色澤產(chǎn)生重要的影響，所以，通過(guò)控制冷凝水的溫度來(lái)將反應(yīng)產(chǎn)生的熱量隨時(shí)帶走，還可以使冷凝水循環(huán)使用。

5.尾氣排放系統(tǒng)的改造

生產(chǎn)的過(guò)程中冷凝水可以循環(huán)使用，就簡(jiǎn)化了尾氣排放的流程，尾氣排放可以不需要企業(yè)分離而直接經(jīng)過(guò)去酸霧、堿洗之后排放到大氣中，進(jìn)而使尾氣排放簡(jiǎn)便有效地進(jìn)行。

四、裝置改造后取得的成果

我廠的烷基苯磺酸生產(chǎn)裝置改造后與2012年初投入生產(chǎn)使用，造前后的產(chǎn)品2012年與2011年的產(chǎn)品質(zhì)量、原料消耗、廢棄排放量的對(duì)比結(jié)果如下表一所示：

表一

綜上所述，通過(guò)對(duì)烷基苯磺酸生產(chǎn)裝置的改造，我廠的產(chǎn)品質(zhì)量有了明顯的提高，并且原料的消耗減少了，耗電量明顯下降，廢排量也大幅度的降低，取得了良好的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。

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[3]孫明和,方銀軍,周大鵬.我國(guó)三氧化硫磺化生產(chǎn)裝置的最新發(fā)展[J].日用化學(xué)品科學(xué),2012,09:1-5+18.