Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ТПНГ УП.docx
Скачиваний:
3
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
649.98 Кб
Скачать

2.4 Блок сульфирования для получения линейных алкилбензолсульфонатов натрия (лабсNa) Технологическая схема блока сульфирования

Рис. 5

Полученный в результате алкилирования линейный алкилбензол является сырьем для производства одного из активнейших компонентов и основного составляющего синтетических моющих средств (CMC) — линейных алкилбензолсульфонатов натрия. Для их получения линейный алкилбензол подвергают сульфирова­нию.

Сульфирование возможно производить концентрированной серной кислотой, олеумом или серным ангидридом S03. Однако при сульфировании серной кислотой, в результате разбавления образовавшейся по реакции водой, она теряет свойства сульфоагента, что вынуждает вводить большое количество кислоты, необ­ходимой для реакции. Это приводит, кроме того, к образованию значительного количества отходов — "кислого гудрона".

Эти недостатки можно устранить, если для сульфирования ис­пользовать серный ангидрид S03.

Установка состоит из двух параллельно работающих линий, равных по мощности. В состав каждой технологической линии входят четыре основных блока:

  • производство серного ангидрида — блок 2100;

  • сульфирование ЛАБ и получения ЛАБСК — блок 2200;

  • нейтрализация ЛАБСК — блок 2300;

  • абсорбция отходящего газа с блока сульфирования — блок 2400.

Блок 2100 служит для получения серного ангидрида, необхо­димого для сульфирования ЛАБ. На этом блоке путем сжигания жидкой серы в печи в потоке избытка осушенного воздуха внача­ле получается сернистый ангидрид S02 по реакции: S + 02 = S02.

Далее сернистый ангидрид подвергается каталитическому окислению на катализаторе — пятиокиси ванадия (V205), в ре­зультате чего в избытке сухого воздуха получается серный алкирид S03 по следующей реакции: 2S02 + О2 = 2 S03.

Обе реакции являются экзотермическими, и для отвода из конвертора (с целью регулирования температуры) предусмотрено охлаждение воздухом первого и второго слоев катализа V205. Несмотря на то, что воздух предварительно осушается, образовании серного ангидрида за счет наличия следов воды в духе образуется часть серной кислоты по реакции: S03 + Н, H2S04. При сульфировании ЛАБ с целью предотвращения попадания капель серной кислоты и ухудшения качества сульфонатофазовая смесь подвергается осушке от капель в каплеотделе — сепараторе. Подготовленная газовая смесь с содержа серного ангидрида до 3,5% об. поступает на сульфирование.

Блок 2200 предназначен для получения линейной алки золсульфоновой кислоты (ЛАБСК) путем взаимодействия Л серным ангидридом в специальном аппарате — пленочном торе по следующей реакции:

C12H25 – С6H5 + S03  С12Н25 - С6Н4 - S03H

ЛАБ ЛАБСК

Это основная реакция. Однако в процессе сульфирования можно протекание побочных реакций с образованием ангид сульфоновой кислоты или пиросульфоновой кислоты по еле щим направлениям:

2R - С6Н4 – SO3H + S03  R – C6H4 - S02 - О - S02 - С6Н4 - R + Н2S

ЛАБСК ангидрид ЛАБСК

R - С6Н4 - S03H + SOs  R - С6Н4 - S02 - О - S03H

ЛАБСК пиросульфоновая кислота

В процессе образования (ЛАБСК) вышеуказанные соединения разлагаются или реагируют с непрореагировавшим ЛАБ, подвергаются гидролизу с образованием ЛАБ и алкилбензолсульфоновой кислоты по следующим ре­акциям:

R - С6Н4 - S02 - О - S03H + R – C6H5 2R - С6Н4 - S02H

или

R - С6Н4 - S02 - О - S02 + Н20  2R - С6Н4 - S02H

|

C6H4

|

R

Реакция сульфирования является экзотермической. Выде­ляемое тепло отводится водой, подаваемой в рубашку пленочно­го реактора и через холодильник рециркуляционной сульфоновой кислоты, которая возвращается в реактор в охлажденном виде и используется для охлаждения вновь образующейся ЛАБСК. После гидролиза образовавшегося ангидрида сульфоновой кислоты полученная ЛАБСК подается на нейтрализацию в блок 2300.

Нейтрализацию ЛАБСК проводят раствором едкого натра или триэтаноламином (ТЭА). При использовании NaOH получается натриевая соль алкилбензолсульфоновой кислоты (ЛАБС№) по реакции:

R - С6Н4 - S03H + NaOH R - С6Н4 - S03Na + Н20.

Если используется триэтаноламин N(CH2CH2OH)3, то образу­ется триэтаноламиновая соль алкилбензолсульфокислоты (ЛАБС(ТЭА) по реакции:

R - С6Н4 - S03H + N(CH2CH2OH)3 R - С6Н4 -S03NH(CH2CH20H)3

Эти реакции также являются экзотермическими. ЛАБСNa вы­пускается с содержанием основного вещества 50%. Разбавление ее производится водой, а смешение — в специальном аппарате — гомогенизаторе.

В блоке абсорбции и обработки отходящих газов в период пус­ка и остановки до подачи в блок сульфирования производится их поглощение, а также улавливание капель сульфоновой кислоты и нейтрализация S02 и S03 после сульфирования ЛАБ. Абсорбция газов производится 93-96% -ной серной кислотой.

После сульфирования непрореагировавшая газовая смесь вме­сте с капельками образовавшейся ЛАБС и небольшим объемом серной кислоты после абсорбции улавливаются в электростатическом фильтре, а газообразные S02 и S03 нейтрализуются в каналах промывки.

Очищенный отходящий газ с содержанием S02 не более 10% сбрасывается в атмосферу. Водный раствор солей сбрасывает систему солесодержащих канализационных стоков.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]