
- •Федеральное агентство по образованию
- •Санкт-Петербург
- •Содержание
- •Раздел 1. Краткая характеристика современных способов производства сырья для смс……………………………………………………………………………………………4
- •Раздел 2. Комплекс для производства лаб, лабс на основе алкилирования бензола олефинами в присутствии фтористоводородной кислоты…………………………………6
- •Введение
- •Раздел 1. Краткая характеристика современных способов производства сырья для смс
- •Раздел 2. Комплекс для производства лаб, лабс на основе алкилирования бензола олефинами в присутствии фтористоводородной кислоты.
- •Блок схема потоков комплекса производства лаб, лабс
- •2.1 Блок предварительного фракционирования широкой фракции нормальных парафинов Технологическая схема блока предфракционирования.
- •2.2 Блок дегидрирования нормальных парафинов (процесс Пакол-Дефайн)
- •2.3 Блок алкилирования бензола моноолефинами, получение линейных алкилбензолов.
- •Принципиальная технологическая схема блока алкилирования
- •2.4 Блок сульфирования для получения линейных алкилбензолсульфонатов натрия (лабсNa) Технологическая схема блока сульфирования
- •Заключение
- •Список использованной литературы
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.