淺談烷基苯磺酸生產(chǎn)裝置的節(jié)能技改

羅文川（中國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)濟的發(fā)展，而忽視環(huán)境污染與能源消耗的問題不利于經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，因此國家對節(jié)能減排的問題也相當(dāng)?shù)闹匾?，不僅將“可持續(xù)發(fā)展”列為我國的基本國策之一，還制定了到 2020年“基本形成 節(jié)約能源資源和保護生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增長方式、消費模式”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，全國對其的需求量巨大，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，以使其符合國家節(jié)能減排的政策，我廠于2011年下半年對原有的5萬噸/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)行試運行，改造后的生產(chǎn)裝置經(jīng)過2年的生產(chǎn)運行，我廠的專業(yè)技術(shù)人員對改造后的生產(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，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年購進(jìn)的生產(chǎn)裝置，其規(guī)格為5萬噸/年，無論是科學(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)時來講比較先進(jìn)，但是在現(xiàn)今的經(jīng)濟條件下，以及政府“節(jié)能減排”的政策下，這套裝置的缺點一一的暴露出來。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有參考物，暫且不提。其次，從裝置的使用方面來看，裝置采用盤裝儀表作為控制系統(tǒng)，自動化比較低，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，該裝置無法生產(chǎn)處滿足當(dāng)今市場需要的高品質(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)過四個階段的轉(zhuǎn)化方可完成，每個階段的轉(zhuǎn)化均要經(jīng)過冷卻作用，使產(chǎn)物在4300C左右時進(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)過過濾之后均勻穩(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。由于在整個反應(yīng)過程中，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酸霧，經(jīng)過分離、除霧、堿洗后剩余的尾氣排入大氣。

三、對我廠原有烷基苯磺酸生產(chǎn)裝置的改造方式

對烷基苯磺酸的生產(chǎn)裝置中的各個程序分別進(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)使露點達(dá)到-700C至-800C之間，并使用乙二醇對空氣進(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，全流程使用降壓優(yōu)化設(shè)計，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時給系統(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)而延長五氧化二釩的使用壽命。同時改造轉(zhuǎn)化器的升溫裝置，縮短轉(zhuǎn)化器的升溫時間，以達(dá)到節(jié)約能源的作用。

4.烷基苯磺化單元的改造

在烷基苯磺化的過程中，將過濾與除霧設(shè)置在一道工序中，縮短工序的同時，節(jié)約能源，此外，由于磺化反反應(yīng)的過程中會產(chǎn)生大量的熱能，而反應(yīng)溫度會對產(chǎn)品的色澤產(chǎn)生重要的影響，所以，通過控制冷凝水的溫度來將反應(yīng)產(chǎn)生的熱量隨時帶走，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)的過程中冷凝水可以循環(huán)使用，就簡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)過去酸霧、堿洗之后排放到大氣中，進(jìn)而使尾氣排放簡便有效地進(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、廢棄排放量的對比結(jié)果如下表一所示：

表一

綜上所述，通過對烷基苯磺酸生產(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，取得了良好的社會效益與經(jīng)濟效益。

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[2]趙寶云.采取措施降低烷基苯磺酸裝置電耗[J].石油和化工節(jié)能,2010,01:33-36.

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