CN110615407A - 一种基础油磺化用三氧化硫的转化工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基础油磺化用三氧化硫的转化工艺，包括如下步骤：将二氧化硫和氧气同时通过转化装置进行三氧化硫转化，在催化剂的作用下，且保持转化装置内的温度维持在400～500℃之间；将步骤1转化后的三氧化硫高温气体通入旋转分离器中，分离去除三氧化硫气体中的固体组分。该基础油磺化用三氧化硫的转化工艺能够有效提高三氧化硫转化的转化效率，且能够去除三氧化硫气体中的固体组分。
Description
技术领域
本发明涉及一种磺化生产工艺，尤其是一种基础油磺化用三氧化硫的转化工艺。
背景技术
现有的三氧化硫转换工艺是一种将二氧化硫气体氧化成三氧化硫的转化工艺，所制备的三氧化硫应用于其他磺化工序中。现有的三氧化硫转换工艺反应效率低，其三氧化硫的转换率只有40％-50％，且催化剂是固定安装在装置内的，不方便后期维护。另外，三氧化硫转换工艺在将二氧化硫转换为三氧化硫过程中会产生部分固体组分，该固体组分难以从气体中直接分离，并且容易在管线或在后续设备的角落聚集造成管线堵塞或生产设备停滞。因此有必要设计出一种基础油磺化用三氧化硫的转化工艺，能够分离气体中固体组分，且转换效率高、易于维护。
发明内容
发明目的：提供一种基础油磺化用三氧化硫的转化工艺，能够分离气体中固体组分，且转换效率高、易于维护。
技术方案：本发明所述的基础油磺化用三氧化硫的转化工艺，包括如下步骤：
步骤1，将二氧化硫和氧气同时通过转化装置进行三氧化硫转化，在催化剂的作用下，且保持转化装置内的温度维持在400～500℃之间；
步骤2，将步骤1转化后的三氧化硫高温气体通入旋转分离器中，分离去除三氧化硫气体中的固体组分。
进一步地，步骤1中的转化装置包括转换箱、氧气进气管、二氧化硫进气管以及至少一个催化剂隔墙；转换箱为长方体形结构，在转换箱的左侧设有进气管，在转换箱的右侧设有出料管；氧气进气管和二氧化硫进气管同时与进气管的进口处相连通，并在进气管的进口处密封；在氧气进气管和二氧化硫进气管均设有一个止回阀；在进气管内通过固定支架旋转式安装有一个混合气体用的第一扇叶；催化剂隔墙包括竖向墙板和催化剂隔层；在竖向墙板上开设有窗口；催化剂隔层由格栅外壳和填充在格栅外壳内的催化剂层构成；催化剂隔层倾斜安装在窗口内，且完全封闭窗口；各个催化剂隔墙的竖向墙板由转换箱的顶部竖向插装至转换箱内，并在转换箱的前后侧内壁上均竖向设有夹持在竖向墙板前后侧边上的密封档条；在转换箱上固定安装有电加热管，且电加热管的发热部位于转换箱内的左侧；在转换箱的顶部设有温度计，且温度计的感温部伸入转换箱内；出料管用于与旋转分离器相连。
进一步地，在转换箱的左侧内壁上通过支撑架旋转式安装有用于扩散气体的第二扇叶，且第二扇叶位于进气管的出口处。采用第二扇叶能够方便将混合气体迅速扩散到转换箱内。
进一步地，在转换箱的顶部设有插装口，并在插装口的边缘处设有矩形围挡框；在竖向墙板的上部设有密封挡板；竖向墙板由插装口处插入转换箱内，且密封挡板紧贴按压在矩形围挡框的上边缘上。通过密封挡板和矩形围挡框的配合能够实现插装口处的密封。
进一步地，在竖向墙板的上部设有悬吊把手；在氧气进气管和二氧化硫进气管上均设有一个手动阀门。采用悬吊把手能够方便悬吊拉出催化剂隔墙，方便后期检查维护；利用手动阀门能够方便手动关闭各个气管，方便后期维护。
进一步地，步骤中的旋转分离器包括圆筒形壳体、上盖、固定轴、旋转圆筒以及至少两层锥形滤板；在圆筒形壳体的侧壁下部设有进气管；在圆筒形壳体的底部设有下固定座；上盖铰接安装在圆筒形壳体的上口处，且上盖盖合时封盖圆筒形壳体的上口上；在上盖上设有出气管；在上盖的下侧面上设有上限位套；旋转圆筒旋转式安装在固定轴的下部，且进气管的中心轴线与旋转圆筒的圆周面相切；固定轴的下端固定安装在下固定座上；各层锥形滤板自上而下依次固定安装在固定轴的上部上，且各层锥形滤板的大口朝下；在锥形滤板上分布设置有滤孔，且相邻层锥形滤板上的滤孔上下位置相互错开；固定轴的上端插装于上限位套内；在旋转圆筒的外圆周壁上间隔设置有三角档条，且三角档条与固定轴相平行；在圆筒形壳体内且与旋转圆筒外圆周壁相对的内壁上间隔设置有固定档条，且固定档条与三角档条相平行；在圆筒形壳体的外侧壁上铰接安装有L形锁扣，L形锁扣卡扣在上盖上，并通过锁紧螺栓固定安装在上盖上；进气管用于与转化装置相连。
进一步地，在上盖与圆筒形壳体的上口接触处设有密封圈。采用密封圈能够起到较好的密封性能，防止气体泄漏。
进一步地，在上盖的上侧设有用于开启上盖的提拉把手。采用提拉把手能够方便开启上盖，便于后期清理维护。
进一步地，在固定轴的下端上套设有用于阻尼的压簧，且压簧的上下两端分别弹性支撑在旋转圆筒的下端面以及下固定座的上端面上。利用压簧起到有效的阻尼作用，使得旋转圆筒的旋转切线速度不与气体的流速相等，确保气流与三角档条的碰撞，且能够具有一定的离心力。
本发明与现有技术相比，其有益效果是：能够有效提高三氧化硫转化的转化效率，且能够去除三氧化硫气体中的固体组分。
附图说明
图1为本发明步骤1和2中使用的转化装置和旋转分离器整体结构示意图；
图2为本发明转化装置中的催化剂隔墙左侧结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例1：
本发明公开的基础油磺化用三氧化硫的转化工艺，包括如下步骤：
步骤1，将二氧化硫和氧气同时通过转化装置进行三氧化硫转化，在催化剂的作用下，且保持转化装置内的温度维持在400～500℃之间；
步骤2，将步骤1转化后的三氧化硫高温气体通入旋转分离器中，分离去除三氧化硫气体中的固体组分。
其中，如图1和2所示，步骤1中的转化装置包括转换箱101、氧气进气管104、二氧化硫进气管105以及至少一个催化剂隔墙；转换箱101为长方体形结构，在转换箱101的左侧设有进气管102，在转换箱101的右侧设有出料管103；氧气进气管104和二氧化硫进气管105同时与进气管102的进口处相连通，并在进气管102的进口处密封；在氧气进气管104和二氧化硫进气管105均设有一个止回阀117；在进气管102内通过固定支架118旋转式安装有一个混合气体用的第一扇叶119；催化剂隔墙包括竖向墙板108和催化剂隔层114；在竖向墙板108上开设有窗口115；催化剂隔层114由格栅外壳和填充在格栅外壳内的催化剂层构成；催化剂隔层114倾斜安装在窗口115内，且完全封闭窗口115；各个催化剂隔墙的竖向墙板108由转换箱101的顶部竖向插装至转换箱101内，并在转换箱101的前后侧内壁上均竖向设有夹持在竖向墙板108前后侧边上的密封档条113；在转换箱101上固定安装有电加热管106，且电加热管106的发热部位于转换箱101内的左侧；在转换箱101的顶部设有温度计107，且温度计107的感温部伸入转换箱101内；出料管103用于与旋转分离器相连。
在转换箱101的左侧内壁上通过支撑架120旋转式安装有用于扩散气体的第二扇叶121，且第二扇叶121位于进气管102的出口处。在转换箱101的顶部设有插装口，并在插装口的边缘处设有矩形围挡框109；在竖向墙板108的上部设有密封挡板110；竖向墙板108由插装口处插入转换箱101内，且密封挡板110紧贴按压在矩形围挡框109的上边缘上。在竖向墙板108的上部设有悬吊把手112；在氧气进气管104和二氧化硫进气管105上均设有一个手动阀门116。
其中，如图1所示，步骤2中的旋转分离器包括圆筒形壳体201、上盖209、固定轴204、旋转圆筒205以及至少两层锥形滤板216；在圆筒形壳体201的侧壁下部设有进气管202；在圆筒形壳体201的底部设有下固定座207；上盖209铰接安装在圆筒形壳体201的上口处，且上盖209盖合时封盖圆筒形壳体201的上口上；在上盖209上设有出气管211；在上盖209的下侧面上设有上限位套210；旋转圆筒205旋转式安装在固定轴204的下部，且进气管202的中心轴线与旋转圆筒205的圆周面相切；固定轴204的下端固定安装在下固定座207上；各层锥形滤板216自上而下依次固定安装在固定轴204的上部上，且各层锥形滤板216的大口朝下；在锥形滤板216上分布设置有滤孔217，且相邻层锥形滤板216上的滤孔217上下位置相互错开；固定轴204的上端插装于上限位套210内；在旋转圆筒205的外圆周壁上间隔设置有三角档条206，且三角档条206与固定轴204相平行；在圆筒形壳体201内且与旋转圆筒205外圆周壁相对的内壁上间隔设置有固定档条203，且固定档条203与三角档条206相平行；在圆筒形壳体201的外侧壁上铰接安装有L形锁扣213，L形锁扣213卡扣在上盖209上，并通过锁紧螺栓214固定安装在上盖209上；进气管202用于与转化装置相连。
在上盖209与圆筒形壳体201的上口接触处设有密封圈215。在上盖209的上侧设有用于开启上盖209的提拉把手212。在固定轴204的下端上套设有用于阻尼的压簧208，且压簧208的上下两端分别弹性支撑在旋转圆筒205的下端面以及下固定座207的上端面上。
本发明公开的基础油磺化用三氧化硫的转化工艺在应用过程中，需要结合相应的转化装置和旋转分离器来实现；
转换装置在使用时，氧气和二氧化硫分别从氧气进气管104和二氧化硫进气管105进入进气管102内，同时吹动第一扇叶119旋转，使得两种气体迅速混合，再进入转换箱101内，并吹动第二扇叶121旋转，由第二扇叶121将混合后的两种气体迅速扩散到转换箱101内；由电加热管106对转换箱101内部进行气体加热，并由温度计107进行温度监测，从而维持温度在400～500℃之间，确保较好的转换效率；加热后的混合气体由各个窗口115处经过催化剂隔层114，由催化剂进行催化反应生成三氧化硫，由于温度较高，反应获得的三氧化硫为气态，并且经过两层的催化剂隔墙催化反应，能够确保催化反应的转换效率；在后期维护时，可关闭手动阀门116，再通过提拉把手112将各个催化剂隔墙吊起检修维护，或更换催化剂隔层114，在竖向墙板108由插装口处插入转换箱101内时，密封挡板110紧贴按压在矩形围挡框109的上边缘上实现插装口处的密封；利用止回阀117能够分别控制两种气体的通入量，不会出现气体回流。
旋转分离器在使用时，利用旋转圆筒205外圆周壁上的三角档条206以及圆筒形壳体201内壁上的固定档条203对进入的气体中的固体物质进行阻挡碰撞，使固体物质不再跟随气流流动，且在旋转圆筒205的旋转作用下，形成一定的离心力，使得固体物质抛离气体；在气体上升过程中，由于各层锥形滤板216的阻挡作用，使得固体物质被有效过滤，且相互错开设置的滤孔217能够起到很好的固体物质过滤效果；利用上盖209的铰接式安装，能够方便定期清理圆筒形壳体201内的固体物质，便于后期维护；利用L形锁扣213和密封圈215能够确保上盖209盖合后的密封性能，防止使用过程气体泄漏。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
Claims (9)
1.一种基础油磺化用三氧化硫的转化工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，将二氧化硫和氧气同时通过转化装置进行三氧化硫转化，在催化剂的作用下，且保持转化装置内的温度维持在400～500℃之间；
步骤2，将步骤1转化后的三氧化硫高温气体通入旋转分离器中，分离去除三氧化硫气体中的固体组分。
2.根据权利要求1所述的基础油磺化用三氧化硫的转化工艺，其特征在于，步骤1中的转化装置包括转换箱(101)、氧气进气管(104)、二氧化硫进气管(105)以及至少一个催化剂隔墙；转换箱(101)为长方体形结构，在转换箱(101)的左侧设有进气管(102)，在转换箱(101)的右侧设有出料管(103)；氧气进气管(104)和二氧化硫进气管(105)同时与进气管(102)的进口处相连通，并在进气管(102)的进口处密封；在氧气进气管(104)和二氧化硫进气管(105)均设有一个止回阀(117)；在进气管(102)内通过固定支架(118)旋转式安装有一个混合气体用的第一扇叶(119)；催化剂隔墙包括竖向墙板(108)和催化剂隔层(114)；在竖向墙板(108)上开设有窗口(115)；催化剂隔层(114)由格栅外壳和填充在格栅外壳内的催化剂层构成；催化剂隔层(114)倾斜安装在窗口(115)内，且完全封闭窗口(115)；各个催化剂隔墙的竖向墙板(108)由转换箱(101)的顶部竖向插装至转换箱(101)内，并在转换箱(101)的前后侧内壁上均竖向设有夹持在竖向墙板(108)前后侧边上的密封档条(113)；在转换箱(101)上固定安装有电加热管(106)，且电加热管(106)的发热部位于转换箱(101)内的左侧；在转换箱(101)的顶部设有温度计(107)，且温度计(107)的感温部伸入转换箱(101)内；出料管(103)用于与旋转分离器相连。
3.根据权利要求2所述的基础油磺化用三氧化硫的转化工艺，其特征在于，在转换箱(101)的左侧内壁上通过支撑架(120)旋转式安装有用于扩散气体的第二扇叶(121)，且第二扇叶(121)位于进气管(102)的出口处。
4.根据权利要求2所述的基础油磺化用三氧化硫的转化工艺，其特征在于，在转换箱(101)的顶部设有插装口，并在插装口的边缘处设有矩形围挡框(109)；在竖向墙板(108)的上部设有密封挡板(110)；竖向墙板(108)由插装口处插入转换箱(101)内，且密封挡板(110)紧贴按压在矩形围挡框(109)的上边缘上。
5.根据权利要求2所述的基础油磺化用三氧化硫的转化工艺，其特征在于，在竖向墙板(108)的上部设有悬吊把手(112)；在氧气进气管(104)和二氧化硫进气管(105)上均设有一个手动阀门(116)。
6.根据权利要求1所述的基础油磺化用三氧化硫的转化工艺，其特征在于，步骤2中的旋转分离器包括圆筒形壳体(201)、上盖(209)、固定轴(204)、旋转圆筒(205)以及至少两层锥形滤板(216)；在圆筒形壳体(201)的侧壁下部设有进气管(202)；在圆筒形壳体(201)的底部设有下固定座(207)；上盖(209)铰接安装在圆筒形壳体(201)的上口处，且上盖(209)盖合时封盖圆筒形壳体(201)的上口上；在上盖(209)上设有出气管(211)；在上盖(209)的下侧面上设有上限位套(210)；旋转圆筒(205)旋转式安装在固定轴(204)的下部，且进气管(202)的中心轴线与旋转圆筒(205)的圆周面相切；固定轴(204)的下端固定安装在下固定座(207)上；各层锥形滤板(216)自上而下依次固定安装在固定轴(204)的上部上，且各层锥形滤板(216)的大口朝下；在锥形滤板(216)上分布设置有滤孔(217)，且相邻层锥形滤板(216)上的滤孔(217)上下位置相互错开；固定轴(204)的上端插装于上限位套(210)内；在旋转圆筒(205)的外圆周壁上间隔设置有三角档条(206)，且三角档条(206)与固定轴(204)相平行；在圆筒形壳体(201)内且与旋转圆筒(205)外圆周壁相对的内壁上间隔设置有固定档条(203)，且固定档条(203)与三角档条(206)相平行；在圆筒形壳体(201)的外侧壁上铰接安装有L形锁扣(213)，L形锁扣(213)卡扣在上盖(209)上，并通过锁紧螺栓(214)固定安装在上盖(209)上；进气管(202)用于与转化装置相连。
7.根据权利要求6所述的基础油磺化用三氧化硫的转化工艺，其特征在于，在上盖(209)与圆筒形壳体(201)的上口接触处设有密封圈(215)。
8.根据权利要求6所述的基础油磺化用三氧化硫的转化工艺，其特征在于，在上盖(209)的上侧设有用于开启上盖(209)的提拉把手(212)。
9.根据权利要求6所述的基础油磺化用三氧化硫的转化工艺，其特征在于，在固定轴(204)的下端上套设有用于阻尼的压簧(208)，且压簧(208)的上下两端分别弹性支撑在旋转圆筒(205)的下端面以及下固定座(207)的上端面上。
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2018
- 2018-06-19 CN CN201810626874.6A patent/CN110615407B/zh active Active
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Denomination of invention: A conversion process of sulfur trioxide for sulfonation of base oil Effective date of registration: 20231219 Granted publication date: 20230707 Pledgee: Bank of Jiangsu Co.,Ltd. Yancheng branch Pledgor: YANCHENG HENGXING PETROLEUM CHEMICAL Co.,Ltd. Registration number: Y2023980072393 |
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