CN116903497A - 一种三氧化硫膜式磺化制备磺酸盐表面活性剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种三氧化硫膜式磺化制备磺酸盐表面活性剂的方法,涉及精细化工技术领域。本发明提供的方法通过在三氧化硫膜式磺化法制备磺酸盐表面活性剂时,将燃硫和转化的过程中释放的部分热量通过火管换热器回收形成蒸汽,部分热量通过列管换热器转化为热风,并利用得到的热风和蒸汽替代传统三氧化硫膜式磺化法制备磺酸盐表面活性剂工艺中所需要的蒸汽和热风,避免外供蒸汽和热风的使用;并利用氢氧化钠溶液吸收所述二氧化硫气体后进行氧化蒸发结晶,得到芒硝,避免了传统工艺中碱洗废液排放的问题。本发明通过对传统三氧化硫膜式磺化法制备磺酸盐表面活性剂的工艺进行改进,解决了传统工艺中存在的能耗高、废弃物和环境有害物排放量高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及精细化工技术领域,尤其涉及一种三氧化硫膜式磺化制备磺酸盐表面活性剂的方法。
背景技术
磺酸盐表面活性剂主要包括直链烷基苯磺酸(LAS)、脂肪醇醚硫酸盐(AES)和α-烯基磺酸盐(AOS)等,主要用于洗涤产品中作为主要原料活性物。目前,通常采用三氧化硫膜式磺化法制备阴离子表面活性剂。
采用三氧化硫膜式磺化法制备上述表面活性剂时,固体硫磺熔为液体硫磺、硅胶吸附水分后的再生、工艺空气冷冻除湿、生产AES时脱二噁烷、磺内酯水解和产品循环热水伴热等步骤均需要外供蒸汽加热。而目前工业加热的方式主要包括燃煤燃气锅炉加热等,虽然煤炭价格相对较低,但是燃煤会排放二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和二氧化碳等有害气体,这些气体会造成雾霾、酸雨和臭氧污染,对人类和环境健康产生严重影响。并且,采用三氧化硫膜式磺化法制备上述阴离子表面活性剂时,尾气处理时会产生大量碱洗废液,其中含有亚硫酸钠和硫酸钠,对环境造成污染。可见,目前采用三氧化硫膜式磺化法制备上述表面活性剂的传统工艺存在能耗高、废弃物和环境有害物排放量高的问题。
因此,亟需提供一种节能、减排的三氧化硫膜式磺化制备磺酸盐表面活性剂的绿色工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能、减排、绿色环保的三氧化硫膜式磺化制备磺酸盐表面活性剂的方法。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种三氧化硫膜式磺化制备磺酸盐表面活性剂的方法,包括以下步骤:
将空气依次进行冷却和干燥,得到干空气;所述冷却采用溴化锂制冷技术;
将硫磺进行熔硫,得到液硫;
将所述液硫在所述干空气中依次进行燃硫和转化,得到三氧化硫气体;
以所述三氧化硫气体为硫源进行磺化和后处理,得到磺酸盐表面活性剂;
将所述磺化产生的尾气除去有机酸雾和三氧化硫气体后,得到含二氧化硫气体的尾气,利用氢氧化钠溶液吸收所述二氧化硫气体后进行氧化蒸发结晶,得到芒硝;
采用火管换热器将部分所述燃硫和转化产生的热量回收,得到蒸汽;所述蒸汽为所述溴化锂制冷技术和所述熔硫提供热源,部分所述燃硫和转化产生的热量经列管换热器转化为热风,为所述氧化蒸发结晶提供热源。
优选地,所述干燥在装有硅胶的干燥器中进行,采用所述热风对所述硅胶进行再生。
优选地,所述磺酸盐表面活性剂包括烷基苯磺酸、脂肪醇醚硫酸盐或α-烯基磺酸盐。
优选地,所述磺酸盐表面活性剂为脂肪醇醚硫酸盐时,所述后处理包括依次进行的中和反应和汽提脱二噁烷;所述中和反应产生的热量为所述汽提脱二噁烷提供热源。
优选地,所述磺酸盐表面活性剂为α-烯基磺酸盐时,所述后处理包括老化、中和、磺内酯水解;所述蒸汽为所述磺内酯水解提供热源。
优选地,所述磺酸盐表面活性剂采用热循环水伴热,部分所述燃硫和转化产生的热量经列管换热器转化的热风为所述热循环水提供热源。
本发明提供了一种三氧化硫膜式磺化制备磺酸盐表面活性剂的方法,本发明将空气依次进行冷却和干燥,得到干空气;本发明先将空气进行冷却使空气中的大部分水蒸气被冷凝下来,降低空气中水分的含量;再通过干燥去除空气中残留的水分;冷却采用溴化锂制冷技术能够利用后续燃硫和转化回收的蒸汽驱动,代替电力的使用,进而能够在制备干空气时实现绿色环保;本发明利用燃硫和转化回收的蒸汽提供热源代替外供蒸汽,在熔硫阶段实现绿色环保;本发明采用火管换热器将部分所述燃硫和转化产生的热量回收,能够直接得到蒸汽,蒸汽能够直接应用;并且,燃硫和转化产生的热量通过列管换热器转化为热风进行使用。本发明以所述三氧化硫气体为硫源进行磺化和后处理,得到磺酸盐表面活性剂,当产生的磺酸盐表面活性剂的粘度较大,输送困难时,本发明通过采用热循环水伴热能够降低磺酸盐表面活性剂的粘度,使其利于输送,而获得热循环水所需的热源则由燃硫和转化过程中产生的热量转化的热风提供,能够避免外供热水的使用,进而能够在伴热阶段实现绿色环保。本发明将磺化产生的尾气除去有机酸雾和三氧化硫气体,得到含有二氧化硫气体的尾气,利用氢氧化钠溶液吸收所述二氧化硫气体后进行氧化蒸发结晶,得到芒硝;本发明通过此步骤能够解决磺化产生的尾气对环境的污染的问题,并能够形成副产物芒硝,进而在尾气处理过程实现绿色环保。本发明提供的方法通过将三氧化硫膜式磺化法制备磺酸盐表面活性剂中释放的部分热量通过火管换热器回收形成蒸汽,通过列管换热器将部分热量转化为热风,并利用得到的热风和蒸汽替代传统三氧化硫膜式磺化法制备磺酸盐表面活性剂工艺中所需要的蒸汽和热风,避免外供蒸汽和热风的使用。本发明通过对工艺的改进解决了传统采用三氧化硫膜式磺化法制备磺酸盐表面活性剂工艺中存在的能耗高、废弃物和环境有害物排放量高的问题。
附图说明
图1为现有三氧化硫膜式磺化制备磺酸盐表面活性剂的工艺流程图;
图2为本发明三氧化硫膜式磺化制备磺酸盐表面活性剂的工艺流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种三氧化硫膜式磺化制备磺酸盐表面活性剂的方法,包括以下步骤:
将空气依次进行冷却和干燥,得到干空气;所述冷却采用溴化锂制冷技术;
将硫磺进行熔硫,得到液硫;
将所述液硫在所述干空气中依次进行燃硫和转化,得到三氧化硫气体;
以所述三氧化硫气体为硫源进行磺化和后处理,得到磺酸盐表面活性剂;
将所述磺化产生的尾气除去有机酸雾和三氧化硫气体后,得到含二氧化硫气体的尾气,利用氢氧化钠溶液吸收所述二氧化硫气体后进行氧化蒸发结晶,得到芒硝;
采用火管换热器将部分所述燃硫和转化产生的热量回收,得到蒸汽;所述蒸汽为所述溴化锂制冷技术和所述熔硫提供热源,部分所述燃硫和转化产生的热量经列管换热器转化为热风,为所述氧化蒸发结晶提供热源。
本发明将空气依次进行冷却和干燥,得到干空气。本发明通过将空气依次进行冷却和干燥,能够去除空气中的水分。在本发明中,所述冷却采用溴化锂制冷技术。传统将空气进行冷却的工艺为电力冷冻除湿,而电力需要采用火力或其他方式提供,能耗较高且不环保。而在本发明中,所述溴化锂制冷技术采用蒸汽驱动,使用其对空气进行冷却时能够利用燃硫和转化产生的热量回收得到的蒸汽进行驱动,进而可避免外供蒸汽的使用,能够使冷却步骤绿色环保。
在本发明中,所述干燥优选在装有硅胶的干燥器中进行。在本发明中,所述硅胶能够吸收空气中的水分,能够进一步降低空气中的水分。
本发明优选采用所述燃硫和转化产生的热量转化的热风对所述硅胶进行再生。传统工艺中采用外供蒸汽加热得到的热风对硅胶进行再生,而本发明采用热风对其进行再生能够脱除硅胶中的水分;并且由于利用所述燃硫和转化产生的热量转化的热风对硅胶进行再生,能够避免外供热风的使用。
得到干空气后,本发明将硫磺进行熔硫,得到液硫。
在本发明中,燃硫和转化产生的热量回收得到的蒸汽为所述熔硫提供热源。传统熔硫工艺采用外供蒸汽提供热源,而在本发明中,利用所述蒸汽能够避免外供蒸汽的使用,进而使熔硫步骤绿色环保。
得到液硫后,本发明将所述液硫在所述干空气中依次进行燃硫和转化,得到三氧化硫气体。本发明对所述燃硫的装置和操作方法没有特殊限定,采用本领域技术人员熟知的燃硫的装置和操作方法即可。
在本发明中,所述燃硫得到的二氧化硫优选经冷却器冷却后,再进行转化。在本发明中,所述燃硫得到的二氧化硫的温度随着二氧化硫含量的增加而增大,当温度过高时进行转化会导致转化时使用的催化剂失活。本发明对所述冷却器的温度没有特殊限定,根据转化时使用的催化剂进行调整即可。
在本发明中,所述转化是二氧化硫在催化剂的作用下转化得到三氧化硫气体的过程,本发明对所述转化的装置没有特殊限定,采用本领域技术人员熟知的装置即可。在本发明中,所述催化剂优选为V2O5。本发明对所述催化剂的添加量没有特殊限定,根据实验进行调整,能够使三氧化硫的转化率≥98%即可。
在本发明中,所述燃硫和转化过程中均产生大量的反应热,本发明采用火管换热器将部分所述燃硫和转化产生的热量回收,得到蒸汽;采用列管换热器将部分所述燃硫和转化产生的热量转化为热风。本发明对所述转化为热风和蒸汽的反应热量没有特殊限定,根据需要进行调整即可;并且,由于燃硫和转化过程中产生的反应热的量较大,在本发明提供的方法使用此步骤反应的蒸汽后,还有剩余蒸汽,可用于本发明之外提供热源。
在本发明中,所述蒸汽的温度优选为140~150 ℃,更优选为150 ℃。在本发明中,所述燃硫和转化产生的热量转化的热风的温度优选为140~160 ℃,更优选为150 ℃。在本发明中,所述火管换热器能够直接产生蒸汽,相较于传统的换热器先产生热风,再用热风经过热管换热器间接产蒸汽而言,工艺热量利用率更高,产气量更大。
得到三氧化硫气体后,本发明以所述三氧化硫气体为硫源进行磺化和后处理,得到磺酸盐表面活性剂。本发明对所述磺化的操作方法和磺化器的类型没有特殊限定,采用本领域技术人员熟知的磺化操作方法和磺化器即可。在本发明中,所述有机原料优选包括烷基苯、脂肪醇醚或α-烯烃。在本发明中,所述有机原料的种类决定磺酸盐表面活性剂的种类。
本发明优选在三氧化硫气体与有机原料进入磺化器前,将所述三氧化硫气体依次进行过滤和除雾。在本发明中,所述过滤和除雾的装置优选为除雾器。
磺化后,本发明对所述磺化产生的尾气除去有机酸雾和三氧化硫气体后,得到含二氧化硫气体的尾气。在本发明中,所述除去有机酸雾和三氧化硫气体的装置优选为旋风分离器和静电除雾器。
得到含二氧化硫气体的尾气后,本发明利用氢氧化钠溶液吸收所述二氧化硫气体后进行氧化蒸发结晶,得到芒硝。在本发明中,所述氢氧化钠溶液的浓度优选为30~50 %,更优选为32 %。在本发明中,所述氢氧化钠溶液能够吸收二氧化硫气体,得到碱洗液。在本发明中,所述碱洗液的成分为亚硫酸钠。
在本发明中,所述氧化蒸发结晶的热源由所述燃硫和转化产生的热量经列管换热器转化得到的热风提供,能够避免外供热风的使用。在本发明中,所述氧化蒸发结晶的装置优选为蒸发塔和结晶池。在本发明中,所述蒸发塔一方面能够在蒸发的过程中使亚硫酸钠转化为硫酸钠,另一方面能够通过蒸发去除水分,提高硫酸钠溶液的浓度。在本发明中,所述结晶池能够使硫酸钠溶液结晶,形成硫酸钠晶体,进而得到芒硝。
本发明通过对磺化产生的尾气先除去有机酸雾和三氧化硫气体,得到含二氧化硫气体的尾气,再利用氢氧化钠溶液吸收所述二氧化硫气体后进行氧化蒸发结晶,不仅能够避免酸性气体排放到空气中造成污染,还能够得到副产芒硝,进而能在尾气处理过程实现绿色环保。
在本发明中,所述有机原料为烷基苯时,所述磺酸盐表面活性剂为烷基苯磺酸;所述后处理包括依次进行的老化和水解。本发明对所述老化和水解的操作方法没有特殊限定,采用本领域技术人员熟知的老化和水解的方法即可。
在本发明中,所述有机原料为脂肪醇醚时,所述磺酸盐表面活性剂为脂肪醇醚硫酸盐;所述后处理包括依次进行的中和反应和汽提脱二噁烷;所述中和反应产生的热量为所述汽提脱二噁烷提供热源。
在本发明中,所述中和反应的方法优选包括将所述磺化后的体系与碱和水混合,进行中和反应。在本发明中,所述中和反应能够得到脂肪醇醚硫酸盐。本发明对所述碱的种类和用量,以及中和反应的条件没有特殊限定,根据需要进行调整,能够使中和反应充分进行即可。在本发明中,所述中和反应产生的热量较高,本发明优选通过向中和反应的体系中循环通入脂肪醇醚硫酸盐,使中和反应的体系的升温仅为4~5 ℃,此升温的温度能够作为汽提脱二噁烷的热源。而常规工艺中需要采用循环水等方式使中和反应的体系降温,中和反应后需要外供蒸汽实现汽提脱二噁烷。相较于常规方法,本发明利用中和热作为汽提脱二噁烷的热源,实现节能减排。在本发明中,所述脂肪醇醚硫酸盐优选为本工序生产的脂肪醇醚硫酸盐成品,其纯度较高,能降低产物的杂质;所述脂肪醇醚硫酸盐的通入量优选为磺化后的体系、碱和水形成的中和反应体系的质量的15倍。
在本发明中,所述有机原料为α-烯烃时,所述磺酸盐表面活性剂为α-烯基磺酸盐;所述后处理包括老化、中和、磺内酯水解;所述蒸汽部分为所述磺内酯水解提供热源。
本发明对所述老化和中和的操作方法没有特殊限定,采用本领域技术人员熟知的老化和中和的方法即可。在本发明中,所述三氧化硫气体与α-烯烃经磺化生成磺化生成磺内酯、烯基磺酸和少量焦磺内酯和二磺酸,所述老化能够将磺内酯由β-磺内酯经过老化变成γ-磺内酯。
在本发明中,所述磺内酯水解能够使老化、中和后形成的磺内酯水解形成磺酸盐。本发明对所述磺内酯水解的时间没有特殊限定,根据磺内酯用量的多少进行调整,能够将磺内酯充分水解即可。在本发明中,所述磺内酯水解的热源优选由所述燃硫和转化产生的热量回收得到的蒸汽提供,能够避免外供蒸汽的使用。
在本发明中,所述磺酸盐表面活性剂优选为脂肪醇醚硫酸盐或α-烯基磺酸盐时,采用热循环水进行伴热。在本发明中,所述脂肪醇醚硫酸盐或α-烯基磺酸盐的粘度较大,在实际生产中需要采用外供循环热水进行伴热来降低磺酸盐表面活性剂的粘度,更有利于产品的输送。本发明采用燃硫和转化产生的热量转化的热风为热循环水提供热源,能够避免外供热水的使用。
本发明将燃硫和转化的过程中释放的反应热进行回收产生蒸汽,去代替外供蒸汽,并改进制冷技术,用溴化锂制冷技术,利用自产蒸汽代替电力;再利用自产热风去再生硅胶和产生循环热水,替代外供蒸汽;利用中和热替代外供蒸汽,脱除产品中二噁烷,以及碱洗液氧化蒸发结晶新工艺,使污水零排放并副产芒硝产品。因此,本发明提供的方法具有节能、减排、绿色环保的优势。
下面将结合本发明中的实施例,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种三氧化硫膜式磺化制备磺酸盐表面活性剂的方法,步骤为:
采用溴化锂制冷技术将空气冷却至5℃,然后在装有硅胶的干燥器中进行干燥,得到干空气;
将硫磺用蒸汽盘管进行熔硫,得到液硫;其中,熔硫的温度为150 ℃;
将所述液硫在燃硫炉中,通入所述干空气中进行燃硫,得到二氧化硫,然后将二氧化硫经过冷却器冷却后再至425 ℃后再通入转化塔,在转化塔中以V2O5为催化剂进行转化;采用火管换热器将部分所述燃硫和转化产生的热量回收,得到150 ℃的蒸汽;采用列管换热器将部分燃硫和转化产生的热量转化为150 ℃热风;
将所述三氧化硫气体通过除雾器先依次进行过滤和除雾,然后再通入均布烷基苯的降膜式磺化反应器,并控制三氧化硫气体与烷基苯的物质的量之比为1.02:1;然后进行磺化反应,并在磺化反应的过程中转移多余的热量,使反应温度控制在45 ℃;将磺化后得到的产物依次进行老化和水解,得到烷基苯磺酸;
将所述磺化产生的尾气采用旋风分离器除去部分有机酸雾,回收磺酸,然后再将除去有机酸雾的尾气通过静电除雾器除去剩余部分的有机酸雾和三氧化硫,得到含二氧化硫气体的尾气,利用浓度为32%氢氧化钠溶液吸收二氧化硫气体,得到碱洗液,将所述碱洗液在蒸发塔中进行蒸发,使硫酸钠液的浓度达到38 %,然后再通入结晶池进行冷却结晶,得到芒硝;
采用所述火管换热器将燃硫和转化产生的热量回收得到150 ℃的蒸汽为所述溴化锂制冷技术和所述熔硫提供热源,采用列管换热器将燃硫和转化产生的热量转化为的150 ℃热风为所述氧化蒸发结晶和硅胶的再生提供热源。本实施例工艺流程图如图2所示。
实施例2
一种三氧化硫膜式磺化制备磺酸盐表面活性剂的方法,步骤为:
与实施例1不同之处在于:将磺化后得到的产物与离子膜液碱混合,在55 ℃下进行中和反应,然后对利用中和反应的热量为汽提提供热源,来脱除磺化反应得到的二噁烷,得到磺酸盐表面活性剂;以温度为60 ℃的热循环水对所述磺酸盐表面活性剂伴热;其余步骤与实施例1相同。本实施例工艺流程图如图2所示。
实施例3
一种三氧化硫膜式磺化制备磺酸盐表面活性剂的方法,步骤为:
与实施例1不同之处在于将磺化后得到的产物与碱32 %的离子膜液碱混合,在35℃下进行老化20 min,在70 ℃下立即进行中和反应,然后在170 ℃的蒸汽为热源,磺内酯水解30 min,磺内酯水解器的压力为0.9 Mpa;然后将水解后的体系与过量碱32 %的离子膜液碱混合,得到α-烯基磺酸盐;然后以60 ℃的热循环水对所述磺酸盐表面活性剂采用热循环水伴热;其余步骤与实施例1相同;本实施例工艺流程图如图2所示。
对比例1
一种三氧化硫膜式磺化制备磺酸盐表面活性剂的方法:
与实施例1不同之处在于:
(1)熔硫①和再生硅胶②采用外供蒸汽;
(2)冷却空气⑥采用电力冷冻;
(3)磺化产生的尾气采用碱液吸收后形成碱洗废液⑦和废气排放;
其余步骤与实施例1相同,本对比例工艺流程图如图1所示。
对比例2
一种三氧化硫膜式磺化制备磺酸盐表面活性剂的方法,步骤为:
与实施例2不同之处在于:
(1)熔硫①、再生硅胶②和脱二噁烷③均采用外供蒸汽;
(2)蒸汽加热⑤形成热循环水采用外供蒸汽提供热源;
(3)冷却空气⑥采用电力冷冻;
(4)磺化产生的尾气采用碱液吸收后形成碱洗废液⑦和废气排放;
其余步骤与实施例2相同,本对比例工艺流程图如图1所示。
对比例3
一种三氧化硫膜式磺化制备磺酸盐表面活性剂的方法,步骤为:
与实施例3不同之处在于:
(1)熔硫①、再生硅胶②和磺内酯水解蒸汽④均采用外供蒸汽;
(2)蒸汽加热⑤形成热循环水采用外供蒸汽提供热源;
(3)冷却空气⑥采用电力冷冻;
(4)磺化产生的尾气采用碱液吸收后形成碱洗废液⑦和废气排放;
其余步骤与实施例3相同,本对比例工艺流程图如图1所示。
从图1可以看出,目前三氧化硫膜式磺化存在如下问题:①固体硫磺熔为液体硫磺需外部供蒸汽;②空气干燥吸附水分的硅胶需外部供蒸汽去加热再生和⑥电力冷冻除湿;③三氧化硫与不同有机原料磺化生产不同的产品,经中和和脱二噁烷生产AES;④经磺内酯水解生成AOS,磺内酯水解在一定温压力的条件下完成需要消耗外供蒸汽;⑤AES、AOS产品需要热循环水伴热,需外供蒸汽加热;⑦尾气处理会产生碱洗废液,其中含有亚硫酸钠和硫酸钠,污水无法处理。
测试例1
采用对比例1~3的方法制备磺酸盐表面活性剂时,外供热量和外供蒸汽的量如表1所示:
表1 外供热量和外供蒸汽的量
从表1可以看出,当连续生产1 t 96% LAS时,外供蒸汽①125 kg/T,②80 kg/T;⑥冷冻外供耗电30 kwh,⑦碱洗液排放93.5 kg/T;合计:多耗蒸汽205 kg/T,多耗电30 kwh,排放93.5 kg/T。
当连续生产1 t 70% AES时,单耗外供蒸汽①74 kg/T,②47 kg/T,③脱二噁烷外供蒸汽75 kg/T,⑤蒸汽加热30 kg/T,⑥冷冻外供耗电22 kwh,⑦碱洗液排放53 kg/T,合计:多耗蒸汽226 kg/T,多耗电22 kwh,废液排放53 kg/T。
当连续生产1 t 35% AOS时,单耗外供蒸汽①63 kg/T,②40 kg/T,④磺内酯水解蒸汽80 kg/T,⑤20 kg/T,⑥冷冻外供耗电15 kwh,⑦碱洗液排放36 kg/T,合计:多耗蒸汽203 kg/T,多耗电15 kwh,废液排放36 kg/T。
而本发明提供的方法工艺流程图如图2所示,本发明利用燃硫和转化的过程中释放的反应热直接回收产蒸汽技术产生蒸汽,利用部分蒸汽替代外供蒸汽,供给①熔硫⑥磺内酯水解,以及空气干燥单元的冷冻用此蒸汽驱动溴化锂制冷技术代替电力;利用剩余反应热产生的热风去代替硅胶再生用蒸汽②和热水循环加热蒸汽⑤,此热风用于新工艺碱洗液氧化蒸发结晶中使废液零排放⑦;中和反应热代替外供蒸汽③除去产品中的二噁烷。本发明将燃硫和转化的过程中释放的反应热进行回收产生蒸汽,去代替外供蒸汽,并改进制冷技术,用溴化锂制冷技术,利用自产蒸汽代替电力;再利用自产热风去再生硅胶和产生循环热水,替代外供蒸汽;利用中和热替代外供蒸汽,脱除产品中二噁烷,以及氧化蒸发结晶新工艺,使零排放并副产芒硝产品。可见,本发明提供的方法将燃硫和转化产生的热量回收得到的蒸汽为溴化锂制冷技术和熔硫提供热源,将燃硫和转化产生的热量转化的热风为热循环水和氧化蒸发结晶提供热源,能够避免外供蒸汽和热风的使用,进而能够解决三氧化硫膜式磺化法制备上述表面活性剂的传统工艺中存在的能耗高、废弃物和环境有害物排放量高的问题。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种三氧化硫膜式磺化制备磺酸盐表面活性剂的方法,包括以下步骤:
将空气依次进行冷却和干燥,得到干空气;所述冷却采用溴化锂制冷技术;
将硫磺进行熔硫,得到液硫;
将所述液硫在所述干空气中依次进行燃硫和转化,得到三氧化硫气体;
以所述三氧化硫气体为硫源进行磺化和后处理,得到磺酸盐表面活性剂;
将所述磺化产生的尾气除去有机酸雾和三氧化硫气体后,得到含二氧化硫气体的尾气,利用氢氧化钠溶液吸收所述二氧化硫气体后进行氧化蒸发结晶,得到芒硝;
采用火管换热器将部分所述燃硫和转化产生的热量回收,得到蒸汽;所述蒸汽为所述溴化锂制冷技术和所述熔硫提供热源,部分所述燃硫和转化产生的热量经列管换热器转化为热风,为所述氧化蒸发结晶提供热源。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述干燥在装有硅胶的干燥器中进行,采用所述热风对所述硅胶进行再生。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述磺酸盐表面活性剂包括烷基苯磺酸、脂肪醇醚硫酸盐或α-烯基磺酸盐。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述磺酸盐表面活性剂为脂肪醇醚硫酸盐时,所述后处理包括依次进行的中和反应和汽提脱二噁烷;所述中和反应产生的热量为所述汽提脱二噁烷提供热源。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述磺酸盐表面活性剂为α-烯基磺酸盐时,所述后处理包括老化、中和、磺内酯水解;所述蒸汽为所述磺内酯水解提供热源。
6.根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于,所述磺酸盐表面活性剂采用热循环水伴热,部分所述燃硫和转化产生的热量经列管换热器转化的热风为所述热循环水提供热源。
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