[发明专利]阴离子表面活性剂磺化生产中控制磺化率的加压密度法生产工艺及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种磺化反应过程中自动、稳定控制磺化率的方法和装置，特别适用于目前常见的阴离子表面活性剂（如脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、α-烯烃磺酸盐、脂肪酸甲酯磺酸钠等）的生产过程控制。

背景技术

表面活性剂行业中，阴离子表面活性剂是表面活性剂行业中发展最早、产量最大、应用最广的一类产品。

目前国内外主要采用SO₃作为磺化剂对液体有机物料进行磺化或硫酸化而生产阴离子表面活性剂，磺化装置磺化率的稳定控制一直以来都是阴离子表面活性剂连续生产的研究重点，目前主要通过控制物料的摩尔比实现。

目前，国内磺化装置磺化率的控制多数采用实验室取样、分析数据和手动控制反应参数的方法以调整物料的进料比例，该技术存在以下不足：1）产品质量控制过于依赖于个人的操作经验，且取样、化验需要一定的时间，因此不能精确、及时地调整物料的摩尔比；2）阴离子表面活性剂连续磺化工艺存在一定的波动，而取样化验结果代表的只是瞬时点，不能代表连续时间段稳定情况，手动调整很难实现稳定控制。国外控制方法则需要对液体硫磺、干燥空气、SO₃气体、有机物料的流量同时进行控制，以保证最终物料的摩尔比恒定，控制变量多而复杂、控制成本高。有报道在烷基苯磺酸的生产中采用磺酸密度与烷基苯流量串级控制系统实现磺化率的控制，但由于脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、α-烯烃磺酸盐等阴离子表面活性剂磺化产物中易夹带气体，易造成控制误差。

发明内容

本发明的目的是提供一种磺化生产中控制磺化率的生产工艺，该工艺可在阴离子表面活性剂连续生产过程中在线、精确、及时控制磺化率，并具有方便易行、反应快速及控制精度高的特点。

本发明的另一目的是提供一种磺化生产中控制磺化率的生产装置，该装置可在阴离子表面活性剂连续生产过程中在线、精确、及时控制磺化率，并具有结构简单、操作便利以及成本较低的特点。

本发明提供的技术方案是：阴离子表面活性剂磺化生产中控制磺化率的加压密度法生产工艺，按以下步骤依序进行：

A、有机料通过有机料泵进入磺化器，SO₃经磺化器顶部进入磺化器进行磺化反应；

B、磺化后产物从磺化器输出进入气液分离器进行气液分离，分离出的尾气去尾气吸收系统处理，余下的酸酯输入酸酯泵与背压阀之间的物料管，然后进入中和系统，同时由背压阀（8）维持酸酯泵的出口压力0.3~1.0MPa；

C、由密度控制系统测定酸酯泵出口的酸酯密度，然后根据测得的密度值与目标密度的差异，来调节有机料泵的进料速度，以控制整个磺化过程的投料比，实现磺化率的精确控制。

所述密度控制系统包括插入物料管内对物料密度进行检测的密度仪、将测得的密度信号与目标密度进行比较后再对有机料泵输出控制数据的转换控制器。

所述阴离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐或α-烯烃磺酸盐或脂肪酸甲酯磺酸钠。

所述酸酯泵的出口压力为0.4~0.6MPa。

所述工艺应用于传统燃硫法磺化、液体SO₃法磺化以及气体SO₃法磺化。

一种控制磺化率的加压密度法生产装置，包括：

有机料通过配有有机料泵的管路进入磺化器，SO₃则通过管路经磺化器顶部进入磺化器进行磺化反应；

磺化后产物通过管路从磺化器输出进入气液分离器进行气液分离，分离出的尾气通过管路去尾气吸收系统处理，余下的酸酯通过配有酸酯泵的管路输入中和系统；

其特征在于所述配有酸酯泵的管路中还配有一背压阀，所述余下的酸酯先后通过酸酯泵以及背压阀后再进入中和系统；酸酯泵与背压阀之间的物料管中还配置有测量仪，另有一转换控制器分别通过数据线接通该测量仪以及有机料泵，以根据测得的密度值与目标密度的差异，来调节有机料泵的进料速度，从而控制整个磺化过程的投料比，实现磺化率的精确控制。

所述测量仪为密度仪。

本发明与现有技术相比，具有以下突出优点和积极效果:

1）背压阀的存在，使酸酯泵出口处酸酯维持在一定压力，避免了残留在酸酯中的气泡对密度的影响，密度控制系统可与有机料泵联动控制物料的摩尔比，可在线、精确、及时地控制有机料的磺化率；

2）生产装置上所作的改动结构简单，因而成本较低。

3）操作人员的操作更加便利，减少了实验人员、操作人员的工作量。

附图说明

图1是本发明所述的工艺系统示意图。