[发明专利]一种磺酸盐类添加剂的无排放生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种磺酸盐类添加剂的无排放生产工艺。

背景技术

我国的能源结构是富煤、贫油、少气，煤炭约占能源消费总量的70%，在未来相当长的时期内，以煤为主的能源生产和消费结构在我国不会发生根本性的改变。传统的煤炭能源利用带来了日益严峻的环境矛盾，因此实现煤炭利用的转型势在必行。“十二五”期间我国将着重发展煤化工，目标是实现从传统煤化工向现代煤化工、精细煤化工升级。现代煤化工既能解决传统煤化工产品雷同、竞争力差，产能过剩问题，又能解决能源转换效率和资源综合利用水平偏低等问题。新型煤气化技术，尤其是新型水煤浆气化技术，既是现代煤化工产业的龙头技术，也是大幅提升合成氨等传统煤化工产业水平的基础技术之一，在节能环保、煤种适应性等方面具有十分突出的优势。

水煤浆制备技术是水煤浆加压气化的关键技术之一。在水煤浆制备技术中，水煤浆添加剂对水煤浆性能起着至关重要的作用，可以提高水煤浆的浓度、流变性以及提高水煤浆的稳定性。国外水煤浆添加剂的研究技术已趋于成熟，尤其美国、日本的科研人员已研制大量性能优良的添加剂，如NSF（萘磺酸盐聚合物）、PSS（聚苯乙烯磺酸盐），这两类添加剂都已工业化生产。Nippon油脂公司、Kao公司、Lion公司和Com公司对专用水煤浆添加剂的研究非常地系统。近年来，我国水煤浆添加剂在开发研究、制浆技术、储运以及燃烧应用等各方面都取得了一定的进展，并逐步步入商业化阶段。但目前对添加剂的研究侧重于探究药剂对煤粒成浆性的影响，水煤浆添加剂本身的研究工作做得较少，对添加剂合成工艺的设计研究更是凤毛麟角。

发明内容

本发明的目的是提供一种生产磺酸盐类添加剂的无排放工艺，整个工艺能够实现无外排放的绿色生产，解决了传统工艺中废气废水排放污染环境、浪费资源的问题。

一种磺酸盐类添加剂的无排放生产工艺，依次包括磺化、水解、缩合、中和步骤，其特别之处在于：将磺化步骤产生的SO₂废气用氢氧化钠溶液进行尾气吸收，然后将得到的吸收液与新鲜液碱和水一起配制成一定浓度的氢氧化钠溶液，再将该氢氧化钠溶液加入到中和步骤作为原料使用。

其中尾气吸收具体是指将SO₂废气用质量分数为8～10%的氢氧化钠溶液在酸气吸收塔中喷淋吸收，得到的废碱液先测定出其中氢氧化钠的浓度，当得到的废碱液中氢氧化钠质量分数为1～5%时，将该废碱液回用到配碱槽，与质量分数为32%的液碱、或者质量分数为32%的液碱和水配制成质量分数为16～25%的氢氧化钠溶液。

其中测定废碱液具体是采用邻苯二甲酸氢钾滴定法来确定氢氧化钠溶液的浓度。

更进一步的，将缩合步骤产生的甲醛废气用水进行尾气吸收，当得到的甲醛溶液中甲醛质量分数为1～6%时，即可将该甲醛溶液加入到水解步骤中作为原料使用。

其中尾气吸收具体是指将甲醛废气用水在酸气吸收塔中喷淋吸收；得到的吸收液中甲醛的含量测定方法为：吸收液与过量的中性亚硫酸钠溶液反应，用硫酸标准溶液滴定。

更进一步的，包括如下步骤：

（1）磺化：磺化反应原料为蒽油和质量分数为98%的浓硫酸，二者质量比为1:0.6～0.9，首先将蒽油加入反应釜A中预热至100～120℃，然后通过流量计将浓硫酸滴加至反应釜A中，控制滴加速度为60～70kg/min，之后将反应釜A的温度升至120～140℃，保温反应1～3h；

将上述过程中产生的SO₂废气用质量分数为8～10%的氢氧化钠溶液在酸气吸收塔中喷淋吸收，吸收后得到的废碱液先测定出其中氢氧化钠的浓度，再将该废碱液回用到配碱槽与质量分数32%的液碱、或质量分数32%的液碱和水配制成质量分数16～25%的氢氧化钠溶液，再将该氢氧化钠溶液加入到中和步骤中作为原料使用；

（2）水解：磺化步骤结束后停止加热，降温至100～120℃，降温的同时将质量分数为1～6%的甲醛吸收液加入反应釜中，该甲醛吸收液与步骤（1）得到的总物料质量比为1:1.5～2，在100～120℃水解反应0.5～1.5h；

（3）缩合：将水解后的物料送至反应釜B中，釜温控制在50～70℃，将质量分数36.7%～37.4%的甲醛溶液滴加入反应釜B中，该甲醛溶液与步骤（2）得到的总物料质量比为1:6～7，滴加速度为10～16kg/min，随后温度升至80～90℃，保温1～2h；