气液喷射式磺化反应器的应用研究

用喷射式磺化反应器分别对脂肪酸甲酯、烷基苯、重烷基苯、脂肪醇、脂肪醇聚氧乙烯醚和α 烯烃等原料进行了SO3气相磺化/硫酸化反应,研究了反应器主要结构参数对产品质量的影响,并与膜式反应器作了比较。结果表明:喷射磺化反应器制备的烷基苯磺酸、脂肪酸甲酯磺酸的产品质量与膜式磺化反应器相当,制备的重烷基苯磺酸盐产品质量稳定,降低原油/水界面张力的能力优于膜式磺化器制备的产品,但在磺化α 烯烃、硫酸化脂肪醇和脂肪醇聚氧乙烯醚时转化率低于90%,产品质量明显不及膜式反应器。从两种反应器的传质、传热机理及效率,不同有机原料的SO3磺化机理及反应速度等方面对以上现象进行了分析和讨论,认为喷射式磺化反应器适用于脂肪酸甲酯、烷基苯、重烷基苯的磺化,目前的结构参数不适用于α 烯烃、脂肪醇和脂肪醇聚氧乙烯醚的磺化/硫酸化反应,需要进一步调整,改善传质效率。

脂肪酸甲酯的喷射磺化工艺研究

利用新开发的高气液比喷射磺化反应器,对脂肪酸甲酯进行了连续的SO3气相磺化试验,考察了老化条件、摩尔比、喉管气速、夹套介质温度以及气液比等因素对产品脂肪酸甲酯磺酸质量(活性物、无机酸、游离油)的影响,并与玻璃管膜式磺化反应器进行了对比。结果表明,喷射磺化时脂肪酸甲酯转化率为90%～95%,SO3利用率达99%,与膜式反应器相近。且喷射磺化反应器结构简单、紧凑,制造、维修成本低,生产操作弹性大,具有较好的应用前景。

降膜式磺化工艺合成驱油用石油磺酸盐的研究

以高芳烃的中海绥中低凝环烷基减压馏分油为原料，以三氧化硫为磺化剂，采用降管膜式反串器合成出了收率高达53．7％、有效物含量高达80％的石油磺酸盐（NPS）。SO3体积分数为4．2％、SO3与原料油中芳烃的物质的量之比为1．2、温度为30℃、稀释剂与原料油的质量稀释比为1．25是合成的较佳工艺条件。NPS具有较好的表（界）面活性，在较低的质量分数下表面张力为31．3mN／m，与盐或醇复配后，可达到10^-3～10^-4mN／m的超低界面张力。NPS作驱油剂具有很好的应用前景。

α-烯基磺酸盐表面活性剂的合成及性能

以抚顺石油厂生产的副产品AO (α 烯烃) 为原料, 利用降膜式磺化装置合成了系列α 烯基磺酸盐表面活性剂。用美国Texas 500型旋滴界面张力仪, 对α 烯基磺酸盐表面活性剂的合成条件 (磺化温度、投料比、保护风等) 进行了评价, 并确定了合成α 烯基磺酸盐表面活性剂的工艺参数。针对大庆油田的地层物性, 研究了α 烯基磺酸盐表面活性剂体系中的活性剂浓度及耐盐度对界面张力的影响, 得出了α 烯基磺酸盐表面活性剂体系能与大庆原油形成超低界面张力的结论, 从而为大庆油田α 烯基磺酸盐表面活性剂工业化生产的工艺条件提供了依据。

气相SO_3磺化法合成染料中间体3-乙氨基-4-甲基苯磺酸

以N-乙基邻甲苯胺为原料,采用气相SO3磺化法在降膜式磺化反应器中合成染料中间体3-乙氨基-4-甲基苯磺酸,用红外(IR)、电喷雾质谱(ESI-MS)和高效液相色谱(HPLC)对产物进行了表征,结果表明为目标产物.通过滴定法测定磺化产物的中和值,结果表明重复性较好.用中和值计算目标产物质量分数为93.5%,与高效液相色谱分析结果98.2%基本一致,可将中和值作为监测反应进度和产品质量的一个指标.

脂肪酸甲酯磺化新工艺

根据脂肪酸甲酯气相SO3磺化的机理,研究开发了一种甲酯磺化新工艺,以结构简单、紧凑、操作稳定的高气液比喷射反应器为磺化装置,对脂肪酸甲酯进行连续的SO3气相磺化,实验取得较好的结果。甲酯最高转化率为95%,SO3转化率则达99%,可与膜式反应器相媲美。

喷射反应器研究与进展

介绍了喷射反应器的基本概念,全面回顾分析并总结了喷射反应器研究的历史与现状。指出了存在的问题并对今后将要进行的工作进行了展望。

微结构反应器中连续快速制备多种萘系磺酸

针对萘的磺化过程中存在反应周期长、安全性差和产生的废酸多等问题,提出一种在微结构反应器内快速、安全、连续制备多种萘系磺酸的方法。先将溶解在壬烷中的萘与浓H2SO4输送到填有θ环的微结构反应器中,得到单萘磺酸和萘二磺酸;产物在微结构降膜反应器中与气体SO3磺化得到萘三磺酸。考察以H2SO4为磺化剂时,不同停留时间、H2SO4与萘摩尔比、反应温度对萘的转化率和产物分布的影响,并初步研究以气体SO3为磺化剂制备1,3,6-萘三磺酸的过程。结果表明:H2SO4与萘摩尔比为3∶1、反应温度为160℃、停留时间为10 min时,萘的转化率为99%,2-萘磺酸和1,6-萘二磺酸的质量分数分别为38.5%和33.6%。这2种产物与气体SO3在90℃下反应8 min后,得到的萘三磺酸总量大于99%,其中1,3,6-萘三磺酸的质量分数为71%。

降膜式磺化工艺合成脂肪酸甲酯磺酸盐

以氢化脂肪酸甲酯为原料、石油醚为溶剂、SO3为磺化剂,通过降膜式反应器磺化,后经老化、漂白再酯化、中和等步骤得到脂肪酸甲酯磺酸盐。采用混合指示剂程序加入法分析产品活性物含量。考察SO3气体体积分数、物料进料摩尔比、循环水温度、剂油质量比、老化时间、老化温度对磺化率、活性物含量、二钠盐含量的影响。确定较佳工艺条件为:SO3体积分数2.89%,物料进料摩尔比为1.3,循环水温度70℃,剂油质量比3,老化时间45 min,老化温度80℃。在此条件下,磺化率可达81.2%,活性物质量分数64.1%,二钠盐质量分数7.2%。

三氧化硫磺化技术在国家科技攻关项目中的回顾和展望

介绍了国家科技攻关项目中有关三氧化硫磺化技术的情况,如多管膜式磺化反应器及磺化装置的国产化、计算机技术在三氧化硫磺化中的应用、AOS和MES的新产品开发和石油磺酸盐的研制及其在三次采油中的应用等。介绍了国家“七·五”攻关项目以来有关三氧化硫磺化技术及其发展情况。

国产双膜磺化反应器的改进及应用

介绍了国内自主开发的第一台双膜磺化反应器结构特点以及在长期使用过程中反映出的问题;重点阐述了近年来针对有机原料分布结构、SO3气体分布结构和确保内外膜同心度结构等问题,进行的试验研究及改进设计;还详细介绍了反应器制造过程中的工艺研究和改进。最后,对反应器改进前后的性能和磺化产品的质量进行了对比。

多管膜式磺化反应器设计和运用规律

阐明了多管膜式磺化器在设计和制造的放大过程中,反应物进料均匀分配、调节和自动补偿的原理。

双膜式和多管式磺化反应器传质系数的比较

通过对双膜和多管膜式磺化反应器传质系数的计算与分析比较 ,表明传质系数的决定性因素是三氧化硫的扩散距离 ,其传质系数与实际情况较接近。又根据传质系数建立了反应高度与反应率的关系 ,分析了产品质量差异的原因 。