2000 kg/h烷基苯磺酸盐主体车间工艺设计—磺化和中和工序工艺设计设计说明书前言直链烷基苯磺酸钠是阴离了表面活性剂中最重要的一个品种，也是我国合成洗涤剂活性物的主要品种。
烷基苯磺酸钠去污力强，泡沫力和泡沫稳定性好，它在酸性、碱性和某些氧化剂(如次氯酸钠、过氧化物等)溶液中稳定性好，是优良的洗涤剂和泡沫剂。
它作为洗涤剂配方的表面活性物易喷雾干燥成型，是洗衣粉的必要组分，可适量用于香波、泡沫浴液等化妆品中;也可作纺织工业的清洗剂、染色助剂、金属清洗剂、造纸工业的脱墨剂等。
烷基苯磺酸钠原料来源充足，成本低，制备工艺成熟。
[1] [1][1][1][14][1]1 总论1.1项目背景经过基础研究表明，高当量的烷基苯磺酸盐是一种非常好的表面活性剂，随着表面活性剂在工业领域的进一步推广，以及洗涤剂工业的发展，对烷基苯表面活性剂的年用量在不断增加，市场前景广阔。
[2]现在我国的每年仍然需要进口大1.5亿的油剂，存在这么大的缺口，应该说本工艺的产品无需担心产品的销售问题.1.2项目的意义磺化是化工生产中常用的化学加工过程，传统的磺化方法是用浓硫酸或发烟硫酸作磺化剂，产生废水和废酸，腐蚀设备，副反应多，收率低，后处理困难，流程长，带来严重的环保问题。
用二氧化硫可增加反应收率、提高产品质量、减少污染治理费用、具有显著的环保效应。
[3]1.3国内的现状国内现有的三氧化硫磺化装置，如果不0.5t/h规模以下的小型装置共有约73套，总的生产能力超过112t/h。
这些磺化装置从意大利Ballestra公司引进了19套，总的生产力为35.6t/h其中 3t/h的装置5套，2t/h的3套，16t/h的6套，1t/h的6套。
最近安徽安庆南风日公司又与Ballestra公司签订协议，引进一套3t/h的化装置，故实为2套，总能力为38.6t/h。
[4]1.4 设计依据1）温州大学化学与材料工程学院化学工程与工艺专业《毕业设计》教学大纲2）温州大学化学与材料工程学院化学工程与工艺专业毕业设计任务书3）温州大学化学与材料工程学院化学工程与工艺专业实习4）温州大学化学与材料工程学院皮革所三氧化硫磺化实验室实习5）文献资料和工具书1.5 设计规模本项目以硫矿，烷基苯，空气，氢氧化钠等为主要原料，采用三氧化硫直接磺化烷基苯工艺，利用世界上比较先进的Ballacstra多管降膜式磺化反应装置。
装置的生产能力均可实现中型化生产。
本项目主导产品为烷基苯磺酸钠，生产规模总能力为每小时2吨，本项目建成后每天运行24小时，年操作8000小时，所以年生产能力为1.6万吨/年，实际生产中将根据市场情况调整产品的产量。
1.6 设计范围设计范围包括以下六方面：1）对磺化和中和工序进行方案设计；2）从硫磺开始到烷基苯磺酸盐进行物料衡算；3）对磺化和中和工序进行设备工艺设计与选择（包括必要的热量衡算）：4）对磺化和中和工序进行工艺流程设计；5）对磺化和中和工序进行设备布置设计；6）编制扩初设计说明书。
1.7 产品概况、性质、质量指标和用途1.7.1产品概况、性质及用途烷基苯磺酸钠是中性的，对水硬度较敏感，不易氧化，起泡力强，去污力高，易与各种助剂复配，成本较低，合成工艺成熟，应用领域广，广泛应用于食品、医药、化工、金属、建材、橡胶、纺织、印染、餐具洗涤剂, 消毒剂, 适用于化工企业的再生产, 与其它助剂配伍性良好,是非常出色的表面活性剂。
烷基苯磺酸纳对颗粒污垢，蛋白污垢和油性污垢有显著的去污效果，对天然纤维上颗粒污垢的洗涤作用尤佳，去污力随洗涤温度的升高而增强，对蛋白污垢的作用高于非离子表面活性剂，且泡沫丰富。
可直接用于配制民用及工业用洗涤用品。
纺织工业的清洗剂、染色助剂，电镀工业的脱脂剂，造纸工业的脱墨剂,化肥产品添加剂,以及其它工业清洗剂、乳化剂、分散剂等。
另外它做为洗涤剂、去污剂的主要原料, 可赋予洁白的色泽, 高效的去油污和抗静电的能力, 高级皮革的优良脱脂剂。
还有它还是纺织油剂抗静电兼净洗效果的主要添加剂，涤纶基材,摄影、电影片基的优良抗静电剂。
对于聚烯烃、聚脂等塑料、高分材料的抗静电具有良好的作用。
1.7.2质量指标表1-1 LAS的质量指标及试验方法指标名称指标试验方法外观活性物含量%表观密度g/ml水份%PH值（25℃0.1%水溶液）水溶解性白色或微黄色粉状80±3〉0.18≤3.06.0~8.0全溶GB/T5173—1995GB/T13175—1991GB/T13176.2—1991GB/T6368—19931.8 原料性质、规格和消耗定额1.8.1原料的性质及规格1）烷基苯烷基苯是洗涤剂工业最普通的有机原料。
它们有苯环和接在苯环上的烷基链所组成的。
烷基苯的质量指标取决与所希望的产品的性能。
表1-2烷基苯的性质外观无色澄清液体目测评定沉淀无目测平均分子量±4合格±2更好用质谱测定溴价≤0.05%溴指数用于检测侧链中不饱和物的存在它们是颜色产生的根源水分≤0.05%Karl Fisher法气味双方商定磺化可能产生臭气，产品要检查含硫检验阴性检测可能产生臭味的含硫组分铁含量以铁计＜1ppm标准磺化98.50% 有时达不到，分析未磺化物标准磺化时软性≤1.5%以100%洗涤活性物计的未磺化物硬性≤2.0%生物降解按有关法规表1-3烷基苯规格烷基链长分布% 指标 <C 10 C 10 10~20 C 10+C 11 40~60 C 12 30~50 C 13 10~25 >C 13 1~10 LAB≥98 平均分子量 235~255 不可磺化物 ≤1.5% 水分 ≤0.05% 含硫检验 阴性 溴价≤0.05%密度（15℃） 850~880kg/m 3 外观无沉淀无色透明液体2）氢氧化钠氢氧化钠最好是液体，因为可以大批输送，运输成本低，并且无需再溶解设备。
性质 汞电解法 隔膜电解法 外观无色 无色 NaOH (%)≥45 ≥45 碳酸钠(%) ≤1 ≤1 水不溶物(%) ≤0.3 ≤0.3 硫酸盐(%) ≤0.05 ≤0.05 氯化钠(%)≤0.03 ≤1.0 氯酸钠（/mg kg ） ≤50 ≤800 铁（/mg kg ） ≤5 ≤5 铜（/mg kg ） ≤1 ≤2 砷（/mg kg ） ≤1 ≤1 汞（/mg kg ） ≤1≤111.8.2原料消耗定额表1-5原料消耗定额序号名称及规格单位小时消耗备注1 液态烷基苯t 1.5 不间断2 固态硫磺t’0.2 不间断3 液态氢氧化钠t 0.8 不间断1.9 动力规格和消耗定额1.9.1仪表电源装置及电动机、仪表的电源为 380VAC±10%，50±1 Hz交流电源。
其电源为两路自动切换的独立供电回路，分别取自不同的电气低压母线段。
装置控制室设置不间断电源（UPS）。
蓄电池后备时间为30分钟，由UPS对仪表设备供电辅助装置仪表电源为 220VAC ±10%，50±1 Hz单回路交流电源，取自电气独立供电回路。
1.9.2仪表气源仪表空气质量符合《仪表供气设计规定》 HG/T20510－2000的有关要求。
仪表空气的露点应比工作环境、历史上年（季）极端最低温度至少低10︒C，含尘粒径不应大于3μm，油份含量应控制在8ppm (重量)以下。
仪表气源引自空压站。
送至用气装置的仪表气源压力不低于0.6MPa(G)。
空压站备用气源保持时间为15分钟。
1.9.3 动力消耗定额表1-6动力消耗定额序号名称及规格单位小时消耗备注1 新鲜水t 3 间断2 电KWh 6 间断3 蒸汽0.9MPag，180℃t4 间断4 仪表空气0.6MPag Nm3/h 51.10车间定员本项目实行厂长负责制，按现代化企业制度设置管理体制。
公司实行全员聘用制和劳动合同制度，设置将精干、简单、适用、高效的管理机构。
公司的管理层次设置工厂、职能部门二级，以使工厂的生产和经营指挥通畅，管理成本低、效益高，从而成为一个按现代化企业管理模式运作的工厂。
工厂分设生产部、技术开发部、质保安全部、营销部、计财部、行政管理部、后勤部七个部门，其中公司的质保安全部负责管理中央化验室、环保监测站、气体防护站及消防站；生产部统一负责进行生产装置、辅助设施和公用工程的生产调度和技术管理。
1.10.1 全厂定员本项目生产装置为连续操作，年运行时间为330天。
根据国务院规定，每周实行40小时工作制，因此生产车间按四班制操作运行按五班配备人员即五班三轮制。
个别操作系统视操作运行情况，可按一班制确定定员。
全厂定员120人，其中管理人员10人。
表1-7 车间人员定额序号部门和装置定员合计1 生产部 3 3 30 362 质保安全部 13 43 计财部 3 34 营销部5 55 技术开发部 2 5 76 行政部 3 37 后勤部 2 5 7全厂合计19 11 35 651.10.2 人员来源和培训本工程为三氧化硫磺化烷基苯生产烷基苯磺酸钠化工项目，装置多，流程复杂，设备先进，科技含量高，自动化水平高，对管理人员、技术人员及操作人员的文化素质要求严格。
因此必须高度重视对各类人员的培训工作，工厂技术人员、管理人员和主生产装置操作工必须为大学本科以上学历人员。
凡引进技术的装置，必须派遣技术、管理人员以及操作工在国内外类似装置进行一定时间的技术、管理和操作培训，全面掌握煤基烯烃全过程的生产技能。
对国外进口的DCS控制系统、大型机泵设备、关键容器设备，也必须在制造厂进行技术培训，掌握这些设备的开车、维修方法。
属国内设计的装置，要选择国内同类型的生产厂对操作人员进行培训，以保证顺利开车，正常安全生产。
本项目技术、管理和操作人员拟通过国内招聘的方式解决，高级管理人员由业主委派。
1.11“三废”排出物综合表及处理方案由于现在的环保要求很高，因此各地都要求限制磺化工厂排污水平，温州靠近大海，人口密集，对于环保要求很高，使得配备有效的处理系统很有必要，不然此项目是不会通过的。
1.11.1磺化车间排放的废气组成1）二氧化硫：由于二氧化硫没有完全转化成三氧化硫而从磺化系统排放二氧化硫，磺化副反应和会产生少量二氧化硫。
2）酸雾：干燥工艺空气中残留的水分导致酸雾形成。
3）有机酸雾：在磺化反应器系统入口出产生。
1.11.2排放的主要废液1）从碱洗塔中流出的浓度约为10%的亚硫酸拿/硫酸钠溶液 2)从静电除雾器底部滴下的有机酸，硫酸等组成黑色粘稠液 3)在磺化反应前的烟酸过滤器中底部收集到的硫酸 1.11.3 三废综合表表1-8 三废综合表1.11.4 三废处理1.11.4.1磺化系统排放尾气中残余二氧化硫的脱除操作稳定时，设二氧化硫/三氧化硫转化塔中转化率为98%，磺化系统排放尾气中二氧化硫的浓度在32000mg/m 左右。