烷基苯磺酸钠的生产1、画出整个工艺流程图。

加氢分离脱氢分离烷基化分离煤油→精制煤油→直链烷烃→混合物→烯烃→烷基苯合物→烷基苯→烷基苯磺酸混合物→直链烷基苯磺酸→直链烷基苯磺酸钠SO3磺化分离 NaOH中和2、加氢的目的、原理及对原料的要求①加氢的目的：通过对煤油的选择性加氢，除去直馏煤油中的硫、氮、氧以及其它化合物等杂质，原因：因为这些杂质会使分子筛脱蜡装置中的吸附剂(分子筛)受到污染，降低使用寿命，也使烯烃饱和，改善油品的性质。

加氢原理：a、烯烃的饱和反应反应时，烯烃加氢催化成烷烃，提高产品的稳定性(包括色泽稳定性)。

b.脱硫R，R′为烷基。

脱硫后，发生烷链断裂，生成低碳烃和H2S，使油品中残硫量小于1 ppm，改善产品气味，减少对设备的腐蚀和对吸附剂(分子筛)的污染。

c.脱氮脱氮后生成NH3，使油品中残氮量降至1 gpm以下，可改善产品的气味和色泽稳定性，减少对设备的腐蚀和对脱氢催化剂、吸附剂的污染。

d．除氧除氧的目的是，防止油品在高温下生成胶状物质。

e.除金属除去油品中的砷、镍、钒等化合物。

f.除氯化物直馏煤油中含氯量一般很低，危害不大，如果原料中含氯量很高，为防止HCL腐蚀,应选用耐腐蚀性能高的材料制作设备。

g.炔烃和二烯烃的饱和原料中它们的含量很少。

对原料的要求a.直馏煤油b.氢气联台装置中的氢气是循环使用的(除开工时由界外提供外)，不足部分由界外补充。

补充氢气的组分应为:3.画出加氢工艺流程图4.加氢后的产品的组成①主产品——加氢精制煤油作分子筛蜡装置的原料，其主要性质如下:②副产品1——轻气油③副产品2——可燃气体5.加氢后的产品为什么用分子筛脱蜡？用何种分子筛？为什么？写出脱蜡过程。

解：因为正构烷烃分子的临界截面直径约为4. 9~5.6A，而异构烷烃、环烷烃和芳香烃分子的临界截面直径均大于 5.6A，正构烷烃能通过孔道进入空穴而被吸附。

截面直径大于5A的非正构烷烃则不能进入空穴，留在分子空穴的外表面，分子筛外表面对分子的吸附能力比内表面小(约为其内表面的1 %) ,所以很容易被除去，易于分离并提纯正构烷烃。

用5A 型分子筛。

对正构烷烃的吸附速度随碳原子数增加而显著减慢，但升高温度能有效地提高吸附速度，随着吸附温度升高，平衡吸附量有所下降。

因此，吸附温度选择得太高是不合适的。

脱蜡过程：6.分子脱筛后产品组成要求如何？a.正构烷烃原料 回转阀 区域冲洗液循环抽余液正构烷烃b．抽余液主要组成为异构烷烃、环烷烃和芳烃等。

7.脱氢的目的和反应原理①脱氮反应的目的：脱氢是使洗涤剂级正构烷烃在催化剂作用下，选择性脱氢制取相应的单烯烃，作生产洗涤剂烷基笨的原料。

②反应原理：长链正构烷烃在高温时容易裂解。

脱氢反应应在低压、中温和高空速下进行，使正构烷烃脱氢中副反应减少。

长链正构烷烃脱氢的主副如下:a.主反应b.副反应包括进一步脱氢生成二烯、三烯、多烯以及环化、芳构化和异构化。

单烯烃继续脱氢生成二烯烃、三烯烃、多烯烃，直至氢气和碳。

脱氢环化后生成环烷烃，进一步迅速脱氢成芳烃，单芳烃有烷基苯(短烷链的烷基苯)、烷基茚，二芳烃主要是烷基萘。

异构化后得到不同支链程度的异构烃。

裂解正构烷烃高温裂解会生成气态氢和低沸点烃类，分子量越大，分解速度越大。

结炭芳烃在高温下会不断脱氢而生成热炭，通常结炭过程如下8.脱氢工艺条件是什么？①温度是用来控制反应器中转化井:的重要参数，温度升高，反应速度如快，转化率提高。

反应温度太低则转化率也低。

通常，当反应温度低于350℃时，基本不发生脱氢反应，特别应该注意的是，如反应温度低于370℃，而且是液相进料时，对催化剂很不利，因为催化剂长期浸泡在液相中，易失活或损坏。

因此脱氢反应温度应高于450℃。

③压力长链正构烷烧脱氢是体积增加的反应，降低压力可使平衡向体积增加一方移动，因此脱氢常采用低压操作，以利于转化率提高。

也有采用加惰性气体作稀释剂，以降低烷烃的分压，使转化率增加，但稀释剂用量达到一定值后，转化率的提高就趋于平缓，稀释剂还有保护催化剂活性和稳定性作用。

③空速与接解时间空速(空间速度)表示反应物料(以20℃时的液体计)在单位时间内(小时)通过单位体积催化剂的体积，也表示了反应物与催化剂的接触时间;进料是液体时，其空速称为液时空速，表达为:单位均为1/时空速大，表示原料同催化剂接触反应时间短，此时，原料转化率低，产率低，但选k= t高，产品质量较好。

空速低，原料与催化剂接触时间长，转化率高，反应深度大，副反应多，选择性下降，产率低，产品质量差。

试验表明，液时空速对转化率的影响不大，因为脱氢反应速度快，在一定空速范围内，反应速率和接触时间无关，但空速增大时，可使副反应如环化、裂化速率减慢，有利于提高选择性。

④氢/烃比氢/烃比会影响单烯烃的选择性和催化剂的稳定性。

氢/烃比低，单烯烃选择性低，生焦速率增加，催化剂稳定性下降。

氢/烃比高，反应器温度也要高，能耗增加。

还会引起操作周期缩短，选择性下降。

⑤原料油、循环油的质量a.原料脱氢原料的碳数分布不宜过宽，一般以不超过四个碳原子为宜，碳数分布过宽会使脱氢反应的操作参数难以控制。

b.对循环烷烃的质量要求从脱烷烃塔顶来的循环烷烃含有少量直链烷基苯，少量杂质来自原料)，少量芳、环异构杂质(来自脱氢)，其总量超过循环烷烃总量的4.5%,则应抽出部分循环量加氢、分子筛处理。

循环烷烃中含有少量氟化物，会影响催化剂的选择性，可应用氧化铝处理，除去氟化物。

9.脱氢催化剂是什么？组成如何？①主催化剂铂是主催化剂，用于促进脱氢和加氢反应。

工业上用作催化剂的铂含量大部分小于1%，一般在0.5~0.8%，D3H—5含铂0.375%。

②助催化剂添加助催化剂的目的是抑制催化剂的裂化、环化、异构化等副反应，以提高选择性，并可使深度脱氢反应大为降低，还可抑制单烯烃的聚合，减少深度积炭与钝化。

助催化剂有砷及同族元素，还有锗(Ge)、锡(Sn)、钾(Li),镁(Mg)。

③载体催化反应只有在催化剂表面上200~300微米左右的薄层上起作用。

因而通常将催化剂分散在一比表面大的载体上，充分发挥主要组分的催化剂作用。

对正构烷烃制烯烃催化剂宜采用非酸性、无卤素的无机氧化物作载体，囚此，以选用r—AL2O3为宜。

10.烷基化的目的，原理，催化剂是什么？写出烷基化过程各种反应式。

答：目的：制取苯环上有烷基支链的烷基苯目的产物。

原理：催化剂中的质子(H+)与正构烯烃反应，形成正碳离子:式中R′、R″分别为烷基或氢生成的正碳离子与苯环上共轭键的 电子相互作用生成烷基苯。

催化剂：含质子酸或路易士酸的催化剂(如HF、HBF4、H2SO4或AlCl3)作催化剂。

常用HF作催化剂。

反应式：①烷基化反应(主反应)a.内烯烃b. -烯烃②生成异构烷基苯的反应③生成二烷基苯的反应④生成二苯烷的反应⑤生成茚满、萘满的反应⑥生成氟化物的反应11.烷基化主要工艺参数的影响如何？①温度苯和烯烃的烷基化反应是一个放热反应，从反应平衡常数看，温度升高，将使平衡常数降低。

从热力学观点而言，温度不宜高;从动力学观点，升温可促使反应速度加快。

a.为使反应在液相进行，温度高，操作压力也相应要提高，对设备不利。

b.温度高，副反应速度加快，使茚满、萘满、重烷基苯、焦油等副产品产量增加，影响产品质量，降低产品收率。

因此苯和烯烃的烷基化反应温度以30-40℃为宜。

②压力对液相反应而言，压力对反应影响不大。

压力的选择，仅仅为了保证全部反应在液相中进行。

一般在4.9~6.86兆帕斯卡。

③苯、烯分子比苯、烯比是直接影响产品质量和收率的重要因素，为了使反应顺利进行，应采用较高的苯、烯比。

苯、烯比以5~12为宜。

④氢氟酸、碳氢化合物的体积比由于氟酸和碳氢化合物(指反应后过量苯和循环烷烃的总和)几乎是不互溶，因此，反应在非均相条件下进行，为使烷基化反应进行得完全，应保持过量的氢氟酸。

大部分工业装置采用的氢氟酸、碳氢化合物的比约为1.5~2.0。

12.烷基苯磺化的目的是什么？磺化剂有哪些？画出SO3磺化生产过程示意图。

答：目的：①HF存在下进行烷基化反应，生成直链烷基苯，重烷基苯等混合物;并对HF进行再生，将溶解在HF中的反应副产物重芳烃分离出来。

②使反应部分来的直链烷基苯、重烷基苯、苯，以及不参与反应的烷烃混合物进行分离，分别得到重烷基苯及循环笨、循环烷烃等。

直链烷基苯回到反应部分使用，苯循环烷烃循环回到脱氢装置作为进料。

③对生产过程中排放的含酸物料以及停车过程的含酸卸料进行中和处理，最终达到排放标准，以防止人身事故和环境污染。

④烷基苯引进亲水性的磺酸基(-SO3H)后，就具有亲水疏水的两重性质，再与烧碱中和生成烷基苯磺酸钠，就具有一系列表面性质，使之成为一种优良的表面活性剂。

磺化剂：浓硫酸，发烟硫酸，三氧化硫，氯磺酸。

三氧化硫磺化生产过程示意图：13.写出三氧化硫磺化过程的各种反应。

答：(1)主反应(2)副反应①飒的生成②砜酐(磺酸酐)的生成或③多磺酸的生成④其它副反应14.影响磺化因素有哪些？选择合适的工艺参数。

答：有反应温度、反应速率、反应物的黏度、反应物浓度、搅拌时间、原料配比。

①温度对化学平衡的影响温度升高，会使转化率降低;低温对磺化反应是有利的。

如果反应生成热不及时除去会造成局部过热，容易加速氧化，使磺酸色泽增深。

低温有利于抑制副反应。

一般仍保持在35~50℃。

温度过低将引起粘度的升高，粘度高则搅拌混合不良，传热传质差。

一般磺酸在低于45℃情况下就很粘而难于搅拌，因此温度低也不利。

②磺化反应速度SO3磺化是瞬间反应。

③反应浓度酸烃比在1.1/1左右。

④磺化反应速度与温度有关，即升高温度能有效地促进磺化反应速率。

严格控制反应物SO3的浓度和反应温度。

⑤老化时间控制在15分钟。

⑥搅拌时间要充分。

15.磺化过程可能会出现那些不正常情况？如何处理？答：（1）磺化转化率不合格磺化转化率是指已磺化烷基苯与投入的烷基苯总量之比。

①烷基苯可磺化物含量低，使用的烷基苯品种不同，可磺化物含量也不同。

烷基苯的可磺化物含量低，即使在最佳的磺化条件下，磺化转化率也只能达到一个不高的程度。

磺化前要了解烷基苯可磺化物含量，便于操作控制。

②粘度变化磺化操作中，一般通过转子流量计控制酸烃比，而转子流量计实际流量因液体粘度影响变化较大，当保持转子流量计上流量数值不变时，液体粘度低者则流量大，各种烷基苯粘度不同，尤其是直链烷基苯粘度比支链烷基苯小得多，所以从支链烷基苯调用直链烷基苯时，不小心就会造成烷基苯过多而导致磺化率不合格。

因此在两种不同粘度烷基苯交替使用时，必须及时测定中和值并严格控制。

另外，烟酸粘度受温度影响很大，昼夜之间温差较大时，烟酸流量就受到影响，必须及时调整。

③磺化操作不当磺化开车时，不小心容易造成初始物料转化率不合格。