[實用新型]一種用于磺化反應的低溫反應系統

有效

• 申請號: 202123139734.2
• 申請日: 2021-12-15
• 公開（公告）號: CN215611590U
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 肖勝志;趙傳亮;張丙華;王志強;孫強;張洪凱;張超超
• 申請（專利權）人: 山東大明精細化工有限公司
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18;B01J4/00;B01J3/04;B01J19/00
• 代理公司: 山東高景專利代理事務所(特殊普通合伙) 37298
• 代理人: 劉海艷

本實用新型提供一種用于磺化反應的低溫反應系統，包括反應釜、冷卻劑緩沖罐，所述反應釜連接有霧化器，所述冷卻劑緩沖罐內的冷卻劑一部分經第一計量泵輸送至第一靜態混合器與三氧化硫混合后輸送至霧化器，另一部分經第二計量泵輸送至第二靜態混合器與原料混合后輸送至霧化器；所述反應釜的出料經出料泵連接蒸發器，蒸發器底部設有出料口，反應釜以及蒸發器的汽化冷卻劑出口均通過壓縮機、換熱器連接至冷卻劑緩沖罐。本系統適用的反應溫度范圍為?20至?30℃，既能夠在低溫條件下控制復雜原料的磺化反應深度，也能夠通過冷卻劑的汽化攜帶因磺化反應產生的熱量，維持反應溫度的平穩，特別適合低沸點、結構不穩定的原料進行磺化反應。

技術領域

本實用新型主要涉及低溫液相磺化設備相關技術領域，具體是一種用于磺化反應的低溫反應系統。

背景技術

烷基磺酸及烷基磺酸鹽類產品是精細化工中非常重要的一類產品，用于精細化工中間體的有對甲苯磺酸、苯磺酸、β-萘磺酸、氨基磺酸等，用于表面活性劑的有十二烷基苯磺酸鈉、重烷基苯磺酸鈉、脂肪醇硫酸鈉、脂肪酸甲酯磺酸鈉等。

氣相膜式反應器是目前應用最為廣泛的磺化反應器，用于生產十二烷基苯磺酸、重烷基苯磺酸等非常成熟，但是存在以下不足：（1）不能對易結焦原料進行磺化，在磺化過程中易過磺化，從而結焦，易堵塞反應器；（2）由于采用大量的空氣對SO₃進行稀釋，因此不能用于低沸點原料磺化，在磺化過程中大量的空氣會攜帶大量的低沸點原料，尾氣難以處理；（3）氣態三氧化硫活性很強，對于結構不穩定的原料容易產生大量副反應，導致產率降低。

硫酸法也是常用的一種磺化工藝，在使用硫酸進行磺化的過程中會生成水，從而導致硫酸濃度降低，當硫酸濃度降低至95%左右時，磺化反應則會終止。因此，硫酸磺化法會產生大量的廢酸，只能用氫氧化鈉中和后，作為固廢進行處理，導致生產成本大幅上升。

因此，如何提供一種用于低沸點、結構不穩定的低溫反應系統，能夠在-20至-30℃的低溫條件下控制復雜原料的磺化反應活性和深度，并及時移除磺化反應產生的熱量是本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

為解決目前技術的不足，本實用新型結合現有技術，從實際應用出發，提供一種用于磺化反應的低溫反應系統。本系統適用的反應溫度范圍為-20至-30℃，既能夠在低溫條件下控制復雜原料的磺化反應深度，也能夠通過冷卻劑的汽化攜帶因磺化反應產生的熱量，維持反應溫度的平穩，特別適合低沸點、結構不穩定的原料進行磺化反應。

本實用新型的技術方案如下：

一種用于磺化反應的低溫反應系統，包括反應釜、冷卻劑緩沖罐，所述反應釜連接有霧化器，所述冷卻劑緩沖罐內的冷卻劑一部分經第一計量泵輸送至第一靜態混合器與三氧化硫混合后輸送至霧化器，另一部分經第二計量泵輸送至第二靜態混合器與原料混合后輸送至霧化器；

所述反應釜的出料經出料泵連接蒸發器，蒸發器底部設有出料口，反應釜以及蒸發器的汽化冷卻劑出口均通過壓縮機、換熱器連接至冷卻劑緩沖罐。

作為優選，所述反應釜與壓縮機之間設置第一恒壓閥、所述蒸發器與壓縮機之間設置第二恒壓閥，所述換熱器與冷卻劑緩沖罐之間設置第三恒壓閥。

作為優選，所述霧化器為超聲霧化器、文丘里噴射霧化器、釜頂均質霧化器中的一種。

作為優選，所述冷卻劑為一氯甲烷、二氟一氯甲烷、二氟二氯甲烷、四氟乙烷中的一種。

作為優選，所述蒸發器為列管式蒸發器、板式蒸發器、降膜式蒸發器、刮模式蒸發器中的一種。

本實用新型所提供的上述方案，其主要原理及反應步驟如下：

S1、三氧化硫與冷卻劑在第一靜態混合器內混合，通入霧化器；

S2、原料與冷卻劑在第二靜態混合器內混合，通入霧化器；