Hangzhou ASIA Kimia Kejuruteraan Co.,Ltd
+86-571-87228886
Hubungi Kami
  • TEL: +86-571-87228886
  • FAKS: +86-571-87242887
  • E-mel: asiachem@yatai.cn
  • Tambah: 9 Qingchun Jalan, hangzhou, Zhejiang, China

Bagaimana untuk mengoptimumkan proses unit sulfonasi untuk meningkatkan kecekapan dan mengurangkan kos?

May 24, 2025

1. Pengoptimuman parameter proses teras

2. Peningkatan Peralatan dan Peningkatan Kecekapan Tenaga

3. Pengurusan pintar dan digital

4. Proses Hijau dan Kawalan Kos

5. Pengoptimuman Operasi dan Pengurusan

 

 

1. Pengoptimuman parameter proses teras


1.1. Kawalan yang tepat terhadap keadaan tindak balas
Pengoptimuman nisbah gas-cecair: Tentukan nisbah isipadu gas-cecair optimum SO₃ kepada bahan mentah organik (biasanya 1: 5 ~ 1: 8) melalui simulasi dinamik cecair komputasi (CFD). Sebagai contoh, dalam sulfonasi alkylbenzene, menyesuaikan nisbah gas-cecair dari 1: 6 hingga 1: 7 dapat meningkatkan tahap sulfonasi dari 96%hingga 98.5%, sambil mengurangkan kandungan asid bebas sebanyak 1.2%.


Teknologi Kawalan Suhu Segmen: Sediakan 3 Zon Kawalan Suhu dalam Reaktor Filem Multi-Tube:
Bahagian depan (masuk): 60 ~ 80 darjah, mempercepatkan kadar tindak balas awal;
Seksyen tengah (zon reaksi utama): 45 ~ 55 darjah, mengimbangi kadar tindak balas dan penjanaan produk;
Bahagian belakang (outlet): 35 ~ 40 darjah, menghalang penjanaan sulfonasi dan sulfon.
Selepas sebuah kilang mengguna pakai teknologi ini, kandungan sulfon produk sampingan turun dari 1.1%kepada 0 5%, dan penggunaan unit bahan mentah dikurangkan sebanyak 3%.


1.2. Pemangkin dan pengurusan bahan
Pengoptimuman Sistem Generasi SO₃: Udara yang diperkaya oksigen (kandungan oksigen lebih besar daripada atau sama dengan 25%) diperkenalkan ke dalam relau pembakaran sulfur untuk meningkatkan kadar penukaran SO₂ kepada lebih daripada 99.5%, sambil mengurangkan jumlah gas ekzos pembakaran; V₂o₅ Catalyst sering diperbaharui secara dalam talian (seperti nitrogen yang mengandungi 2% SO₂ pada 450 darjah untuk pengaktifan), memanjangkan hayat perkhidmatan kepada lebih daripada 18 bulan.
Pretreatment bahan mentah: Pengemulsi ultrasonik atau pemanasan gelombang mikro digunakan untuk bahan mentah yang tinggi (seperti derivatif minyak) untuk mengurangkan rintangan cecair, mengurangkan penggunaan tenaga pam makanan sebanyak 15%, dan meningkatkan keseragaman pencampuran.

 

2. Peningkatan Peralatan dan Peningkatan Kecekapan Tenaga

 

2.1 Reaktor Microchannel: Revolusi Pemindahan Massa dari Milimeter ke Mikrometer

Reaktor microchannel membina ruang tindak balas mikroskopik tinggi dengan miniatur saluran aliran skala milimeter (diameter 5 ~ 10mm) tiub filem tradisional yang jatuh ke saluran segi empat tepat atau bulat 50 ~ 100μm. Kelebihan terasnya ialah kawasan permukaan tertentu setinggi 10, 000 ~ 50, 000 m²\/m³, iaitu 10 ~ 20 kali lebih tinggi daripada reaktor tradisi Mengambil sulfonasi perantaraan farmaseutikal sebagai contoh, proses tradisional menyebabkan kenaikan secara tiba -tiba dalam suhu tempatan (lebih dari 100 darjah) disebabkan oleh tindak balas eksotermik, yang mudah menyebabkan penguraian bahan. Reaktor Microchannel menstabilkan suhu tindak balas pada 60 ~ 70 darjah melalui kawalan kecerunan suhu paksi (ralat<±1℃), avoiding the destruction of heat-sensitive groups (such as benzyl and phenolic hydroxyl groups), increasing the yield from 85% to 92%, and reducing the impurity content by 60%. In addition, the liquid holding capacity of the microchannel is only 1/100~1/50 of that of the traditional reactor, which greatly reduces the risk of reaction runaway. It is especially suitable for highly exothermic systems involving highly active SO₃, and has become the preferred equipment for the sulfonation of high-end fine chemicals.

 

2.2 Reaktor Filem Peredaran Luaran: Terobosan untuk Sistem Kekejaman Tinggi
Untuk bahan-bahan kelikatan tinggi seperti parafin dan polyether polyols (kelikatan> 5 0 0 mpa ・ s), reaktor filem jatuh tradisi Kadar aliran dalam tiub hingga 1.0 ~ 1.5m\/s dengan menambahkan pam edaran terpaksa (kepala 50 ~ 100m), membentuk keadaan aliran bergelora, dan meningkatkan pekali pemindahan massa dari 5 × 10 m\/s hingga 1.2 × 10 m\/s. Mengambil sulfonasi parafin sebagai contoh, teknologi ini memendekkan masa tindak balas dari 90 minit hingga 50 minit, dan pada masa yang sama, pengadun statik dalam gelung peredaran menguatkan hubungan gas-cecair, yang meningkatkan kadar penukaran parafin dari 88% hingga 94%. Reka bentuk peralatan menggunakan seksyen paip diameter yang berubah-ubah (diameter bahagian salur masuk diperbesarkan sebanyak 20% untuk mengurangkan penurunan tekanan, dan seksyen outlet dikontrak untuk meningkatkan kadar aliran), dan plat panduan lingkaran digunakan untuk mengurangkan ketebalan filem cecair, yang secara berkesan untuk membekalkan kestabilan peranti.

 

2.3 Penjelajahan kecekapan tenaga rantaian penuh sistem pemulihan haba sisa

Penggunaan Penggunaan Haba Sisa: Penukaran Tenaga Tambah Langkah demi Langkah
Haba tinggi yang dikeluarkan oleh tindak balas sulfonasi (kira-kira 18 0 kJ\/mol) dimaksimumkan melalui rangkaian pemulihan haba sisa tiga peringkat: di bahagian suhu tinggi (> 200 darjah), gas ekor reaksi pertama memasuki dandang haba sisa yang disatukan, dan menghasilkan 4mpa tepu tepu dan bertukar-tumbuh. Bagi setiap tan alkylbenzene yang diproses, 1.2 tan stim boleh dihasilkan, di mana 70% digunakan untuk memacu pemampat udara (menggantikan penggunaan tenaga motor, menjimatkan 40% daripada elektrik), dan 30% disambungkan ke grid tumbuhan untuk penjanaan kuasa (1 tan stim menghasilkan 0.9kwh Haba sisa dari penyejukan bahan dalam bahagian suhu sederhana (80 ~ 120 darjah) digunakan untuk memanaskan bahan mentah melalui penukar haba plat. Sebagai contoh, memanaskan alkilbenzena dari 25 darjah hingga 60 darjah dapat mengurangkan penggunaan tenaga pemanas elektrik sebanyak 35%; Pada masa yang sama, haba yang berlebihan digunakan untuk memanaskan ruang tamu, menggantikan dandang arang batu. Unit sulfonasi dengan output tahunan 100, 000 tan menjimatkan 2.1 juta yuan dalam kos stim. Haba sisa dari air penyejuk di bahagian suhu rendah (30 ~ 50 darjah) sebelum ini dilepaskan secara langsung, tetapi kini pulih ke sistem pemanasan tangki melalui penukar haba paip haba untuk mengekalkan suhu lebur sulfur (130 ~ 140 darjah), mengurangkan penggunaan tenaga pemanasan elektrik sebanyak 25%.

 

2.4 Teknologi Pam Haba: Pengaktifan Deep of Rendah Suhu Sisa Panas
Untuk sejumlah besar haba sisa suhu rendah (3 0 ~ 50 darjah) Semasa proses penyejukan produk sulfonasi, pam haba sumber air + Lithium Bromide Penyerapan Unit Penyelesaian Gabungan digunakan untuk meningkatkan gred haba sisa hingga 70 darjah untuk pemanasan air proses. Sistem pam haba menggunakan larutan etilena glikol sebagai medium, dan menimbulkan suhu penyejatan (35 darjah) ke suhu pemeluwapan (75 darjah) melalui pemampat. Nisbah kecekapan tenaga (COP) boleh mencapai 4.5, iaitu, 1kWh elektrik boleh digunakan untuk mengangkut 4.5kWh haba, iaitu 78% penjimatan tenaga berbanding pemanasan elektrik tradisional. Setelah digunakan di kilang surfaktan, penggunaan tenaga pemanasan 200m³\/d proses air dari 20 darjah hingga 60 darjah dikurangkan dari 12, 000 kWh hingga 2,600kWh, menjimatkan 380, {21}} yuan dalam bil elektrik setiap tahun. Di samping itu, sistem pam haba dilengkapi dengan modul peraturan beban pintar, yang secara dinamik menyesuaikan kekerapan pemampat mengikut beban pengeluaran. Pada beban yang rendah, COP kekal di atas 4.0, mengelakkan masalah kecekapan pengurangan peranti pemulihan haba sisa tradisional di bawah keadaan operasi yang berubah -ubah. Teknologi ini bukan sahaja mengurangkan penggunaan tenaga fosil, tetapi juga mengurangkan tekanan sumber air dengan mengurangkan penggunaan air yang beredar penyejukan (kadar penjimatan air sebanyak 15%), dan telah menjadi standard utama proses sulfonasi hijau.

 

 

3. Pengurusan pintar dan digital

 

3.1. Pemantauan dalam talian dan kawalan automatik
Pemantauan masa nyata bagi pelbagai parameter: Pasang probe spektroskopi inframerah (NIRS) yang hampir inframerah untuk mengukur nilai asid, warna (APHA) dan kandungan minyak bebas asid sulfoni dalam talian, mengemas kini data setiap 5 minit, dan secara automatik menyesuaikan jumlah suntikan alkali (pautan neutralisasi) melalui 9.
Model Ramalan AI: Berdasarkan data pengeluaran sejarah, model rangkaian saraf dilatih untuk meramalkan parameter proses optimum (seperti kepekatan dan suhu reaksi) di bawah bahan mentah dan musim yang berbeza. Selepas permohonan oleh perusahaan tertentu, kekerapan pelarasan proses dikurangkan sebanyak 60%, dan penggunaan tenaga per unit produk dikurangkan sebanyak 8%.

 

3.2. Sistem penyelenggaraan ramalan
Sensor getaran dan monitor kakisan dipasang di bahagian utama seperti tiub filem dan injap yang jatuh. Data dianalisis melalui algoritma pembelajaran mesin untuk memberi amaran mengenai risiko skala atau kakisan 7 hari lebih awal. Sebagai contoh, kilang mengurangkan downtime yang tidak dirancang dari 45 jam setahun hingga 12 jam melalui sistem ini, dan peningkatan penggunaan kapasiti sebanyak 5%.

 

4. Proses Hijau dan Kawalan Kos


4.1. Peredaran asid sisa dan pemulihan sumber
Rawatan asid sisa membran: Penapisan membran seramik (saiz pori 50nm) + membran nanofiltrasi (cutoff berat molekul 200da) proses gabungan digunakan untuk memisahkan dan memulihkan lebih daripada 90% asid sulfurik (kepekatan lebih besar Kaedah peneutralan tradisional, sambil mengurangkan pelepasan sisa berbahaya.
Penggunaan sumber gas ekor: Gas ekor sulfonasi (mengandungi SO₂, SO₃) diluluskan ke dalam kaedah alkali ganda (NaOH+Caco₃) menara basuh untuk menghasilkan gipsum (caso₄・ 2H₂O) sebagai bahan mentah bahan binaan. Setiap tan gas ekor yang dirawat boleh menghasilkan 0. 8 tan gipsum sebagai produk sampingan, menghasilkan pendapatan tambahan kira-kira 200 yuan.
4.2. Transformasi bahan mentah berasaskan bio dan rendah
Gunakan metil ester minyak sawit (PME) untuk menggantikan alkilbenzena berasaskan petroleum, dan menghasilkan surfaktan berasaskan bio (MES) selepas sulfonasi, mengurangkan kos bahan mentah sebanyak 12% (kerana bahan mentah berasaskan bio menikmati subsidi dasar), sementara meningkatkan kemerosotan produk kepada lebih daripada 95%.

 

5. Pengoptimuman Operasi dan Pengurusan


5.1. Latihan Pekerja dan Operasi Standard
Mewujudkan sistem latihan simulasi maya untuk mensimulasikan proses pengendalian keadaan yang tidak normal (seperti kebocoran SO₃ dan reaktor overpressure), meningkatkan kelajuan tindak balas kecemasan pengendali, dan memendekkan masa pengendalian kemalangan dari 30 minit hingga kurang dari 10 minit.
Melaksanakan pengurusan "tetingkap proses", termasuk parameter utama (seperti turun naik kepekatan SO₃ ± 0.


5.2. Pengoptimuman Kerjasama Rantaian Bekalan
Menandatangani perjanjian jangka panjang dengan pembekal sulfur untuk menggunakan pengangkutan saluran paip dan bukannya tong untuk mengurangkan kos pengangkutan sebanyak 20%; Pada masa yang sama, membina tangki simpanan belerang (kapasiti lebih besar daripada atau sama dengan 10 hari) berhampiran peranti untuk mengelakkan risiko turun naik harga pasaran.
Menggalakkan model "sifar inventori", berhubung dengan keperluan pelanggan hiliran melalui Internet Perkara, secara dinamik menyesuaikan pelan pengeluaran, mengurangkan backlog inventori produk siap, dan meningkatkan perolehan modal sebanyak 18%.

 

 


Barangan yang berkaitan