认识实习报告
实习名称:精细化工认识实习报告姓名:许院(系):材料与化学工程学院专业班级:精细化工13-01学号:70142指导教师:朱XX实习单位:公司
公司实习成绩:
实习时间:20__年9月9日至20__年9月9日
第一章前言
第二章参观公司
一、概述
二、参观化妆品生产过程和原理
三、生产工艺流程图
第三章参观公司
一、概述
二、烷基苯磺化的定义
三、磺化过程与原理
四、香皂的生产过程
第四章实习感想
第一章前言
短短的一天实践与实习使我受益匪浅。生产实习是我们学习的一个重要环节,因为它是理论,实验与生产的衔接通过实习实践才能把课堂上所学的知识用于生产中去,同时也能了解到生产过程与实验的差别。生产实习增加我们对生产企业的了解,是我们掌握工艺流程,设备,管理设施,设备检修及其他许多细节方面的知识,使专业知识得到进一步的理解与提高。为我们今后走入工作岗位打下了良好的基础。
本次实习在公司和公司。共参观了冰美人化妆品生产工艺和公司的磺化和制皂三个生产车间。期间分组进行,更能细致的学习与实践。通过生产实习了解到企业的生产不仅与技术有关,更是市场的体现,其中涉及了市场需求、原料、人力成本、行业竞争以及市场宣传等各个方面。体现了产品大规模生产的各种要求。在实习过程中对设备的了解是非常重要的,在学校学习虽然老师对各种设备都有讲解,但是对于设备并没有一个直观的认识,实习过程中对各种设备使我们有了更感性的认识,了解到各种设备的工作方式,安装位置及要求,以及生产过程的技术参数等等。这就使我们的课堂知识得到进一步的融会贯通,同时这也弥补了教学过程中的知识盲点,弥补以前学习的不足,为今后的专业课学习与专业课设计及毕业设计打下良好的基础。
第二章参观冰美人化妆品有限责任公司
冰美人,集团旗下的主力品牌,诞生于20__年,总部上海。10年来专注于美妆业行业,凭借雄厚的经济实力,先进规范的管理制度,忠诚守业的企业形象,已发展成为集研发、生产、销售、培训、服务为一体的大型集团化企业。在上海、郑州拥有两所大型研发生产基地。
自成立以来,冰美人先后与法国、韩国等世界级科研机构和原料供应商合作,引进国际顶尖的科研技术力量和生产设备,产品更具国际化高品质,品牌竞争力显著增强。本着“永远比同行领先半步”的经营思想,加盟销售网络已达8000余家,遍布全国三十多个省、市、自治区、直辖市,同时也将最优质的产品和最贴心的服务送到亿万消费者手中。
公司始终坚持以市场为导向,把握市场格局,创新营销模式,调整产品体系,连续10年保持高速增长令行业瞩目,已逐渐成长为中国化妆品行业最具影响力、最具发展潜力的集团化企业。如今,冰美人正以国际化品牌运营为战略方针,在创新中求发展,朝着“创中国人自己的国际品牌”这一宏伟目标奋力迈进,实现品牌腾飞梦想。
公司,公司注册资本58(万元),公司的办公地址位于国家服务业综合改革试点城市,以新郑国际机场为中心的郑州,河南郑州XX,本公司有最好的产品和专业的销售和技术团队,为客户提供最好的产品、良好的技术支持、健全的售后服务,公司是郑州化妆品厂行业知名企业
二、参观化妆品生产过程
我们到化妆品厂后分成三批进行参观,郑州XX公司人力资源部的赵为我们讲解:集团自成立以来,先后与法国、韩国等世界级科研机构和原料供应商合作,引进国际顶尖的科研技术力量和生产设备,产品更具国际化高品质,品牌竞争力也显著增强,多次获得国家、省、市等各级单位授予的荣誉称号。集团的加盟销售网络已达5000余家,遍布全国三十多个省、市、自治区、直辖市,同保证了最优质的产品和最贴心的服务送到亿万消费者手中。公司始终坚持以市场为导向,把握市场格局,创新营销模式,调整产品体系,连续10年保持高速增长令行业瞩目,已逐渐成长为中国化妆品行业最具影响力、4
最具发展潜力的集团化企业。听到这里还是不免为之惊叹,相较从视觉角度来上来说,这个占地并不大的企业有这样完善严谨的工作、销售体系,把企业由小做大,这是需要什么样的精神呢!化妆品随着人类社会的发展,逐渐占领人类日常生活空间,许多女人们不惜花费巨大的时间和精力来保养自己,男人们亦是如此。护肤品在如今的市场中的影响巨大,像比较出色化妆品公司有法国的奈尔、美国的XX、XX、XX、XX、法国的兰蔻、XX、XX、娇和日本的资生堂,这些世界一级化妆品公司生产的护肤品普遍受到大家的追捧。当看到冰人的生产车间时,印象比较深刻的就是要穿戴好专门的工作服,避免在参观过程中代入细菌。在技术员带领下我们一路走来,看到了冰美人先进的生产设备,化验设备和员工积极认真的工作态度,大家也情绪高涨,更加仔细的观摩学习。参观完车间,我们了解到集团全公司和全体员工这10年来的变化和进步,表达了对未来目标的肯定和期许。如今的集团正以国际化品牌运营为战略方针,在创新中求发展,朝着“创中国人自己的国际品牌”这一宏伟目标奋力迈进,实现品牌腾飞梦想!希望集团在不断进步的基础上更进一层楼!结束了这一次的见习。
(一)生产程序
(1)乳化体的制备:
在实际生产过程中,有时虽然采用同样的配方,但是由于操作时温度、乳化时间、加料方法和搅拌条件等不同,制得的产品的稳定度及其他物理性能也会不同,有时相差悬殊。因此根据不同的配方和不同的要求,采用合适的配制方法,才能得到较高质量的产品。
(2)油相的制备:
将油、脂、蜡、乳化剂和其他油溶性成分加入夹套溶解锅内,开启蒸汽加热,在不断搅拌条件下加热至70-75℃,使其充分熔化或溶解均匀待用。要避免过度加热和长时间加热以防止原料成分氧化变质。容易氧化的油分、防腐剂和乳化剂等可在乳化之前加入油相,溶解均匀,即可进行乳化。
(3)水相的制备:
先将去离子水加人夹套溶解锅中,水溶性成分如甘油、丙二醇、山梨醇等保湿剂,碱类,水溶性乳化剂等加人其中,搅拌下加热至90-100℃,维持20min灭菌,然后冷却至70~80℃待用。如配方中含有水溶性聚合物,应单独配制,5
将其溶解在水中,在室温下充分搅拌使其均匀溶胀,防止结团,如有必要可进行均质,在乳化前加入相。要避免长时间加热,以免引起粘度变化。为补充加热和乳化时挥发掉的水分,可按配方多加3%~5%的水,精确数量可在第一批制成后分析成品水分而求得。
乳化和冷却:
上述油相和水相原料通过过滤器按照一定的顺序加入乳化锅内,在一定的温度(如70-80℃)条件下,进行一定时间的搅拌和乳化。乳化过程中,油相和水相的添加方法(油相加入水相或水相加入油相)、添加的速度、搅拌条件、乳化温度和时间、乳化器的结构和种类等对乳化体粒子的形状及其分布状态都有很大影响。均质的速度和时间因不同的乳化体系而异。含有水溶性聚合物的体系、均质的速度和时间应加以严格控制,以免过度剪切,破坏,聚合物的结构,造成不可逆的变化,改变体系的流变性质。如配方中含有维生素或热敏的添加剂,则在乳化后较低温下加入,以确保其活性,但应注意其溶解性能。乳化后,乳化体系要冷却到接近室温。卸料温度取决于乳化体系的软化温度,一般应使其借助自身的重力,能从乳化锅内流出为宜。当然也可用泵抽出或用加压空气压出。冷却方式一般是将冷却水通人乳化锅的夹套内,边搅拌,边冷却。冷却速度,冷却时的剪切应力,终点温度等对乳化剂体系的粒子大小和分布都有影响
必须根据不同乳化体系,选择最优条件。特别是从实验室小试转人大规模工业化生产时尤为重要。
(4)陈化和灌装:
一般是贮存陈或几天后再用灌装机灌装。灌装前需对产品进行质量评定,质量合格后方可进行灌装。
乳化原理图和设备:
(二)乳化剂的加入法
(1)乳化剂溶于水中的方法:
这种方法是将乳化剂直接溶解于水中,然后在激烈搅拌作用下慢慢地把油加入水中,制成油/水型乳化体。如果要制成水/油型乳化体。那么就继续加人油相,直到转相变为水/油型乳化体为止,此法所得的乳化体颗粒大小很不均匀,因而也不很稳定。
(2)乳化剂溶于油中的方法:
将乳化剂溶于油相(用非离子表面活性剂作乳化剂时,一般用这种方法),有2种方法可得到乳化体。
①乳化剂和油脂的混合物直接加入水中形成为油/水型乳化体。
②将乳化剂溶于油中,将水相加入油脂混合物中,开始时形成为水/油型乳化体,当加入多量的水后,粘度突然下降,转相变型为油/水型乳化体。这种制备方法所得乳化体颗粒均匀,其平均直径约为0.5цm,因此常用此法。
(3)乳化剂分别溶解的方法:
这种方法是将水溶性乳化剂溶于水中,油溶性乳化剂溶于油中,再把水相加人油相中,开始形成水/油型乳化体,当加人多量的水后,粘度突然下降,转相变型为油/
水型乳化体。如果做成W/O型乳化体,先将油相加入水相生成O/W型乳化体,再经转相生成W/O型乳化体。这种方法制得的乳化体颗粒也较细,因此常采用此法。
(4)初生皂法:
用皂类稳定的O/W型或W/O型乳化体都可以用这个方法来制备.将脂肪酸类溶于油中,碱类溶于水中,加热后混合并搅拌,2相接触在界面上发生中和反应生成肥皂,起乳化作用。这种方法能得到稳定的乳化体。例如硬脂酸钾皂制成的雪花膏,硬脂酸胺皂制成的膏霜、奶液等。
(5)交替加液方法:
在空的容器里先放人乳化剂,然后边搅拌边少量交替加入油相和水相。这种方法对于乳化植物油脂是比较适宜的,在食品工业中应用较多,在化妆品生产中此法很少应用。以上几种方法中,第1种方法制得的乳化体较为粗糙,颗粒大小不均匀,也不稳定;第2、第3、第4种方法是化妆品生产中常采用的方法,其中第2、第3种方法制得的产品一般讲颗粒较细,较均匀,也较稳定,应用最多。
(三)转相的方法
所谓转相的方法,就是由O/W(或W/O)型转变成W/O(或O/W)型的方法。在化妆品乳化体的制备过程中,利用转相法可以制得稳定且颗粒均匀的制品。
(1)增加外乡的转相法:
当需制备一个O/W型的乳化体时,可以将水相慢慢加入油相中,开始时由于水相量少,体系容易形成W/O型乳液。随着水相的不断加入,使得油相无法将这许多水相包住,只能发生转相,形成O/W型乳化体。当然这种情况必须在合适的乳化剂条件下才能进行。在转相发生时,一般乳化体表现为粘度明显下降,界面张力急剧下降,因而容易得到稳定,颗粒分布均匀且较细的乳化体。
(2)降低温度的转相法:
对于用非离子表面活性剂稳定的O/W型乳液,在某一温度点,内相和外相将互相转化,变型成为W/O乳液,这一温度叫做转相温度。由于非离子表面活性剂有浊点的特性,在高于浊点温度时,使非离子表面活性剂与水分子之间的氢键断裂,导致表面活性剂的HLB值下降,即亲水力变弱,从而形成W/O型乳液;当温度低于浊点时,亲水力又恢复,从而形成O/W型乳液。利用这一点可完成转相。一般选择浊点在50-60℃左右的非离子表面活性剂作为乳化剂,将其加入油相中,然后和水相在80℃左右混合,这时形成W/O型乳液。随着搅拌的进行乳化体系降温,当温度降至浊点以下不进行强烈的,乳化粒子也很容易变小。
(3)加入阴离子表面活性剂的转相方法:
在非离子表面活性剂的体系中,如加入少量的阴离子表面活性剂,将极大地提高乳化体系的浊点。利用这一点可以将浊点在50-60℃的非离子表面活性剂加入油相中,然后和水相在8013左右混合,这时易形成W/O型的乳液,如此时加入少量的阴离子表面活性剂,并加强搅拌,体系将发生转相变成O/W型乳液。在制备乳液类化妆品的过程中,往往这3种转相方法会同时发生。如在水相加入十二烷基硫酸钠,油相中加入十八醇聚氧乙烯醚(EOl0)的非离子表面活性剂,油相温度在80-90℃,水相温度在60℃左右。当将水相慢慢加入油相中时,体系中开始时水相量少,阴离子表面活性剂浓度也极低,温度又较高,便形成了W/O型乳液。
随着水相的不断加入,水量增大,阴离子表面活性剂浓度也变大,体系温度降低,便发生转相,因此这是诸因素共同作用的结果。应当指出的是,在制备O/W型化妆品时,往往水含量在70%-80%之间,水油相如快速混合,一开始温度高时虽然会形成W/O型乳液,但这时如停止搅拌观察的话,会发现往往得到一个分层的体系,上层是W/O的乳液,油相也大部分在上层,而下层是O/W型的。这是因为水相量太大而油相量太小,在一般情况下无法使过少的油成为连续相而包住水相,另一方面这时的乳化剂性质又不利于生成O/W型乳液,因此体系便采取了折中的办法。总之在需要转相的场合,一般油水相的混合是慢慢进行的,这样有利于转相的仔细进行。而在具有胶体磨、均化器等高效乳化设备的场合,油水相的混合要求快速进行。
(四)低能乳化法
在通常制造化妆品乳化体的过程中,先要将油相、水相分别加热至75~95℃,然后混合搅拌、冷却,而且冷却水带走的热量是不加利用的,因此在制造乳化体的过程中,能量的消耗是较大的。如果采用低能乳化,大约可节约50%的热能。低能乳化法在间歇操作中一般分为2步进行。第1步先将部分的水相(B相)和油相分别加热到所需温度,将水相加入油相中,进行均质乳化搅拌,开始乳化体是W/O型,随着B相水的继续加入,变型成为O/W型乳化体,称为浓缩乳化体。第2步再加入剩余的一部分未经加热而经过紫外线灭菌的去离子水(A相)进行稀释,因为浓缩乳化体的外
相是水,所以乳化体的稀释能够顺利完成,此过程中,乳化体的温度下降很快,当A相加完之后,乳化体的温度能下降到50~60C。这种低能乳化法主要适用于9
制备O/W型乳体,其中A相和B相水的比率要经过实验来决定,它和各种配方要求以及制成的乳化体稠度有关。在乳化过程中,例如选用乳化剂的HLB值较高或者要乳状液的稠度较低时,则可将B相压缩到较低值。
低能乳化法的优点:
①A相的水不用加热、节约了这部分热能;
②在乳化过程中,基本上不用冷却强制回流冷却,节约了冷却水循环所需要的功能;
③由75-95℃冷却到50-60℃通常要占去整个操作过程时间的一半,采用低能乳化大大节省了冷却时间,加快了生产周期。大约节约整个制作过程总时间的三分之一到二分之一
④由于操作时间短,提高了设备利用率;
⑤低能乳化法和其他方法所制成的乳化体质量没多大差别。
乳化过程中应注意的问题:
①B相的温度,不但影响浓缩乳化体的粘度,而且涉及到相变型,当B相水的量较少时,一般温度应适当高一些;
②均质机搅拌的速率会影响乳化体颗粒大小的分布,最好使用超声设备、均化器或胶体磨等高效乳化设备;
③A相水和B相水的比率(见下表-1)一定要选择适当,一般,低粘度的浓缩乳化体会使下一步A相水的加入容易进行。
三、生产工艺流程图
按工艺要求在水相锅中投入称好的水相类原料,搅拌加热到80℃,在油相锅中投入称好的油相类原料于85℃完全溶解。将乳化锅预热至60~70℃,抽真空吸入水相及油相,均质搅拌,冷却至45℃加入香精及添加物,搅拌至均匀后出料。半成品检验合格后灌装,成品检验合格后入库。
第三章参观公司
公司原名学厂,位于郑州市黄河西XX,始建于19__年,是我国第一个五年计划165个重点建设项目之一,是当时河南省最大的食用植物油、香皂、合成洗涤剂生产企业。20__年9月份经改制分流成立公司,原位于司厂内,为了企业长期稳定发展,公司总投资8500万元,在荥阳市建设路征地41840平方米,进行整体搬迁。现位于河南省荥阳市曹李村建设路与京城路交叉口西南角,占地面积41840平方米,用地性质属于工业用地。重专业从事各类洗化用品及表面活性剂的研究、生产和销售,点发展中高档香皂、洗衣皂、液体洗涤剂等产品,生产能力为年产5万吨洗涤用品,副产品甘油3000吨/年,目前河南省最大的日化企业。
公司十分重视产品质量和售后服务,一直本着“以人为本、以诚取信、以质取胜、以新争天下”的质量方针和“正正直直做人,踏踏实实做事”的企业精神。凭借“先进的设备、专业的团队和完善的管理体系”,本着“信誉、品质、服务、高效”的宗旨,使本公司在这日新月异的经济大潮中已逐步成长为一个品牌卓越的企业。公司按照现代企业管理制度,现在公司形成了“事事有标准,人人有专责”的制度。
整体搬迁工程属于迁扩建项目,原有设备大部分搬至新厂继续使用,部分老化设备淘汰,为扩大生产新购部分设备。主要设备分为炼油设备、皂化设备、制皂设备、洗洁精设备、甘油设备。总投资1亿元,主要建设成型包装车间、皂化炼油车间、洗涤精车间、污水处理站和办公楼等配套设施,年生产XX尔香皂、透明皂、洗发水、护发素和中州肥皂、透明皂、洗洁精等产品5万吨,副产品甘油3000吨,建设周期为10个月。项目建成投产后,年产值可达3亿元,上缴利税500万元,可安排劳动力500余人。
主营:香皂;洗衣皂;洗洁精;洗手液;洗衣液;洗发露;护发素;沐浴液公司有一支技术力量雄厚的专业人才队伍,有一套严格的质量管理体系,多年来,公司先后与皂厂、皂厂、一厂、公司、公司、公司等多家客户进行OEM合作,受到广认识实习报告3泛好评。
公司现有“乐尔”、“中州”两个河南省著名商标,“百邦”、“嵩山”、“香嵩山”、“众兴”等知名品牌。产品主要有乐尔香皂、乐尔透明皂、乐尔增白皂、中州透明皂、中州增白皂、中州肥皂、中XX、百邦洗衣液、乐尔洗衣液、乐尔系列化妆品、众兴磺酸和AES等系列表面活性剂、精甘油等品种。
在全国有广大的市场,在消费者中有个较高的知名度,近年又推出了娇娃博士系列化妆品,百邦系列高档洗化品,众兴系列表面活性剂等使公司的产品次有新的提升。
从德国、意大利引进的先进生产的乐尔香皂,皂型独特、香气芬芳、留香持久、泡沫丰富;生产的各型冷冻打印或单刀滚印切块透明皂,天然环保、超强去污;护肤、洗护发化妆品系列,保湿、柔顺、天然、抑菌,对皮肤和毛发有很好的护理作用餐洗、液洗系列,洁净清爽、洗护合一肥皂系列、洗衣粉、工业甘油等,价廉物美,经济实用;表面活性剂系列,设备先进、品质稳定、用于广泛。二、烷基苯磺化的定义
磺基与烃基包括芳基)相连接而成的一类有机化合物。通式R-C6H4-SO3H,式中R为烃基。十二烷基苯磺酸钠(LAS)是一类应用非常广泛的阴离子表面活性剂。外观为白色或微黄色粉末,具有去污、湿润、发泡、乳化、分散、凝聚、脂脱墨等性能,可直接用于配制民用或工业用洗涤用品,已成为合成洗涤剂活性物的主要产品。分子式:C12H25C6H4SO3Na分子量:348.48结构式:认识实习报告4磺酸大多是合成产品,只有β-氨基乙磺酸NH2-CH2-CH2-SO3H等少数几种磺酸存在于自然界。磺酸基团为一个强水溶性的强酸性基团,磺酸都是水溶性的强酸性化合物。芳香族磺酸分子中的磺酸基团可被羟基、氰基所取代,是制备酚、腈的中间体。磺酸可由芳香烃的磺化反应,或硫醇的氧化反应制备。甲磺酸可作酯化、水解和烷基化的催化剂。长链的磺酸的钠盐如n-C11H23-CH2是一类能抗硬水的洗涤剂。很多染料分子中的磺酸基团可使有颜色的化合物具有水溶性。十二烷基苯磺酸钠可作洗涤剂。由磺酸可制得氯化砜,在有机合成中用途很大。磺酸分子中的桹H部分,可被卤原子、氨基等取代。烷基苯磺酸钠是一种黄色油状液体。经纯化后,它可以形成六角形或斜方形薄片状结晶。直链烷基苯磺酸盐简称LSA,它一般由十二个碳组成,平均分子量为323。工业直链烷基苯磺酸钠外观为棕褐色油状粘稠液体,为有机酸。
三、磺化过程与原理
1工艺流程说明:
直馏煤油和氢气经过加氢反应釜,生成饱和烃,在经过分子筛得到直链烷烃,直链烷烃经脱氢反应釜脱氢后,生成十二烯烃,将十二烯烃和苯由供料泵进入烷化器,再将生成的十二烷基苯送入磺化器,与进入磺化器的三氧化硫瞬间发生磺化反应,产物经气液分离器处理后送入老化器,调整反应保持时间再进入水化器生成十二烷基苯磺酸,最后经中和器制得十二烷基苯磺酸钠。尾气经处理后放空。
在燃硫和SO3生成过程中所需的空气首先经过滤以除去杂质,然后由低压鼓
风机11K1压缩。为了除去压缩过程中产生的热量并将水分冷凝,空气由在11V2中的11E3、11E4冷却到5℃,第一级冷却器11E3冷却介质是循环水,第二级冷却器11E4冷却介质是乙二醇水溶液,其运行温度为2℃。
乙二醇溶液通过乙二醇循环泵11P1打入冷却器11E4管束中,然后循环回缓冲罐11V3中。部分乙二醇溶液通过泵11P2由11V3中抽出进入制冷机组11RG1,冷却到-2℃后循环回缓冲罐11V3。
制冷机组11RG1出口乙二醇溶液温度由制冷压缩机组的温度控制阀自动控制。
经冷凝后的空气进入空气干燥器11C1,干燥到露点约在-70℃,露点由在线露点仪ME11.1检测。
硅胶/铝胶干燥器11C1由并联的两个干燥床层组成,其中一个床层在运行时,另一个床层进行再生。每个硅胶/铝胶的干燥床层能力可以满足8小时以上操作。
硅胶/铝胶的再生通过从SO2/SO3冷却器(12E2、12E3、12E5、12E6、12E7)
循环回来的热空气蒸发吸收全部的水分。该股热空气通常的温度是300℃,通过冷空气调温达到再生温度(约170℃)。在没有可用的热空气时(如装置开工),则由再生空气加热器11E1中的蒸汽加热空气进行硅胶/铝胶的再生。
当再生结束后,投用前必须使用冷空气对床层进行冷却。为了不带入水分,采用由闭路循环回来的干空气经再生空气冷却器11E2(冷却介质是水)冷却后,对硅胶/铝胶床层进行冷却。
袋装的块状固体硫磺在熔硫槽24V1中被熔化,然后由液下泵24P1通过过滤器24F1过滤后打入恒位槽25V1,恒位槽25V1带有蒸汽盘管以保持熔硫在最佳温度,所有输送硫磺的管线都带有蒸汽夹套保温以防止硫磺凝固。熔硫经过滤器15
(25F1或25F2)过滤后,由泵25P1或25P2(一用一备)送入燃硫炉。为了保证恒定的温度,确保硫磺的最佳粘度,以达到泵送硫磺的压降最低,泵及相应的管线由0.4MPa饱和蒸汽伴热。
1.1.3.3燃硫和SO3生成。
熔硫与来自干燥塔11C1的干燥空气在燃硫炉12H1中燃烧生成SO2。在开工
时硫磺由电子点火器12H3点燃,一旦硫磺开始燃烧,点火器关闭,硫磺自行燃烧。从燃硫炉中出来的空气与SO2混合气体的温度在650℃左右,体积浓度大约
为7%(v/v)。在到达转化塔12C1的催化剂床层前,SO2气体通过内置冷却器12E2
被冷却到约430℃,该温度是SO2催化氧化为SO3的最佳温度。
转化塔12C1有四个床层的催化剂(五氧化二矾),床层间有四级中间冷却,可以保证每个床层达到适宜的热力学、动力学转化条件——最佳温度范围430~450℃。
从转化塔12C1出来的空气与SO3混合气体温度大约在420℃,必须被冷却到
50~55℃后才能进入磺化反应器16R1。因此,混合气体最终通过三台串联的热交换器12E5、12E6、12E7被冷却,冷却介质为空气。冷却空气来自于风机12K1。
若温度低于380℃,SO2的转化率很小,因此在硫磺进料前,催化剂床层必
须被预热到适宜的温度。
为了快速开工(3~4小时),热量由使用燃料油的预热加热炉12H2提供。在开车预热阶段,12H2产生的热空气被输送到换热器12E2的管程,并加热12C1塔内来自燃硫炉12H1的工艺空气物流来使催化剂床层升温。
为了最大限度的减少不合格品,开车阶段在SO2转化为SO3达到允许的转化
率范围前、停车阶段在SO2转化为SO3的转化率下降过程中,SO3混合气体不能进
入磺化反应器,而是由SO3吸收罐39V1吸收。
影响产品质量的主要工艺参数是有机物/SO3摩尔比。有机物/SO3摩尔比控
制系统主要由质量流量计FE16.3和FE16.4来实现。
SO3浓度是另一个影响磺化产品质量的重要工艺参数。可以通过用空气稀释
SO3气体的方式使SO3的气浓达到2.5%~7%(体积浓度)。
磺化反应器还有一个应急系统,在出现有机物进料突然切断(如停电)时自动切断SO3进料并用压缩空气压缩物料冲洗反应器。为了避免在需要清理反应
器时影响产品质量,用储存在16V3中的压缩空气压缩物料冲洗和替代反应器中16
的气体和液体物料。
烷基苯磺酸的老化是在由老化罐39V1、循环泵39P1、温度控制冷却器39E1组成的回路中完成,停留时间为0~2小时。
烷基苯磺酸水解过程在由循环泵39P2、冷却器39E2组成的系统中实现。39单元的操作特点是在开工、停工、切换产品时,用烷基苯吸收SO3气体。
通过烷基苯进行SO3的吸收的优点显著,吸收SO3气体后生成有价值的表面活性
剂(LAS),而不是通过传统的SO3吸收塔产生副产品硫酸。特别是在装置需要频
繁开车时,可以使膜式反应器中的不合格产品的生成降至最低或完全排除。
此单元为一釜式不锈钢容器(配有在液体中均匀分配SO3气体的喷嘴),同
时还配有循环/混合/冷却回路。
烷基苯磺酸的水解用水由16P3B提供,通过39P2进行,产品经换热器39E2进入储罐。
为了达到在开工/停工时本单元用于SO3吸收的目的,由新鲜烷基苯罐39V2
提供烷基苯,通过阀KV39.5的调节烷基苯进入老化罐39V1。新鲜烷基苯通过老化罐39V1循环,SO3通过气动阀KV16.6和KV16.5转换至39V1被烷基苯吸收。
1.1.3.7尾气处理
从磺化单元来的尾气在排放到大气之前必须经过处理,以除去可能含有的微量有机物和未转化的SO2与SO3。有机悬浮物和部分SO3通过静电除雾器(ESP)
14F1收集。静电除雾器内,在电极和排放管之间存在的高电压,使尾气中的液体杂质带电。由于杂质与管线带有相反电荷,因此被吸引到管壁上。并结合成液滴落到静电除雾器底部,聚集后的产物连续的排放到外部的桶中,以避免凝固在静电除雾器中。排放管应带有虹吸管或水封,以避免尾气外泄。由风机12K1提供的空气,经换热器14E1加热后,用于吹扫绝缘电极元件,以保持其清洁。
含有未转化的SO2和残留的SO3的尾气在填料塔14C1内进行处理,塔内填加
水和苛性钠,碱洗塔内气体通过填料与碱溶液逆向接触,尾气中的SO2和SO3与碱液反应,生成亚硫酸钠和硫酸钠。在循环泵14P1的出口管线上安装有PH计AE14.1。操作员通过自动阀HV14.1,可将碱溶液送至亚硫酸盐氧化单元(18单元),保证碱液浓度的稳定。
在亚硫酸盐氧化塔18C1液位(LAHH18.1,信号来自液位变送器LT18.1)超高时,HV14.1阀自动关闭,循环溶液中亚硫酸钠/硫酸钠的浓度大约为10~15%17
(重量百分比)。如果浓度较低,溶液防沫效果差;如果浓度较高,盐类有沉淀趋势,附着在塔内导致压力降增大。氢氧化钠溶液的进料根据亚硫酸溶液的PH值自动调节。在SO2含量低于5ppm和SO3含量低于15ppm时,尾气用水洗涤后排
放到大气中。
洗涤后的碱溶液通过气动阀HV14.1送到亚硫酸盐氧化塔18C1(开/关由操作人员通过PLC控制,当发生高限报警LAHH18.1时,阀门自动关闭,液位指示来自LT18.1),亚硫酸盐在塔18C1(填料塔)与空气逆流氧化,间歇操作。亚硫酸盐氧化周期为8小时,包括氧化物送出界区的时间。
氧化物在离心泵18P1作用下在塔内循环,空气由风机18K1在底部送入。硫酸盐空气氧化百分比大约为90~95%,要到达99%(亚硫酸钠含量低于50ppm),需在循环泵18P1入口管线加入适量氧化剂溶液(NaClO/H2O2)。
2主要参数:
烷基化反应采用三氯化铝为催化剂,反应压力0.6~0.8MPa,温度30~40℃,苯与烯烃的摩尔比约为10。大量过量的苯不但可以减少二烷基苯的生成,还可进行脱烷基反应,使已经生成的二烷基苯重新变成单烷基苯,提高单烷基苯的收率。一般收率多在90%左右。副产物主要是重质烷基苯和聚合物,还有少量的轻质气体。三氧化硫在进入磺化器之前被干燥的空气稀释至浓度为3%~5%,其目的是为了控制反应速度,减小因为反应速度带来的缺陷。烷基苯与三氧化硫的摩尔比1:1.03~1.05,反应温度控制在25℃,不超过30℃。将氢氧化钠配成10%的溶液,通入中和器中,将pH控制在7~8,中和器中需要不断地搅拌,且将温度控制在40~50℃。
艺原理:
熔硫与干燥的空气燃烧生成SO2,SO2在催化剂的作用下生成SO3;SO3和有机
物料(烷基苯)在多管膜式反应器中发生磺化反应,生成磺酸。尾气使用碱液吸收,生成亚硫酸盐,之后通入空气氧化,生成硫酸盐,达到排放标准。
1.1.2.2反应方程式:(1)烷基苯磺化反应
磺化反应机理:
在磺化反应器中,气体三氧化硫和液体烷基苯顺流接触,发生磺化反应,生成烷基苯磺酸。磺化反应的特性如下:
a、三氧化硫与烷基苯之间的反应几乎是瞬间反应;
b、发生平行反应或连续反应,特别是在温度较高时;c、反应为强放热反应;
d、烷基苯磺酸的粘度远高于烷基苯的粘度。
用气体三氧化硫作磺化剂磺化烷基苯生成烷基苯磺酸,反应式如下:RC6H5+2SO3→RC6H4SO2OSO3H(快)(烷基苯)(焦磺酸)
RC6H4SO2OSO3H+RC6H5→2RC6H4SO3H(慢ΔH=-170kJ/mol)
磺化反应器中还存在着两种副反应,形成磺酸酐和砜。它们的反应式如下:RC6H4SO2OSO3H+RC6H4SO3H→RC6H4SO2OSO2C6H4R+H2SO4(焦磺酸)(磺酸)(磺酸酐)RC6H4SO2OSO3H+RC6H5→RC6H4SO2C6H4R+H2SO4(焦磺酸)(烷基苯)(砜)磺酸酐在老化和加水稳定中逐步转变成磺酸:
老化阶段RC6H4SO2OSO2C6H4R+H2SO4+RC6H5→3RC6H4SO3H(磺酸酐)(磺酸)
加水稳定时RC6H4SO2OSO2C6H4R+H2O→2RC6H4SO3H(磺酸酐)(磺酸)
但是砜是一种结构很稳定的化合物,不易被分解,在产品中将作为游离油的一部分存在。
烷基苯磺化为强烈放热反应,放热量为-170kJ/mol。
烷基苯磺化时除上述两个主要副反应外,还会形成极少量的二磺酸、烯烃、氧化产品和其它有色产品。
原料中水份的存在会与三氧化硫反应生成硫酸,空气中的微量水份在三氧化硫发生工段形成的硫酸也部分进入磺化产品中。(2)其他反应方程式
SO3生成:S+O2→SO2
SO2+1/2O2→SO3
尾气处理:SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O
SO3+2NaOH→Na2SO4+H2O
亚硫酸盐氧化:Na2SO3+1/2O2→Na2SO4
在烷基化的过程中,常用的方法有以下几种:丙烯齐聚法、石蜡裂解法(乙烯齐格勒聚合法)、脱氢法1、丙烯齐聚法
1.1生产原理:4CH3CH=CH2----->CH3(CH2)8CH=CH2
1.2原料:苯烯,苯,无水三氯化铝1.3工艺过程:
1.4设备:聚合反应釜、烷化器1.5优点:热稳定好,去污强,价格便宜1.6缺点:不易生物降解,造成环境污染2、石蜡裂解法
2.1生产原理:石蜡裂解是在高温条件下使石蜡分子中的c-c键断裂,从而制得低沸点烃类的热反应,分离得到十二烯烃,再与苯烷化得到十二烷基苯。2.2原料:石蜡、苯、无水三氯化铝2.3工艺过程
α-烷基苯
2.4设备:裂解反应釜、聚合反应釜、烷化器
2.5优点:工序较短,产品性能良好。
2.6缺点:过程错综复杂,副反应多(包括迭合、缩合、脱氢、异构化、环化和芳构化)。
3、煤油加氢法
3.1生产原理:直馏煤油经加氢精制,分子筛脱蜡制得正构烷烃,长链的正构烷烃脱氢生成单烯烃,单烯烃和未脱氢的正构烷烃在催化剂存在下与苯反应生成烷基苯。
3.2原料:煤油、氢气、苯、无水三氯化铝
3.3工艺过程:
3.4设备:加氢反应釜、脱氢反应釜、烷化器
重烷基苯
四、香皂的生产过程
1、肥皂水溶液的性质
肥皂中的钠皂或钾皂是强碱弱酸盐,因此都会在水溶液中发生水解呈弱碱性。RCOONaRCOO—+Na+RCOO—+H2ORCOOH+OH—水解产生脂肪酸与未水解的肥22
皂,形成不溶于水的酸性皂,使肥皂水溶液呈现浑浊。
RCOOH+RCOONa====RCOOHRCOONa
一般,影响肥皂水解的主要因素有:皂液浓度、脂肪酸的相对分子质量和温度。通常皂液浓度越高,水解度越低;脂肪酸的碳链越长,水解度越高;温度越高,水解度越高。但是乙醇等强极性有机溶剂能抑制肥皂的水解,加入乙醇,可得到透明的肥皂水溶液。肥皂在硬水体系中,硬水中的钙、镁离子会与肥皂反应生成不溶于水的钙皂和镁皂,降低肥皂的去污能力。这是限制肥皂使用和发展的主要原因。Ca2++2RCOONa(RCOO)2Ca+2Na+Mg2++2RCOONa(RCOO)2Mg+2Na+肥皂属于阴离子表面活性剂,它同样具备离子型表面活性剂的物理化学性能。但是肥皂的组成不同,表现出的性能有所差异。
2、用于制皂的油脂
(1)制皂对油脂的要求
油脂是制造肥皂的主要原料,它的主要化学组成是脂肪酸甘油酯。油脂的质量直接影响所生产肥皂的质量,如油脂中脂肪酸碳链的长短及饱和程度对肥皂的影响在于:饱和脂肪酸含量高的油脂比较好;饱和度低的油脂因碳链中含有双键易发生氧化、聚合等反应,致使油脂酸败和色泽加深,不适合制皂。一般可依据下列几项指标来选择制皂的油脂。
1.相对密度
(Densityratio)相对密度能反映油脂的分子量及粘度,相对密度大则分子量大,粘度也高。通常液体油脂在20℃,固体油脂在50℃测定相对密度,相对密度在0.887~0.975之间为宜。
2.凝固点(Solidpoint)油脂凝固点对肥皂质量的影响很大,凝固点太高的油脂生产的肥皂易龟裂,泡沫少,去污力差;凝固点太低会影响肥皂的硬度。油脂饱和度愈高,凝固点愈高,反之愈低。油脂饱和度相同时,分子量愈大者,凝固点愈高。制皂选用的油脂,其凝固点在38
~42℃之间为宜。
3、皂基制备的基本原理
皂基(Soapbase)是指含水分约35%的纯质熔融皂,又称净皂(Goodsoap)。它是制造肥皂的半制品,制皂工艺先将油脂制成皂基,然后再经配料调和、挤压、切割、成型等工序得到肥皂成品。
皂化法是将油脂与碱直接进行皂化反应而制取皂基,可用以下化学反应式表示:
CH2OOCR1CH2OHR1COONa
CH2OOCR2+3NaOHCH2OH+R2COONa
CH2OOCR3CH2OHR3COONa
皂化法可分为间歇式和连续式两种生产工艺。间歇式生产是在有搅拌装置的开口皂化锅中完成,因此又称大锅皂化法。这种方法设备投资少,目前仍广泛使用,但生产周期长、效率低。连续皂化法是现代化的生产方式,连续化的设备能使油脂与碱充分接触,在短时间内完成皂化反应,不仅生产效率高而且产品质量稳定。
5、工艺流程图