Innovación y desarrollo del reactor de sulfonación de película multitubular de SO3 de WeixianShumin Li, Chen Li, Gongjian Cai(WEIXIAN NANJING SCIENCE TECHNOLOGY CORP. LTD. Jiangsu Nanjing 201142) Abstracto: Este artículo presenta la innovación y las experiencias de un tipo de reactor de sulfonación de película multitubular de SO3 en su diseño y fabricación. Explica principalmente las relaciones entre el diseño y la fabricación de las partes principales del reactor, la reacción de sulfonación/sulfoácido y el control de calidad, la estabilidad de la producción y la confiabilidad del equipo. Concluye que el reactor de sulfonación de película multitubo SO3 de WEIXIAN es superior a equipos italianos similares, en términos de rendimiento clave y confiabilidad.Palabras clave: Sulfonación de película SO3, reactor de sulfonación de película multitubo, innovación, desarrollo  Prefacio：En marzo de 1995, WEIXIAN diseñó y fabricó de forma independiente en el país una planta piloto de sulfonación de película multitubo de 6 tubos. Su capacidad era de 250 kg/h y probó LAB, BAB, HAB, FA, AEO y α-olefina como materia prima para productos OEM por lotes.A continuación, presentaremos la innovación y el desarrollo de WEIXIAN con respecto al reactor de sulfonación de película multitubo SO3. 1. Los tubos de reacción del reactor de sulfonación de película multitubo SO3Desde 1995, el primer reactor de película de 6 tubos, WEIXIAN siempre sigue mejorando y perfeccionando el diseño y el proceso de fabricación del reactor de sulfonación. Básicamente, la longitud, el diámetro interno y el espesor influyen en la transferencia de calor, la transferencia de material y la velocidad de reacción. Mediante innumerables experimentos, se han obtenido datos óptimos. La tolerancia interna y la diferencia de acabado superficial del tubo del reactor no solo influyen en la transferencia de calor y la transferencia de material, sino que también influyen en la relación molar diferencial de SO3 y material orgánico, que es crucial para el control de dioxano cuando se produce SLES. Entonces, mientras fabricamos un lote de tubos de reacción (normalmente 1000 tubos/lote), nos aseguramos de usar un molde para el trabajo en frío, lo que garantiza que la tolerancia del diámetro interno y externo de cada tubo sea consistente. Luego, los tubos de reacción se colocarán en un horno a 1040 ℃, para eliminar la tensión entre las moléculas debido al trabajo en frío. Para mantener el grado de acabado de la superficie (como el espejo) beneficiándose del trabajo en frío, no debe haber oxígeno en esta condición de 1040 ℃, que es la tecnología de alivio de estrés de aislamiento de oxígeno más avanzada. Abandonamos el método de lijado artificial que no puede hacer que la superficie sea tan suave como un espejo. Con un grado de acabado superficial perfecto, la reacción secundaria se puede reducir de manera efectiva, es crucial en lo que respecta a la disminución del contenido de dioxano en SLES. 2. Cabezal de distribución y boquilla SO3Consulte el Dibujo 1 para ver el cabezal de distribución y la boquilla de SO3. Hay diseños especiales para el cabezal de distribución. El sellado entre el cabezal de distribución y el agua de refrigeración del lado de la carcasa puede aceptar suficiente fuerza de presión, de modo que la carcasa del reactor puede soportar una presión de hasta 0,6 mpa, mientras que la presión del agua de retorno que ingresa al reactor es normalmente ≤0,05 mpa. Eso es por qué el agua de refrigeración reciclada puede transportar con una presión más alta. En cuanto al procesamiento del cabezal de distribución y de las boquillas de SO3, también aseguramos la consistencia y simplificamos la primera puesta en marcha (ver diagrama 1 y 2) y extendemos el intervalo de limpieza del reactor. Especialmente al producir AOS, las optimizaciones disminuyen el límite inferior de operación del reactor. Debido al pequeño volumen de alimentación de α-olefina, la capacidad de distribución y equilibrio de la película líquida del reactor debe aumentarse mientras se opera por debajo del límite de operación más bajo.Diagrama 1 Distribución de la desviación del caudal de calibración del reactor de 37 tubos del sistema ZhitongNo.Desviación del caudalCantidad de tubosGrosor de la junta1Menos de ±1,5％19 tubos2,00 mm2±1,5％～±2,5％13 tubos2,00 mm3＋3.7％1 tubos2,00 mm4－3.6％1 tubos 2,00 mm5－5.2％1 tubos2,00 mm6＋8.8％1 tubos2,00 mm7－6.5％1 tubos2,00 mm Diagrama 2 Distribución de la desviación del caudal de calibración del reactor de 90 tubos del sistema ZhitongNo.Desviación del caudalCantidad de tubosGrosor de la junta1Menos de ±1,5％33 tubos2,00 mm2±1,5％～±2,5％31 tubos2,00 mm3±2,5％～±3,0％13 tubos2,00 mm4±3,0％～±3,5％8 tubos2,00 mm5－4.7％1 tubos 2,00 mm6＋5.6％1 tubos2,00 mm7－8.4％1 tubos2,00 mm8＋7.3％1 tubos2,00 mm9＋8.9％1 tubos2,00 mm Como puede ver en los diagramas anteriores, el procesamiento constante de los cabezales de distribución y las boquillas minimiza la tolerancia de distribución del flujo original de cada tubo de reacción y facilita el ajuste. 3. Cámara de distribución de placa tubular y material orgánicoRespecto a las placas tubulares del reactor tubular 120/144/180, se aumenta el espesor en un 25%. Para aumentar la rigidez, la placa de tubos no se transformaría mucho y se mejoraría la hermeticidad del sellado de SO3. Además, la altura de la cámara de distribución orgánica aumenta entre 8 y 12 mm (consulte el Dibujo 1). Es beneficioso para la distribución de material orgánico del reactor de gran capacidad. Dibujo 1 Dibujo 2  4. El formato de sellado entre el SO3 y la materia orgánicaEl aumento de materia orgánica.la altura de la cámara de distribución y la mejora de la capacidad de soportar la presión de la carcasa se benefician del diseño especial del formato de sellado entre la tuerca de compresión SO3, la placa de tubos 1 y la placa de tubos 2. Como en el Dibujo 1, en la parte superior está el primer sello de la placa de tubos 1, que consiste de una junta en forma de V (teflón especial resistente a la fluencia) y una junta en forma de O (caucho fluorado antioleum). Eso significa doble seguridad, cada uno de ellos asegura el 100% de aislamiento de SO3 de la rosca de tornillo de 1' de la placa tubular y la cámara de distribución de material orgánico. Por lo tanto, el sellado es muy confiable y resolvió el problema de que el sellado de las tuercas de compresión del reactor italiano no es confiable, a veces se oxida y no se puede abrir. Como se muestra en el Dibujo 1, el segundo sello es una junta plano-cóncava de politetrafluoroetileno resistente a la fluencia en forma de Z, que aísla el material orgánico del SO3 en la pared interna de la boquilla. Este diseño especial es eficiente y el par de bloqueo para las cabezas de los tornillos de compresión es solo la mitad del sellado en dos direcciones (que es el de Ballestra, el Dibujo 2 muestra la estructura del cabezal de distribución de Ballestra). Con solo la mitad del par de bloqueo, el Tubesheet 1 tendrá menos deformación, especialmente para reactores de gran capacidad. Resuelve el problema de que después de apretar todas las cabezas de los tornillos de compresión, es posible que la cabeza del primer tornillo se afloje nuevamente. Eso consolida la base de diseño y fabricación de 180, 192 o incluso más reactores tubulares.