Innovation et développement du réacteur de sulfonation à film multitube SO3 de WeixianShumin Li, Chen Li, Gongjian Cai(WEIXIAN NANJING SCIENCE TECHNOLOGY CORP. LTD. Jiangsu Nanjing 201142) Abstrait: cet article présente l'innovation et les expériences d'un réacteur de sulfonation à film multitube de type SO3 dans sa conception et sa fabrication. Explique principalement les relations entre la conception et la fabrication des pièces principales du réacteur, la réaction de sulfonation/sulfoacide, et le contrôle de la qualité, la stabilité de la production et la fiabilité des équipements. Conclut que le réacteur de sulfonation à film multitube SO3 de WEIXIAN est supérieur aux équipements italiens similaires, en termes de performances clés et de fiabilité.Mots clés: Sulfonation de film SO3, réacteur de sulfonation de film multitube, innovation, développement  Préface：En mars 1995, WEIXIAN a conçu et fabriqué de manière indépendante une usine pilote de sulfonation de film multitube à 6 tubes. Sa capacité était de 250 kg/h et a testé LAB, BAB, HAB, FA, AEO et α-oléphine comme matière première pour les produits OEM par lots.Ensuite, nous présenterons l'innovation et le développement de WEIXIAN en ce qui concerne le réacteur de sulfonation à film multitube SO3. 1. Les tubes de réaction du réacteur de sulfonation à film multitube SO3Depuis 1995, le premier réacteur à film à 6 tubes, WEIXIAN continue d'améliorer et de perfectionner le processus de conception et de fabrication du réacteur de sulfonation. Fondamentalement, la longueur, le diamètre interne et l'épaisseur influencent le transfert de chaleur, le transfert de matière et la vitesse de réaction. Par d'innombrables expériences, des données optimales ont été obtenues. La tolérance interne et la différence de finition de surface du tube du réacteur influencent non seulement le transfert de chaleur et le transfert de matière, mais influencent également le rapport molaire différentiel de SO3 et de matière organique, ce qui est crucial pour le contrôle du dioxane lors de la production de SLES. Ainsi, pendant que nous fabriquons un lot de tubes de réaction (normalement 1000 tubes/lot), nous nous assurons d'utiliser un seul moule pour le travail à froid, ce qui garantit que la tolérance de diamètre interne et externe de chaque tube est cohérente. Ensuite, les tubes de réaction seront placés dans un four à 1040℃, pour éliminer la contrainte entre les molécules due au travail à froid. Afin que le degré de finition de surface (comme le miroir) bénéficie du travail à froid, il ne devrait pas y avoir d'oxygène dans cette condition de 1040 ℃, qui est la technologie la plus avancée de soulagement des contraintes d'isolation de l'oxygène. Nous avons abandonné la méthode de ponçage artificiel qui ne peut pas rendre la surface aussi lisse qu'un miroir. Avec un degré de finition de surface parfait, la réaction secondaire peut être réduite efficacement, elle est cruciale en ce qui concerne la diminution de la teneur en dioxane dans le SLES. 2. Tête de distribution et buse SO3Veuillez consulter le dessin 1 pour la tête de distribution et la buse SO3. Il existe des conceptions spéciales pour la tête de distribution. L'étanchéité entre la tête de distribution et l'eau de refroidissement côté coque est capable d'accepter une force de pression suffisante, de sorte que la coque du réacteur peut supporter une pression jusqu'à 0,6 MPa, tandis que la pression de l'eau de retour qui pénètre dans le réacteur est normalement ≤0,05 MPa. C'est pourquoi l'eau de refroidissement recyclée est capable de supporter une pression plus élevée. En termes de traitement de la tête de distribution et de la buse SO3, nous assurons également la cohérence, simplifions la première mise en service au démarrage (voir schéma 1 et 2) et allongeons l'intervalle de nettoyage des réacteurs. Surtout lors de la production d'AOS, les optimisations diminuent la limite inférieure de fonctionnement du réacteur. En raison du faible volume d'alimentation en α-oléfine, la capacité de distribution et d'équilibrage du film liquide du réacteur doit être augmentée tout en fonctionnant sous la limite de fonctionnement inférieure.Diagramme 1 Réacteur à 37 tubes du système Zhitong, première distribution d'écart de débit d'étalonnageNon.Déviation de débitQuantité de tubesÉpaisseur du joint1Moins de ±1,5％19 tubes2.00mm2±1,5％～±2,5％13 tubes2.00mm3＋3.7％1 tubes2.00mm4－3.6％1 tubes 2.00mm5－5.2％1 tubes2.00mm6＋8.8％1 tubes2.00mm7－6.5％1 tubes2.00mm Diagramme 2 Réacteur à 90 tubes du système Zhitong, première distribution de l'écart de débit d'étalonnageNon.Déviation de débitQuantité de tubesÉpaisseur du joint1Moins de ±1,5％33 tubes2.00mm2±1,5％～±2,5％31 tubes2.00mm3±2,5％～±3,0％13 tubes2.00mm4±3,0％～±3,5％8 tuyaux2.00mm5－4.7％1 tubes 2.00mm6＋5.6％1 tubes2.00mm7－8.4％1 tubes2.00mm8＋7.3％1 tubes2.00mm9＋8.9％1 tubes2.00mm Comme vous pouvez le voir sur les schémas ci-dessus, le traitement cohérent des têtes de distribution et des buses minimise la tolérance de distribution de débit d'origine de chaque tube de réaction et facilite le réglage. 3. Plaque tubulaire et chambre de distribution des matières organiquesConcernant les plaques tubulaires du réacteur tubulaire 120/144/180, l'épaisseur est augmentée de 25 %. Pour que la rigidité soit augmentée, la plaque tubulaire ne serait pas beaucoup transformée et l'étanchéité de l'étanchéité au SO3 serait améliorée. De plus, la hauteur de la chambre de distribution organique est augmentée de 8 à 12 mm (voir dessin 1). Il est bénéfique pour la distribution de matières organiques du réacteur de grande capacité. Dessin 1 Dessin 2  4. Le format d'étanchéité entre le SO3 et la matière organiqueL'augmentation de la matière organiquela hauteur de la chambre de distribution et l'amélioration de la capacité de résistance à la pression de la coque bénéficient de la conception spéciale du format d'étanchéité entre l'écrou de compression SO3, la plaque tubulaire 1 et la plaque tubulaire 2. Comme le dessin 1, en haut se trouve le premier joint de la plaque tubulaire 1, qui se compose d'un joint en forme de V (téflon spécial résistant au fluage) et d'un joint en forme de O (caoutchouc fluoré anti-oléum). Cela signifie une double sécurité, chacun d'eux assure 100% d'isolement du SO3 du filetage de la plaque tubulaire 1 'et de la chambre de distribution des matières organiques. Par conséquent, l'étanchéité est très fiable et a résolu le problème de maux de tête que l'étanchéité des écrous de compression du réacteur italien n'est pas fiable, se rouille parfois et ne peut pas s'ouvrir. Comme le montre le dessin 1, le deuxième joint est un joint plan-concave en polytétrafluoroéthylène résistant au fluage en forme de Z, qui isole la matière organique du SO3 dans la paroi interne de la buse. Cette conception spéciale est efficace et le couple de blocage des têtes de vis de compression n'est que la moitié de l'étanchéité bidirectionnelle (qui est celle de Ballestra, le dessin 2 montre la structure de la tête de distribution de Ballestra). Avec seulement la moitié du couple de blocage, la plaque tubulaire 1 aura moins de déformation, en particulier pour les réacteurs de grande capacité. Cela résout le problème qu'après avoir serré toutes les têtes de vis de compression, vous pouvez trouver la première tête de vis se desserrer à nouveau. Cela consolide les bases de la conception et de la fabrication de 180, 192 ou même plus de réacteurs tubulaires.