專利名稱：一種微反應(yīng)器中合成石油磺酸鹽的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微反應(yīng)器中液相SO3磺化石油餾分的方法，具體涉及一種采用微反應(yīng)器技術(shù)制備石油磺酸鹽的方法。
背景技術(shù)：
石油是關(guān)系國家能源安全的一級戰(zhàn)略資源，但目前石油采收率普遍較低。石油磺酸鹽由于原料來源廣、數(shù)量大、界面活性強(qiáng)、與原油配伍性好、水溶性好、成本較低，被認(rèn)為是最具商業(yè)前景的三次采油用表面活性劑。石油磺酸鹽合成工藝路線主要采用間歇釜式和連續(xù)罐組式液相磺化、噴射式霧膜(氣-汽)磺化生產(chǎn)工藝(專利申請?zhí)?00520118134. X) 和降膜式氣-液磺化工藝。目前降膜式氣-液磺化工藝只限于生產(chǎn)重烷基苯磺酸鹽，這類磺酸鹽與原油的相溶性差，需添加穩(wěn)定劑調(diào)整復(fù)配(見CN 100509772C)，國內(nèi)尚未見有膜式磺化合成石油磺酸鹽的工業(yè)化裝置。由于餾分油粘度較大，使流動變慢、液膜內(nèi)的熱質(zhì)傳遞阻力增加，且膜式磺化器的換熱面積有限，導(dǎo)致降膜磺化反應(yīng)器頭部反應(yīng)熱大量積累，并發(fā)生過磺化、氧化、炭化結(jié)焦等副反應(yīng)，形成大量酸渣，甚至堵塞管道，影響磺化過程的正常進(jìn)行。液相SO3罐組式磺化工藝采用大量鹵代烴為溶劑并維持低溫運(yùn)行，通過降低反應(yīng)速度使過磺化、結(jié)焦炭化等副反應(yīng)得到有效控制。但磺化產(chǎn)物中活性物含量低，且原油相容性較差，影響了三次采油采收率。由于反應(yīng)釜內(nèi)的微觀混合效果較差、物料停留時間分布較寬、釜內(nèi)磺化反應(yīng)熱難以及時導(dǎo)出、磺化劑滴加時間較長、能耗與溶劑使用量較大，導(dǎo)致操作難度大、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、局部溫度過高、過程安全性差、生產(chǎn)成本較高等問題。CN101318112A中介紹了一種采用超重力和液相SO3.化技術(shù)以制備驅(qū)油用陰離子表面活性劑的方法。在反應(yīng)溫度-1(T50°C下，使一定比例的餾分油與磺化劑在循環(huán)攪拌釜和超重力反應(yīng)器中循環(huán)2(T70min，制備的活性物含量達(dá)40%以上，超重力反應(yīng)器所具有的良好傳質(zhì)特性能夠強(qiáng)化物料混合，磺化反應(yīng)時間較罐組式工藝短。但其連續(xù)操作工藝存在物料返混，且所公開的兩種操作模式都無法解決磺化反應(yīng)熱的快速移出問題，因而工藝本身存在過磺化等副反應(yīng)。專利CN101508660中公開了采用微通道毛細(xì)管反應(yīng)器技術(shù)，并以濃硫酸或發(fā)煙硫酸或氯磺酸為磺化劑制備α-磺酸脂肪酸酯。專利CN101607925公開了采用微混合器制備萘系磺酸的方法，其中所述微混合器只具有混合通道，并未涉及反應(yīng)-換熱過程集成。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中物料停留時間長，返混嚴(yán)重、副反應(yīng)多，過磺化及傳熱難等問題；本發(fā)明的目的在于提供一種微反應(yīng)器中磺化合成石油磺酸鹽的方法，物料停留時間短， 無返混、無副反應(yīng)，傳熱效率高，本發(fā)明最有可能成為繼釜罐式磺化工藝合成石油磺酸鹽的替代技術(shù)得以推廣應(yīng)用。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為
一種磺化合成石油磺酸鹽的方法，所述方法在兩個連續(xù)微反應(yīng)器中進(jìn)行，所述微反應(yīng)器集微混合通道與微換熱通道于一體，且所述微混合通道與微換熱通道分別存在于多個交替疊加的平板上。所述微反應(yīng)器還包含兩個反應(yīng)物料進(jìn)料口，一個反應(yīng)產(chǎn)物出料口，以及與微換熱通道相通的一個進(jìn)口和一個出口，其中兩個連續(xù)微反應(yīng)器中分別進(jìn)行液相SO3 磺化反應(yīng)和中和反應(yīng)?；腔磻?yīng)以石油餾分為原料，液相SO3為磺化劑，于一定濃度、比例及空速條件下在第一微反應(yīng)器中進(jìn)行連續(xù)磺化反應(yīng)生成石油磺酸，通過調(diào)節(jié)流經(jīng)于第一微反應(yīng)器中的微換熱通道內(nèi)的冷卻介質(zhì)溫度和流量以調(diào)控磺化反應(yīng)溫度；于第一微反應(yīng)器后串接有一個微通道換熱器，在第一微反應(yīng)器中制備的石油磺酸由微通道換熱器換熱后流入第二微反應(yīng)器中進(jìn)行中和成鹽。中和反應(yīng)將磺化反應(yīng)所生成的石油磺酸(無需老化)直接輸送至第二微反應(yīng)器中以堿液 (如15 25%的氨水)中和生成石油磺酸鹽，并通過調(diào)節(jié)流經(jīng)于第二微反應(yīng)器中的微換熱通道內(nèi)的冷卻介質(zhì)溫度和流量以調(diào)控中和反應(yīng)溫度；于第二微反應(yīng)器后串接有一微通道換熱器，在第二微反應(yīng)器中制備的石油磺酸鹽由微通道換熱器換熱后流出，進(jìn)入脫水、分鹽及脫溶劑等操作工序。與現(xiàn)有降膜磺化工藝生產(chǎn)采油用磺酸鹽不同，本發(fā)明的被磺化物為石油寬餾分， 以獲得與原油相溶性更好的陰離子表面活性劑。所選石油餾分選自寬餾程范圍內(nèi)的輕質(zhì)餾分油、重質(zhì)餾分油或兩者的混合物，如柴油、蠟油或浙質(zhì)油；餾分油中單環(huán)芳烴或多環(huán)、雜環(huán)芳香烴為主要被磺化物。石油餾分優(yōu)選溶解于一種有機(jī)溶劑中，特別是鹵代烷烴如二氯乙烷，溶劑用量原則上可多可少，但過多溶劑會增加后續(xù)蒸發(fā)過程成本等一系列弊端，微通道混合技術(shù)可在較少的溶劑存在下獲得更好的反應(yīng)結(jié)果。本發(fā)明中溶劑用量比現(xiàn)有工藝大幅度減少，在優(yōu)選的實施方式中，溶劑與餾分油的質(zhì)量比為(Γ2 1，當(dāng)石油寬餾分選自輕質(zhì)餾分油如輕柴油(沸程180-370°C )時，被磺化物石油餾分可以不添加溶劑，當(dāng)石油寬餾分選自重質(zhì)餾分油如石蠟基柴油(沸程370-550°C)時，溶劑與餾分油的質(zhì)量比可以在 1 2^2 1間選擇。本發(fā)明以液相SO3為磺化劑，可以是純物質(zhì)加料，優(yōu)選使用有機(jī)溶劑溶解，并且更優(yōu)選的該有機(jī)溶劑與被磺化物石油餾分油中的溶劑相同，尤其是鹵代烷烴，添加溶劑對于本發(fā)明的直接意義在于，當(dāng)環(huán)境溫度較低時，液相SO3不至于凝固而堵塞微通道，優(yōu)選的實施是溶劑與SO3的質(zhì)量比為(Γ3 1。以液相SO3磺化石油餾分制備石油磺酸鹽，磺化劑用量除影響活性物含量，對無機(jī)鹽濃度影響較大；產(chǎn)品中無機(jī)鹽含量有一上限，因此SO3與餾分油的質(zhì)量比一般控制在(0.廣0.5) 1。本發(fā)明在實施過程中發(fā)現(xiàn)利用微反應(yīng)技術(shù)，磺化劑SO3用量可比現(xiàn)有罐組式減少約10-40%，優(yōu)選的SO3與餾分油的質(zhì)量比為(0.2、. 35) 1，更優(yōu)選的是 (0.2 0.27) 1。按上述濃度、比例所合成的石油磺酸進(jìn)入中和操作工序，以堿液中和，堿液優(yōu)選氨水，質(zhì)量濃度15%以上，以減少后處理過程中脫除水量所消耗的能量，中和反應(yīng)溫度可控， 生成的石油磺酸鹽中和液PH為7-9。
本發(fā)明的液相SO3磺化石油餾分合成石油磺酸在一個微反應(yīng)器中進(jìn)行，所述微反應(yīng)器集微混合與微換熱通道于一體，并優(yōu)選的此微反應(yīng)器后串接獨立的微通道換熱器。合成石油磺酸鹽在兩個連續(xù)微反應(yīng)器中進(jìn)行，第一微反應(yīng)器用于液相SO3磺化石油餾分合成石油磺酸，第二微反應(yīng)器用于中和石油磺酸成鹽?；腔磻?yīng)和/或中和反應(yīng)溫度為(T80°C、優(yōu)選的反應(yīng)溫度為2(T60°C，以冷卻介質(zhì)一特別是常溫水作為熱交換介質(zhì)調(diào)控；空速條件為微反應(yīng)器的液時空速，定義為在第一個磺化微反應(yīng)器或第二個中和微反應(yīng)器內(nèi)單位體積混合通道中反應(yīng)物的總體積流率，可選的空速為KKTioooootr1，優(yōu)選的空速值為sooolooootr1,在所選擇的磺化反應(yīng)或中和反應(yīng)空速條件下，冷卻介質(zhì)在反應(yīng)器及換熱器通道內(nèi)的空速大于反應(yīng)空速的10%，即可有效控制反應(yīng)溫度。在本發(fā)明優(yōu)選的的操作空速條件下，微反應(yīng)系統(tǒng)兩個子模塊間(微反應(yīng)器與微通道換熱器)連接管道中的物料溫度已不受控制，因此本發(fā)明的最佳磺化條件是按微反應(yīng)器出口的磺化產(chǎn)物一石油磺酸混合物料不發(fā)生汽化為目標(biāo)而設(shè)定的。為了使發(fā)明方法所獲得的石油磺酸鹽活性物含量高，移熱效果好，微反應(yīng)器中微混合通道與微換熱通道的特征尺寸小于1. 0mm，優(yōu)選小于0. 5mm(最小可選擇0. Imm)，微反應(yīng)器的傳熱系數(shù)優(yōu)選大于2500W · πΓ2 · Γ1,以使更多的磺化反應(yīng)熱在有限的換熱面積內(nèi)與換熱介質(zhì)實現(xiàn)高效的熱交換，反應(yīng)器混合反應(yīng)通道與移熱通道交替排布；在垂直于平板投影方向，微混合通道圍成的區(qū)域處于其相鄰的微換熱通道圍成的區(qū)域內(nèi)；即設(shè)于微混合通道所在平板的背面、或與微混合通道板片相鄰的換熱通道板片上的至少一條移熱通道的進(jìn)口處于混合通道進(jìn)口(非基板上的集流總?cè)肟?的上游，或至少一條換熱通道處于所有混合通道混合口截面的上游，相應(yīng)地，磺化反應(yīng)或中和反應(yīng)過程采取并流或錯流的反應(yīng)-換熱模式。當(dāng)按照本發(fā)明方法獲得工業(yè)化規(guī)模石油磺酸鹽產(chǎn)品時，微反應(yīng)器采取數(shù)量放大技術(shù)，即通道特征尺寸不變，數(shù)量增加，微通道平板數(shù)量增加，過程放大易于實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明方法中反應(yīng)介質(zhì)特性、溫度條件或壓力條件，微反應(yīng)器材質(zhì)應(yīng)選擇不銹鋼或合金鋼等耐腐蝕材料。用于本發(fā)明方法的合適的微反應(yīng)器可從，例如中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、 MM(德國)，康寧公司(美國)等機(jī)構(gòu)獲得。本發(fā)明可為油田三次采油提供含量高達(dá)45飛0%的石油磺酸鹽活性物，活性物中和液界面張力低至ΚΓ^ΚΓ^ιΝ·!!!—1，且無機(jī)鹽濃度低于5%。所使用的方法磺化劑用量節(jié)省 10 40%。


圖1本發(fā)明微反應(yīng)器中磺化合成石油磺酸鹽的工藝流程圖，圖中1為第一微反應(yīng)器(微通道磺化反應(yīng)器)，2為第二微反應(yīng)器(微通道中和反應(yīng)器)，3為微通道換熱器，4、5 為磺化劑與餾分油儲罐，6為中和液儲罐，7為冷卻介質(zhì)儲罐。其中，1與3，2與3構(gòu)成兩個連續(xù)的微反應(yīng)器系統(tǒng)。圖2微反應(yīng)器通道剖面圖，圖中8為微混合通道，9為微換熱通道，圖2Α為錯流， 圖2Β為并流。
具體實施方式
本發(fā)明通過以下非限制性實例進(jìn)行闡述。下列實施例系根據(jù)本發(fā)明方法的要求在微反應(yīng)器中進(jìn)行?；腔瘎┖褪宛s分，或其與溶劑混合物經(jīng)預(yù)先配制并儲存于各自的罐中備用。磺化反應(yīng)起始物料按本發(fā)明所記載的反應(yīng)物料比例、流量(據(jù)反應(yīng)器空速條件而定)分別經(jīng)兩個液體泵輸送至第一微反應(yīng)器 1中，反應(yīng)時間由空速決定，反應(yīng)溫度由儲罐7中的冷介質(zhì)的溫度和流量調(diào)控；磺化反應(yīng)在第一微反應(yīng)器1中完成后隨即進(jìn)入微通道換熱器3中進(jìn)行進(jìn)一步的熱交換，并且可選的，經(jīng)換熱后的石油磺酸再進(jìn)入第二個微反應(yīng)器2與來自儲罐6的中和液進(jìn)行中和反應(yīng)生成石油磺酸鹽及無機(jī)鹽，中和液泵送流率以石油磺酸鹽中和液PH7、為依據(jù)。其中，第一微反應(yīng)器和第二微反應(yīng)器集微混合通道8與微換熱通道9于一體，且所述微混合通道與微換熱通道存在于多個交替疊加的平板上，通道特征尺寸皆為420 μ m,在以下實施中微反應(yīng)器1及2采取圖2中錯流或并流的反應(yīng)-換熱模式工作。石油磺酸鹽產(chǎn)物以中和液中活性物含量、經(jīng)脫水脫溶劑后活性物含量，以及中和液稀釋6%。的界面張力值來表征。實施例1大連化學(xué)物理研究所微反應(yīng)器微混合及微換熱通道特征尺寸皆420 μ m,混合通道體積240 μ 1，換熱通道體積480 μ Κ2片)換熱介質(zhì)自來水，650ml/min(反應(yīng)器1)，430ml/min (換熱器3)磺化劑液相SO3+ 二氯乙烷，SO3% (質(zhì)量)=沘· 6%，密度1. 36g/ml原料油180 550°C餾分油(柴油+蠟油)+二氯乙烷，質(zhì)量比(1 3) 4，密度 1. 07g/ml磺化劑流量18.4g/min原料油流量38.8g/minSO3與餾分油質(zhì)量比0. 27磺化反應(yīng)器出口石油磺酸物流溫度58°C中和液活性物含量18. 2%脫水脫溶劑后活性物含量49. 1 %界面張力值1.2 X KT1IiiN · πΓ1。實施例2 大連化學(xué)物理研究所微反應(yīng)器微混合及微換熱通道特征尺寸皆420 μ m,混合通道體積240 μ 1，換熱通道體積480 μ Κ2片)換熱介質(zhì)自來水，590ml/min(反應(yīng)器1)，550ml/min (換熱器3)磺化劑液相SO3+ 二氯乙烷，SO3% (質(zhì)量)=沘· 6%，密度1. 36g/ml原料油180 550°C餾分油(柴油+蠟油)+二氯乙烷，質(zhì)量比(1 3) 4，密度 1. 07g/ml磺化劑流量3. 4g/min原料油流量9. 4g/minSO3與餾分油質(zhì)量比0. 20磺化反應(yīng)器出口石油磺酸物流溫度35 42°C中和液活性物含量15. 5%脫水脫溶劑后活性物含量43. 4%
界面張力值4.3X l(rtiN · πΓ1。實施例3大連化學(xué)物理研究所微反應(yīng)器微混合及微換熱通道特征尺寸皆420 μ m,混合通道體積240 μ 1，換熱通道體積480 μ Κ2片)換熱介質(zhì)自來水，670ml/min(反應(yīng)器1)，270ml/min (換熱器3)磺化劑液相SO3+ 二氯乙烷，SO3% (質(zhì)量)=28. 6%，密度1. 36g/ml原料油180 550°C餾分油(柴油+蠟油)+二氯乙烷，質(zhì)量比(1 3) 4，密度 1. 07g/ml磺化劑流量16.lg/min原料油流量33.9g/minSO3與餾分油質(zhì)量比0. 27磺化反應(yīng)器出口石油磺酸物流溫度56°C中和液活性物含量18. 2%，活性物中單雙磺酸鹽比為 1. 18脫水分鹽后活性物-30. 9%,未磺化油-29. 4%,無機(jī)鹽9%，揮發(fā)份25. 3%界面張力值8.4X 1(Γ2ι Ν · πΓ1。實施例4大連化學(xué)物理研究所微反應(yīng)器微混合及微換熱通道特征尺寸皆420 μ m,混合通道體積240 μ 1，換熱通道體積480 μ Κ2片)換熱介質(zhì)自來水，650ml/min(反應(yīng)器1)，430ml/min (換熱器3)磺化劑液相SO3+三氯乙烷，SO3 % (質(zhì)量)=50%，密度1. 48g/ml原料油180 550°C餾分油(柴油+蠟油)+二氯乙烷，質(zhì)量比(1 3) 4，密度 1. 07g/ml磺化劑流量6. 7g/min原料油流量36.6g/minSO3與餾分油質(zhì)量比0. 34磺化反應(yīng)器出口石油磺酸物流溫度56飛5°C中和液活性物含量17. 6%，活性物中單雙磺酸鹽比為 0. 94界面張力值2X IO-1HiN · πΓ1。實施例5大連化學(xué)物理研究所微反應(yīng)器微混合及微換熱通道特征尺寸皆420 μ m,混合通道體積240 μ 1，換熱通道體積480 μ Κ2片)換熱介質(zhì)自來水，860ml/min(反應(yīng)器1)，730ml/min (換熱器3)磺化劑液相SO3+ 二氯乙烷，SO3 % (質(zhì)量)=50%，密度1. 48g/ml原料油180 550°C餾分油(柴油+蠟油)+二氯乙烷，質(zhì)量比(1 3) 2，密度 0.965g/ml磺化劑流量10.4g/min原料油流量30.Og/minSO3與餾分油質(zhì)量比0. 475磺化反應(yīng)器出口石油磺酸物流溫度64°C
中和液活性物含量18. 5%，活性物中單雙磺酸鹽比為34脫水脫除溶劑后活性物含量31. 1%界面張力值5.IX 10_3mN · m—1 (拉斷)。實施例6大連化學(xué)物理研究所微反應(yīng)器微混合及微換熱通道特征尺寸皆420 μ m,混合通道體積240 μ 1，換熱通道體積480 μ Κ2片)換熱介質(zhì)自來水，1100ml/min(反應(yīng)器1)，980ml/min (換熱器3)磺化劑液相SO3+ 二氯乙烷，SO3% (質(zhì)量)=66. 7%，密度1. 675g/ml原料油180 550°C餾分油(柴油+蠟油)+二氯乙烷，質(zhì)量比(1 3) 2，密度 0.965g/ml磺化劑流量9. 6g/min原料油流量35.5g/minSO3與餾分油質(zhì)量比0. 66磺化反應(yīng)器出口石油磺酸物流溫度48 52°C中和液活性物含量17. 0%脫水脫除溶劑后活性物含量28. 1%界面張力值4.9X ΙΟΛιΝ · πΓ1。實施例7大連化學(xué)物理研究所微反應(yīng)器微混合及微換熱通道特征尺寸皆420 μ m,混合通道體積240 μ 1，換熱通道體積480 μ Κ2片)換熱介質(zhì)自來水，720ml/min(反應(yīng)器1)，780ml/min (換熱器3)磺化劑液相SO3+ 二氯乙烷，SO3% (質(zhì)量)=沘· 6%，密度1. 36g/ml原料油180 550°C餾分油(柴油+蠟油)+二氯乙烷，質(zhì)量比(1 3) 0，密度 0.905g/ml磺化劑流量19.6g/min原料油流量22.lg/minSO3與餾分油質(zhì)量比0. 25磺化反應(yīng)器出口石油磺酸物流溫度67 71°C中和液活性物含量20. 9%，活性物中單雙磺酸鹽比為 1. 21脫水脫溶劑后活性物含量34. 8%界面張力值2·ΙΧΙΟΛιΝ · πΓ1。實施例8大連化學(xué)物理研究所微反應(yīng)器微混合及微換熱通道特征尺寸皆420 μ m,混合通道體積240 μ 1，換熱通道體積480 μ Κ2片)換熱介質(zhì)自來水，400ml/min (反應(yīng)器1)，470ml/min (換熱器3)磺化劑液相SO3+二氯乙烷，SO3% (質(zhì)量)=沘.6%，密度1.36g/ml原料油180 370°C餾分油(柴油+蠟油)+二氯乙烷，質(zhì)量比(1 0) 0，密度 0.87g/ml磺化劑流量32.7g/min
原料油流量25.9g/minSO3與餾分油質(zhì)量比0. 36磺化反應(yīng)器出口石油磺酸物流溫度6纊72°C中和液活性物含量23. 9%脫水脫溶劑后活性物含量43. 5%。實施例9大連化學(xué)物理研究所微反應(yīng)器微混合及微換熱通道特征尺寸皆420 μ m,混合通道體積240 μ 1，換熱通道體積480 μ 1 Q片)換熱介質(zhì)自來水，400ml/min(反應(yīng)器1)，470ml/min (換熱器3)磺化劑液相SO3+ 二氯乙烷，SO3% (質(zhì)量)=28. 6%，密度1. 36g/ml原料油> 370 550°C餾分油(柴油+蠟油)+二氯乙烷，質(zhì)量比(0 1) 0， 密度 0.9g/ml磺化劑流量13.9g/min原料油流量12.9g/minSO3與餾分油質(zhì)量比0. 31磺化反應(yīng)器出口石油磺酸物流溫度7Γ76 中和液活性物含量17. 8%脫水脫溶劑后活性物含量29. 7%。
權(quán)利要求
1.一種微反應(yīng)器中合成石油磺酸鹽的方法，所述微反應(yīng)器集交互疊加的微混合通道板與微換熱通道板于一體；所述微反應(yīng)器還包含與微混合通道相連通的兩個反應(yīng)物料進(jìn)料口、一個反應(yīng)產(chǎn)物出口，以及與微換熱通道相通的一個進(jìn)口和一個出口 ；所述合成石油磺酸鹽在兩個連續(xù)微反應(yīng)器中進(jìn)行，其特征在于第一微反應(yīng)器以180 550°C餾分段的餾分油為原料，液相SO3為磺化劑，在設(shè)定濃度、 比例及空速條件下，進(jìn)行連續(xù)磺化反應(yīng)制備石油磺酸，調(diào)節(jié)第一微反應(yīng)器中的微換熱通道內(nèi)的冷卻介質(zhì)溫度和流量控制磺化反應(yīng)溫度；在第一微反應(yīng)器中所生成的石油磺酸流入第二微反應(yīng)器中，并與中和劑堿液(如氨水)反應(yīng)生成石油磺酸鹽，調(diào)節(jié)第二微反應(yīng)器中的微換熱通道內(nèi)的冷卻介質(zhì)溫度和流量控制中和反應(yīng)溫度。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述第一微反應(yīng)器、第二微反應(yīng)器后分別串接微通道換熱器；在第一微反應(yīng)器中所生成的石油磺酸經(jīng)由微通道換熱器換熱后流入第二微反應(yīng)器中以堿液中和生成石油磺酸鹽， 石油磺酸鹽經(jīng)由微通道換熱器換熱后流出，進(jìn)入脫水、分鹽及脫溶劑工序。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于SO3與餾分油的質(zhì)量比為(0.1 0. 5) 1。
4.按照權(quán)利要求1 3所述的方法，其特征在于以180-370°C餾分段的餾分油為原料時，原料油中可添加或不添加溶劑；原料選自> 370-550°C的餾分油時，原料油中加溶劑混合；溶劑與餾分油的質(zhì)量比為0 2 1 ；液相 SO3可用溶劑混合，溶劑與SO3的質(zhì)量比為0 3 1 ;S03與餾分油的質(zhì)量比為(0.2 0. 35) 1。
5.按照權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于原料油選自> 370-550°C的餾分油時，溶劑與餾分油的質(zhì)量比為1 2 2 1 ；磺化劑液相SO3與被磺化物餾分油使用相同有機(jī)溶劑溶解。
6.按照權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于SO3與餾分油的質(zhì)量比為(0.2 0. 27) 1。
7.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于第二微反應(yīng)器中中和劑堿液與第一微反應(yīng)器所制備的石油磺酸(混合物)的質(zhì)量比或質(zhì)量流量比為(0.05-0. 1，第二微反應(yīng)器所得中和液pH值7-9。
8.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于磺化反應(yīng)或中和反應(yīng)溫度為0 80°C、優(yōu)選反應(yīng)溫度為20 60°C，以常溫水作為熱交換介質(zhì)調(diào)控；磺化反應(yīng)或中和反應(yīng)液時空速為100 lOOOOOh—1，優(yōu)選值為5000 2000( -1 ；微反應(yīng)器及微通道換熱器中換熱通道內(nèi)的空速為反應(yīng)空速的10%或10%以上。
9.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于其中微反應(yīng)器的通道特征尺寸為 100-1000 μ m，優(yōu)選100-500 μ m，且該微反應(yīng)器的傳熱系數(shù)大于2500W · πΓ2 · Γ1。
10.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于在垂直于平板投影方向上，微混合通道圍成的區(qū)域處于其相鄰的微換熱通道圍成的區(qū)域內(nèi)；所述磺化反應(yīng)和中和反應(yīng)過程采取并流或錯流的反應(yīng)-換熱模式。
全文摘要
一種微反應(yīng)器中合成石油磺酸鹽的方法，其主要特點是a)以石油寬餾分為原料，液相SO3為磺化劑，在溶劑存在下，于第1微反應(yīng)器中進(jìn)行連續(xù)磺化反應(yīng)生成石油磺酸；b)所得石油磺酸不經(jīng)老化過程，直接與氨水進(jìn)行中和反應(yīng)生成石油磺酸鹽，中和反應(yīng)于后續(xù)的第2微反應(yīng)器中進(jìn)行；c)所述微反應(yīng)器是集微混合通道和微換熱通道于一體，采用冷卻介質(zhì)控制磺化反應(yīng)和中和反應(yīng)溫度。本發(fā)明利用微通道所具有的高效傳熱和傳質(zhì)特性，實現(xiàn)了石油寬餾分為原料的液相SO3磺化合成石油磺酸鹽，且產(chǎn)品活性物含量高、界面張力低，是一種能實現(xiàn)過程強(qiáng)化、安全、高效、清潔的生產(chǎn)設(shè)備和工藝，適用于三次采油用石油磺酸鹽表面活性劑的規(guī)?；B續(xù)工業(yè)生產(chǎn)。
文檔編號B01J19/00GK102295586SQ201010206998
公開日2011年12月28日 申請日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者李恒強(qiáng), 焦鳳軍, 袁權(quán), 趙玉潮, 陳光文 申請人:中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所