代玉忠，李海兵，李志利
中国石油抚顺石化公司洗涤剂化工厂，辽宁 抚顺 113001
摘要：在化学反应方程式基础上通过理论分析硫磺与直链烷基苯反应生成磺酸生产过程，发明以硫磺投入量和磺酸产品产量代替计算二氧化硫转化率的公式，在工业生产中具有很高实用价值。
关键词：五氧化二钒；转化率；二氧化硫；三氧化硫
1 化学反应过程
当前现行国外进口MONSANTO 催化剂，五氧化二钒XLP-110是最新改进型号，能够保证SO2/SO3 转化率最少 98%（预计 99％）；一般国产只能达到85%以上。由于磺酸生产都要经过以下化学反应，所以生产中在计算原料消耗、提高装置产能方面都离不开二氧化硫转化率数值。
化学反应方程式：
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目前国内磺化装置中一般都没有测量转化塔SO2/SO3转化率的仪表，对于转化率都没有这方面的监测。原因是SO2/SO3转化反应都是在430-700℃高温区不利于分析类仪表运行，测量部分耐高温要求高、旧损坏、再加三氧化硫具有强腐蚀性。SO2/SO3转化率对于环保和装置社会效益、经济效益影响非常大，转化的好废气中排放的酸性气体二氧化硫就少硫磺单耗就低、磺酸收率就高。
2 提高磺酸装置二氧化硫转化率的方法
这里介绍一种在现有操作统计数据基础上经过大量计算和理论研讨发明的摩尔转化率理论算法公式，根据当量替代原理通过计算磺酸产品产出与硫磺原料投入代替仪表测量转化率数值准确率达到99%以上。
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SO3→ARSO3H影响因素1有：反应器磺化率（Y1表示），不是100%的SO3都转化为磺酸（ARSO3H）；影响因素2：磺酸产量用Z1表示，从磺酸产品分析可以看到，其组成包括活性物含量（用A1表示）、硫酸含量（用H1表示）、游离油含量、水含量四要素，其中只有活性物成分、硫酸是由三氧化硫（SO3）转化的产物，因为三氧化硫（SO3）经过反应器后可以转化为磺酸也可以转化为硫酸；通过磺化装置工艺设计物料平衡分析，反应器出来的气相酸性气体夹带到下游14F1的黑酸产量（用Z2表示）中还有80%以上的磺酸，也是SO3与烷基苯反应产物，因此计算S02/SO3转化率时应该把生成黑酸当量加到已经转化的SO3摩尔数中。因此磺酸产品中SO3转化当量= 磺酸产量×活性物含量+磺酸产量×硫酸含量+黑酸生成量×80% = Z1×A1+ Z1×H1+Z2×80%。
S02/SO3的转化率（S1）计算公式：
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根据化学平衡原理，硫磺摩尔数与磺酸摩尔数是相等的，一分子硫磺生产出一分子磺酸，除掉损耗磺酸摩尔数是要小于硫磺的，不可能大于硫磺。但是当前磺化装置按照硫磺进料量，磺酸摩尔数大于硫磺的是不正常的。
进反应器空气流量，kg/h（不含SO3），Q1
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大庆炼化企业经过设计创新已经实现了在装置中安装SO3浓度在线监测仪，并且是国产的，体现了民族工业在洗涤剂行业发展中具有大庆精神的创造性大发展，是国有企业学习的榜样。
3 结论
转化率计算公式的发现是解决装置不能测量的难题关键，在没有条件情况下企业不放弃、通过探索分析装置原理模拟计算出转化率近似数值是执行理论与实际结合求真务实作风的结果。在炼化企业中石油化工技术时刻都在进步更新，在生产实践中永远有解决不完的问题，装置技术的探索永无止境。所以习总书记提出中国经济向创新驱动发展，要求企业员工特别是技术管理人员在化工生产实际中多发挥专研精神、遵循科学的方法从实际情况出发，自力更生、艰苦奋斗发展自己的行业技术与技能，不断完善提高必将有朝一日达到国际领先水平以致更高。
参考文献：
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