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1、1.1起始剂种类非离子表面活性剂起始剂原料广泛，目前主要使用C3-C18的单元醇或多元醇，烷基酚、油脂酸等作为前处理阶段原料，在一定条件下与催化剂反应，再经脱水制成链起始剂。同种原料因分子结构及纯度方面存在一定范围的差异，如采用不同的工艺路线或小范围的调整，也会导致终端产品结构、应用性能产生明显的差异化。1.2醇醚起始剂的制备含有活泼氢的原料（如丙烯醇、二乙二醇、脂肪醇等），在一定条件下与碱性催化剂反应，生成具有碱性的盐和水，再经脱水制成链起始剂。如以C12-14醇为例，前处理制备成的C12-K类起始剂，经EO开环聚合反应后，再经后处理制备成AEO系列产品。例如，AEO3可作油包水乳化剂，是高
2、效洗涤剂AES的主要原料， AEO9主要用于羊毛净洗剂、毛纺工业脱脂剂、织物净洗剂以及液体洗涤剂活性组分。2.真空脱水影响因素2.1真空脱水的原理原理：减压蒸馏(又称真空蒸馏)是分离和提纯化合物的一种重要方法，尤其适用于高沸点物质。液体的沸点是指它的蒸气压等于外界大气压时的温度。化合物的沸点总是随外界压力的不同而变化，某些沸点较高的(200以上)的化合物在常压下蒸馏时，由于温度的升高，未达到沸点时往往发生分解、氧化或聚合等现象。此时，不能用常压蒸馏，而应使用减压蒸馏。通过减少体系内的压力而降低液体的沸点，从而避免这些现象的发生。许多有机化合物的沸点在压力降低到1.3-2.0kPa(10-15m
3、mHg)时，可以比其常压下沸点降低80-100。因此，减压蒸馏对于分离或提纯沸点较高或性质不太稳定的液态有机化合物具有特别重要的意义。通常水在标况大气压下沸点为100，但EOD装置前处理釜中催化剂及催化作用产生的水与起始剂分子之间会形成氢键。分子间形成的氢键使物质的熔、沸点更高，同时形成的混合体系更加稳定，水分子不会轻易逃逸出来。1标况大气压100条件，水汽也仅有很小部分挥发出来。目前我们采用的工艺路线是通过提升温度破坏分子之间的氢键，在负压状态下不断降低水的沸点，进而达到水汽与起始剂分离的目的。2.2脱水工艺对产品的影响因素水分的残余大小会影响EO与起始剂的反应，如在碱性条件下，EO会与水瞬
4、间合成乙二醇进一步反应生成聚乙二醇（PEG），且反应是不可逆的，反应过程中尚可能会反应生产其他副产物。一般要求起始剂的水分含量0.05%，起始剂中含水量过高会抑制起始剂与EO正常反应，PEG类副产物会影响产品品质。2.3目前脱水工艺无法规避的问题1、水分残余量问题；2、脱水带料问题；3、产生的污水处理问题；3.脱水效率问题；3.提高脱水效率的方式方法3.1通过调整前处理釜原料脱水温度前处理釜通入原料后，搅拌釜的内部或外部盘管通入蒸汽对物料进行加热，在搅拌桨的作用下，热量会比较均匀的传递至釜内的液体达到目标温度。通常表活类产品前处理釜脱水温度大都控制在110以下，实际起始剂进度反应器后，反应温度
5、大都会经过二次升温达到预反应温度，通常正常反应温度会在130-180左右。在避免原料发生变色的情况下，适度的增高脱水温度，也会有效提高脱水效率。3.2通过调整催化剂加入量催化剂比例一般情况下会占产品比例的0.1%-0.2%wt，催化剂过多会导致最终产品分子量分布变宽，产品色号容易升高，过少会导致反应速率变慢，影响生产效率。通常表活类产品催化剂为48.5%左右的液体KOH水溶液，在保证正常反应可以安全进行的条件下，合理减少催化剂的投加量，就会减少前处理釜的水分含量。总的含水量降低，如同类催化剂含量由0.2%wt降低至0.15%wt时，脱水效率会提升20%左右。3.3通过调整真空泵负压在脱水温度一
6、定的情况下，通过调整负压的大小，使水汽能够从前处理釜中顺利分离，并避免或减少物料的夹带。一般会将前处理釜的负压控制在-0.8bar-1bar之间，并找到适合该种产品的脱水压力范围。3.4通过增设氮气鼓泡通过开启前处理釜底部的环形氮气鼓泡，达到鼓泡流态化的效果。一方面，气泡上升的同时又有液体在密相中向下流动以补充向上流动的气泡中带有液体所造成的空缺。另一方面由于气泡在床层径向截面上不均匀分布，诱发了床内密相的局部以致整体的循环流动，气体的返混加剧。产生的气泡数量不断增加，并且气泡在上升过程中相互聚并，尺寸不断长大，直至达到床层表面并开始破裂。配合搅拌桨形成的涡流，进一步使物料返混、内部湍动更加充
7、分，有利于打破水蒸汽与汽液接触面的平衡状态，加速水分蒸发。4.脱水工艺参数的优化4.1脱水工艺参数的调整粗略统计，负压一定情况下，以IT系列产品为例，脱水温度设置为xx时，脱水温度设置为xx时，产品收率可提高0.1%0.2%左右。4.2提高产品收率与经济效益粗略统计，负压一定情况下，以IT系列产品为例，目前产品收率可提高0.1%0.2%左右。按照单釜30t/批次产量计算，产品市场价格按照最少约12000元t/估算，大概单釜表活产品可提高经济效益约360元-720元。提高产品收率与经济效益产品名称价格约（元/吨）产量t/月 提高收率0.1%增加收益（元） 提高收率0.2%增加收益（元）IT120
8、0030360720IT12000607201440IT120009010802160IT1200012014402880IT1200015018003600IT1200018021604320IT1200021025205040IT1200024028805760IT1200027032406480IT12000300360072005.脱水工艺路线优化及未来发展趋势思考5.1脱水工艺路线的思考目前，非离子表面活性剂装置脱水工艺路线，仍采用传统工艺路线的真空泵气液分离罐搅拌釜。专利商解释，之所以选择这条工艺路线，是因为它的简单实用。但是，气液分离罐内部的丝网除沫器，不能将负压抽气时气象中夹带
9、的物料或易挥发的小分子物料有效分离出来，势必会造成一小部分的物料损失。如何有效的将起始剂中的水分分离出来，避免或减少物料夹带。如醇-K类起始剂，会与水以氢键的形式结合在一起。并且起始剂形成的亲水基团会吸附周围的水分子，即便经过加热、搅拌等方式，达到了水分的蒸发温度，但水分仍然不能有效的从中挣脱出来。如遇负压波动或较高的负压，一部分低沸点的组分就会与水分子一同从搅拌釜内的液面上方被一起抽走，进入到有机物分离罐。有机物分离罐的丝网除沫器拦阻一部分液滴，因负压抽力较大，未液化的或轻组分部分就会随着气体一同抽到真空泵处，最终进入污水池或洗涤塔。5.1.1脱水工艺的优化原有工艺路线保持不变的情况下，优化
10、汽液分离工序环节。气液分离器采用的分离结构很多，其分离方法主要有：1、重力沉降；2、折流分离；3、离心力分离；4、丝网分离；5、超滤分离；6、填料分离等。目前现有的有机物分离罐采用重力沉降+丝网分离的分离方式，可以满足正常生产及使用需求。如下图所示的工艺路线图，在442V1上方的管线经真空泵减压后，前处理系统保持负压状态，混合状态下的汽液经10”-AV-442070-215-VB这条管线进入442V1。其中一部分气体经由442V1丝网除雾器直接吸入真空泵，一小部分汽液共存体经442V1丝网除雾器捕捉下来进入442V1，经下方2”-AV-442008-215-VB管线，液化回流至442A1前处理
11、釜，理论上还可能有轻组分或小分子液滴在此处形成循环性汽液回流不断在此气化液化。另外，还有一部分汽液共存体会经丝网除雾器逃逸至真空泵处，造成物料损失。因为原料种类繁多，亲水、亲油类原料不固定，且属于间歇操作等客观条件，所以暂时无法高效使用超滤、填料分离，如通过使用聚结器、塔等设备进行分离。但是可以从另外两个方面进行考虑：折流分离、离心力分离。再组合加上目前采用的重力沉降+丝网分离的分离方式，应该可以更加充分高效的将汽液进行分离。折流分离原理简述由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起流动时，如果遇到阻挡，气体会折流而走，而液体由于惯性，继续有一个向前的速度，向前的液体附着在独挡壁面上由于重力
12、的作用向下汇集到一起，通过排放管排出。离心分离原理简述由于气体与液体的密度不同，液体与气体混合一起流动时，液体受到的离心力大于气体，所以液体有离心分离的倾向，液体附着在分离壁面上由于重力的作用向下汇集到一起，通过排放管排出。旋风分离器，是用于气固体系或者液固体系的分离的一种设备。工作原理为靠气流切向引入造成的旋转运动，使具有较大惯性离心力的固体颗粒或液滴甩向外壁面分开。我们的有机物分离罐筒体是垂直结构，没有类似的变径变容设计，没有留下变压缓冲空间。通过折流+离心分离双作用原理，通过增加辅助设备设施，应该会将脱水物料夹带问题得到比较科学的解决。如下图简单设计构想：通过调整有机物分离罐至前处理釜的
13、高度，将B管线改造设计成塔盘、折流、变径变容、增设部分填料环结构，使负压气流在该管段充分返混。直接将可凝性气体、液滴进行一次捕获。另外，氮气鼓泡在前处理釜会形成C区域的相对死区，如将C部分盘管增设注射器式多角度、凸出型分气支管，会极大增强氮气鼓泡的效果、在一定程度上也会减少氮气消耗。主流的真空脱水设备往复真空泵的特点是，不怕水蒸气，牢固，操作容易等。它主要用于从密闭容器中或反应釜中抽除空气或其他气体，但其极限真空度不太高。自由阀式单级真空泵的极限真空度最高可达1020Torr，约为-1.35bar，往复式真空泵的抽速范围，为45-20000立方每小时。除非采取特殊措施，一般往复式真空泵不适用于
14、抽除腐蚀性的气体或带有颗粒灰分的气体；其被抽气体的温度，一般不超过35，而前处理釜气体温度大都100-120，故不适合EOD脱水工艺选用。滑阀真空泵可单独使用，也可作为罗茨真空泵、油增压泵、油扩散泵的前级泵的使用。当抽吸对黑色金属有腐蚀、对真空油起化学反应、含大量蒸汽、大量粉尘的气体时，需附加装置。优点：相比旋片式真空泵耐用性要高好几倍且抽气速率大，价格相对高一点。用来抽除密闭容器的气体的基本设备之一。它可以单独使用，也可作为增压泵、扩散泵、分子泵的前级泵使用。该型泵广泛应用于冶金、机械、电子、化工、石油、医药等行业的真空冶炼、真空镀膜、真空热处理，真空干燥等工艺过程中。罗茨真空泵是一种旋转式
15、变容真空泵，须有前级泵配合方可使用在较宽的压力范围内，有较大的抽速，对被抽除气体中含有灰尘和水蒸汽不敏感。广泛用于冶金、化工、食品、电子镀膜等行业。主要用于真空机组的主泵，需要用前级泵辅助。如：水环式真空泵，滑阀真空泵，立式无油真空泵，分子真空泵等。国内最大罗茨真空泵保持纪录为20000L/S。带有多叶片的转子偏心装在泵壳内，当它旋转时，把液体（通常为水或油）抛向泵壳内形成泵壳同心的环液，环液同转子叶片形成了容积周期性变化的几个小容积，故亦称旋转变容真空泵。目前，EOD装置使用的便是该类型真空泵，稳定性较强。但是，如何尝试通过技术革新、将自排产生的少量污水循环利用、减排至最低水平，是一个值得思考的问题。随着高科技的不断发展，理论与实践的深入结合，同人类会划分不同肤色、人种、性别、年龄一样，物质之间因结构方面的差异会不断被放大。比如目前成功应用的沸石分子筛技术，在干燥及净化领域的应用。脱水工艺利用低硅铝比的沸石分子筛（如 A型，X型等）的极性亲水性，可以进行空气的干燥。另外近年来将乙醇掺入汽油中替代部分汽油受到广泛重视，作为燃料的乙醇要求其中的水含量低于 0.8%，而由于乙醇和水的共沸，使得
