[實(shí)用新型]一種烷基化廢硫酸處理制硫磺新裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420538656.4
• 申請(qǐng)日: 2014-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN204151068U
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李明軍;管寧輝;邢亞琴;王奎;張建超;劉芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中石化南京工程有限公司;中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司
• 主分類號(hào): C01B17/04
• 分類號(hào): C01B17/04
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;呂鵬濤

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于廢酸處理領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于烷基化廢硫酸處理制硫磺新裝置。

背景技術(shù)

按照國家統(tǒng)一要求,2014年起國內(nèi)汽油將全面執(zhí)行國IV標(biāo)準(zhǔn)，2017年底全面推行國V標(biāo)準(zhǔn)。隨著國內(nèi)成品油質(zhì)量的不斷提升,未來汽油調(diào)和組分中烷基化汽油的比例必然逐年增加。但在硫酸烷基化工藝生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量含油的廢硫酸溶液，如直接排放，將給生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重污染。該廢硫酸溶液必須經(jīng)過處理才能達(dá)到環(huán)保要求進(jìn)行排放。相關(guān)產(chǎn)業(yè)也需研究廢酸的無害化處理技術(shù)，以適應(yīng)日益嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)要求。

目前，工廠化的烷基化廢硫酸處理有以下兩種工藝：

(一?)生產(chǎn)白炭黑和石油防銹劑工藝

首先用水稀釋烷基化廢酸成稀硫酸(其體積比：酸渣/水約為l/5～14)，以達(dá)到靜置分離聚合油的目的。分油后的稀硫酸的濃度為7～18%，用硅酸鈉溶液中和，接著從生成物硫酸鈉溶液中析出水合二氧化硅，經(jīng)老化、洗滌、過濾、干燥、粉碎得到產(chǎn)品白炭黑。化學(xué)反應(yīng)方程式：Na₂Si0₃+H₂SO₄+(n-1)H₂O→SiO₂.nH₂0+?Na₂S0₄?。

將廢酸中分離出的聚合油進(jìn)行水洗，除去大部分硫酸，再用堿溶液進(jìn)行一次皂化,這樣基本除去臭味，顏色也由黑變紅，靜置之后形成雙油層，上層是輕聚合油，下層是重聚合油。將分出的輕、重聚合油分別用堿土金屬氫氧化物溶液處理,在溫度30～70℃下過濾,得到輕質(zhì)防銹劑和重質(zhì)防銹劑。其工藝流程如圖2所示。

該工藝的優(yōu)點(diǎn)：一是對(duì)廢酸處理較徹底、利用率高；二是工藝成熟，已在荊門煉油廠中型裝置獲得成功；三是除最初沉降分油所得稀硫酸為強(qiáng)腐蝕介質(zhì)需用特殊材質(zhì)設(shè)備外，其他工序的介質(zhì)和操作條件均較緩和。該工藝不足之處：一是產(chǎn)品白炭黑市場需求小，對(duì)于低處理量的烷基化裝置還是可行的，但對(duì)于大規(guī)模的烷基化裝置而言，生產(chǎn)大量的白炭黑尚待開發(fā)更大的市場需求；二是該工藝路線復(fù)雜，需要較多的設(shè)備，固體產(chǎn)品在設(shè)備、管道上易堵塞；三是原料硅酸鈉不易得到；四是開發(fā)的石油防銹劑是一種新產(chǎn)品，有待開發(fā)銷售市場。五是生產(chǎn)中產(chǎn)生的稀硫酸和廢液如直接排放會(huì)污染環(huán)境，需要處理達(dá)標(biāo)后才能排放。

(二)?裂解制工業(yè)硫酸

烷基化廢硫酸用天然氣做燃料在1000~1100℃的高溫下裂解生成SO₂氣體，其中的有機(jī)物和烴類同時(shí)被燃燒成為CO₂。接著將制得的高溫SO₂爐氣經(jīng)過廢熱鍋爐冷卻到420℃，進(jìn)入冷卻塔中，經(jīng)冷卻塔稀酸噴淋冷卻降溫后進(jìn)入洗滌塔中，再經(jīng)洗滌塔稀酸噴淋冷卻，再次降溫后的爐氣經(jīng)間冷器降至規(guī)定的溫度，再經(jīng)電除霧器除去酸霧后送往干燥塔。在干燥塔中，用93％的濃硫酸進(jìn)行干燥，干燥后的爐氣經(jīng)二氧化硫風(fēng)機(jī)增壓后通過加熱器加熱，加熱后的爐氣進(jìn)入一轉(zhuǎn)化器。從一轉(zhuǎn)化器出來的氣體經(jīng)換熱器降至規(guī)定溫度進(jìn)入第1吸收塔。第1吸收塔用98％濃硫酸進(jìn)行一次吸收，一次吸收后的爐氣加熱至規(guī)定溫度后進(jìn)入轉(zhuǎn)化器進(jìn)行二次轉(zhuǎn)化，二次轉(zhuǎn)化后爐氣再通過換熱降至規(guī)定溫度進(jìn)入第2吸收塔，用98％濃硫酸進(jìn)行二次吸收。二次吸收后制成的工業(yè)硫酸產(chǎn)品可以經(jīng)裝車出廠或烷基化裝置回用。二次吸收后的尾氣，通過煙囪排入大氣。其工藝流程見圖3所示。

該工藝技術(shù)成熟、所需燃料煉廠能方便提供，對(duì)廢酸處理的較徹底。但廢硫酸制工業(yè)硫酸工藝主要缺點(diǎn)是煉油廠沒有硫酸處理裝置，采用該工藝需增設(shè)配套硫酸生產(chǎn)裝置，另該流程長，設(shè)備多，控制復(fù)雜，一次性投資較大，?2.5萬噸/年廢酸制工業(yè)硫酸裝置2007年投資需1.3億（不含尾氣凈化裝置）；二是操作成本高，裝置每年消耗大量燃料氣及電力，能源消耗多，所需催化劑價(jià)格貴；三是環(huán)保壓力大，此工藝路線煙囪排放的二氧化硫濃度約為760?mg/Nm³，如需滿足二氧化硫污染物的排放濃度限值400?mg/Nm³的規(guī)定(特定地區(qū)小于200?mg/Nm³)的要求，必須新建一套尾氣凈化裝置，如氨法脫硫、堿法脫硫等，這就更增加裝置的總投資。