[實用新型]納米陶瓷超濾處理烷基化廢酸的裝置

有效

• 申請號: 201720263501.8
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN206624680U
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 賈太軒;馬青嶺;張書錄;張立權;陳文倉
• 申請（專利權）人: 濮陽市盛源石油化工（集團）有限公司
• 主分類號: C02F1/44
• 分類號: C02F1/44;C02F101/34;C02F103/36
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙)41120
• 代理人: 劉興華

技術領域

本實用新型涉及化工處理技術領域，具體的說是一種納米陶瓷超濾處理烷基化廢酸的裝置。

背景技術

硫酸烷基化工藝采用杜邦授權許可的斯特拉科工藝技術，是以醚后碳四中的異丁烷、丁烯為反應物料，以90% -98%的硫酸為催化劑，在低溫下（8～13.5℃）液相反應制備異辛烷過程，包括原料處理部分、反應部分、制冷部分、流出物處理部分、分餾部分、酸堿系統、廢酸處理系統組成。

斯特拉科工藝產生廢硫酸量很大，盡管可以用配套的廢硫酸處置裝置再生濃硫酸，進行循環利用，廢酸處理費用偏高(400.00～500.00元) ，設備投資大，設備腐蝕嚴重，伴隨原材料組成波動變大，如有機硫、氮、氯含量偏高，造成催化加氫催化劑暫時或者永久性中毒，盡管可以采用高溫氫氣進行部分再生，加氫精制效果很不理想，裝置酸耗88～110之間，廢硫酸裝置完不成超載處理負荷，環保壓力很大，急需新工藝、新方法處理廢硫酸，解決制約裝置產量的技術瓶頸。

98%的濃硫酸先進入流出物處理部分，酸洗沉降器洗滌反應流出物，然后連續進入一級反應器。溶于反應物中的酸溶性油，經酸洗沉降器酸洗后帶入反應器，在反應條件下再還原為烴類和酸。濃度為94%的廢硫酸連續從一級酸沉降器放出，并進入二級反應器，由二級酸沉降器連續放出的廢硫酸濃度約90%。排放至酸放空罐，其溫度為7℃。90%廢硫酸的雜質主要包括: 異辛烷、碳五、聚合物、硫酸酯、SO₂、H₂O。

聚合物（或稱紅油，酸溶性油、酸溶性烴，常用ASO代表）是由烯烴和叔丁基正碳離子經過重排和聚合而產生的，具有高度不飽和，離子化性質，能夠和烯烴繼續聚合為高聚物。硫酸和各種烯烴可以生成硫酸酯，硫酸酯具有不穩定性，發生可逆反應重新生成烯烴和硫酸。在反應條件不理想時，少量硫酸酯繼續存在于硫酸中。 烯烴原料中含有少量水份，濃硫酸是很強脫水劑，吸收水分后，本身被稀釋。因此，硫酸作為烷基化催化劑，隨著時間的增長，水分含量逐步增大。同時，伴隨硫酸與烴類物料發生氧化反應，會產生一些水分和SO₂。酸溶性油和水共存條件下，對烷基化反應影響很顯著。盡管需要適量的酸溶性油存在于硫酸，低含量的酸溶性油有利于烷基化反應，酸溶性油太多將影響硫酸的物理性質。酸中含水太低，不利于烷基化反應的引發和離子化，而含水量太高時，副反應會增多。

廢酸處理系統是同異辛烷裝置配套的環保裝置，通過對烷基化廢硫酸的高溫裂解，氣體凈化，SO₂的催化轉化，SO₃的吸收等單元操作過程，完全消化異辛烷裝置產生的廢硫酸，從而使廢硫酸得到再生。經過上述過程再生出的工業98%（質量比）濃硫酸全部返還異辛烷裝置，供異辛烷裝置的生產之用。

廢酸處理系統包括廢硫酸高溫熱裂解單元、爐氣凈化單元、干燥和吸收單元、SO₂ 轉換單元。

采用熱裂解法使烷基化裝置產出的廢硫酸進行熱裂解，制取SO₂ 爐氣。烷基化廢硫酸經過泵加壓后，通過廢酸噴槍，經過壓縮空氣霧化后，噴入裂解爐，爐內通入瓦斯氣與空氣混合燃燒提供熱能，使廢硫酸在高溫下（840～1150 ℃），裂解為SO₂ 和水蒸氣，爐氣經廢熱鍋爐換熱后，進入凈化工段。

廢酸裂解爐內包括N₂、SO₂、O₂、一些固態和氣態的有害雜質，固體雜質在冷卻塔和洗滌塔中被稀硫酸洗滌而除去，氣態雜質相繼在冷卻塔、洗滌塔、間冷器、電除霧器中被除去。

采用濃硫酸洗滌爐氣，通過干燥脫水方法，除去爐氣中的水分。工業上用濃硫酸來吸收SO₃，98.3%（質量比）濃硫酸對SO₃吸收率最高，可達99.9% 以上，濃硫酸繼續吸收SO₃生成復合硫酸，遇水分解為兩個硫酸分子。

借助釩催化劑（觸媒），接觸法生產硫酸，使SO₂在400～600℃下，氧化為SO₃，本反應可逆，為保證較高轉化率和防止催化劑損壞，爐氣要采用換熱，冷激，兩次轉化，兩次吸收等工藝方法，使其SO₂完成最終氧化反應，以保證總轉化率達到99%以上。

實用新型內容

針對上述現有技術中廢酸處理費用偏高，設備投資大，設備腐蝕嚴重等問題，本實用新型提供一種納米陶瓷超濾處理烷基化廢酸的裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：