一種使用硫磺作為燃料的烷基化廢酸裂解工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使用硫磺作為燃料的烷基化廢酸裂解工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國汽油品質(zhì)的升級，高標號汽油的需求量不斷加大，而生產(chǎn)高標號汽油的烷基化裝置會產(chǎn)生廢硫酸。長期以來，烷基化廢硫酸的排放和處理一直是一個環(huán)保難題。目前，國內(nèi)幾種主要的廢酸處理工藝包括:生產(chǎn)白碳黑和石油防銹劑工藝，生產(chǎn)硫酸銨和防銹劑工藝，焚燒裂解制工業(yè)硫酸，活性炭脫色制25% ( W)稀硫酸。廢酸制白碳黑不僅工藝復(fù)雜、原料硅酸鈉難得到，而且產(chǎn)品白碳黑沒有市場；廢酸制硫銨工藝氨水耗量大、主產(chǎn)品硫銨銷售困難、副產(chǎn)防銹劑尚無市場；廢酸制稀硫酸技術(shù)尚存在四方面不足，難以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。焚燒裂解制工業(yè)硫酸的方法目前已有工業(yè)化應(yīng)用，普遍使用天然氣、液化氣等氣體燃料，提供廢硫酸裂解所需要的熱能。這些氣體燃料燃燒產(chǎn)生大量0)2和Η 20，增加了后續(xù)制酸系統(tǒng)的負荷，且煙氣中的水分無法平衡而形成稀酸需要外排，造成新的廢物排放。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是一種使用硫磺作為燃料的烷基化廢酸裂解工藝。
[0004]本發(fā)明的主要技術(shù)方案:使用硫磺作為燃料的烷基化廢酸裂解工藝，其特征是使用硫磺作燃料，提供烷基化廢酸裂解所需要的熱能，即烷基化廢酸在硫磺燃燒產(chǎn)生的高溫環(huán)境下裂解生產(chǎn)硫酸的工藝。
[0005]所述的烷基化廢酸裂解工藝，于包括廢硫酸在高溫下裂解、余熱鍋爐熱量回收、封閉酸洗凈化、兩次轉(zhuǎn)化、兩次吸收和尾氣吸收工序等，生產(chǎn)出合格的硫酸產(chǎn)品。
[0006]具體步驟:來自烷基化裝置的廢硫酸進入廢酸地下槽，經(jīng)過立式栗送入霧化噴槍，經(jīng)壓縮空氣霧化后噴入裂解爐。液硫地下槽中的液體硫磺經(jīng)液硫栗送入硫磺噴槍，經(jīng)硫磺噴槍霧化后送入裂解爐，與經(jīng)過預(yù)熱后的空氣接觸，充分燃燒產(chǎn)生大量的熱能，使得廢硫酸在1000-1100°c的高溫下完全裂解，生成S0jPH20。含S02煙氣經(jīng)過余熱鍋爐、空氣預(yù)熱器，降溫后進入動力波洗滌器絕熱增濕降溫，再經(jīng)過填料洗滌塔，溫度降至40°c以下，經(jīng)兩級電除霧器除去酸霧，補充一定量空氣后，進入干燥塔，除去煙氣中的水分，經(jīng)S02鼓風機送入轉(zhuǎn)化器，一次轉(zhuǎn)化后進入一吸塔進行一次吸收，然后進入轉(zhuǎn)化器進行二次轉(zhuǎn)化，再進入二吸塔進行二次吸收。吸收S03后的濃硫酸加水調(diào)節(jié)酸濃至98%，送入成品酸貯罐。出二吸塔尾氣經(jīng)尾氣吸收塔進一步吸收殘余的S02，確保尾氣達標排放。
[0007]與普遍使用的天然氣、液化氣等氣體燃料相比，硫磺作燃料的烷基化廢酸裂解工藝將燃料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，大大降低了裝置運行成本；避免了因氣體燃料燃燒產(chǎn)生的&0而形成的外排稀酸，避免了新的廢物排放；此外，還減少了因氣體燃料燃燒產(chǎn)生的0)2的排放。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明實施例的工藝流程圖。
[0009]圖中，1-裂解爐，2-余熱鍋爐，3-空氣預(yù)熱器，4-動力波洗滌器，5-高位槽，6_填料塔，7- 一級電除霧器，8- 二級電除霧器，9-液硫地下槽，10-廢酸地下槽，11-空氣風機，12-動力波稀酸循環(huán)栗，13-尾吸塔，14-尾吸塔循環(huán)栗，15-第二吸收塔，16-填料塔稀酸循環(huán)栗，17-第一吸收塔，18-干燥塔，19-主鼓風機，20-第III換熱器，21-第I換熱器，22- 一段電爐，23-轉(zhuǎn)化器，24-四段電爐，25-第II換熱器，26-第IV換熱器，27-第V換熱器，28-堿液槽，29-成品酸罐，30-成品酸地下槽，31-二吸循環(huán)槽，32- 一吸循環(huán)槽，33-干燥循環(huán)槽。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0011]實施例:如圖1所示，本實施例使用硫磺作為燃料的烷基化廢酸裂解工藝流程包括:
液硫地下槽(9)中的液態(tài)硫磺與經(jīng)空氣預(yù)熱器(3)預(yù)熱后的空氣(?220°C) —起噴入裂解爐(1)燃燒，爐內(nèi)溫度控制在約1000-1100°C。從廢酸地下槽(10)來的廢硫酸噴入廢酸裂解爐(1)中高溫裂解。從裂解爐(1)出來的1000-1100°c的S02爐氣，通過余熱鍋爐(2)移熱后，溫度降到約450°C左右，然后進入空氣預(yù)熱器(3)，將爐氣溫度由450°C降為300°C左右后，爐氣進入凈化工段動力波洗滌器(4)。同時與入爐液態(tài)硫磺反應(yīng)的空氣經(jīng)空氣預(yù)熱器(3)預(yù)熱后，溫度升至220°C左右，與液態(tài)硫磺一起進入爐反應(yīng)，這樣將系統(tǒng)中的能量利用起來以減少液態(tài)硫磺的用量。
[0012]出裂解工段的爐氣，溫度約300°C，首先進入動力波洗滌器(4)，通過逆噴管與噴淋的稀酸相接觸，稀酸中的水分被迅速蒸發(fā)，同時爐氣溫度亦隨之降低(絕熱增濕過程)，爐氣中大部分的灰塵等雜質(zhì)被除去。經(jīng)絕熱增濕后的爐氣進入填料塔(6)進行洗滌、冷卻，進一步除去爐氣中水分，爐氣溫度降至38°C以下，依次進入一級電除霧器(7)、二級電除霧器
(8)進一步除去殘余的酸霧，使爐氣中酸霧〈0.005g/m3，送至干燥塔(18)。
[0013]經(jīng)過凈化后的爐氣在干燥塔(18)內(nèi)用93%酸淋灑，使爐氣中水分降至0.1克/標米3以下，然后通過纖維除霧器除去酸霧，經(jīng)過主鼓風機(19)加壓后依次進入換熱器III
(20)、換熱器I (21)的殼程，分別與管內(nèi)來自轉(zhuǎn)化器(23)三段及一段觸媒層出口的高溫轉(zhuǎn)化氣換熱，使換熱器I (21)殼程出口爐溫度達420°C左右，進入轉(zhuǎn)化器(23) —段，在釩觸媒作用下，S02氧化成S0 3，并放出大量的熱后，進入換熱器I (21)的管程換熱至470°C左右，進入轉(zhuǎn)化器(23) 二段觸媒層繼續(xù)進行反應(yīng)，反應(yīng)后的高溫轉(zhuǎn)化氣進入換熱器II (25)的管內(nèi)換熱至440°C左右，進入三段觸媒層繼續(xù)反應(yīng)，三段出口轉(zhuǎn)化率達95%以上，轉(zhuǎn)化氣進入換熱器111(20)管程，換熱至170°C以下，進入第一吸收塔(17)進行第一次吸收，被吸收了303的氣體依次進入換熱器V (27)、換熱器II (25)的殼程，分別與管內(nèi)來自五段和二段觸媒層高溫轉(zhuǎn)化氣換熱，使換熱器II (25)殼程出口氣溫達420°C左右，進入轉(zhuǎn)化器(23)四段觸媒層進行第二次轉(zhuǎn)化，反應(yīng)后的高溫轉(zhuǎn)化氣進入換熱器IV (26)的管內(nèi)換熱至410°C左右，進入五段觸媒層繼續(xù)反應(yīng)，五段出口總轉(zhuǎn)化率達99.7%以上，轉(zhuǎn)化氣經(jīng)換熱器V (27)的管程換熱至140°C左右，進入第二吸收塔(15)進行第二次吸收后，進入尾氣吸收塔(13)內(nèi)用10%氫氧化鈉溶液吸收其中的502及S0 3，經(jīng)過吸收后的尾氣通過煙囪排放。
[0014]為了保持各塔循環(huán)酸濃度的平衡，干燥塔(18)生成的93%酸串給第一吸收塔(17 )，同時由吸收塔(17，15 )向干燥塔(18 )串回相應(yīng)的98 %酸，使干燥塔(18 )循環(huán)系統(tǒng)保持酸濃和水的平衡。吸收塔(17，15 )產(chǎn)出相應(yīng)的98 %酸，送入成品酸地下槽(30 )，再由地下槽酸栗送入成品酸罐(29)。
【主權(quán)項】
1.一種使用硫磺作為燃料的烷基化廢酸裂解工藝，其特征是使用硫磺作燃料，提供烷基化廢酸裂解所需要的熱能，即烷基化廢酸在硫磺燃燒產(chǎn)生的高溫環(huán)境下裂解生產(chǎn)硫酸的工藝。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烷基化廢酸裂解工藝，其特征在于包括廢硫酸在高溫下裂解、余熱鍋爐熱量回收、封閉酸洗凈化、兩次轉(zhuǎn)化、兩次吸收和尾氣吸收工序。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烷基化廢酸裂解工藝，其特征是:來自烷基化裝置的廢硫酸進入廢酸地下槽，經(jīng)過立式栗送入霧化噴槍，經(jīng)壓縮空氣霧化后噴入裂解爐，液硫地下槽中的液體硫磺經(jīng)液硫栗送入硫磺噴槍，經(jīng)硫磺噴槍霧化后送入裂解爐，與經(jīng)過預(yù)熱后的空氣接觸，充分燃燒產(chǎn)生大量的熱能，使得廢硫酸在1000-1100°C的高溫下完全裂解，生成302和H20，含S02煙氣經(jīng)過余熱鍋爐、空氣預(yù)熱器，降溫后進入動力波洗滌器絕熱增濕降溫，再經(jīng)過填料洗滌塔，溫度降至40°c以下，經(jīng)兩級電除霧器除去酸霧，補充空氣后，進入干燥塔，除去煙氣中的水分，經(jīng)S02鼓風機送入轉(zhuǎn)化器，一次轉(zhuǎn)化后進入一吸塔進行一次吸收，然后進入轉(zhuǎn)化器進行二次轉(zhuǎn)化，再進入二吸塔進行二次吸收；吸收so3后的濃硫酸加水調(diào)節(jié)酸濃至98%，送入成品酸貯罐，出二吸塔尾氣經(jīng)尾氣吸收塔進一步吸收殘余的S02，尾氣達標排放。
【專利摘要】本發(fā)明是一種使用硫磺作為燃料的烷基化廢酸裂解工藝，即烷基化廢酸在硫磺燃燒產(chǎn)生的高溫環(huán)境下裂解生產(chǎn)硫酸的工藝，包括廢硫酸在高溫下裂解、余熱鍋爐熱量回收、封閉酸洗凈化、兩次轉(zhuǎn)化、兩次吸收和尾氣吸收等工序，生產(chǎn)出合格的硫酸產(chǎn)品。與普遍使用的天然氣、液化氣等氣體燃料相比，硫磺作燃料的烷基化廢酸裂解工藝將燃料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，大大降低了裝置運行成本；避免了因氣體燃料燃燒產(chǎn)生的H2O而形成的外排稀酸，避免了新的廢物排放；此外，還減少了因氣體燃料燃燒產(chǎn)生的CO2的排放。
【IPC分類】C01B17/76, C01B17/48
【公開號】CN105480953
【申請?zhí)枴緾N201410526789
【發(fā)明人】羅娟, 魏蘭, 江碧清, 徐曉燕, 李穎, 吳英來, 張雪杰, 李皓瑜
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 南化集團研究院
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2014年10月9日