[发明专利]一种使用硫磺作为燃料的烷基化废酸裂解工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用硫磺作为燃料的烷基化废酸裂解工艺。

背景技术

随着我国汽油品质的升级，高标号汽油的需求量不断加大，而生产高标号汽油的烷基化装置会产生废硫酸。长期以来，烷基化废硫酸的排放和处理一直是一个环保难题。目前，国内几种主要的废酸处理工艺包括：生产白碳黑和石油防锈剂工艺，生产硫酸铵和防锈剂工艺，焚烧裂解制工业硫酸，活性炭脱色制25%(W)稀硫酸。废酸制白碳黑不仅工艺复杂、原料硅酸钠难得到，而且产品白碳黑没有市场；废酸制硫铵工艺氨水耗量大、主产品硫铵销售困难、副产防锈剂尚无市场；废酸制稀硫酸技术尚存在四方面不足，难以实现工业化生产。焚烧裂解制工业硫酸的方法目前已有工业化应用，普遍使用天然气、液化气等气体燃料，提供废硫酸裂解所需要的热能。这些气体燃料燃烧产生大量CO₂和H₂O，增加了后续制酸系统的负荷，且烟气中的水分无法平衡而形成稀酸需要外排，造成新的废物排放。

发明内容

本发明是一种使用硫磺作为燃料的烷基化废酸裂解工艺。

本发明的主要技术方案：使用硫磺作为燃料的烷基化废酸裂解工艺，其特征是使用硫磺作燃料，提供烷基化废酸裂解所需要的热能，即烷基化废酸在硫磺燃烧产生的高温环境下裂解生产硫酸的工艺。

所述的烷基化废酸裂解工艺，于包括废硫酸在高温下裂解、余热锅炉热量回收、封闭酸洗净化、两次转化、两次吸收和尾气吸收工序等，生产出合格的硫酸产品。

具体步骤：来自烷基化装置的废硫酸进入废酸地下槽，经过立式泵送入雾化喷枪，经压缩空气雾化后喷入裂解炉。液硫地下槽中的液体硫磺经液硫泵送入硫磺喷枪，经硫磺喷枪雾化后送入裂解炉，与经过预热后的空气接触，充分燃烧产生大量的热能，使得废硫酸在1000-1100℃的高温下完全裂解，生成SO₂和H₂O。含SO₂烟气经过余热锅炉、空气预热器，降温后进入动力波洗涤器绝热增湿降温，再经过填料洗涤塔，温度降至40℃以下，经两级电除雾器除去酸雾，补充一定量空气后，进入干燥塔，除去烟气中的水分，经SO₂鼓风机送入转化器，一次转化后进入一吸塔进行一次吸收，然后进入转化器进行二次转化，再进入二吸塔进行二次吸收。吸收SO₃后的浓硫酸加水调节酸浓至98%，送入成品酸贮罐。出二吸塔尾气经尾气吸收塔进一步吸收残余的SO₂，确保尾气达标排放。

与普遍使用的天然气、液化气等气体燃料相比，硫磺作燃料的烷基化废酸裂解工艺将燃料转化为产品，大大降低了装置运行成本；避免了因气体燃料燃烧产生的H₂O而形成的外排稀酸，避免了新的废物排放；此外，还减少了因气体燃料燃烧产生的CO₂的排放。

附图说明

图1为本发明实施例的工艺流程图。

图中，1-裂解炉，2-余热锅炉，3-空气预热器，4-动力波洗涤器，5-高位槽，6-填料塔，7-一级电除雾器，8-二级电除雾器，9-液硫地下槽，10-废酸地下槽，11-空气风机，12-动力波稀酸循环泵，13-尾吸塔，14-尾吸塔循环泵，15-第二吸收塔，16-填料塔稀酸循环泵，17-第一吸收塔，18-干燥塔，19-主鼓风机，20-第Ⅲ换热器，21-第Ⅰ换热器，22-一段电炉，23-转化器，24-四段电炉，25-第Ⅱ换热器，26-第Ⅳ换热器，27-第Ⅴ换热器，28-碱液槽，29-成品酸罐，30-成品酸地下槽，31-二吸循环槽，32-一吸循环槽，33-干燥循环槽。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

实施例：如图1所示，本实施例使用硫磺作为燃料的烷基化废酸裂解工艺流程包括：

液硫地下槽（9）中的液态硫磺与经空气预热器（3）预热后的空气（～220℃）一起喷入裂解炉（1）燃烧，炉内温度控制在约1000-1100℃。从废酸地下槽（10）来的废硫酸喷入废酸裂解炉（1）中高温裂解。从裂解炉（1）出来的1000-1100℃的SO₂炉气，通过余热锅炉（2）移热后，温度降到约450℃左右，然后进入空气预热器（3），将炉气温度由450℃降为300℃左右后，炉气进入净化工段动力波洗涤器（4）。同时与入炉液态硫磺反应的空气经空气预热器（3）预热后，温度升至220℃左右，与液态硫磺一起进入炉反应，这样将系统中的能量利用起来以减少液态硫磺的用量。