[发明专利]一种废硫酸的处理方法

说明书

本发明公开了一种废硫酸的处理方法，该方法通过在废硫酸的裂解过程中使用作为第一燃料的硫磺和作为第二燃料的选自天然气、液化气、干气、硫化氢、二甲醚、轻质油和重油中的一种以上与含氧气体在该裂解炉内燃烧提供热量，能够有效控制炉气内的水分含量，减缓废硫酸处理设备露点腐蚀，大幅降低含酸污水处理量和排放量，提高废硫酸回收率。

技术领域

本发明涉及一种工业废酸的处理方法，具体地，涉及一种废硫酸回收率高、能够大幅降低含酸污水量的废硫酸的处理方法。

背景技术

浓硫酸作为一种化工原料，在工业上有着极其广泛的应用。然而，在工业硫酸的使用过程中，会不可避免地产生大量的废硫酸。例如，在烷基化油的生产工业中，目前，以液体酸催化工艺为主，国内绝大部分采用硫酸作催化剂。

烷基化油具有辛烷值高、蒸汽压低、不含烯烃和芳烃、硫含量低等优点，是理想的高辛烷值清洁汽油调和组分。在硫酸催化法生产烷基化油的生产过程中，常会伴随产生大量的含有油、水等杂质的废硫酸，直接排放，将给生态环境造成严重污染，通常将其经过工艺处理后回收利用。烷基化废硫酸的处理主要有以下几种工艺：

1、生产白碳黑和石油除锈剂工艺

首先用水稀释废硫酸，其酸渣与水之间的体积比约为1:5-15，达到静止分离出聚合油的目的，分将聚合油分离后的稀硫酸浓度为7重量％～18重量％，然后用硅酸钠溶液中和，接着从生成物硫酸钠溶液中析出水合二氧化硅，经老化、洗涤、过滤、干燥、粉碎得到产品。

将废硫酸中分离出的聚合油进行水洗，除去大部分硫酸，再用碱溶液进行一次皂化，静止后分为轻质聚合油层和重质聚合油层，将分出的轻、重聚合油分别用碱土金属氢氧化物溶液，在温度30-70℃下过滤，得到轻质防锈剂和重质防锈剂。

该工艺具有工艺成熟、废硫酸处理彻底、利用率高等优点，但也存在产品市场需求量小、工艺路线复杂、原料硅酸钠不易得到、生产过程中产生的稀硫酸和废液无法满足直接排放标准等不足。

2、生产硫酸铵和防锈剂工艺

利用氨水与废硫酸反应生成硫酸铵溶液(含油棕色)，硫酸铵浓度以35重量％～38重量％为宜，对硫酸铵溶液进行沉降除油、脱色、脱臭处理，得到硫酸铵母液，再经过蒸发、离心、干燥后得到可用作化肥的硫酸铵产品。从硫酸铵溶液分出的聚合油经过碱液皂化、精制即可得到防锈剂产品。

利用烷基化废硫酸生产硫酸铵和防锈剂的生产工艺，具有工艺较成熟，设备选型容易等优点，但目前国内的氮肥市场已经饱和，而且由废硫酸制成的硫酸铵肥的市场竞争力受氨水影响较大，且硫酸铵含量只有27重量％，其余为难分解的硫酸根SO42-，肥效较低，产品进入市场困难较大。同时，脱色、脱臭剂的使用寿命和再生还需进一步改进。

3、高温裂解制工业硫酸工艺

烷基化废硫酸中的硫酸在1000～1100℃的高温下裂解生成SO2裂解气，其中的有机物同时燃烧生成CO2，高温裂解气冷却后，经过酸洗净化，再送入转化系统，在铁触媒催化剂作用下将SO2转化生成SO3，再用98.3重量％的浓硫酸吸收，生产的浓硫酸产品则供烷基化装置再次使用，实现废硫酸的再生回收利用，废硫酸回收率约为90％。而有机物焚烧产生的高温尾气还可以用来生产蒸汽；与此同时，焚烧产生的尾气只需经简单吸收处理，即可达到排放指标后排入大气，达到保护环境的目的。