[其他]硫酸烷基化的废酸回收利用法

说明书

本发明属于硫酸烷基化的废酸回收利用。

硫酸烷基化是生产高辛烷值汽油组分的重要工艺。由于装置中的循环酸浓度降到85%以下则成为工业废酸。因此每台硫酸烷基化装置每年都有数以千吨计的废酸急待处理。由于废酸是一种成分极其复杂的有机硫化物及有机硫酸络合物等的混合物，具有恶臭，对环境污染严重。

目前国内外采取的废酸回收利用法有三种：1.赫米巴（ハミバ）高温裂解法。即将废酸送入裂解装置，在约1000℃的高温下裂解成SO₂气体，再将SO₃转化为SO₃，经水或硫酸吸收后成为浓硫酸。2.泰尔斯（Stiles）等人的结晶回收法，即将一部分循环的烷基酸进行急冷以至冷冻，从而抽出100%的硫酸结晶，再送回到硫酸烷基化反应器中。3.“SARP”法，即把主要一部分酸转化为烷基酯，再将除去杂质的烷基化酯送回到烷基化反应器。

上述方法不仅工艺过程复杂，能耗高，而且除赫米巴法外，还不能彻底解决废酸的回收利用问题。

本发明的目的，在于选择工艺过程简单，操作方便，耗能低的废酸渣回收利用法。提高废酸的回收利用率，消灭“三废”，保护环境不受污染。

本发明的内容包括先将酸渣水解生产出稀硫酸，再由稀硫酸生产出98%的浓硫酸及直接将废酸加热生产浓硫酸两种方法。现分述如下：

第一法：水解回收法，包括两个过程。

1.水解废酸，生产稀硫酸。

把废酸泵入水解分离罐，再以5-10升/分的速度慢慢往废酸中加水（自来水或天然水）或可溶性盐的稀水溶液，边加边搅拌（或采用瓷混合器）。所加水或稀盐溶液的量为废酸与水的体积比为1∶1.2。

加水完毕后停止搅拌，静止沉降分层约4小时以上，上层约占8-12%，为烷基化聚合油。该聚合油具有可塑性，可作添加剂，加到10^＃沥青中，可提高沥青的延伸度。也可向其中加入少量桐油，环氧树脂作油漆用，其涂面光泽，能耐水，耐酸、碱还可单独作为燃料。

下层的稀硫酸由水解分离罐的底部抽出，由于其中含有多种有机杂质，且呈深红棕色，并有恶臭，为使其脱色除臭可采用两种方法：

①吸附法：将稀硫酸由容器下部通入装有颗粒状活性炭的吸附器中脱色除臭;或用浸泡吸附法，先在吸附罐中放入约为稀硫酸重量的1/4的活性炭，再引入稀硫酸，浸泡时间一般在48小时以上，即可脱色除臭。如加热煮沸，就可大大加快吸附速度，一般只要加热至沸腾后10分钟，就可将稀酸除臭脱色至水白。

②用苯酚抽提法，将重量大约为稀硫酸1/10量的苯酚泵入稀硫酸中，边泵入边搅拌，而后静止4小时以上。则分层，上层为苯酚及其抽提物，下层为脱色除臭了的米黄色的稀硫酸。

2.由稀硫酸生产98%的浓硫酸的方法，方法有三种：

①将脱色除臭后的稀硫酸加热浓缩，将稀硫酸加热至75～95℃时，上面产生一种蛋黄色的油状液体，气味很大，约占稀硫酸量的1-2%，经初步分析为硫醇。加热至110℃左右时，稀硫酸开始沸腾，此时其比重约为1.3。加热至170℃左右时，水份基本除去，此时酸浓度达到80%以上，液体中产生大量气泡，含量大致有10%左右。为防止气泡溢出，要反复停止加热四次：或通入200℃左右的热风消泡。温度升至190℃以后，泡沫不再产生，有机物开始分解。升热至210℃左右，开始有SO₃气体逸出，到230℃时SO₃的烟雾越来越大。继续加热至248℃时，泡沫完全消失，此时硫酸浓度可达92.5%。此时硫酸色如油状墨汁，粘度大，其中含有大量焦炭粒。为滤去焦炭粒，需加水将硫酸稀释，使焦炭微粒凝成较大的颗粒。稀释水的量为硫酸量的1-1.1倍，稀释后的硫酸浓度为50%左右，过滤可采用耐酸陶瓷过滤器，滤纸用普通的定量滤纸即可，因硫酸浓度在50%左右时，对滤纸的腐蚀并不大。滤液呈嫩绿色，浓缩加热至340℃时，就变成无色透明，浓度达98.09%的浓硫酸，同时酸中还析出白色沉淀物，该沉淀物可溶于稀硫酸，所得溶液可作净化水用。

①法加热浓缩流程图如附图1所示。

②法是将没有脱色除臭的稀硫酸直接加热浓缩，由于稀硫酸中的应抽提或吸附物未被除去，致使加热中易出现暴沸现象。加入耐酸瓷块可防暴沸。加热浓缩方法基本与①法相同。所不同的是，加热浓缩是在两个釜中进行，120℃前加热在蒸发浓缩釜中进行，120℃后加热则在浓缩焦化釜中进行。

上面两种方法都是间接加热，只有采用玻璃或陶瓷设备才能经得起硫酸在高温下的腐蚀作用。