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利用硫鐵礦制酸焙燒爐處理廢硫酸的工藝的制作方法

文檔序號:9740852閱讀:1934來源:國知局
利用硫鐵礦制酸焙燒爐處理廢硫酸的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢硫酸的處理領(lǐng)域,具體涉及一種利用硫鐵礦制酸焙燒爐處理廢硫酸的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,在石化行業(yè)的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的低濃度硫酸,普遍存在著難以回收處理的問題,特別是我國石化煉油廠的硫酸烷基化裝置,每生產(chǎn)I噸烴化油要產(chǎn)生80?10kg濃度為85?90%的低濃度硫酸,其成份除硫酸外,還含有5%左右的有機(jī)物和10%左右的水份。該低濃度硫酸是一種粘度較大的膠狀液體,其色澤呈黑紅色,性質(zhì)不穩(wěn)定,散發(fā)特殊性臭味,很難處理。但是,隨著汽油質(zhì)量升級的迫切需要,烷基化裝置不僅需要達(dá)產(chǎn),而且需要進(jìn)一步擴(kuò)大生產(chǎn)能力,烷基化的發(fā)展與低濃度硫酸能否合理利用密切相關(guān)。同時,隨著國家對環(huán)境保護(hù)的日益重視,解決低濃度硫酸的污染問題已經(jīng)迫在眉捷。
[0003]將廢硫酸在裂解爐內(nèi)高溫裂解并進(jìn)一步處理制備成硫酸,是常見的廢硫酸處理方法之一。在廢硫酸熱裂解過程中,既有熱化學(xué)還原反應(yīng)又有熱解反應(yīng),硫酸熱解為SO2和水的反應(yīng),一般在340°C開始,500°C以上能順利進(jìn)行,850°C以上SO3才能順利分解為SO2和02,400°C以下SO3容易與水生成酸霧,腐蝕設(shè)備。為了獲得滿意的熱裂解速率,裂解爐的操作溫度一般不低于950°C,在這一條件下,硫酸裂解所需熱量對I頓80%的廢酸來說約為2800GJ。因此,用燃料氣為裂解爐供熱所需能量高,處理過程中造成資源浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種利用硫鐵礦制酸裝置中的焙燒爐在制酸過程中產(chǎn)生的熱量處理廢硫酸的工藝。利用硫鐵礦制酸焙燒爐沸騰層物料的熱量進(jìn)行廢硫酸裂解,不需要天然氣作為加熱熱源,極大的降低了裂解成本,并可以利用周邊工廠產(chǎn)生的廢硫磺作為助燃劑,提高裂解能力。
[0005]為此,本發(fā)明提供了一種利用硫鐵礦制酸焙燒爐處理廢硫酸的工藝,其特征在于,包括以下步驟:
[0006](I)通過外熱給焙燒爐加熱,當(dāng)溫度達(dá)到400°C以上時將硫鐵礦送入焙燒爐進(jìn)行燃燒,待溫度達(dá)到850?1100°C時,將烷基化廢硫酸通過酸栗送入焙燒爐,并控制溫度保持在850?I100C,廢硫酸在此高溫下裂解制成302氣體,其中的有機(jī)物質(zhì)同時被焚燒為CO2,該混合氣體與硫鐵礦燃燒產(chǎn)生的SO2氣體一同形成爐氣,其化學(xué)反應(yīng)如下:H2S04—H20+S03; S03—SO2+I/2O2;
[0007](2)將步驟(I)中制得的爐氣經(jīng)冷卻、洗滌、除霧及干燥處理后,制得合格的SO2爐氣;
[0008](3)將步驟(2)中的爐氣再經(jīng)轉(zhuǎn)化、吸收,制得合格的硫酸,其化學(xué)反應(yīng)如下:SO2+I /202—SO3 ; H20+S03^H2S04。
[0009]本發(fā)明的利用硫鐵礦制酸焙燒爐處理廢硫酸的工藝,通過低濃度硫酸裂解制酸制取硫酸,在不增加任何污染的情況下,既解決了地方性的廢硫酸污染問題,也降低了原礦資源的損耗。同時,利用硫鐵礦制酸焙燒爐沸騰層物料的熱量進(jìn)行廢硫酸裂解,不需要天然氣作為加熱熱源,極大的降低了裂解成本。
[0010]作為本發(fā)明的改進(jìn),在硫鐵礦制酸裝置焙燒爐出口爐氣管路上增加一臺裂解爐,利用爐氣溫度將裂解爐爐溫提高到900°c以上時噴入廢硫酸,用熔融后的廢硫磺配入空氣補(bǔ)充并保持裂解爐爐溫在850?1100°C,廢硫磺燃燒產(chǎn)物SO2混入爐氣中。在廢硫酸量較大的情況下,通過在焙燒爐出口爐氣管路上加設(shè)裂解爐,利用爐氣溫度和廢硫磺助燃作用裂解廢硫酸,從而進(jìn)一步增加廢硫酸的處理能力,同時進(jìn)一步節(jié)約能源。該裂解爐也可以單獨(dú)設(shè)于硫鐵礦制酸裝置焙燒爐出口爐氣管路上,并不限于焙燒爐中是否已裂解廢硫酸。
[0011 ]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),步驟(I)中采用廢硫磺作助燃劑。廢硫磺作為助燃劑,燃燒產(chǎn)物主要為SO2氣體,最后形成目標(biāo)產(chǎn)物。同時,適當(dāng)增加廢硫磺的加入量,可以提高爐溫,提高裂解能力,因此可以根據(jù)生產(chǎn)要求改變廢酸流量。
[0012 ]作為本發(fā)明的另一種改進(jìn),步驟(I)中通過調(diào)節(jié)硫鐵礦的投礦量、礦中硫含量、廢硫酸加入量及冷卻水箱的冷卻面積中的一種或幾種來控制溫度。常規(guī)的硫鐵礦制硫工藝中通常使用冷卻水箱給設(shè)備降溫,不僅造成熱量浪費(fèi),而且產(chǎn)生的廢氣較多,該工藝中通過調(diào)控上述多種因素控制溫度,使硫鐵礦燃燒放熱跟廢硫酸裂解需熱供需相抵,盡可能減少冷卻水等外界冷源降溫,使能量得到充分利用。
[0013]綜上所述,使用上述利用硫鐵礦制酸焙燒爐處理廢硫酸的工藝,利用專有節(jié)能技術(shù)和助燃劑,不需要天然氣或煤氣,處置每噸廢硫酸可節(jié)約標(biāo)煤0.54噸或者190立方米天然氣,節(jié)約硫鐵礦資源I.05噸,余熱可產(chǎn)生次中壓飽和蒸汽,可以用來發(fā)電或汽輪機(jī)拖動,降低硫酸生產(chǎn)成本,有利于合理利用資源、提高企業(yè)整體效益。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)的說明,工藝流程可參見圖1:
[0016]實(shí)施例1:通過外熱給焙燒爐加熱,當(dāng)溫度達(dá)到400°C以上時將硫鐵礦送入焙燒爐進(jìn)行燃燒,待溫度達(dá)到850?1000°C時,將烷基化廢硫酸通過酸栗送入焙燒爐,并控制溫度保持在850?1000°C,廢硫酸在此高溫下裂解制成SO2氣體,其中的有機(jī)物質(zhì)同時被焚燒為C02,該混合氣體與硫鐵礦燃燒產(chǎn)生的SO2氣體一同形成爐氣,然后將制得的爐氣經(jīng)凈化精制即冷卻、洗滌、除霧及干燥處理后,制得合格的SO2爐氣,將該爐氣再經(jīng)轉(zhuǎn)化、吸收,制得合格的硫酸。
[0017]實(shí)施例2:通過外熱給焙燒爐加熱,當(dāng)溫度達(dá)到400°C以上時將混入助燃劑廢硫磺的硫鐵礦送入焙燒爐進(jìn)行燃燒,待溫度達(dá)到900?1100°C時,將烷基化廢硫酸通過酸栗送入焙燒爐,并通過調(diào)節(jié)廢硫磺的加入量來控制溫度使其保持在900?1100°C,廢硫酸在此高溫下裂解制成SO2氣體,其中的有機(jī)物質(zhì)同時被焚燒為CO2,該混合氣體與硫鐵礦和廢硫酸燃燒產(chǎn)生的SO2氣體一同形成爐氣,然后將制得的爐氣經(jīng)凈化精制即冷卻、洗滌、除霧及干燥處理后,制得合格的SO2爐氣,將該爐氣再經(jīng)轉(zhuǎn)化、吸收,制得合格的硫酸。
[0018]實(shí)施例3:通過外熱給焙燒爐加熱,當(dāng)溫度達(dá)到400°C以上時將硫鐵礦送入焙燒爐進(jìn)行燃燒,待溫度達(dá)到900?1000°C時,將烷基化廢硫酸通過酸栗送入焙燒爐,并通過調(diào)節(jié)硫鐵礦的投礦量、礦中硫含量、廢硫酸加入量及冷卻水箱的冷卻面積中的一種或幾種來控制溫度使其保持在900?1000°C,廢硫酸在此高溫下裂解制成SO2氣體,其中的有機(jī)物質(zhì)同時被焚燒為CO2,該混合氣體與硫鐵礦燃燒產(chǎn)生的SO2氣體一同形成爐氣,在硫鐵礦制酸裝置焙燒爐出口爐氣管路上增加一臺裂解爐,利用爐氣溫度將裂解爐爐溫提高到900°c以上時噴入廢硫酸,用熔融后的廢硫磺配入空氣補(bǔ)充并保持裂解爐爐溫在850?1100°C,廢硫磺燃燒產(chǎn)物SO2混入爐氣中,然后將制得的爐氣經(jīng)凈化精制即冷卻、洗滌、除霧及干燥處理后,制得合格的SO2爐氣,將該爐氣再經(jīng)轉(zhuǎn)化、吸收,制得合格的硫酸。
[0019]上述實(shí)施例中,處置每噸廢硫酸可節(jié)約標(biāo)煤0.54噸或者190立方米天然氣,節(jié)約硫鐵礦資源1.05噸,降低硫酸生產(chǎn)成本,有利于合理利用資源、提高企業(yè)整體效益。
[0020]上述對本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)說明,但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式,在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi),還可以對其作出種種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用硫鐵礦制酸焙燒爐處理廢硫酸的工藝,其特征在于,包括以下步驟: (1)通過外熱給焙燒爐加熱,當(dāng)溫度達(dá)到400°C以上時將硫鐵礦送入焙燒爐進(jìn)行燃燒,待溫度達(dá)到850?1100°C時,將烷基化廢硫酸通過酸栗送入焙燒爐,并控制溫度保持在850?1100°C,廢硫酸在此高溫下裂解制成SO2氣體,其中的有機(jī)物質(zhì)同時被焚燒為CO2,該混合氣體與硫鐵礦燃燒產(chǎn)生的SO2氣體一同形成爐氣,其化學(xué)反應(yīng)如下:H2S04—H20+S03;S034S02+1/202; (2)將步驟(I)中制得的爐氣經(jīng)冷卻、洗滌、除霧及干燥處理后,制得合格的SO2爐氣; (3)將步驟(2)中的爐氣再經(jīng)轉(zhuǎn)化、吸收,制得合格的硫酸,其化學(xué)反應(yīng)如下:S02+1/202^S03;H20+S03^H2S04o2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用硫鐵礦制酸焙燒爐處理廢硫酸的工藝,其特征在于,在硫鐵礦制酸裝置焙燒爐出口爐氣管路上增加一臺裂解爐,利用爐氣溫度將裂解爐爐溫提高到900°C以上時噴入廢硫酸,用熔融后的廢硫磺配入空氣補(bǔ)充并保持裂解爐爐溫在850?11000C,廢硫磺燃燒產(chǎn)物S02混入爐氣中。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用硫鐵礦制酸焙燒爐處理廢硫酸的工藝,其特征在于,所述步驟(I)中采用廢硫磺作助燃劑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用硫鐵礦制酸焙燒爐處理廢硫酸的工藝,其特征在于,步驟(I)中通過調(diào)節(jié)硫鐵礦的投礦量、礦中硫含量、廢硫酸加入量及冷卻水箱的冷卻面積中的一種或幾種來控制溫度。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用硫鐵礦制酸焙燒爐處理廢硫酸的工藝,包括以下步驟:通過外熱給焙燒爐加熱,當(dāng)溫度達(dá)到400℃以上時將硫鐵礦送入焙燒爐進(jìn)行燃燒,待溫度達(dá)到850~1100℃時,將烷基化廢硫酸通過酸泵送入焙燒爐,并控制溫度保持在850~1100℃,廢硫酸在此高溫下裂解制成SO2氣體,其中的有機(jī)物質(zhì)同時被焚燒為CO2,該混合氣體與硫鐵礦燃燒產(chǎn)生的SO2氣體一同形成爐氣,然后將制得的爐氣經(jīng)冷卻、洗滌、除霧及干燥處理后,制得合格的SO2爐氣,將該爐氣再經(jīng)轉(zhuǎn)化、吸收,制得合格的硫酸。該工藝?yán)昧蜩F礦制酸焙燒爐沸騰層物料的熱量進(jìn)行廢硫酸裂解,不需要天然氣作為加熱熱源,極大的降低了裂解成本,并可以利用周邊工廠產(chǎn)生的廢硫磺作為助燃劑,提高裂解能力。
【IPC分類】C01B17/74
【公開號】CN105502306
【申請?zhí)枴緾N201610041456
【發(fā)明人】李勇
【申請人】揚(yáng)州金桃化工設(shè)備有限公司, 李勇
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年1月21日
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