烷基化廢硫酸處理裝置製造方法

2023-05-22 15:42:16 3

烷基化廢硫酸處理裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種烷基化廢硫酸處理裝置，其包括廢酸焚燒爐、水洗塔、電除霧器、酸性氣燃燒爐、一級冷凝冷卻器、一級反應器、二級冷凝冷卻器、一級反應加熱器和硫池；本裝置充分利用石油煉製工廠現有資源條件，將廢酸焚燒裂解生成SO2後直接送入硫磺回收裝置工藝流程的不同位置以增加回收成硫磺產品。既處理了烷基化的廢硫酸，節省了常規工藝裂解廢酸的大量燃料氣，同時回收利用了廢酸中聚合油的熱量，又最大化利用了現有裝置，減少投資，實現了硫資源的高效回收利用，也保護了環境。該裝置工藝具有適應性強、工藝流程較短、設備少、投資小、能源消耗低、操作簡單等特點。
【專利說明】烷基化廢硫酸處理裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型屬於廢酸處理領域，具體涉及一種應用於烷基化廢硫酸處理制硫磺新 |101|裝直。

【背景技術】
[0002]按照國家統一要求，2014年起國內汽油將全面執行國IV標準，2017年底全面推行國乂標準。隨著國內成品油質量的不斷提升，未來汽油調和組分中烷基化汽油的比例必然逐年增加。但在硫酸烷基化工藝生產過程中會產生大量含油的廢硫酸溶液，如直接排放，將給生態環境帶來嚴重汙染。該廢硫酸溶液必須經過處理才能達到環保要求進行排放。相關產業也需研究廢酸的無害化處理技術，以適應日益嚴格的環保法規要求。
[0003]目前，工廠化的烷基化廢硫酸處理有以下兩種工藝:
[0004](一)生產白炭黑和石油防鏽劑工藝
[0005]首先用水稀釋烷基化廢酸成稀硫酸(其體積比:酸渣/水約為1/5?14)，以達到靜置分離聚合油的目的。分油後的稀硫酸的濃度為7?18%，用矽酸鈉溶液中和，接著從生成物硫酸鈉溶液中析出水合二氧化矽，經老化、洗滌、過濾、乾燥、粉碎得到產品白炭黑。化學反應方程式:^^3103+4304+(11-1)40 — 81021 沾20十 ^2804。
[0006]將廢酸中分離出的聚合油進行水洗，除去大部分硫酸，再用鹼溶液進行一次皂化，這樣基本除去臭味，顏色也由黑變紅，靜置之後形成雙油層，上層是輕聚合油，下層是重聚合油。將分出的輕、重聚合油分別用鹼土金屬氫氧化物溶液處理，在溫度30?70-(:下過濾，得到輕質防鏽劑和重質防鏽劑。其工藝流程如圖2所示。
[0007]該工藝的優點:一是對廢酸處理較徹底、利用率高；二是工藝成熟，已在荊門煉油廠中型裝置獲得成功；三是除最初沉降分油所得稀硫酸為強腐蝕介質需用特殊材質設備夕卜，其他工序的介質和操作條件均較緩和。該工藝不足之處:一是產品白炭黑市場需求小，對於低處理量的烷基化裝置還是可行的，但對於大規模的烷基化裝置而言，生產大量的白炭黑尚待開發更大的市場需求；二是該工藝路線複雜，需要較多的設備，固體產品在設備、管道上易堵塞；三是原料矽酸鈉不易得到；四是開發的石油防鏽劑是一種新產品，有待開發銷售市場。五是生產中產生的稀硫酸和廢液如直接排放會汙染環境，需要處理達標後才能排放。
[0008]( 二)裂解制工業硫酸
[0009]烷基化廢硫酸用天然氣做燃料在100(^11001的高溫下裂解生成302氣體，其中的有機物和烴類同時被燃燒成為(?。接著將製得的高溫302爐氣經過廢熱鍋爐冷卻到4201，進入冷卻塔中，經冷卻塔稀酸噴淋冷卻降溫後進入洗滌塔中，再經洗滌塔稀酸噴淋冷卻，再次降溫後的爐氣經間冷器降至規定的溫度，再經電除霧器除去酸霧後送往乾燥塔。在乾燥塔中，用93%的濃硫酸進行乾燥，乾燥後的爐氣經二氧化硫風機增壓後通過加熱器加熱，力口熱後的爐氣進入一轉化器。從一轉化器出來的氣體經換熱器降至規定溫度進入第1吸收塔。第1吸收塔用98%濃硫酸進行一次吸收，一次吸收後的爐氣加熱至規定溫度後進入轉化器進行二次轉化，二次轉化後爐氣再通過換熱降至規定溫度進入第2吸收塔，用98%濃硫酸進行二次吸收。二次吸收後製成的工業硫酸產品可以經裝車出廠或烷基化裝置回用。二次吸收後的尾氣，通過煙園排入大氣。其工藝流程見圖3所示。
[0010]該工藝技術成熟、所需燃料煉廠能方便提供，對廢酸處理的較徹底。但廢硫酸制工業硫酸工藝主要缺點是煉油廠沒有硫酸處理裝置，採用該工藝需增設配套硫酸生產裝置，另該流程長，設備多，控制複雜，一次性投資較大，2.5萬噸/年廢酸制工業硫酸裝置2007年投資需1.3億(不含尾氣淨化裝置)；二是操作成本高，裝置每年消耗大量燃料氣及電力，能源消耗多，所需催化劑價格貴；三是環保壓力大，此工藝路線煙園排放的二氧化硫濃度約為760 1^/他！3，如需滿足二氧化硫汙染物的排放濃度限值400 1^/他！3的規定(特定地區小於200.118/^3)的要求，必須新建一套尾氣淨化裝置，如氨法脫硫、鹼法脫硫等，這就更增加裝置的總投資。
[0011]據預計，隨著汽油標準升級的推進(國IV標準2014年開始執行；國V標準2017年底開始執行),我國烷基化油市場空間從2013年的185萬噸提高到2018年的750萬噸，年均增長率約32% ；在汽油中的比例從2%提升到6%。2014年和2018年作為標準升級的關鍵年份，烷基化油的需求必將大幅增長。
[0012]但硫酸法烷基化過程中每生產1噸烷基化油要產生801001?濃度為80?85%的廢硫酸，此廢酸必須經過處理才能達到環保要求進行排放。廢硫酸其成分除硫酸外，還含有『14%的有機物(聚合油)和水分。該廢硫酸是一種粘度較大的膠狀液體，其色澤呈黑紅色，性質不穩定，散發特殊性臭味，很難處理，如直接排放，將給生態環境帶來嚴重汙染。現有工廠化烷基化廢酸處理技術主要有生產白炭黑和石油防鏽劑工藝及焚燒裂解制工業硫酸工藝，這兩種工藝均存在一定的缺點。


【發明內容】

[0013]本實用新型的目的是在現有技術的基礎上，提供一種焼基化廢硫酸處理制硫橫新 |101|裝直。
[0014]本實用新型的技術方案是:
[0015]一種烷基化廢硫酸處理裝置，其包括廢酸焚燒爐、水洗塔、電除霧器、酸性氣燃燒爐、一級冷凝冷卻器、一級反應器、二級冷凝冷卻器、一級反應加熱器和硫池；所述廢酸焚燒爐的氣體入口端連接有廢酸燃燒器，所述廢酸焚燒爐的氣體出口端連接有廢酸焚燒爐熱量回收系統，所述廢酸焚燒爐熱量回收系統的氣體出口通過管路連接至所述水洗塔的氣體入口 ；所述水洗塔(12)的氣體出口通過管路連接所述電除霧器的入口 ；所述酸性氣燃燒爐的酸性氣體入口端連接有酸性氣燃燒爐燒嘴，酸性氣燃燒爐的爐氣出口端連接有酸性氣燃燒爐廢熱鍋爐，所述電除霧器的出口通過管路分別或擇一與所述酸性氣燃燒爐燒嘴、酸性氣燃燒爐中部或一級反應加熱器相連通；所述一級冷凝冷卻器的氣體入口與所述酸性氣燃燒爐廢熱鍋爐的氣體出口相通，一級冷凝冷卻器的液硫出口通過管路與所述硫池相連接，一級冷凝冷卻器的冷凝後氣體出口與所述一級反應加熱器的待加熱氣體入口相連，所述一級反應加熱器的加熱後氣體出口連接至所述一級反應器的氣體入口，所述一級反應器的反應後氣體出口通過管路連接至所述二級冷凝冷卻器的氣體入口，所述二級冷凝冷卻器的液硫出口通過管路與所述硫池相連接。
[0016]進一步的，可以在二級冷凝冷卻器的冷凝後氣體出口與捕集微量硫霧滴的捕集器入口相連接，該捕集器的出口通過管路連接至尾氣處理系統，並且在捕集器與尾氣處理系統之間的管路上設有43/3(?在線分析儀。本裝置也可以設備二級反應器以及多級(三級及以上)反應器，其中設置二級或多級反應器時，可以對硫磺回收部分做適當調整並增加相應設備。
[0017]本裝置還包括二級反應加熱器、二級反應器和三級冷凝冷卻器，其中所述二級冷凝冷卻器的冷凝後氣體出口與所述二級反應加熱器的待加熱氣體入口相連，二級反應加熱器的加熱後氣體出口連接至所述二級反應器的氣體入口，二級反應器的反應後氣體出口與所述三級冷凝冷卻器的氣體入口相通；所述三級冷凝冷卻器的液硫出口通過管路與所述硫池相連接。當只有三級冷凝冷卻時，三級冷凝冷卻器的冷凝後氣體出口與捕集微量硫霧滴的捕集器入口相連接，該捕集器的出口通過管路連接至尾氣處理系統，並且在捕集器與尾氣處理系統之間的管路上設有氏3#02在線分析儀。
[0018]本裝置還可以包括三級反應加熱器、三級反應器和四級冷凝冷卻器，其中所述三級冷凝冷卻器的冷凝後氣體出口與所述三級反應加熱器的待加熱氣體入口相連，三級反應加熱器的加熱後氣體出口連接至所述三級反應器的氣體入口，三級反應器的反應後氣體出口與所述四級冷凝冷卻器的氣體入口相通；所述四級冷凝冷卻器的液硫出口通過管路與所述硫池相連接。當只有四級冷凝冷卻時，四級冷凝冷卻器的冷凝後氣體出口與捕集微量硫霧滴的捕集器入口相連接，該捕集器的出口通過管路連接至尾氣處理系統，並且在捕集器與尾氣處理系統之間的管路上設有43/3(?在線分析儀。
[0019]本裝置中還可以包括水洗塔循環泵，該水洗塔循環泵的入口與所述水洗塔的塔底出口相連接，水洗塔循環泵的一個出口連接至所述水洗塔上部的一個水洗入口，在其管道上依次設有過濾器和水冷卻器，另一個出口用於排出急冷水廢水。
[0020]本裝置可以在電除霧器的出口與酸性氣燃燒爐燒嘴、酸性氣燃燒爐中部或一級反應加熱器之間的管路上設有一個用以給氣體加壓的鼓風機。在廢酸燃燒器上可設有用以霧化廢硫酸的噴槍，噴槍上設有廢硫酸入口與壓縮空氣入口，廢酸燃燒器上還設有空氣或氧氣入口、燃料氣入口以及酸性氣入口 ；在所述酸性氣燃燒爐上設有酸性氣入口和空氣或氧氣入口，在所述酸性氣燃燒爐上也設有酸性氣入口。
[0021]石油煉製工廠一般都配套硫磺回收裝置以回收原油中被脫除的硫化氫生產硫磺。本裝置充分利用石油煉製工廠現有資源條件，將廢酸焚燒裂解生成302後直接送入硫磺回收裝置工藝流程的不同位置以增加回收成硫磺產品。首先用硫磺裝置需正常處理的含只23的酸性氣做廢酸裂解的燃料來高溫焚燒廢硫酸，所生產的氣體中主要成分302、002? ！！20等組分與硫磺回收裝置正常生產的過程氣組分相同，其送入硫磺回收裝置後硫回收率可達到99.98%，實現元素硫的高效回收利用。這樣既處理了烷基化的廢硫酸，節省了常規工藝裂解廢酸的大量燃料氣，同時回收利用了廢酸中聚合油的熱量，又最大化利用了現有裝置，減少投資，實現了硫資源的高效回收利用，也保護了環境。該裝置工藝具有適應性強、工藝流程較短、設備少、投資小、能源消耗低、操作簡單等特點。
[0022]本裝置的工藝是將廢酸的處理和硫磺回收裝置有機的結合起來，最終將廢酸中的硫元素回收為硫磺。廢酸在過氧和溫度在100(^11001的環境下硫酸均被分解為302，有機物全部被分解氧化為(?，廢酸高溫下裂解所需的熱量由酸性氣過氧燃燒釋放的熱量提供。其工藝反應原理如下:
[0023]！！2804 — 802^！！20^ 1/20^
[0024]^ + (父十丫/佩一父⑶片丫/之郵
[0025]^8+3/202 — 302十！！20
[0026]802^2！！28 — 38+2^0
[0027]以上工藝組合不僅回收了廢酸中的硫元素和有機物的燃燒熱量，無汙染物產生，同時也增加了硫磺回收裝置的硫磺產量。
[0028]本裝置的實施過程中，經加壓的廢酸(質量分數！！2304?85%，！！20 ^11.5%，油?3.5%，壓力0.6^0.81？3?和壓縮空氣混合，通過噴槍送入廢酸裂解爐前端霧化；硫磺回收裝置的部分酸性氣和空氣或氧氣通過酸性氣燒嘴進入到廢酸裂解爐中充分燃燒提供廢酸裂解的熱量。通過控制酸性氣和空氣或氧氣的流量來控制燃燒爐前段燃燒溫度100(^11001，以達到廢酸裂解的溫度。廢酸經過焚燒爐後進入廢酸焚燒爐熱量回收設施將100(^11001的高溫焚燒爐氣溫度降為20(^4001後送水洗塔的下部。在水洗塔中洗去爐氣中的雜質後爐氣從水洗塔頂部出來，經鼓風機加壓後，裂解的爐氣進入硫磺回收裝置的酸性氣燃燒爐。水洗塔的水來源是從硫磺回收裝置的急冷塔外排的急冷水，如果不足則用工藝水補充。
[0029]經鼓風機加壓後的裂解爐氣直接進入酸性氣燃燒爐中。酸性氣和空氣或氧氣通過酸性氣燃燒爐燒嘴混合均與燃燒後進入酸性氣燃燒爐。通過控制酸性氣和空氣或氧氣的流量來控制燃燒爐的溫度在100(^13001。裂解爐氣一般從空氣或氧氣管線加入，也可以從燃燒爐燒嘴加入，或者直接加入到酸性氣燃燒爐爐殼的中間部分。通過控制酸性氣燃燒爐燃燒所需氧(空氣或氧氣)的量來控制出口的的001比值範圍在2:1以達到制硫工藝的要求。
[0030]從酸性氣燃燒爐出來的高溫爐氣溫度約100(^13001經過酸性氣廢熱鍋爐回收能量後降溫到30(^3501，降溫後的爐氣進入一級硫冷凝冷卻器冷卻，爐氣在一級冷凝冷卻器冷卻至16(^1801並經除霧後，液硫從一級冷凝冷卻器底部經硫封進入硫池。從一級冷凝冷卻器出來的爐氣，經過一級反應加熱器加熱後進入一級反應器，在反應器中進一步使爐氣中的部分氏3、802在催化劑的作用下發生反應生成單質硫。一級反應器的操作條件為23(^2501，一級反應器後的氣體在二級硫冷凝冷卻器中冷凝，液硫從二級冷凝冷卻器底部經硫封進入硫池。本裝置可以設備一級反應器、二級反應器或多級反應器，以採用二級反應器為例，從二級硫冷凝冷卻器出來的氣體經加熱後進入二級反應器。二級反應器的操作條件為210?230。匕在酸性氣燃燒爐中，總硫的?70%轉化為單質硫，經過三次的轉化，硫回收率可以達到96%。
[0031]本方案一般採用二個反應器，也可以採用三個反應器來提高硫的回收率。反應器是本方案中必不可少的設備。為了使爐氣中的取3和302繼續在反應器中反應生成硫，必須在進入反應器前達到一定的溫度。反應器加熱器可以採用自產的高壓蒸汽加熱過程氣，也可以採用摻和閥工藝即酸性氣焚燒爐中的高溫爐氣加熱過程氣或者用其它的介質加熱等方法。硫冷凝器、反應加熱器和反應器等設備的型式可以是多樣的，可以是單臺的，也可以是多臺合併一臺型式的。
[0032]本實用新型的有益效果:
[0033]本裝置利用烷基化廢酸處理+硫磺回收工藝路線，採用硫磺回收裝置所需處理的含職的酸性氣作燃料，既處理了烷基化的廢硫酸，又處理了含昭的酸性氣同時節省了裂解廢酸所需的天然氣，回收了廢酸中的聚合油的熱量，同時又實現了硫元素的充分回收利用，保護了環境，生產的硫磺也具有經濟效益。本裝置工藝具有適用範圍廣、工藝流程較短、設備少、投資小、能源消耗低、操作簡單等特點。本工藝與裂解廢硫酸制工業硫酸工藝相比，以2.5萬噸/年廢酸裂解制工業硫酸裝置為例(不含尾氣淨化部分)可節約投資1.1億，節約天然氣393跑3作，節約電耗14401^1.11/11，節約32% (^)^0? 0.4七/卜，節約循環冷卻水1200丨/卜，減少操作人員約8人，增加硫磺產量6940噸/年。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1是本實用新型的一種結構示意圖。
[0035]圖中，1-酸性氣燃燒爐燒嘴，2-酸性氣燃燒爐，3-酸性氣燃燒爐廢熱鍋爐，4-酸性氣，5-空氣或氧氣，6-廢硫酸，7-廢酸燃燒器，8-廢酸焚燒爐，9-壓縮空氣，10-燃料氣，11-廢酸焚燒爐熱量回收系統，12-水洗塔，13-水洗塔循環泵，14-水洗塔過濾器，15-急冷水廢水，16-急冷水冷卻器，17-鼓風機，18-—級冷凝冷卻器，19-一級反應加熱器，20-—級反應器，21- 二級冷凝冷卻器，22- 二級反應加熱器，23- 二級反應器，24-三級冷凝冷卻器，25-捕集器，26~！128 7 802在線分析儀，27-硫池，28-電除霧器。
[0036]圖2是一種生產白炭黑和石油防鏽劑工藝流程圖。
[0037]圖3是一種裂解制工業硫酸工藝流程圖。

【具體實施方式】
[0038]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0039]如圖所示，本烷基化廢硫酸處理裝置包括廢酸焚燒爐8、水洗塔12、電除霧器28、酸性氣燃燒爐2、一級冷凝冷卻器18、一級反應器20、二級冷凝冷卻器21、一級反應加熱器19和硫池27。其中廢酸焚燒爐8的氣體入口端連接有廢酸燃燒器7，廢酸燃燒器7的出口直接，在廢酸燃燒器7上設有用以霧化廢硫酸的噴槍，噴槍設有廢硫酸與壓縮空氣入口，廢酸燃燒器7上還設有空氣或氧氣入口、燃料氣入口以及酸性氣入口 ；廢酸焚燒爐8的氣體出口端連接有廢酸焚燒爐熱量回收系統11。廢酸焚燒爐熱量回收系統11的氣體出口通過管路連接至水洗塔12的氣體入口。
[0040]與水洗塔12配套的還有水洗塔循環泵13和水洗塔過濾器14，其中水洗塔循環泵13使用急冷水循環利用，其入口與水洗塔12的塔底出口相連接，水洗塔循環泵13的一個出口連接至水洗塔12上部的一個水洗入口，使水循環回水洗塔12 ；水洗塔循環泵13的一個出口還通過管路與水洗塔過濾器14相連接，經水洗塔過濾器14過濾後返回水洗塔循環泵13至水洗塔12塔頂的管線上；水洗塔循環泵13的一個出口排放廢水出系統去汙水處理設施。
[0041]本裝置的酸性氣燃燒爐2的酸性氣體入口端連接有酸性氣燃燒爐燒嘴1，酸性氣燃燒爐燒嘴1的出口直接。在酸性氣燃燒爐1上設有酸性氣入口和空氣或氧氣入口，在酸性氣燃燒爐2上也可設有酸性氣入口。酸性氣燃燒爐2的爐氣出口端連接有酸性氣燃燒爐廢熱鍋爐3。水洗塔12的頂部氣體出口通過管路連接所述電除霧器28的入口，電除霧器28的出口通過管路分別或擇一與所述酸性氣燃燒爐燒嘴1、酸性氣燃燒爐2中部或一級反應加熱器19相連通，也可以不與一級反應加熱器19相連；在水洗塔12的頂部氣體出口與酸性氣燃燒爐燒嘴1、酸性氣燃燒爐2或一級反應加熱器19之間的管路上設有一個電除霧器28，除去微量酸霧和水霧後進入氣體加壓的鼓風機17，壓縮後的氣體通過管路進入所述的酸性氣燃燒爐燒嘴1、酸性氣燃燒爐2或一級反應加熱器19。
[0042]本裝置的一級冷凝冷卻器18的氣體入口與所述酸性氣燃燒爐廢熱鍋爐3的氣體出口相通，一級冷凝冷卻器18的液硫出口通過管路與所述硫池相連接，一級冷凝冷卻器18的冷凝後氣體出口與所述一級反應加熱器19的待加熱氣體入口相連，一級反應加熱器19的加熱後氣體出口連接至一級反應器20的氣體入口，一級反應器20的反應後氣體出口通過管路連接至二級冷凝冷卻器21的氣體入口，二級冷凝冷卻器21的液硫出口通過管路與所述硫池相連接。
[0043]本裝置可以採用一級反應器，為了達到較好的回收效果和回收率，該裝置可採用兩級或多級(三級以上)反應器進行硫回收。當採用一級反應器時，二級冷凝冷卻器21的冷凝後氣體出口與捕集微量硫霧滴的捕集器入口相連接，該捕集器的出口通過管路連接至尾氣處理系統，並且在捕集器與尾氣處理系統之間的管路上設有在線分析儀。當採用二級反應器時，如圖1所示，該裝置進一步包括二級反應加熱器22、二級反應器23和三級冷凝冷卻器24，其中二級冷凝冷卻器21的冷凝後氣體出口不與捕集器相連，而是與二級反應加熱器22的待加熱氣體入口相連，二級反應加熱器22的加熱後氣體出口連接至二級反應器23的氣體入口，二級反應器23的反應後氣體出口與三級冷凝冷卻器24的氣體入口相通；三級冷凝冷卻器24的液硫出口通過管路與所述硫池27相連接。三級冷凝冷卻器24的冷凝後氣體出口與捕集微量硫霧滴的捕集器25入口相連接，該捕集器25的出口通過管路連接至尾氣處理系統，並且在捕集器25與尾氣處理系統之間的管路上設有43/3(?在線分析儀26。
[0044]當採用三級反應器時，該裝置還包括三級反應加熱器、三級反應器和四級冷凝冷卻器，其中三級冷凝冷卻器24的冷凝後氣體出口不與捕集器相連，而是與三級反應加熱器的待加熱氣體入口相連，三級反應加熱器的加熱後氣體出口連接至所述三級反應器的氣體入口，三級反應器的反應後氣體出口與所述四級冷凝冷卻器的氣體入口相通；所述四級冷凝冷卻器的液硫出口通過管路與所述硫池相連接。四級冷凝冷卻器的冷凝後氣體出口與捕集微量硫霧滴的捕集器入口相連接，該捕集器的出口通過管路連接至尾氣處理系統，並且在捕集器與尾氣處理系統之間的管路上設有43/3(?在線分析儀。
[0045]本裝置中的一級反應加熱器、二級反應加熱器或三級反應加熱器可以設置在酸性氣燃燒爐2的外部。該加熱器也可以直接為加熱摻和閥，各加熱摻和閥可設於酸性氣燃燒爐上並與爐內相通，這種類型的加熱器可以利用酸性氣燃燒爐的爐氣加熱經冷凝器冷凝後的進入反應器之前的氣體。
[0046]以圖1中的裝置為例，本裝置的運行狀況如下:來自烷基化裝置經過加壓泵加壓到0.6?0.81？3的廢酸6 (質量分數瓜304?85%，！！20?11.5%，油?3.5%，用0.6?0.81？3的壓縮空氣9做為霧化介質和廢酸6通過廢酸燃燒器7 —起噴射進廢酸焚燒爐8殼體內；酸性氣4分流一部分進入到廢酸焚燒燃燒器7，燃料需要的空氣或氧氣5送入廢酸焚燒燃燒器7。在廢酸焚燒爐8爐膛中，酸性氣4與空氣或氧氣5控制燃燒至100(^11001，且控制廢酸焚燒爐出口氣體中氧含量在0?10%範圍內，在廢酸焚燒爐8殼體內廢硫酸6將完全熱分解成302和！！20，同時廢硫酸6中的烴類物質也完全分解為002。從廢酸焚燒爐8殼體出來的高溫爐氣通過廢酸焚燒爐熱量回收系統11回收熱量降為2001001後進入水洗塔12的底部，硫磺回收裝置外排的急冷水16從水洗塔塔頂加入，水洗後的爐氣從水洗塔12的頂部出來進入電除霧器28捕集酸霧和水霧，脫出霧粒後的爐氣經鼓風機17增壓後進入硫磺回收裝置的空氣或氧氣5管線，也可以進入酸性氣燃燒爐2的中間部分或一級反應加熱器19前的管線上。水洗塔16底部出來的急冷水經急冷水循環泵13加壓後送至水洗塔16頂部循環洗滌，部分循環水經急冷水過濾器16過濾；部分廢水29外排至廢水處理設施。
[0047]部分含酸性氣4直接送入酸性氣燃燒爐燒嘴1及酸性氣燃燒爐2內(根據工藝需要可以全部進入燒嘴、也可以部分進入燒嘴和部分進入酸性氣燃燒爐)。在酸性氣燃燒爐2內，根據制硫反應需氧量，通過在線分析儀26反饋數據嚴格控制進爐空氣或氧氣5量使43/3(?的11101比值範圍在2:1左右。在酸性氣燃燒爐2中燃燒溫度達到90(^14001，酸性氣4中烴類等有機物將全部分解，在酸性氣燃燒爐內約609^7096(4的進行高溫克勞斯反應轉化為硫，餘下的43中約有1/3轉化為302。酸性氣燃燒爐2排出的高溫過程氣經過酸性氣燃燒爐廢熱鍋爐3回收熱量產蒸汽後，冷卻至200?400 V，過程氣中的、802在後面的反應器中繼續部分反應生成單質硫。從酸性氣燃燒爐廢熱鍋爐3出來的爐氣經管線進入一級冷凝冷卻器18冷卻至16(^1801並經除霧後，液硫從一級冷凝冷卻器底部經進入硫池27。從一級硫冷凝冷卻器18出來的爐氣經一級反應加熱器19加熱至23(^2501後進入一級反應器20，使爐氣中的部分！！23、302在催化劑的作用下發生反應生成單質硫。一級反應器20的操作條件為23(^2501，經一級反應器20後的過程氣在二級硫冷凝冷卻器21中冷凝，液硫從二級冷凝冷卻器21底部進入硫池27。從二級硫冷凝冷卻器21出來的氣體經二級反應加熱器22加熱後進入二級反應器23。二級反應器23的操作條件為21(^2301。從二級反應器23出來的氣體在三級硫冷凝冷卻器24中降溫至13(^1501後，液硫從三級冷凝冷卻器24底部進入硫池27。從三級冷凝冷卻器24出來的氣體經過捕集器25捕集微量硫霧滴後進入尾氣處理系統。在酸性氣燃燒爐2中，總硫的?70%轉化為單質硫，再經過二個反應器的轉化，硫回收率可以達到、6%。
【權利要求】
1.一種烷基化廢硫酸處理裝置，其特徵在於其包括廢酸焚燒爐(8)、水洗塔(12)、電除霧器(28)、酸性氣燃燒爐(2)、一級冷凝冷卻器(18)、一級反應器(20)、二級冷凝冷卻器(21)、一級反應加熱器(19)和硫池(27);所述廢酸焚燒爐(8)的氣體入口端連接有廢酸燃燒器(7)，所述廢酸焚燒爐(8)的氣體出口端連接有廢酸焚燒爐熱量回收系統(11)，所述廢酸焚燒爐熱量回收系統(11)的氣體出口通過管路連接至所述水洗塔(12)的氣體入口，所述水洗塔(12)的氣體出口通過管路連接所述電除霧器(28)的入口 ；所述酸性氣燃燒爐(2)的酸性氣體入口端連接有酸性氣燃燒爐燒嘴(1)，酸性氣燃燒爐(2)的爐氣出口端連接有酸性氣燃燒爐廢熱鍋爐(3)，所述電除霧器(28)的出口通過管路分別或擇一與所述酸性氣燃燒爐燒嘴(I)、酸性氣燃燒爐(2)中部或一級反應加熱器(19)相連通；所述一級冷凝冷卻器(18)的氣體入口與所述酸性氣燃燒爐廢熱鍋爐(3)的氣體出口相通，一級冷凝冷卻器(18)的液硫出口通過管路與所述硫池相連接，一級冷凝冷卻器(18)的冷凝後氣體出口與所述一級反應加熱器(19)的待加熱氣體入口相連，所述一級反應加熱器(19)的加熱後氣體出口連接至所述一級反應器(20)的氣體入口，所述一級反應器(20)的反應後氣體出口通過管路連接至所述二級冷凝冷卻器(21)的氣體入口，所述二級冷凝冷卻器(21)的液硫出口通過管路與所述硫池相連接。
2.根據權利要求1所述的烷基化廢硫酸處理裝置，其特徵在於所述二級冷凝冷卻器(21)的冷凝後氣體出口與捕集微量硫霧滴的捕集器入口相連接，該捕集器的出口通過管路連接至尾氣處理系統，並且在捕集器與尾氣處理系統之間的管路上設有H2S/S02在線分析儀。
3.根據權利要求1所述的烷基化廢硫酸處理裝置，其特徵在於該裝置還包括二級反應加熱器(22)、二級反應器(23)和三級冷凝冷卻器(24)，其中所述二級冷凝冷卻器(21)的冷凝後氣體出口與所述二級反應加熱器(22)的待加熱氣體入口相連，二級反應加熱器(22)的加熱後氣體出口連接至所述二級反應器(23)的氣體入口，二級反應器(23)的反應後氣體出口與所述三級冷凝冷卻器(24)的氣體入口相通；所述三級冷凝冷卻器(24)的液硫出口通過管路與所述硫池(27)相連接。
4.根據權利要求3所述的烷基化廢硫酸處理裝置，其特徵在於所述三級冷凝冷卻器(24)的冷凝後氣體出口與捕集微量硫霧滴的捕集器(25)入口相連接，該捕集器(25)的出口通過管路連接至尾氣處理系統，並且在捕集器(25)與尾氣處理系統之間的管路上設有H2S/S02在線分析儀(26)。
5.根據權利要求3所述的烷基化廢硫酸處理裝置，其特徵在於該裝置還包括三級反應加熱器、三級反應器和四級冷凝冷卻器，其中所述三級冷凝冷卻器(24)的冷凝後氣體出口與所述三級反應加熱器的待加熱氣體入口相連，三級反應加熱器的加熱後氣體出口連接至所述三級反應器的氣體入口，三級反應器的反應後氣體出口與所述四級冷凝冷卻器的氣體入口相通；所述四級冷凝冷卻器的液硫出口通過管路與所述硫池相連接。
6.根據權利要求5所述的烷基化廢硫酸處理裝置，其特徵在於所述四級冷凝冷卻器的冷凝後氣體出口與捕集微量硫霧滴的捕集器入口相連接，該捕集器的出口通過管路連接至尾氣處理系統，並且在捕集器與尾氣處理系統之間的管路上設有h2s/so2在線分析儀。
7.根據權利要求1所述的烷基化廢硫酸處理裝置，其特徵在於該裝置還包括水洗塔循環泵(13)，該水洗塔循環泵(13)的入口與所述水洗塔(12)的塔底出口相連接，水洗塔循環泵(13)的一個出口連接至所述水洗塔(12)上部的一個水洗入口，其管道上依次設有過濾器(14 )和水冷卻器(16 )，另一個出口用於排出急冷水廢水(15 )。
8.根據權利要求1所述的烷基化廢硫酸處理裝置，其特徵在於在所述電除霧器(28)的出口與酸性氣燃燒爐燒嘴(I)、酸性氣燃燒爐(2)或一級反應加熱器(19)之間的管路上設有一個用以給氣體加壓的鼓風機(17)。
9.根據權利要求1所述的烷基化廢硫酸處理裝置，其特徵在於在所述廢酸燃燒器(7)上設有用以霧化廢硫酸的噴槍，噴槍上設有廢硫酸入口與壓縮空氣入口，廢酸燃燒器(7)上還設有空氣或氧氣入口、燃料氣入口以及酸性氣入口 ；在所述酸性氣燃燒爐(I)上設有酸性氣入口和空氣或氧氣入口，在所述酸性氣燃燒爐(2)上也設有酸性氣入口。
10.根據權利要求1所述的烷基化廢硫酸處理裝置，其特徵在於所述一級反應加熱器(19)設於所述酸性氣燃燒爐(2)外部，或者所述一級反應加熱器(19)為加熱摻和閥，其設於酸性氣燃燒爐(2)上並與爐內相通。
【文檔編號】C01B17/06GK204151069SQ201420537704
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年9月18日 優先權日:2014年9月18日
【發明者】王奎, 邢亞琴, 李明軍, 汪群, 張傳玲, 陳寧 申請人:中石化南京工程有限公司, 中石化煉化工程（集團）股份有限公司