一種無水條件下酸渣綜合利用方法
2023-07-26 18:09:56
專利名稱：一種無水條件下酸渣綜合利用方法
技術領域：
本發明涉及一種無水條件下酸渣綜合利用方法，特別是將酸渣處理後用作浙青原料的方法。
背景技術：
潤滑油基礎油的生產主要採用蠟油加氫精制和硫酸-鹼-白土精製(俗稱「老三樣」)生產工藝。蠟油加氫精制由於其投資高、安全性要求高，大型石化企業應用較多；中小企業依然延用「老三樣」硫酸精製辦法。「老三樣」最讓人頭疼的是生產過程中產生的粘稠黑色酸渣的處置問題。自六十年代起人們一直在研究酸渣處理應用的方法，特別是在酸渣處理過程中汙染環境問題，如何能將酸渣進行處理達到應用要求，同時不對環境造成二次汙染一直是行業科技人員研究的課題。酸渣的綜合利用主要是用其有機部分，因此目前在酸渣處理過程中首先是脫酸， 主要脫去無機硫酸。脫酸目前採用的方法有兩種一是中和法，二是分離法。中和法是使用各種鹼性物質，主要是廉價的無機鹼來中和。中和過程中需消耗大量的鹼，中和後的產物是水溶性硫酸鹽，然後將水溶性硫酸鹽與有機質進行分離，在分離過程中需消耗大量的水(約需酸渣總量十二倍左右的水)，這此含硫酸鹽的水就算達到中性亦會對環境造成汙染，同時在整個處理過程中會產生大量的惡臭的二氧化硫氣體，惡臭的二氧化硫氣體對操作人員身體造成傷害，且對環境造成汙染。分離法是讓酸渣沉降，沉降後將酸與有機質分離。直接沉降只能分出一小部分硫酸。加適當的水量將酸渣的濃酸略加稀釋，然後加熱沉降，酸渣能分成二層，上層為有機層， 下層為酸水層。酸水層中的酸濃度在50%左右，進行脫水提濃後可利用，顏色深褐色；有機層為黑色油狀物能水洗成中性物質，再加破乳劑使有機相與水相分離，有機質才能進行綜合利用。此外，還有一種分離方法是將酸渣放在露天的泥土中，利用大自然的雨雪，將酸渣中的酸洗去。從分離法的過程中可看出其對環境造成的汙染依然相當大。酸渣通過以上處理後，根據其質量品質不同可應用於以下幾個方面製造道路浙青、土建基礎防腐油漆、油粘、混凝土模具脫模油等。還有幾種酸渣直接應用方法，如作為燒磚燃料、生產水泥燃料，因其燃燒過程中產生大量二氧化硫和三氧化硫氣體排放物，對環境汙染都相當大，此方法逐漸被人們放棄。中國專利「一種酸渣綜合利用的方法」(專利號CN86101554)中，通過將酸渣霧化與有機物進行反應，用來製作浙青。該技術方案存在的缺點是需要用水對酸渣進行了稀釋， 處理過程中存在二次汙染的問題。對於酸渣的處理，本發明提供了一種不同於上述霧化的方法。本發明是通過降低反應溫度、控制酸渣與減壓渣油的重量比，以及恆溫攪拌時間，從而使酸渣能夠與減壓渣油充分反應。同時傳導加熱可以保證反應溫度恆定，也有利於控制反應速度，避免過度反應出現結焦。
發明內容
本發明採用的技術方案是一種無水條件下酸渣綜合利用方法，下列步驟在無水條件下進行，(一)將減壓渣油與酸渣放入反應釜中，持續攪拌並傳導加熱至150°C至180°C，傳導加熱是指傳導介質與反應物之間物理隔開，避免直接接觸，酸渣與減壓渣油的重量百分比和恆溫攪拌時間的關係是酸渣與減壓渣油的重量百分比小於5%時，恆溫攪拌時間在15至20分鐘之間；酸渣與減壓渣油的重量百分比在5%以上、小於10%時，恆溫攪拌時間大於20分鐘、小於等於30分鐘；酸渣與減壓渣油的重量百分比在10%以上、小於20%時，恆溫攪拌時間大於30分鐘、小於等於40分鐘；酸渣與減壓渣油的重量百分比在20%以上、小於等於25%時，恆溫攪拌時間大於 40分鐘、小於等於45分鐘;( 二 )在恆溫攪拌時間範圍內，當不再產生SO3氣體時，反應結束，停止加熱自然冷卻，反應生成物作為浙青的原料。進一步，在上述步驟(一)之前先進行以下步驟將酸渣加熱至60_90°C且恆溫存放5天時間後，將分解出的硫酸抽出。或者，在上述步驟(一)之前先進行以下步驟將酸渣在常溫下存放15天時間，將分解出的硫酸抽出。進一步，上述方案中所述物理隔開是指，反應釜帶有夾套管或是隔層。進一步，上述方案中所述傳導介質是傳導油、蒸汽等。下表是脫酸酸渣(即除去硫酸後的酸渣)與減壓渣油對比。表一脫酸酸渣的化學組成與減壓渣油的對比
油分％膠質％瀝青質％孤島減壓渣油45.246.88.0勝利減壓渣油52.745. 71.6酸渣A44.544.015.5酸渣B37.562.5酸渣C67.526.95.9從表一中可看出，脫酸酸渣在化學組成上與這兩種原油的減壓渣油有某種程度的近似。這兩種原油的減壓渣油是生產浙青的主要原料，由此可見，酸渣可以作為浙青原料。本技術方案中，保證硫酸被充分反應從而消耗完畢是分解酸渣的關鍵。反應溫度高，反應過快，局部會結焦，結焦部分是不能作浙青原料的。只有在較低溫度下平穩反應，才能使反應生成物全部成為合理浙青原料。為此，如何控制反應溫度是個難題。本技術方案主要是從以下三方面來解決反應溫度的控制問題。一、控制反應物重量比，並不停攪拌均勻。二、控制恆溫攪拌時間。恆溫攪拌時間即反應時間。反應時間短，硫酸未完全反應，反應時間長，造成過度反應，會造成結焦。當不再產生SO3氣體時，反應結束。即使仍有少量SO3氣體產生，只要已經臨界最大反應時間，視為反應結束，應當停止加熱。三、通過傳導加熱來控制反應溫度。本反應是一個放熱反應， 當產生大量的反應熱時，熱量也可以經傳導油帶出反應釜。此外，反應前將酸渣放置一段時間，也可以有效減少硫酸的含量。
表二 酸渣儲存中組成的變化情況
權利要求
1.一種無水條件下酸渣綜合利用方法，其特徵在於下列步驟在無水條件下進行，(一)將減壓渣油與酸渣放入反應釜中，持續攪拌並傳導加熱至150°c至180°C，傳導加熱是指傳導介質與反應物之間物理隔開，避免直接接觸，酸渣與減壓渣油的重量百分比和恆溫攪拌時間的關係是酸渣與減壓渣油的重量百分比小於5%時，恆溫攪拌時間在15至20分鐘之間；酸渣與減壓渣油的重量百分比在5%以上、小於10%時，恆溫攪拌時間大於20分鐘、小於等於30分鐘；酸渣與減壓渣油的重量百分比在10%以上、小於20%時，恆溫攪拌時間大於30分鐘、 小於等於40分鐘；酸渣與減壓渣油的重量百分比在20%以上、小於等於25%時，恆溫攪拌時間大於40分鐘、小於等於45分鐘；(二)在恆溫攪拌時間範圍內，當不再產生SO3氣體時，反應結束，停止加熱自然冷卻， 反應生成物作為浙青的原料。
2.一種如權利要求1所述的無水條件下酸渣綜合利用方法，其特徵在於在步驟(一) 之前先進行以下步驟將酸渣加熱至60-90°C且恆溫存放5天時間後，將分解出的硫酸抽出。
3.—種如權利要求1所述的無水條件下酸渣綜合利用方法，其特徵在於在步驟(一) 之前先進行以下步驟將酸渣在常溫下存放15天時間，將分解出的硫酸抽出。
4.一種如權利要求1、2或3任一項所述的無水條件下酸渣綜合利用方法，其特徵在於 所述物理隔開是指，反應釜帶有夾套管或是隔層。
5.一種如權利要求1、2或3任一項所述的無水條件下酸渣綜合利用方法，其特徵在於 所述傳導介質是傳導油、蒸汽等。
全文摘要
本發明用減壓渣油與酸渣進行反應，將酸渣中被硫酸絮凝的膠質、瀝青質等從酸渣中釋放出來，作為瀝青的原料。減壓渣油中的含氧化合物、含硫化合物、含氮化合物、烯烴、芳烴等與硫酸反應後的生成物同樣可以作為瀝青原料。與現有技術相比，本發明酸渣處理過程中不需要用水稀釋酸渣，因此不會產生水汙染問題，同時反應物最終均轉化為瀝青原料，是對資源的有效利用。
文檔編號B09B3/00GK102151682SQ20101056747
公開日2011年8月17日 申請日期2010年11月23日 優先權日2010年11月23日
發明者劉錦升, 謝建新 申請人:新疆現代石油化工股份有限公司