烷基化廢酸再生工藝技術(shù)比較

王華偉 丁黎明

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，對汽油的需求不斷增加。為了加強對環(huán)境的保護，提高汽油質(zhì)量顯得尤為迫切。烷基化油是汽油的重要調(diào)和組分，在煉油廠的發(fā)展中起著重要作用。廢酸在廢酸再生裝置中處理烷基化廢酸，可回收廢酸，降低煉廠成本。對煉油廠的環(huán)境保護和經(jīng)濟效益起著重要作用。通過對烷基化廢硫酸兩種再生工藝的比較分析，比較了兩種再生工藝的生產(chǎn)工藝、優(yōu)缺點，為煉油廠再生工藝的選擇提供參考。

關(guān)鍵詞：烷基化廢酸;再生工藝;技術(shù)比較

1 烷基化廢酸處理工藝的發(fā)展

自硫酸烷基化裝置出現(xiàn)以來，具有代表性的廢酸處理工藝包括：生產(chǎn)二氧化硅和石油防銹劑技術(shù);生產(chǎn)硫酸銨技術(shù);添加除臭劑（高錳酸鉀水劑）和脫色劑（活性炭）對稀硫酸進行除臭脫色。酸技術(shù);工業(yè)硫酸焚燒--熱解廢酸再生技術(shù)。由于前三種技術(shù)不能再生新鮮硫酸進行烷基化反應(yīng)，硅和硫酸銨市場飽和，廢酸和廢水排放，其中石油防銹劑的生產(chǎn)工藝尚處于試驗階段，工業(yè)化難度較大。因此，這些工藝逐漸被烷基化廢酸再生技術(shù)所取代。

2 干法、濕法再生工藝技術(shù)特點對比

2.1 干法技術(shù)

①裂解爐;采用臥式爐，熱容比高，廢酸完全裂解;

②凈化工藝;選擇動力波洗滌器或急冷塔進行清洗;

③換熱器：選用“3+1”或“3+2”兩轉(zhuǎn)兩吸，床間設(shè)中央換熱器，保證自身熱平衡;

④生產(chǎn)硫酸;產(chǎn)品酸濃度可調(diào)，一般w（H2SO4）>98%，產(chǎn)品質(zhì)量一流或優(yōu)良。

2.2 濕技技術(shù)

①裂解爐：與傳統(tǒng)的臥式爐相比，立式“L”型爐占地更經(jīng)濟，硫酸顆粒分布更均勻。爐內(nèi)的熱場和流場更加均勻，減少了換熱器結(jié)垢，有利于長期運行。采用熔鹽優(yōu)化傳熱過程，采用常規(guī)臥式爐，采用蒸汽傳熱工藝對系統(tǒng)進行加熱;

②凈化工藝：高溫陶瓷纖維過濾器用于除塵，但其堵塞簡單。它需要配備1個打開和1個就緒。整理時應(yīng)切換使用，或選用靜電除塵器加防塵催化劑;

③轉(zhuǎn)爐：選擇兩個或一個轉(zhuǎn)換過程來加熱工藝氣體和蒸汽;

④酸冷凝器：冷凝器由陶瓷蓄熱器、水平玻璃管和靜電除霧器組成，流量小，占地面積小，或由酸冷凝器（玻璃管）和除霧器組成。

3 工藝流程的對比

在干法烷基化廢硫酸再生技術(shù)中，焚燒爐產(chǎn)生的工藝氣體經(jīng)余熱鍋爐回收，經(jīng)稀酸洗滌凈化后，再經(jīng)電除霧器除霧。用濃硫酸干燥后的二氧化硫，經(jīng)四、五級催化劑床層在轉(zhuǎn)爐內(nèi)轉(zhuǎn)化為三氧化硫。在吸收塔中用濃硫酸二次吸收法生產(chǎn)98%w（H2SO4）的濃硫酸。由于干法采用封閉式酸洗工藝，煙氣得到充分凈化，成品酸質(zhì)量較高，可達到一級品或一級品的等級;成品酸濃度可任意控制，也可生產(chǎn)發(fā)煙硫酸。由于裂解爐產(chǎn)生少量的SO3，凈化洗滌工段產(chǎn)生少量約5%w（H2SO4）的廢水。

干法和濕法烷基化廢硫酸再生工藝的比較結(jié)果如下：

①主要區(qū)別在于氣體凈化部分。濕再生工藝不需要凈化干燥工藝，濕再生工藝比干再生工藝短。干法采用動力波洗滌器洗滌，濕法采用靜電除塵器和高溫陶瓷纖維過濾器除塵。濕工藝氣體中仍含有雜質(zhì);

②干法產(chǎn)品硫酸濃度高，產(chǎn)品酸w（H2SO4）可達99.2%。濕法產(chǎn)品的硫酸濃度較低，w（H2SO4）含量為96%～ 98%;

③干法產(chǎn)品硫酸質(zhì)量高，符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);

④干法設(shè)備能長期穩(wěn)定運行，濕法設(shè)備運行周期短，需要停車維護;

⑤干法產(chǎn)生酸性廢水，濕法不產(chǎn)生廢水;

⑥濕法生產(chǎn)副產(chǎn)品多于干法。

4 常見問題及建議

4.1 焚燒爐襯里損壞

由于焚燒爐工作溫度較高，長時間運行后襯里會出現(xiàn)常規(guī)性的損壞。如果燃燒不正常，會加速損壞過程或者對爐子襯里局部破壞嚴(yán)重。因此，在每次停爐時，都要對焚燒爐內(nèi)壁進行檢查，如果出現(xiàn)裂縫或破損要及時做好修補和養(yǎng)護工作。

4.2 余熱鍋爐管束積灰

發(fā)生此類問題時，余熱鍋爐因爐管積灰或者結(jié)垢會導(dǎo)致?lián)Q熱管束換熱性能下降，外在表現(xiàn)為鍋爐中段及出口的溫度持續(xù)上升，中段溫度高時會達到700℃以上。發(fā)生此類問題的一個原因是廢酸金屬雜質(zhì)過多，需對烷基化裝置運行情況進行分析，調(diào)整操作參數(shù)，改善廢酸質(zhì)量。另一個原因是焚燒爐燃燒狀況不佳，此時需要對焚燒爐操作工藝進行調(diào)整。如果堵塞嚴(yán)重，需要裝置停工，對管束進行清理。

5 結(jié)論

濕法烷基化廢硫酸再生工藝設(shè)備少、工藝短，但設(shè)備價格高、穩(wěn)定性低、成本高、轉(zhuǎn)化率低。烷基化廢硫酸干濕再生工藝有不同的優(yōu)缺點。因此，各廠家可根據(jù)自身實際情況綜合分析后仔細(xì)選擇。

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