浅谈废硫酸处理过程中的回收利用与节能改进

浅谈废硫酸处理过程中的回收利用与节

能改进

摘要：本文就石化企业在废硫酸的回收利用与节能方法改进进行研究。主要

通过在生产环节中的乙炔气体通过浓硫酸来达到净化利用，然后将废硫酸生成浓

硫酸从而实现循环回收利用。另一方面，硫酸是由废硫酸通过“高温裂解”来获得，这就要求裂解过程有持续的高热量。通常来说会使用天然气作为燃料，本文

将以环保与节能为目的，进行燃料的改进。

关键词：废硫酸裂解；环保利用；化工能源；电石炉尾气

一、废硫酸的回收处理与利用

（一）废硫酸的常规处理方式

1.氧化与中和

氧化法虽然可以生产浓硫酸（93%），但在实际应用中有诸多弊端。一方面

是由于需要高强氧化性物质的介入，应用的范围与限制有严重的局限；另一方面，这一方法还会产生较多酸雾，污染环境。

中和法在现阶段使用较少，这种方法仅适用于水份与浓度相对较低的废硫酸，最终利用废碱与石灰进行中和，利用率不高。

2.低温浓缩

这类方法的问题有以下几点，一是会有固体在浓缩过程中析出；二是会影响

热效能降低废硫酸的裂解；三是废酸中的挥发物质会对装置进行影响，尤其是受

材质的影响，工作温度必须低于78℃；四是只能处理“稀硫酸”

3.高温浓缩

这类处理方式的优点是工艺的适应性更高，对于富含杂质的“废硫酸”也有

着较强的再生效果，可以进行浓硫酸（95%）的处理。缺点主要是高温下会产生

对人和设备腐蚀危害较大的酸雾，不利于环保和安全。

4.高温焚烧

这类处理方式有几方面特点，一是属于近几年的常见技术，工艺简单，设备

自动化程度符合企业要求；二是燃料可选范围大，能够获得较高的热利用率；三

是硫回收率可以高达95%以上，能够生产工业级浓硫酸（98%）

（二）目前企业废硫酸处理的弊端

最直接的问题就是两点，一方面是处理成本超高，一般来说，万吨级别的废

硫酸处理费用在600万元/年，这直接对化工企业造成了成本上的增加；另一方

面废硫酸的需要运送至有资质的第三方机构进行处理，在运送过程中，容易出现

泄漏危险，这会对社会、居民和环境造成极大的危害。这种风险也是化工企业无

法有效应对的。

（三）回收利用的处理办法

对于当前化工企业面临的共同问题，硫酸再生利用的工艺越来越受国家与地

方重视，这也是化工企业所需要亟需解决的难题。对此，采用高温焚烧的工艺来

进行处理优势明显。首先是将燃料气体与事先进行预热的空气进行混合，气体预

热将达到近600℃。然后通过高压喷枪，将混合气喷入焚烧炉，同时点燃。当炉

内达到既定温度后，将烷基化废硫酸喷入焚烧炉进行裂解。通过将空气预热到420℃，然后送进高效增湿器中，使气体温度降低至60℃上下，接着使气体送进

填料塔二次降温，这时温度在30℃左右，最后再进入两级电除雾器设备进行酸雾

去除，进入干吸工序。通过净化后的炉内气体，先补充空气使内部气体二氧化硫

的含量小于6.2%，接着再通过干燥塔用93%浓度硫酸吸收炉内气体的水份。然后

再通过纤维除雾器去除酸雾后进入转化工序。干燥后气体由二氧化硫风机送入转

化工段的换热器换热升温，温度升至425℃左右进入转化器，最后经过两次转化、两次吸收生成工业级成品98%浓硫酸，尾气送入尾气吸收塔内用碱液吸收剩余的

二氧化硫及三氧化硫后由烟囱排入大气；硫酸再生装置在回收废硫酸产生合格新酸的同时，满足了环保需求避免了资源的浪费，达到了资源的循环利用的目的。

（四）回收利用的生产效益

废硫酸再生不仅能够循环利用自身装置废酸的处置，并且能够解决周边其他企业产生的废酸处理困难的问题，最大限度的降低了环境压力，节约了物料、能源的消耗，实践证明，在响应当前国家政策的同时，硫酸再生工艺对于化工生产中废硫酸的处理起着不可替代的作用，并在化工行业中有着巨大的应用前景。

序号检验项

技术规

范

质检结

果

判定

1铁（W/%）≥98.098.3合格2砷（W/%）≤0.020.018合格3铅（W/%）≤0.0050.004合格

4汞（W/%）≤0.000

1

0.0001合格

5硫酸（W/%）≤0.0050.0003合格6灰分（W/%）≤0.0010.00002合格

7透明度/Mm≥80122合格

8色度

不深于

标准

不深于

标准

合格

二、废硫酸再生处理的节能改进

（一）燃料选择

由于天然气价格昂贵，且天然气属于一次能源，大量的使用会造成能源的过

度消耗，一定程度上增加了运行成本，增加了能源的过快消耗。由此，我们选择

电石炉尾气与天然气进行配合使用。

（二）优势

废硫酸的裂解需要以大量的热量进行催化，而电石炉气能够提供满足废硫酸

裂解所需要的热量。高温裂解废硫酸会产生三氧化硫，且废硫酸中含有磷等杂志，因此会形成五氧化二磷，同时，氮氧化物等成分复杂的酸性气体会在焚烧的催化

下产生，进而使高温裂解的最终回收气体转化为三氧化硫。如上所述，在此过程

中需要通过除杂、除酸雾、干燥等程序对二氧化硫气体进行净化。在工艺生产过

程中，原设计天然气吨废酸产生废水为0.9m³，通过使用电炉石，有效减少了废

酸工业废水0.1-0.2m³，在一定程度上解决了高耗能、高污染的电石化工行业降

耗的问题。

（三）劣势

电石炉尾气的主要成分有:一氧化碳(含量75％~90％)、氢气(含量2％

~10％)、甲烷(含量2％～4％)等，另外还有硫化物、磷化物、碳化物、钙镁氧化物、煤焦油等十几种成分。加之其出炉温度较高(400～800℃)、气体压力小，因此，无论输送还是净化的难度都很大。进一步分离其中的二氧化碳、甲烷、氢气

等组分，使其变成可生产合成氨和甲醇等化工产品的原料气，可供选择的成熟技