基于废硫酸高温裂解处理的探讨

基于废硫酸高温裂解处理的探讨

摘要：我国每年的酸产量达一亿多吨，而废硫酸占全国总量的7千万吨以上。随着工业用酸量的增加，我国今后的废硫酸产量还将进一步增长.频发的废硫酸

危险废物非法倾倒和掩埋事故已成为突发环境事件的重要诱因。废酸不仅污染环境、浪费硫资源，还会造成极大的安全隐患。我国又是硫资源的匮乏国，大量进

口硫磺，提高废硫酸的资源化利用率具有重要意义。本文介绍了一种利用废硫酸

高温裂解处理技术，实现了废酸的回收利用。

关键词：废硫酸；高温裂解；处理措施

1废硫酸的主要来源

在化学工业中，废硫酸的来源主要有：一是炼油企业。从发展的现实出发，

在化工企业的发展中，大量使用了大量的废酸，大量的废酸被用作催化剂，生产

石油产品。在不同的条件下，硫酸在有机物质的作用下会被分解为SO2,SO2的价

格和特性也会随之改变，当接触到电火花时，就会引起更大的火灾。第二个是其

它的工作。合成洗涤企业在使用硫酸进行磺化时，会产生大量的废硫酸，主要有

十二烷基苯、浓硫酸、发烟硫酸等。

废硫酸在实际应用中表现出如下特征。

1)废硫酸来源广泛，行业分散，应用领域广泛。除了石油加工、钢铁酸洗、

钛白粉等工业，还有十几个工业领域的废酸。

2)废酸量大，各生产单位生产的废硫量少，但所收集的废硫量却很大。

3)废硫酸中的杂质含量高，含有机物多，难以直接使用。

2废硫酸高温裂解处理的问题探讨

2.1冬天补废酸困难

乙炔废酸是用浓硫酸对粗乙炔进行清洗后得到的，其中含有水、灰尘、硫、磷、硅、铁等杂质。如果在冬季低温下，废酸的粘性增大，则会使废酸池底部形

成一种胶状的酸性淤渣。在管线中，由于废酸流动性差，流通阻力大，在原有的

输油泵和进料槽的进口处都设有过滤器，造成了冬季的酸液补充困难。为了保证

设备的正常运转，所有值班人员都到废酸裂解站去疏通管线，虽然耗费了不少人

力和财力，但也仅仅是保证了最小的工作能力。改进方法是在管线上增加伴热，

但是很难控制蒸汽伴热，在高的情况下，管道内壁会鼓起，增加了管道的阻力，

减少了截面；有时，由于膨胀后的酸液会使管子发生腐蚀而发生渗漏。

2.2废酸裂解装置运行负荷低

在低温、低氧条件下，单质量硫化物含量高，单质量硫带进入后续的净化和

干燥过程容易造成设备堵塞，严重时会使装置停机。

2.3产品酸浓度不合格

在纯化工艺中，填料塔循环酸使用板式热交换器进行冷却，但由于换热器内

的污垢、杂质等原因，造成了热交换过程中因氧气不足而积聚的单质硫。特别是

在夏季，循环水中的高温会导致循环酸液的温度下降，大量的饱和水会随着炉气

进入干燥器，从而导致制酸体系的水平衡出现失衡，从而导致酸液的浓度超标。

吸收工艺中的补水管调节阀出现了严重的内部渗漏，调节阀卡住了某个阀位，但

是控制屏幕上显示阀位完全关闭，导致进入干吸循环槽的水量偏大。大修改造时，增加板式换热器的换热面积，对换热器进行手工清洗，对调节阀进行检查。改造

后的产物的酸值均达到了标准。

2.4尾气吸收工序存在问题

尾吸塔排气温度约为15℃，大部分蒸汽经电除雾装置除去，但也有一部分通

过烟囱排放。冬天的时候，烟囱里会凝结出一些细小的液体，造成了温度计的误差，灰尘指数也会不断地变化，甚至会出现超标的情况。通过在烟囱底部至废气

测量点上添加电伴热，使SO2、粉尘的测孔管下降15°，使进风口的温度从15℃

上升至20℃，消除了凝结水对仪器的影响，使废气的各项指标保持稳定，没有发

生任何的变化。

2.5空气预热器存在问题

乙炔废酸在高温下分解生成含有碳、钙和铁的物质；含硅、磷等的微粒杂质，大部分在净化过程中被冲刷掉，但仍然会有一些微粒沉淀在炉气冷却器和空气预

热器的传热管的底部，使炉气管道堵塞；结果表明，在热风预热器的前、后两个

压力相差很大，从而使裂化炉的压力处于正压状态。在改造过程中，增加了空气

预热器的管程及管线的低端排灰，并定期进行低位除尘。在空气预热器产生压力

差的情况下，采用人工除灰的方法。为了防止因炉气凝结而导致的露点腐蚀，对

空调出口的温度进行了严格的控制。

3废硫酸的高温裂解技术研究

第一种是高温裂解技术。该技术最初用于回收废硫酸中的烷基化，然后用于

各种有机杂质的处理。该技术采用了天然气作为主要燃料，在高温条件下将硫酸

还原成SO2。通过预处理将气体送入制酸设备。第二种是高温无还原法。利用该

方法可以将废硫酸分解为三氧化硫和水，而不是单纯的将其分为二氧化硫。

3.1工艺原理

3.1.1废硫酸焚烧裂解

电石炉废气随风进入熔炼炉，产生二氧化碳、水蒸汽等，并释放出大量的热能，使熔炼炉的温度达到1050℃，并启动废酸泵，将废酸喷枪喷入废酸，并将电

石炉排出的废气和空气量进一步提高。将熔化炉的温度控制在（1050-50）摄氏度，用热裂解炉将废酸分解成SO2,SO3,O2,H2O。

3.1.2净化工序

废酸燃烧产生的炉气进入动力波洗涤机，与喷出的稀酸发生接触，将三氧化

硫等杂质冲刷干净，冷却后，通过气液分离，再将炉气送入填料塔进行清洗和冷却；除去夹带在炉气中的大部分杂质，同时降低炉气的温度。在此基础上，采用

二级电除雾装置对酸雾进行脱除，将酸雾浓度降低到0.01克/Nm3。

3.1.3干吸工序

通过94%-96%酸喷吹净化后的炉气，将烟气中的水分降低到0.1克/Nm3以下，若烟气中有湿气，则烟气中的SO2和酸雾将会对后续工艺的管线造成侵蚀。再用

除沫器除去酸沫和酸雾，再由鼓风机送到转换车间。

在干燥塔和吸收塔中所产生的热被相应的循环酸所带走，并用冷却水将其排出。为维持各个塔循环酸的浓度均衡，将干燥塔产生的94%的酸排入吸收塔，而

将98%的酸通过吸收塔输送到干燥塔，从而维持干燥塔循环体系的酸度和水分的

平衡。吸收塔产生98%的酸后，将其送至地下槽，然后通过地下槽酸泵将其输送

至最终酸槽。从吸收塔排出的烟气可以合并在界外的脱硫设备中，将残留的SO2

和SO3排放到大气中，或者送到本设备的废气吸收塔中，用10%的氢氧化钠溶液

将残留的SO2和SO3吸收，然后排放到大气中。

3.2废硫酸的高温裂解技术发展前景

我国废硫酸的总需求量将保持在一个相对平稳的水平，但是化肥的用量将会

逐渐减少，而工业用酸的数量将会继续增加。废酸的资源化利用是一个系统工程，必须发展循环经济、促进上下游产业链有机结合、加强石化和化工企业与硫酸企

业之间的联合协作。废酸不仅污染环境、浪费硫资源，还会造成极大的安全隐患.杜绝废酸安全隐患最好的办法是将废硫酸资源回收再利用.废酸的资源化利用是

一个系统工程，必须发展循环经济、促进上下游产业链有机结合、加强石化和化

工企业与硫酸企业之间的联合协作，才能有效抑制废酸倾倒的安全隐患，开创我

国废硫酸资源化利用的新局面。

结论

总之，废硫酸是一种在使用中极具腐蚀性的工业废料，同时含有有机、无机

等对环境造成危害的物质。在建设资源节约型、环境友好型社会的大背景下，有

关部门对废硫酸的利用与治理越来越重视。因此，在工业生产过程中，应根据实

际情况，选择合理的废硫酸处理工艺，以达到社会和经济的良性循环；这对建设

资源节约型、环境友好型社会具有重要意义。

参考文献：