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。

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