利用硫鐵礦制酸焙燒爐處理廢硫酸的工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及廢硫酸的處理領域，具體涉及一種利用硫鐵礦制酸焙燒爐處理廢硫酸的工藝。
【背景技術】
[0002]目前，在石化行業的生產過程中產生的低濃度硫酸，普遍存在著難以回收處理的問題，特別是我國石化煉油廠的硫酸烷基化裝置，每生產I噸烴化油要產生80?10kg濃度為85?90%的低濃度硫酸，其成份除硫酸外，還含有5%左右的有機物和10%左右的水份。該低濃度硫酸是一種粘度較大的膠狀液體，其色澤呈黑紅色，性質不穩定，散發特殊性臭味，很難處理。但是，隨著汽油質量升級的迫切需要，烷基化裝置不僅需要達產，而且需要進一步擴大生產能力，烷基化的發展與低濃度硫酸能否合理利用密切相關。同時，隨著國家對環境保護的日益重視，解決低濃度硫酸的污染問題已經迫在眉捷。
[0003]將廢硫酸在裂解爐內高溫裂解并進一步處理制備成硫酸，是常見的廢硫酸處理方法之一。在廢硫酸熱裂解過程中，既有熱化學還原反應又有熱解反應，硫酸熱解為SO2和水的反應，一般在340°C開始，500°C以上能順利進行，850°C以上SO3才能順利分解為SO2和02，400°C以下SO3容易與水生成酸霧，腐蝕設備。為了獲得滿意的熱裂解速率，裂解爐的操作溫度一般不低于950°C，在這一條件下，硫酸裂解所需熱量對I頓80%的廢酸來說約為2800GJ。因此，用燃料氣為裂解爐供熱所需能量高，處理過程中造成資源浪費。
【發明內容】
[0004]針對上述現有技術，本發明要解決的技術問題在于提供一種利用硫鐵礦制酸裝置中的焙燒爐在制酸過程中產生的熱量處理廢硫酸的工藝。利用硫鐵礦制酸焙燒爐沸騰層物料的熱量進行廢硫酸裂解，不需要天然氣作為加熱熱源，極大的降低了裂解成本，并可以利用周邊工廠產生的廢硫磺作為助燃劑，提高裂解能力。
[0005]為此，本發明提供了一種利用硫鐵礦制酸焙燒爐處理廢硫酸的工藝，其特征在于，包括以下步驟:
[0006](I)通過外熱給焙燒爐加熱，當溫度達到400°C以上時將硫鐵礦送入焙燒爐進行燃燒，待溫度達到850?1100°C時，將烷基化廢硫酸通過酸栗送入焙燒爐，并控制溫度保持在850?I100C，廢硫酸在此高溫下裂解制成302氣體，其中的有機物質同時被焚燒為CO2，該混合氣體與硫鐵礦燃燒產生的SO2氣體一同形成爐氣，其化學反應如下:H2S04—H20+S03; S03—SO2+I/2O2；
[0007](2)將步驟(I)中制得的爐氣經冷卻、洗滌、除霧及干燥處理后，制得合格的SO2爐氣；
[0008](3)將步驟(2)中的爐氣再經轉化、吸收，制得合格的硫酸，其化學反應如下:SO2+I /202—SO3 ； H20+S03^H2S04。
[0009]本發明的利用硫鐵礦制酸焙燒爐處理廢硫酸的工藝，通過低濃度硫酸裂解制酸制取硫酸，在不增加任何污染的情況下，既解決了地方性的廢硫酸污染問題，也降低了原礦資源的損耗。同時，利用硫鐵礦制酸焙燒爐沸騰層物料的熱量進行廢硫酸裂解，不需要天然氣作為加熱熱源，極大的降低了裂解成本。
[0010]作為本發明的改進，在硫鐵礦制酸裝置焙燒爐出口爐氣管路上增加一臺裂解爐，利用爐氣溫度將裂解爐爐溫提高到900°c以上時噴入廢硫酸，用熔融后的廢硫磺配入空氣補充并保持裂解爐爐溫在850?1100°C，廢硫磺燃燒產物SO2混入爐氣中。在廢硫酸量較大的情況下，通過在焙燒爐出口爐氣管路上加設裂解爐，利用爐氣溫度和廢硫磺助燃作用裂解廢硫酸，從而進一步增加廢硫酸的處理能力，同時進一步節約能源。該裂解爐也可以單獨設于硫鐵礦制酸裝置焙燒爐出口爐氣管路上，并不限于焙燒爐中是否已裂解廢硫酸。
[0011 ]作為本發明的進一步改進，步驟(I)中采用廢硫磺作助燃劑。廢硫磺作為助燃劑，燃燒產物主要為SO2氣體，最后形成目標產物。同時，適當增加廢硫磺的加入量，可以提高爐溫，提高裂解能力，因此可以根據生產要求改變廢酸流量。
[0012 ]作為本發明的另一種改進，步驟(I)中通過調節硫鐵礦的投礦量、礦中硫含量、廢硫酸加入量及冷卻水箱的冷卻面積中的一種或幾種來控制溫度。常規的硫鐵礦制硫工藝中通常使用冷卻水箱給設備降溫，不僅造成熱量浪費，而且產生的廢氣較多，該工藝中通過調控上述多種因素控制溫度，使硫鐵礦燃燒放熱跟廢硫酸裂解需熱供需相抵，盡可能減少冷卻水等外界冷源降溫，使能量得到充分利用。
[0013]綜上所述，使用上述利用硫鐵礦制酸焙燒爐處理廢硫酸的工藝，利用專有節能技術和助燃劑，不需要天然氣或煤氣，處置每噸廢硫酸可節約標煤0.54噸或者190立方米天然氣，節約硫鐵礦資源I.05噸，余熱可產生次中壓飽和蒸汽，可以用來發電或汽輪機拖動，降低硫酸生產成本，有利于合理利用資源、提高企業整體效益。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0015]下面對本發明的【具體實施方式】作詳細的說明，工藝流程可參見圖1:
[0016]實施例1:通過外熱給焙燒爐加熱，當溫度達到400°C以上時將硫鐵礦送入焙燒爐進行燃燒，待溫度達到850?1000°C時，將烷基化廢硫酸通過酸栗送入焙燒爐，并控制溫度保持在850?1000°C，廢硫酸在此高溫下裂解制成SO2氣體，其中的有機物質同時被焚燒為C02，該混合氣體與硫鐵礦燃燒產生的SO2氣體一同形成爐氣，然后將制得的爐氣經凈化精制即冷卻、洗滌、除霧及干燥處理后，制得合格的SO2爐氣，將該爐氣再經轉化、吸收，制得合格的硫酸。
[0017]實施例2:通過外熱給焙燒爐加熱，當溫度達到400°C以上時將混入助燃劑廢硫磺的硫鐵礦送入焙燒爐進行燃燒，待溫度達到900?1100°C時，將烷基化廢硫酸通過酸栗送入焙燒爐，并通過調節廢硫磺的加入量來控制溫度使其保持在900?1100°C，廢硫酸在此高溫下裂解制成SO2氣體，其中的有機物質同時被焚燒為CO2，該混合氣體與硫鐵礦和廢硫酸燃燒產生的SO2氣體一同形成爐氣，然后將制得的爐氣經凈化精制即冷卻、洗滌、除霧及干燥處理后，制得合格的SO2爐氣，將該爐氣再經轉化、吸收，制得合格的硫酸。
[0018]實施例3:通過外熱給焙燒爐加熱，當溫度達到400°C以上時將硫鐵礦送入焙燒爐進行燃燒，待溫度達到900?1000°C時，將烷基化廢硫酸通過酸栗送入焙燒爐，并通過調節硫鐵礦的投礦量、礦中硫含量、廢硫酸加入量及冷卻水箱的冷卻面積中的一種或幾種來控制溫度使其保持在900?1000°C，廢硫酸在此高溫下裂解制成SO2氣體，其中的有機物質同時被焚燒為CO2，該混合氣體與硫鐵礦燃燒產生的SO2氣體一同形成爐氣，在硫鐵礦制酸裝置焙燒爐出口爐氣管路上增加一臺裂解爐，利用爐氣溫度將裂解爐爐溫提高到900°c以上時噴入廢硫酸，用熔融后的廢硫磺配入空氣補充并保持裂解爐爐溫在850?1100°C，廢硫磺燃燒產物SO2混入爐氣中，然后將制得的爐氣經凈化精制即冷卻、洗滌、除霧及干燥處理后，制得合格的SO2爐氣，將該爐氣再經轉化、吸收，制得合格的硫酸。
[0019]上述實施例中，處置每噸廢硫酸可節約標煤0.54噸或者190立方米天然氣，節約硫鐵礦資源1.05噸，降低硫酸生產成本，有利于合理利用資源、提高企業整體效益。
[0020]上述對本發明的實施方式作了詳細說明，但是本發明并不限于上述實施方式，在本領域的普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以對其作出種種變化。
【主權項】
1.一種利用硫鐵礦制酸焙燒爐處理廢硫酸的工藝，其特征在于，包括以下步驟: (1)通過外熱給焙燒爐加熱，當溫度達到400°C以上時將硫鐵礦送入焙燒爐進行燃燒，待溫度達到850?1100°C時，將烷基化廢硫酸通過酸栗送入焙燒爐，并控制溫度保持在850?1100°C，廢硫酸在此高溫下裂解制成SO2氣體，其中的有機物質同時被焚燒為CO2，該混合氣體與硫鐵礦燃燒產生的SO2氣體一同形成爐氣，其化學反應如下:H2S04—H20+S03;S034S02+1/202; (2)將步驟(I)中制得的爐氣經冷卻、洗滌、除霧及干燥處理后，制得合格的SO2爐氣； (3)將步驟(2)中的爐氣再經轉化、吸收，制得合格的硫酸，其化學反應如下:S02+1/202^S03；H20+S03^H2S04o2.根據權利要求1所述的利用硫鐵礦制酸焙燒爐處理廢硫酸的工藝，其特征在于，在硫鐵礦制酸裝置焙燒爐出口爐氣管路上增加一臺裂解爐，利用爐氣溫度將裂解爐爐溫提高到900°C以上時噴入廢硫酸，用熔融后的廢硫磺配入空氣補充并保持裂解爐爐溫在850?11000C，廢硫磺燃燒產物S02混入爐氣中。3.根據權利要求1所述的利用硫鐵礦制酸焙燒爐處理廢硫酸的工藝，其特征在于，所述步驟(I)中采用廢硫磺作助燃劑。4.根據權利要求1所述的利用硫鐵礦制酸焙燒爐處理廢硫酸的工藝，其特征在于，步驟(I)中通過調節硫鐵礦的投礦量、礦中硫含量、廢硫酸加入量及冷卻水箱的冷卻面積中的一種或幾種來控制溫度。
【專利摘要】本發明涉及一種利用硫鐵礦制酸焙燒爐處理廢硫酸的工藝，包括以下步驟：通過外熱給焙燒爐加熱，當溫度達到400℃以上時將硫鐵礦送入焙燒爐進行燃燒，待溫度達到850～1100℃時，將烷基化廢硫酸通過酸泵送入焙燒爐，并控制溫度保持在850～1100℃，廢硫酸在此高溫下裂解制成SO2氣體，其中的有機物質同時被焚燒為CO2，該混合氣體與硫鐵礦燃燒產生的SO2氣體一同形成爐氣，然后將制得的爐氣經冷卻、洗滌、除霧及干燥處理后，制得合格的SO2爐氣，將該爐氣再經轉化、吸收，制得合格的硫酸。該工藝利用硫鐵礦制酸焙燒爐沸騰層物料的熱量進行廢硫酸裂解，不需要天然氣作為加熱熱源，極大的降低了裂解成本，并可以利用周邊工廠產生的廢硫磺作為助燃劑，提高裂解能力。
【IPC分類】C01B17/74
【公開號】CN105502306
【申請號】CN201610041456
【發明人】李勇
【申請人】揚州金桃化工設備有限公司, 李勇
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年1月21日