CN106861436A - 一种利用纳米陶瓷超滤处理烷基化废酸工艺 - Google Patents

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张允�
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Abstract

本发明涉及一种利用纳米陶瓷超滤处理烷基化废酸工艺,步骤是将烷基化废酸经打料泵,从废酸储罐把烷基化废酸打入一级纳米陶瓷超滤系统,然后提浓液依次进入二级纳米陶瓷超滤系统、三级纳米陶瓷超滤系统,三个纳米陶瓷超滤系统串联连接,提浓后的液体进入提浓有机物储罐,所述的一、二、三级纳米陶瓷超滤系统的稀酸,依靠重力作用,通过管路进入稀酸储罐中。纳米陶瓷超滤处理烷基化废酸工艺,该工艺设备投资少,工艺路线简单,绿色环保,充分利用物料,更好实现原子经济。

Description

一种利用纳米陶瓷超滤处理烷基化废酸工艺
技术领域
[0001]本发明涉发明涉及一种化工工艺,尤其涉及一种利用纳米陶瓷超滤处理烷基化废 酸工艺。
背景技术
[0002]硫酸烷基化工艺采用杜邦授权许可的斯特拉科工艺技术,是以醚后碳四中的异丁 烷、丁烯为反应物料,以90% -98%的硫酸为催化剂,在低温下(8〜13.5。〇液相反应制备异 辛烷过程,包括原料处理部分、反应部分、制冷部分、流出物处理部分、分馏部分、酸碱系统、 废酸处理系统组成。
[0003]斯特拉科工艺产生的废硫酸量很大,尽管可以用配套的废硫酸处置装置再生浓硫 酸,进行循环利用,但是废酸再生处理费用偏高(400〜500元/吨),设备投资大,设备腐蚀 严重,伴随原材料组成波动变大,如有机硫、氮、氯含量偏高,造成催化加氢催化剂暂时或者 永久性中毒,尽管可以采用高温氢气进行部分再生,加氢精制效果很不理想,装置酸耗88〜 110公斤硫酸/吨原料之间,废硫酸装置完不成超载处理负荷,环保压力很大,急需新工艺、 新方法处理废硫酸,解决制约装置产量的技术瓶颈。
[0004] 98%的浓硫酸先进入流出物处理部分,酸洗沉降器洗涤反应流出物,然后连续进入 一级反应器。溶于反应物中的酸溶性油,经酸洗沉降器酸洗后带入反应器,在反应条件下再 还原为烃类和酸。浓度为94%的废硫酸连续从一级酸沉降器放出,并进入二级反应器,由二 级酸沉降器连续放出的废硫酸浓度约90%。排放至酸放空罐,其温度为7 1:。90%废硫酸的杂 质主要包括:异辛烷、碳五、聚合物、硫酸酷、S02、H20。
[0005] 聚合物(或称红油,酸溶性油、酸溶性烃,常用AS0代表)AS0是由烯烃和叔丁基正 碳离子经过重排和聚合而产生的,具有高度不饱和,离子化性质,能够和烯烃继续聚合为高 聚物。
[0006] 硫酸和各种烯烃可以生成硫酸酯,硫酸酯具有不稳定性,发生可逆反应重新生成 烯烃和硫酸。在反应条件不理想时,少量硫酸酯继续存在于硫酸中。
[0007] 烯烃原料中含有少量水份,浓硫酸是很强脱水剂,吸收水分后,本身被稀释。因此, 硫酸作为烷基化催化剂,随着时间的增长,水分含量逐步增大。同时,伴随硫酸与烃类物料 发生氧化反应,会产生一些水分和S02。
[0008] 酸溶性油和水共存条件下,对烷基化反应影响很显著。尽管需要适量的酸溶性油 存在于硫酸,低含量的酸溶性油有利于烷基化反应,酸溶性油太多将影响硫酸的物理性质。 酸中含水太低,不利于烷基化反应的引发和离子化,而含水量太高时,副反应会增多。
[0009] 废酸处理系统是同异辛烷装置配套的环保装置,通过对烷基化废硫酸的高温裂 解,气体净化,S〇2的催化转化,S〇3的吸收等单元操作过程,完全消化异辛烷装置产生的废硫 酸,从而使废硫酸得到再生。经过上述过程再生出的工业98%(质量比)浓硫酸全部返还异辛 烷装置,供异辛烷装置的生产之用。
[0010] 废酸处理系统包括废硫酸高温热裂解单元、炉气净化单元、干燥和吸收单元、s〇2 转换单元。
[0011] 采用热裂解法使烷基化装置产出的废硫酸进行热裂解,制取s〇2炉气。烷基化废硫 酸经过栗加压后,通过废酸喷枪,经过压缩空气雾化后,喷入裂解炉,炉内通入瓦斯气与空 气混合燃烧提供热能,使废硫酸在高温下(840〜1150 °C),裂解为S02和水蒸气,炉气经废 热锅炉换热后,进入净化工段。
[0012] 废酸裂解炉内包括犯、3〇2、〇2、一些固态和气态的有害杂质,固体杂质在冷却塔和 洗涤塔中被稀硫酸洗涤而除去,气态杂质相继在冷却塔、洗涤塔、间冷器、电除雾器中被除 去。
[0013] 采用浓硫酸洗涤炉气,通过干燥脱水方法,除去炉气中的水分。工业上用浓硫酸来 吸收S〇3,98 •3% (质量比)浓硫酸对S〇3吸收率最高,可达99 • 9%以上,浓硫酸继续吸收S〇3生 成复合硫酸,遇水分解为两个硫酸分子。
[0014] 借助钒催化剂(触媒),接触法生产硫酸,使302在400〜600 °C下,氧化为S03,本反 应可逆,为保证较高转化率和防止催化剂损坏,炉气要采用换热,冷激,两次转化,两次吸收 等工艺方法,使其S02完成最终氧化反应,以保证总转化率达到99%以上。
发明内容
[0015] 本发明的目的在于:采用纳米陶瓷超滤处理烷基化废酸,回收废酸中烷基化有机 烃,废酸处理成本低,是环境友好型的技术改革方案,为硫酸烷基化工艺技术的废酸资源化 处理,提供了一条新工艺。本发明设备投资少,工艺路线简单,绿色环保,充分利用物料,更 好实现原子经济,有效解决了斯特拉科工艺废硫酸处理量大,废酸处理费用偏高,设备投资 大,设备腐蚀严重,环保压力很大,制约装置产量等技术瓶颈。
[0016] 本发明的目的是这样实现的: 将烷基化废酸经打料泵3,从废酸储罐7把烷基化废酸打入一级纳米陶瓷超滤系统4,然 后提浓液依次进入二级纳米陶瓷超滤系统5、三级纳米陶瓷超滤系统6,一级纳米陶瓷超滤 系统4、二级纳米陶瓷超滤系统5、三级纳米陶瓷超滤系统6为串联方式通过管路连接,经过 三级提浓后的液体进入提浓有机物罐9; 所述的一级纳米陶瓷超滤系统4、所述的二级纳米陶瓷超滤系统5、所述的三级纳米陶 瓷超滤系统6的稀酸,通过管路连接依靠重力作用进入稀酸罐8中。
[0017] 超滤一定周期后,影响过滤效果时,系统压力偏高,通过切换洗涤管路洗涤所述的 一级纳米陶瓷超滤系统4、二级纳米陶瓷超滤系统5、三级纳米陶瓷超滤系统6,利用循环泵 1,把洗液储罐2内的清洗液异辛烷,通过洗涤管路打入到一级纳米陶瓷超滤系统4、二级纳 米陶瓷超滤系统5、三级纳米陶瓷超滤系统6中,清洗陶瓷管内壁有机附着物,然后断开洗液 储罐2的管路连接,将废酸储罐7重新接通一级纳米陶瓷超滤系统4的管路连接,继续完成废 酸有机物提浓的工业生产任务。
[0018] 超影响过滤效果时判定标准为:打料泵3出口压力超过0.35 MPa。
[0019] 所述的洗液储罐2内的清洗液为异辛烷。
[0020] 所述的清洗一级纳米陶瓷超滤系统4、二级纳米陶瓷超滤系统5、三级纳米陶瓷超 滤系统6的陶瓷管内壁时间为30 tnin。
[0021]与现有技术相比,本发明具有如下优点: 1.设备投资少,工艺路线简单,处理量大,处理成本低廉。
[0022] 2.废酸中烷基化有机烃经过三级提浓,保留率高,如聚合物、硫酸酯的保留率大于 92.5%,综合效益明显提高。
[0023] 3.废酸经过资源化处理,物料充分利用,实现了原子经济,绿色环保,节能减排 清洁生产工艺。 ’
[0024] 四、附图说明 图1是纳米陶瓷超滤处理烷基化废酸工艺流程简图 五、具体实施方式 附图标记说明: 1 •循环泵;2•洗液储罐;3•打料泵;4•一级纳米陶瓷超滤系统;5.二级纳米陶瓷 超滤系统;6二三级纳米陶瓷超滤系统;7•废酸储罐;8.稀酸罐;9.提浓有机物罐 如图1所示,纳米陶瓷超滤处理烷基化废酸工艺装置包括:循环栗i、洗液储罐2、打料栗 3、一级纳米陶瓷超滤系统4、二级纳米陶瓷超滤系统5、三级纳米陶瓷超滤系统6、废酸储罐 7、稀酸罐8、提浓有机物罐9。
[0025] 纳米陶瓷超滤处理烷基化废酸工艺步骤如下:废酸经打料栗3,从废酸储罐7把废 酸打入一级纳米陶瓷超滤系统4,然后提浓液依次进入二级纳米陶瓷超滤系统5、三级纳米 陶瓷超滤系统6,一级纳米陶瓷超滤系统4、二级纳米陶瓷超滤系统5、三级纳米陶瓷超滤系 统6为串联方式通过管路连接,经过三级提浓后的液体进入提浓有机物罐9。
[0026] 一级纳米陶瓷超滤系统4、二级纳米陶瓷超滤系统5、三级纳米陶瓷超滤系统6的稀 酸,通过管路连接依靠重力作用进入希酸罐8中。通过循环泵1强化废酸液的湍流和循环,增 强超滤效率和速度。
[0027] 超滤一定周期后,由于陶瓷管内壁附着物太多太厚,严重影响过滤效果。当系统压 力超过0_35 MPa,通过切换洗涤管路,利用循环栗1,把洗液储罐2内的清洗液异辛烷打入管 路,清洗陶瓷管内壁约30 min,然后重新调整阀门,切换回原来超滤系统,继续完成废酸有 机物提浓的工业生产任务。
[0028] —级纳米陶瓷超滤系统4,二级纳米陶瓷超滤系统5,三级纳米陶瓷超滤系统6的稀 酸,依靠重力作用,进入废酸储罐7。通过循环泵1强化废酸液的湍流和循环,增强超滤效率 和速度。
[0029]超滤一定周期后,由于陶瓷管内壁附着物太多太厚,严重影响过滤效果。当系统压 力超过0.35 MPa,通过切换洗涤管路,利用循环栗1,把清洗液异辛烷打入管路,清洗陶瓷管 内壁约30 min,然后重新调整阀门,切换回原来超滤系统,继续完成废酸有机物提浓的工业 生产任务,废酸有机物再进行分离或深加工,物料充分利用,节能环保,确保装置的利润最 大化。

Claims (5)

1. 一种利用纳米陶瓷超滤处理烷基化废酸工艺,其特征在于:废酸经打料栗(3),从废 酸储罐(7)把废酸打入一级纳米陶瓷超滤系统(4),然后提浓液依次进入二级纳米陶瓷超滤 系统(5)、三级纳米陶瓷超滤系统(6),一级纳米陶瓷超滤系统(4)、二级纳米陶瓷超滤系统 (5)、三级纳米陶瓷超滤系统(6)为串联方式通过管路连接,经过三级提浓后的液体进入提 浓有机物罐(9); 所述的一级纳米陶瓷超滤系统(4)、所述的二级纳米陶瓷超滤系统(5)、所述的三级纳 米陶瓷超滤系统(6)的稀酸,通过管路连接依靠重力作用进入稀酸罐(8)中。
2.如权利要求1所述的利用纳米陶瓷超滤处理烷基化废酸工艺,其特征在于:超滤一定 周期后,影响过滤效果时,通过切换洗涤管路洗涤所述的一级纳米陶瓷超滤系统(4)、所述 的二级纳米陶瓷超滤系统(5)、所述的三级纳米陶瓷超滤系统(6),利用循环泵(1),把洗液 储罐(2)内的清洗液异辛烷通过管路打入到一级纳米陶瓷超滤系统(4)、二级纳米陶瓷超滤 系统(5)、三级纳米陶瓷超滤系统(6)中,清洗一级纳米陶瓷超滤系统(4)、二级纳米陶瓷超 滤系统(5)、三级纳米陶瓷超滤系统(6)的陶瓷管内壁,然后断开洗液储罐(2)的管路连接, 将废酸储罐(7)重新接通连接一级纳米陶瓷超滤系统(4)的管路,继续完成废酸分离和有机 物提浓的工业生产任务。
3.如权利要求2所述的利用纳米陶瓷超滤处理烷基化废酸工艺,其特征在于:超影响过 滤效果时判定标准为:打料栗(3)出口压力超过0.35 MPa。
4.如权利要求2或3所述的利用纳米陶瓷超滤处理烷基化废酸工艺,其特征在于:所述 的洗液储罐(2)内的清洗液为异辛烷。
5.如权利要求2〜4任一项所述的利用纳米陶瓷超滤处理烷基化废酸工艺,其特征在于: 所述的清洗一级纳米陶瓷超滤系统(4)、二级纳米陶瓷超滤系统(5)、三级纳米陶瓷超滤系 统(6)的陶瓷管内壁时间为3〇 min。
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