烷基化废硫酸再生工艺技术对比

第４５卷第１　１期　２０１６年１　１月　当　代　化　工　Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｖｏ１．４５．Ｎｏ．１　１　Ｎｏｖｅｍｂｅｒ，２０１６　烷基化废硫酸再生工艺技术对比　申凤玉　，　丛军　（１．中国寰球工程公司辽宁分公司，辽宁抚顺１　１３００６；　２．中国石油抚Ｊ顷石化公司石油三厂，　辽宁抚Ｊ【顾１　１３００１）　摘　要：通过对产品指标、尾气排放达标情况、投资、检修、长周期运行情况的对比，论述了国内、国际　烷基化废硫酸再生技术的优缺点。　关键词：烷基化废硫酸；干法；湿法；再生；裂解；转化　文献标识码：Ａ　文章编号：　１６７１—０４６０（２０１６）１１—２７１４—０３　中图分类号：ＴＱ　２０１　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ｆｏｒ　Ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ　Ｗａｓｔｅ　Ｓｕｌｆｕｒｉｃ　Ａｃｉｄ　ＳＨＥＮＦｅｎｇ－ｙｕ　，ＣＯＮＧＪｕｎ。　（１．ＨＱＣ　Ｌｉａｏｎｉｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ　Ｆｕｓｈｕｎ　１　１　３００６，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｆｕｓｈｕｎ　Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ　Ｒｅｆｉｎｅｒｙ　Ｎｏ．３　ｏｆＣＮＰＣ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ　Ｆｕｓｈｕｎ　１　１３００１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙ　ｃｏｍｐａｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ，ｅｘｈａｕｓｔ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｓｔａｎｄａｒｄｓ，ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ，ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　ａｎｄ　ｌｏｎｇ　ｐｅｒｉｏｄ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ａｎｄ　ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ａｎｄ　ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ　ｗａｓｔｅ　ｓｕｌｆｕｒｉｃ　ａｃｉｄ　ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ｗｅｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ　ｗａｓｔｅ　ｓｕｌｆｕｒｉｃ　ａｃｉｄ；ａｒｅ；ｗｅｔ；ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ；ｃｒａｃｋｉｎｇ；ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ　烷基化废硫酸再生工艺是将浓度约８９％～　９０．０５％的废硫酸通过废酸裂解炉…焚烧裂解、氧化、　吸收转化为９８％～９９．２％的硫酸，此硫酸可返回上　浓硫酸，由于在净化中需要水洗，从而产生少量含　ＳＯ　的废水。所谓“干法”再生指的是烟气经干燥　后，在无水状态下进转化器内转化。　１．２　“湿法”再生工艺　序装置作为烷基化催化剂循环使用。　目前采用较多的废硫酸再生工艺有两种：一是　“干法”再生（杜邦ＭＥＣＳ　ＳＡＲ技术和国内中石油　“湿法”再生工艺方框图如下：　技术），另一种是“湿法”再生（托普索公司ＷＳＡ　技术和奥地利ＰａｎｄＰ公司技术）。　“湿法”再生工艺将焚烧炉出来的工艺气先经　从工艺技术和装置运行调研情况，科学分析干　废热锅炉回收余热后，进行电除尘，电除尘后的ＳＯｚ　法再生技术和湿法再生技术的优缺点，以便给用户　气体在１台转化器内经过三段催化剂床层转化为　选用哪种技术提供依据。　ＳＯ，，然后进酸雾控制系统，再进酸冷凝器内１次冷　１　干法再生工艺技术和湿法再生工艺　技术介绍　１．１　“干法”再生工艺　凝吸收ＳＯ，生成浓硫酸。　与“干法”再生工艺比，少净化和干燥工序，　替代的是电除尘器。流程短、设备少。　所谓“湿法”再生指的是烟气不经过干燥，在　有水份状态下进转化器内转化。　“干法”再生工艺方框图如下：　２干法再生工艺技术和湿法再生工艺　技术特点　“干法”再生工艺需将焚烧炉出来的工艺气先　２．１　“干法”再生工艺特点　经废热锅炉回收余热后，进行２次水洗净化，再经　电除雾后进行干燥，干燥后的ｓＯ　气体在１台转化　器　内经过四段、或五段催化剂床层转化为ｓＯｓ，　然后在吸收塔内用浓硫酸进行２次吸收生产９８％的　２．１．１　中石油中国寰球辽宁分公司“干法”再生技　术特点　中石油中国寰球辽宁分公司“干法”再生技术　是把含硫化合物的液体及气体转变为符合国标的工　收稿日期：２０１６－１０－２６　作者简介：　申凤玉（１９６８－），女，辽宁省沈阳市人，高级工程师，１９９０年毕业于大连理工大学无机化工专业，研究方向：废硫酸再生工艺设计。　Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｈｅｎｆｅｎｇｙｕ＠ｈｑｃｅｃ．ｃｏｒｎ。　笪　鲞笪　塑　凤玉，等：烷基化废硫酸再生工艺技术壮比　２７ｌ５　业硫酸；　把含硫化合物的液体及气体转变为浓硫酸；　采用两次水洗净化，去掉原料带来的和裂解产　托普索公司ＷＳＡ技术特点如下：　生的各种杂质：包括固体、气体杂质、可减少原料　工艺气体无需干燥；　带来的铁含量和反应产生的ＮＯ　含量，这些杂质在　没有稀酸生成；　两次水洗中洗掉一部分，在电除雾器中进一步捕捉　能耗低；　下来，适用各类废硫酸的再生，包括烷基化废硫酸、　显著优点是：流程短，占地小，无废水排放，　乙炔清净产废硫酸、７０％以上其它废硫酸；　能耗低。　裂解炉中可以补充Ｈ　Ｓ气体一起燃烧；　缺点是：　产品硫酸浓度高，９８％～９９．２％；　１）排放尾气中酸雾超标；　催化剂装填后不用再拿出来清理，转化器内压降小；　２）产品硫酸浓度难达到９８％，酸冷凝器内用　水管废热锅炉可保证长周期运行，无堵塞连续　干燥空气吹冷凝下来的酸后可达到９８．３％左右；　运转１．５　ａ以上；　３）因电除尘效果有限，经常将转化器中的催化　显著优点是：适用各类废硫酸再生、原料范围　剂拿出来，扫掉催化剂表面上的灰尘后，再装进转　广、催化剂装填后不用再拿出来清理、水管余热锅　化器，以减少转化器的压降，转化器较大，催化剂　炉　无堵塞现象，保证长周期运转、投资低、所有　用量多，转化器内置的３台换热器　不能拿出来，　设备全部国产化，利于检修维护等。　不利于检修；　缺点是：流程较长、占地大、有少量废水排放。　４）进口设备检修不便利；　２．１．２杜邦公司ＭＥＣＳ　ＳＡＲ“干法”技术特点　５）废热锅炉有堵塞现象。　把含硫化合物的液体及气体转变为工业浓硫酸；　２．２．２奥地利ＰａｎｄＰ公司技术　采用两次水洗净化，去掉原料带来的和裂解产　奥地利ＰａｎｄＰ公司技术与托普索公司ＷＳＡ技　生的各种杂质：包括固体、气体杂质，适用各类废　术类似，工艺机理一样，奥地利ＰａｎｄＰ公司技术采　硫酸的再生，包括烷基化废硫酸、乙炔装置产废硫　用两次转化和两次冷凝，转化和冷凝效果比一次转　酸、７０％以上其它废硫酸；　化和一次冷凝的托普索公司ＷＳＡ技术更好一些。　裂解炉中可以补充Ｈ：ｓ气体一起燃烧；　奥地利ＰａｎｄＰ公司技术的显著特点是采用熔融盐换　产品硫酸浓度高，９９．２％，根据业主要求可生　热技术，转化器内置的换热器等换热设备均用熔融　产９３．５％、９８．５％的硫酸；　盐吸收热量。　偌猁　Ｉ装填后不：用再拿出来清理，转　内压　纠、；　熔融盐具有液体温度范围宽，粘度低，流动性　显著优点是：原料范围广、催化剂装填后不用　好，蒸汽压小，对管路承压能力要求低，相对密度　再拿出来清理、电耗低等。　大，比热高，蓄热能力强，成本较低等优点。　缺点是：　熔融盐的缺点是所有管道均采用伴热，使盐始　１）流程较长，占地大，有少量废水排放；　终处在熔融状态中，对操作要求较高，对仪表控制　２）没有设置电除雾器，与国内技术相比捕捉　要求高。　ＮＯｘ较差，不利于满足ＮＯ　的排放要求；　３）进口设备检修维护不便利；　３干法再生工艺技术和湿法再生工艺　４）动力波阻力大；　技术对比　５）投资高，是国内干法的２倍左右。　“干法”再生工艺技术和“湿法”再生工艺技　２．２　“湿法”再生工艺特点　术对比见表１。　２．２．１托普索公司ＷＳＡ“湿法”再生技术　表１　１万　干法硫酸技术与湿法硫酸技术的比较　Ｔａｂｌｅ　１　１０　ｋｔ／ａ　Ｄｒｙ　ｓｕｌｆｕｒｉｃ　ａｃｉｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｗｅｔ　ｓｕｌｆｕｒｉｃ　ａｃｉｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　４干法再生工艺技术和湿法再生工艺　５结论　技术业绩　湿法托普索公司ＷＳＡ技术再生的产品硫酸可　两种技术在国内的业绩如表２一表４所示。　表２国内干法中石油中国寰球辽宁５－Ｙｚ￣技术在国内的业绩　Ｔａｂｌｅ　２　Ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ｄｒｙ　ｓｕｌｆｕｒｉｃ　ａｃｉｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　以回到上序烷基化装置循环使用，产品浓度９８％；　尾气中酸雾排放浓度没达到ＧＢ３１５７０—２０１５石油炼　制工业污染物排放标准。　湿法奥地利ＰａｎｄＰ公司技术的产品硫酸可以回　序号　用户　（　）　盖产品浓度，％　到上序烷基化装置循环使用，　产品浓度９８％；尾　气采用活性碳吸收ＳＯｚ，电除雾器吸收酸雾，达到了　ＧＢ３１５７０—２０１５石油炼制工业污染物排放标准。　表３国外干法杜邦公司ＭＥＣＳ　ＳＡＲ技术再国内的业绩　Ｔａｂｌｅ　３　Ａｂｒｏａｄ　ｄｒｙ　Ｄｕｐｏｎｔ　ＭＥＣＳ　ＳＡＲ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　干法杜邦公司ＭＥＣＳ　ＳＡＲ技术、国内中石油干　法硫酸技术再生的硫酸产品浓度９８％～９９．２％，均　达到了ＧＢ／Ｔ５３４—２０１４工业硫酸执行标准和　ＧＢ３１５７０—２０１５石油炼制工业污染物排放标准。　通过以上比较，从产品浓度，产品中含杂质情　况看，干法再生技术比湿法再生技术好，产品更纯净；　从投资、检修、长周期运行方面看，国内干法　技术优于国外技术。　表４　国外湿法托普索公司ＷＳＡ技术在国内的业绩　Ｔａｂｌｅ　４　Ｆｏｒｅｉｇｎ　ｗｅｔ　Ｔｏｐ　ｃａｂｌｅ　ｃｏｍｐａｎｙ　ＷＳＡ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　采用杜邦公司ＭＥＣＳ　ＳＡＲ技术的装置选用的设　备和管道材质比较高，耐腐蚀ｌ生更好，电耗较小一些。　参考文献：　［１］中国寰球工程公司辽宁分公司，洛阳新普石化设备开发有限公司．　废酸裂解炉：中国专利，２０１２１０４７４７２９．３［Ｐ］．２０１４—０５—０５．　［２］洪凯松，等．硫酸工艺设计手册［Ｍ］．化工部硫酸工业科技情报中　心站出版，１９９０—０７：２７４—２８７．　［３］中国石油天然气集团公司．烷基化废硫酸高温裂解生产硫酸工艺　过程：中国专利，２００４１００７７９２６．７【Ｐ】．　［４］中国寰球工程公司辽宁分公司，自贡东联锅炉有限公司．一种可　长周期运行的废硫酸再生用水管余热锅炉；中国专利，　２０１６２０６４４１８６．９［Ｐ］．　湿法奥地利ＰａｎｄＰ公司技术在山东联蒙有业　绩。开车时间２０１３年，规模：３万ｔ，ａ。　［５］张德姜，王怀义．工艺管道安装设计手册［Ｍ１．北京：中国石化出　版社，２００９—０９：９１—９６．