烷基化废酸再生工艺技术比较

王华伟 丁黎明

摘 要：随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，对汽油的需求不断增加。为了加强对环境的保护，提高汽油质量显得尤为迫切。烷基化油是汽油的重要调和组分，在炼油厂的发展中起着重要作用。废酸在废酸再生装置中处理烷基化废酸，可回收废酸，降低炼厂成本。对炼油厂的环境保护和经济效益起着重要作用。通过对烷基化废硫酸两种再生工艺的比较分析，比较了两种再生工艺的生产工艺、优缺点，为炼油厂再生工艺的选择提供参考。

关键词：烷基化废酸;再生工艺;技术比较

1 烷基化废酸处理工艺的发展

自硫酸烷基化装置出现以来，具有代表性的废酸处理工艺包括：生产二氧化硅和石油防锈剂技术;生产硫酸铵技术;添加除臭剂（高锰酸钾水剂）和脱色剂（活性炭）对稀硫酸进行除臭脱色。酸技术;工业硫酸焚烧--热解废酸再生技术。由于前三种技术不能再生新鲜硫酸进行烷基化反应，硅和硫酸铵市场饱和，废酸和废水排放，其中石油防锈剂的生产工艺尚处于试验阶段，工业化难度较大。因此，这些工艺逐渐被烷基化废酸再生技术所取代。

2 干法、湿法再生工艺技术特点对比

2.1 干法技术

①裂解炉;采用卧式炉，热容比高，废酸完全裂解;

②净化工艺;选择动力波洗涤器或急冷塔进行清洗;

③换热器：选用“3+1”或“3+2”两转两吸，床间设中央换热器，保证自身热平衡;

④生产硫酸;产品酸浓度可调，一般w（H2SO4）>98%，产品质量一流或优良。

2.2 湿技技术

①裂解炉：与传统的卧式炉相比，立式“L”型炉占地更经济，硫酸颗粒分布更均匀。炉内的热场和流场更加均匀，减少了换熱器结垢，有利于长期运行。采用熔盐优化传热过程，采用常规卧式炉，采用蒸汽传热工艺对系统进行加热;

②净化工艺：高温陶瓷纤维过滤器用于除尘，但其堵塞简单。它需要配备1个打开和1个就绪。整理时应切换使用，或选用静电除尘器加防尘催化剂;

③转炉：选择两个或一个转换过程来加热工艺气体和蒸汽;

④酸冷凝器：冷凝器由陶瓷蓄热器、水平玻璃管和静电除雾器组成，流量小，占地面积小，或由酸冷凝器（玻璃管）和除雾器组成。

3 工艺流程的对比

在干法烷基化废硫酸再生技术中，焚烧炉产生的工艺气体经余热锅炉回收，经稀酸洗涤净化后，再经电除雾器除雾。用浓硫酸干燥后的二氧化硫，经四、五级催化剂床层在转炉内转化为三氧化硫。在吸收塔中用浓硫酸二次吸收法生产98%w（H2SO4）的浓硫酸。由于干法采用封闭式酸洗工艺，烟气得到充分净化，成品酸质量较高，可达到一级品或一级品的等级;成品酸浓度可任意控制，也可生产发烟硫酸。由于裂解炉产生少量的SO3，净化洗涤工段产生少量约5%w（H2SO4）的废水。

干法和湿法烷基化废硫酸再生工艺的比较结果如下：

①主要区别在于气体净化部分。湿再生工艺不需要净化干燥工艺，湿再生工艺比干再生工艺短。干法采用动力波洗涤器洗涤，湿法采用静电除尘器和高温陶瓷纤维过滤器除尘。湿工艺气体中仍含有杂质;

②干法产品硫酸浓度高，产品酸w（H2SO4）可达99.2%。湿法产品的硫酸浓度较低，w（H2SO4）含量为96%～ 98%;

③干法产品硫酸质量高，符合质量标准;

④干法设备能长期稳定运行，湿法设备运行周期短，需要停车维护;

⑤干法产生酸性废水，湿法不产生废水;

⑥湿法生产副产品多于干法。

4 常见问题及建议

4.1 焚烧炉衬里损坏

由于焚烧炉工作温度较高，长时间运行后衬里会出现常规性的损坏。如果燃烧不正常，会加速损坏过程或者对炉子衬里局部破坏严重。因此，在每次停炉时，都要对焚烧炉内壁进行检查，如果出现裂缝或破损要及时做好修补和养护工作。

4.2 余热锅炉管束积灰

发生此类问题时，余热锅炉因炉管积灰或者结垢会导致换热管束换热性能下降，外在表现为锅炉中段及出口的温度持续上升，中段温度高时会达到700℃以上。发生此类问题的一个原因是废酸金属杂质过多，需对烷基化装置运行情况进行分析，调整操作参数，改善废酸质量。另一个原因是焚烧炉燃烧状况不佳，此时需要对焚烧炉操作工艺进行调整。如果堵塞严重，需要装置停工，对管束进行清理。

5 结论

湿法烷基化废硫酸再生工艺设备少、工艺短，但设备价格高、稳定性低、成本高、转化率低。烷基化废硫酸干湿再生工艺有不同的优缺点。因此，各厂家可根据自身实际情况综合分析后仔细选择。

参考文献：

[1]张雪杰.南化集团研究院引领废硫酸再生技术发展方向[J].硫酸工业，2016（3）：55-55.

[2]佟艳梅，于凤和.我国炼油厂烷基化废硫酸处理技术[J].辽宁化工，2017，26（1）：44-46.

[3]程辉杰，胡成双，吕红卫，等.利用烷基化废硫酸生产活性白土[J].石油化工环境保护，2017（3）：57-61.

[4]耿洋，齐文哲，刘辉，等.烷基化废酸制备硫酸铵的新工艺方法[J].化学工程，2018（11）：1-4.