利用乙炔凈化后廢硫酸生產(chǎn)磷銨和復(fù)合肥的新技術(shù)的制作方法
【專利摘要】一種能利用乙炔凈化后廢硫酸生產(chǎn)磷銨和復(fù)合肥解決其廢硫酸處理難、利用難的化工技術(shù)。具體實(shí)施的技術(shù)方案是：給廢酸中加入氧化劑、轉(zhuǎn)化劑、催化劑、吸附劑等化學(xué)添加劑。促使廢硫酸中有害物質(zhì)氧化，分解、轉(zhuǎn)化、揮發(fā)，以改變顏色，消除原有氣味。還可不經(jīng)預(yù)處理，直接向磷銨、復(fù)合肥生產(chǎn)工序里加入一定比例的廢酸，與生產(chǎn)礦槳同時(shí)加入添加劑，然后將生產(chǎn)的磷酸經(jīng)過(guò)脫色、除味、染色，送去生產(chǎn)磷銨和低成本復(fù)合肥。本技術(shù)有益效果是：投資小，可利用現(xiàn)有的磷酸二銨或磷肥生產(chǎn)線，不需另投資設(shè)備；成本低，每噸廢酸經(jīng)預(yù)處理的成本不超過(guò)80元，直接使用廢酸相對(duì)不超過(guò)30元；生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的少量廢氣可隨磷銨、磷肥生產(chǎn)中氟硅酸回收裝置吸收，不會(huì)造成環(huán)境污染、與其他方法相比，改變了高投入、高耗能、高成本的不合理狀況，使其收支相抵還有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說(shuō)明】利用乙炔凈化后廢硫酸生產(chǎn)磷銨和復(fù)合肥的新技術(shù)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明技術(shù)涉及一種能利用乙炔凈化過(guò)程產(chǎn)生的廢硫酸生產(chǎn)磷銨和氮磷復(fù)合肥，解決其廢硫酸處理難、利用難的化工技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]乙炔是乙醛、乙酸、聚乙烯及塑料、橡膠、化纖等有機(jī)合成工業(yè)重要原料。使用前凈化過(guò)程中產(chǎn)生的廢硫酸不僅顏色深黑，而且其中含有磷化氫、硫化氫和殘留乙炔及其衍生物等多種有機(jī)、無(wú)機(jī)有害物質(zhì)。一個(gè)年產(chǎn)20萬(wàn)噸1.4—丁二醇(BDO)企業(yè)，排出含酸70% -80%的廢硫酸約12000噸。傳統(tǒng)的處理方法是采用酸堿中和，該方法處理過(guò)程揮發(fā)大量有害氣體，處理后固體物也難以利用，還存在二次污染問(wèn)題；引進(jìn)國(guó)外裂解反應(yīng)技術(shù)和設(shè)備，也存在高投入、高能耗、高成本問(wèn)題。此外目前尚無(wú)其他理想的處理方法，成為以乙炔為原料的有機(jī)合成工業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的限制因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解乙炔凈化后廢硫酸處理和利用難的問(wèn)題，促進(jìn)該產(chǎn)業(yè)更快發(fā)展，本發(fā)明提供了一種該廢酸處理量大，能綜合利用的新技術(shù)，為以乙炔為原料的有機(jī)合成工業(yè)發(fā)展找出了一條簡(jiǎn)單實(shí)用，能解決問(wèn)題的途徑和方法。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0004]附圖是本發(fā)明技術(shù)的工藝流程圖【具體實(shí)施方式】
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:技術(shù)原理，本發(fā)明技術(shù)方法上采用化學(xué)反應(yīng)與物理吸附相結(jié)合；實(shí)施步驟上采用二段二步法。首先對(duì)廢硫酸進(jìn)行預(yù)處理，主要是給廢酸中加入氧化劑、轉(zhuǎn)化劑、催化劑、鼓泡劑、吸附劑等化學(xué)添加劑，通過(guò)發(fā)生氧化、分解、取代等反應(yīng)，利用低脂肪胺常溫?fù)]發(fā)、磷化氫等生成穩(wěn)定無(wú)機(jī)鹽特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)吸附、鼓泡、過(guò)濾等，促使廢硫酸中有機(jī)、無(wú)機(jī)有害物質(zhì)發(fā)生氧化、分解、轉(zhuǎn)化、揮發(fā)，以改變顏色，特別是消除原有異味這一難題。然后逆向思維，改消泡為鼓泡、促使反應(yīng)泡沫由小變大，便于攪拌擊破。具體是向磷酸、復(fù)合肥生產(chǎn)工序中加入具有二氧化碳X鼓泡和氨轉(zhuǎn)化雙向功能，并與后續(xù)產(chǎn)品磷銨和復(fù)合肥同一方向的碳酸氫銨或洗滌劑等其他具有鼓泡作用的添加劑，解決該廢硫酸用于磷銨和復(fù)合肥生產(chǎn)泡沫量大影響后續(xù)工序無(wú)法進(jìn)行的關(guān)鍵難題。
[0006]操作方法:一段第一步，向廢硫酸中加入硝酸銨、(R.NO3硝酸鹽)、氯化銨(R.Cl氯酸鹽)或硝酸、鹽酸、醋酸及銅、鐵、錳等混合催化劑，使廢酸中磷化氫、硫化氫、笨和殘留的乙炔，一部分揮發(fā)，一部分轉(zhuǎn)化成比較穩(wěn)定的磷酸鹽，笨胺、硝基笨、氯笨等，使其顏色由黑變?yōu)樽丶t色，異味大部分消除。其主要化學(xué)反應(yīng)為:
[0007]NH4NO3 (R.NO3) +H3P — NH4H2P04+H20 (I)[0008]C6H5N02+Fe — C6H5NH2+FeOH I
[0009](硝基笨)(笨胺)(2)
[0010]C6H5NH2+CH3C00H — C8H9N0+2H20 (3)
[0011](醋酸)(乙酰笨胺)
[0012]第二步:向磷酸中加入處理后廢酸，向NP復(fù)合肥工序加入處理后廢酸與尿素的混合物(硫脲)，并同時(shí)加入碳酸氫銨(洗滌劑或其他鼓泡添加劑)，用于迅速破滅泡沫，使該生產(chǎn)順利進(jìn)行。其主要化學(xué)反應(yīng)式為:
[0013][Ca5 (PO4) 3 (OH.F) ]+H2S04+NH4HC03 — H3P04+NH4H2P04+C02 f +Fsio2 ? (4)
[0014]C6H5N02+NH4HC03 — C6H5NH2+2H20 (5)
[0015](COCNH4) 2+H2S04 — [CO (NH4).H2SO4] (6)
[0016][Ca5 (PO4) 3 (OH.F) ] + [CO (NH4).H2SO4] — (CaSO4.CO (NH2) +Ca (HPO4).H2O) (7)
[0017]該段生成磷酸和含NP30%的復(fù)合肥產(chǎn)品。
[0018]二段第一步:向廢酸中加入硫酸鈣或酸性白土，硅藻土等硫酸鹽、硅酸鹽吸附劑，進(jìn)行吸附過(guò)濾，然后將處理廢酸與商品硫酸以3.5: 6.5比例混合；也可不經(jīng)處理，直接將廢酸和商品硫酸以2: 8比例混合，加入磷銨生產(chǎn)工序，然后仍以一段第二步方法加入鼓泡劑，進(jìn)行磷酸生產(chǎn)。
[0019]二段第二步:向一段第二步或二段第一步，所產(chǎn)磷酸中加入硫酸鋁，錳鋅合劑及硫酸亞鐵等氧化、轉(zhuǎn)化劑，進(jìn)一步脫除殘留笨胺，沉淀出磷酸中的雜質(zhì)，然后根據(jù)生產(chǎn)磷酸二銨產(chǎn)品要求，有選擇的加入微量鉻綠，鉻黃，堿式碳酸銅，重鉻酸鉀等添加劑，生產(chǎn)黑色，淺黃，淺綠等不同顏色的磷酸二銨。
[0020]本發(fā)明技術(shù)的有益效果是:投資小，可利用現(xiàn)有的磷酸二銨或磷肥生產(chǎn)線，不需另投入設(shè)備；成本低，若采用兩段全部工藝，添加劑成本每噸廢酸不超過(guò)80元，若僅采用第二段每噸廢酸相對(duì)成本不超過(guò)30元，均低于市場(chǎng)硫酸價(jià)格；無(wú)二次污染，生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生少量廢氣可隨磷酸和磷肥生產(chǎn)中Fsio2用收裝置吸收，不會(huì)造成環(huán)境污染；增加了產(chǎn)品有效成份，在添加劑中使用量最大硝酸銨和碳酸氫銨均為N肥，增加了所產(chǎn)磷肥和磷酸二銨的含N量，其中硝酸銨還可增加產(chǎn)品的水溶性，提高了產(chǎn)品使用效果。與其他方法相比，改變了高投入，高成本的不合理狀況，其收支相抵，還有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
【權(quán)利要求】
1.一種能利用乙炔凈化后廢硫酸生產(chǎn)磷銨和氮磷復(fù)合肥，解決其廢硫酸處理和利用難的技術(shù)。其特征是給廢硫酸中加入氧化劑、轉(zhuǎn)化劑、催化劑、鼓泡劑、吸附劑、等化學(xué)添加劑，通過(guò)發(fā)生氧化、分解、取代等反應(yīng)、吸附、鼓泡、過(guò)濾等作用，促使廢硫酸中有機(jī)、無(wú)機(jī)有害物質(zhì)發(fā)生氧化、分解、轉(zhuǎn)化、揮發(fā)，以改變顏色特別是消除原有異味這一難題；然后逆向思維，改消泡為鼓泡，促使泡沫由小變大攪拌擊破。具體是向磷酸、復(fù)合肥生產(chǎn)工序中加入碳酸氫銨或洗滌劑等其他具有鼓泡作用的添加劑。解決了該廢酸用于磷銨和復(fù)合肥生產(chǎn)泡沫量大，影響后續(xù)工序無(wú)法時(shí)行的關(guān)鍵難題。其主要化學(xué)反應(yīng)式為:
NH4NO3 (R.NO3) +H3P — ΝΗ4Η2Ρ04+Η20 (I)
C6H5N02+Fe — C6H5NH2+FeOH 丨 (2) (硝基笨)(笨胺)(2)
C6H5NH2+CH3C00H — C8H9N0+2H20 (3) (醋酸)(乙酰笨胺)
【Ca5 (PO4) 3 (OH.F)】+H2S04+NH4HC03 H3P04+NH4H2P04+C02+Fsio2 (4)
C6H5N02+NH4HC03 — C6H5NH2+2H20 (5)
2.根據(jù)權(quán)利要 求1所述技術(shù)，其特征是向廢硫酸中加入硝酸銨(R.NO3硝酸鹽)、氯化銨(R.Cl氯酸鹽)或硝酸、鹽酸及醋酸、銅、鐵、錳等混合催化劑，使廢酸中磷化氫、笨和殘留乙炔等一部分揮發(fā)，一部分轉(zhuǎn)化成比較穩(wěn)定的磷酸鹽、笨胺、硝基笨、氯笨等，使其顏色由深黑變?yōu)樽丶t色，原有異味大部分消除。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所技術(shù)，其特征是向磷銨生產(chǎn)工序中加入處理后廢酸；向NP復(fù)合肥工序中加入處理后廢酸與尿素的混合物(硫脲)，并給各自生產(chǎn)中，與礦漿同時(shí)加入鼓泡劑碳酸氫銨(洗滌劑或其他鼓泡添加劑)生產(chǎn)工序中，主要用于鼓泡迅速破滅泡沫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述技術(shù)，其特征是廢酸中加入硫酸鈣或酸性白土，硅藻土等硫酸鹽，硅酸鹽吸附劑，進(jìn)行吸附過(guò)濾，以改變顏色，消除異味，然后以處理廢酸與商品硫酸以3.5: 6.5比例混合加入磷銨工序，并加入鼓泡劑，進(jìn)行磷酸生產(chǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述技術(shù)，其特征是原始廢硫酸不經(jīng)處理，直接將廢酸和商品酸以2: 8比例混合，加入磷銨生產(chǎn)工序，仍同時(shí)加入碳酸氧銨或其他鼓泡劑，其產(chǎn)生的二氧化碳和氨同時(shí)起到揮發(fā)、轉(zhuǎn)化無(wú)機(jī)、有機(jī)有害物質(zhì)的作用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述技術(shù)，其特征是向所產(chǎn)磷酸中加入硫酸鋁、錳、鋅合劑及硫酸亞鐵等氧化轉(zhuǎn)化劑，進(jìn)一步脫除殘留笨胺，沉淀出磷酸中雜質(zhì)，然后根據(jù)生產(chǎn)磷銨的產(chǎn)品要求，有選擇的加入微量鉻綠、鉻黃、堿式碳酸銅、重鉻酸鉀等添加劑，生產(chǎn)黑色、淺黃、淺綠等不同顏色的磷酸二銨。
【文檔編號(hào)】C05B7/00GK103992143SQ201410230460
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】李潤(rùn)祥 申請(qǐng)人:李潤(rùn)祥