一種硫酸法烷基化生產(chǎn)中廢硫酸提濃的方法及設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及硫酸法烷基化生產(chǎn)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種硫酸法烷基化生產(chǎn)中廢硫酸提濃的方法及設(shè)備。該硫酸法烷基化生產(chǎn)中廢硫酸提濃的方法，包括：將深化處理后的廢硫酸與發(fā)煙硫酸混合，配制成質(zhì)量百分比濃度為100%的硫酸；該硫酸法烷基化生產(chǎn)中廢硫酸提濃的設(shè)備，包括：混合器、第一流量調(diào)節(jié)器、第二流量調(diào)節(jié)器、用于輸送深化處理后廢硫酸的第一進(jìn)液管道、第二進(jìn)液管道以及出液管道；第一進(jìn)液管道和第二進(jìn)液管道與混合器的入口連接，出液管道與混合器的出口連接，第一流量調(diào)節(jié)器設(shè)置在第一進(jìn)液管道上，第二流量調(diào)節(jié)器設(shè)置在第二進(jìn)液管道上。這種方法及設(shè)備可很好地對(duì)廢硫酸進(jìn)行回收處理，解決了廢硫酸直接外排會(huì)污染環(huán)境的問題。
【專利說明】一種硫酸法烷基化生產(chǎn)中廢硫酸提濃的方法及設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及硫酸法烷基化生產(chǎn)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種硫酸法烷基化生產(chǎn)中廢硫酸提濃的方法及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]烷基化油是一種較好的油品調(diào)和劑，調(diào)和汽油的抗爆震指標(biāo)滿足國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)。目前國(guó)內(nèi)烷基化油的生產(chǎn)方法多以硫酸法(98%硫酸作催化劑)為主，具體步驟為:用異鏈烷烴與烯烴在強(qiáng)酸催化作用下生成烷基化油，反應(yīng)之后將廢硫酸與產(chǎn)物分餾處理，分餾后的硫酸如果直接外送處理會(huì)污染環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種硫酸法烷基化生產(chǎn)中廢硫酸提濃的方法及設(shè)備，以解決上述的問題。
[0004]在本發(fā)明的實(shí)施例中提供了一種硫酸法烷基化生產(chǎn)中廢硫酸提濃的方法，包括如下步驟:
[0005]將深化處理后的廢硫酸與發(fā)煙硫酸混合，配制成質(zhì)量百分比濃度為100%的硫酸；
[0006]其中，發(fā)煙硫酸與廢硫酸的體積比滿足如下公式(I):
[0007](0.225^+1) V^C2V2=IOO0Zo (V^V2) (I)
[0008]C1:發(fā)煙硫酸中三氧化硫的質(zhì)量百分比濃度，單位％ ；
[0009]C2:廢硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量百分比濃度，單位％ ；
[0010]V1:發(fā)煙硫酸的體積；
[0011]V2:廢硫酸的體積。
[0012]本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種硫酸法烷基化生產(chǎn)中廢硫酸提濃的方法的設(shè)備，包括:混合器、第一流量調(diào)節(jié)器、第二流量調(diào)節(jié)器、用于輸送深化處理后廢硫酸的第一進(jìn)液管道、第二進(jìn)液管道以及出液管道；
[0013]第一進(jìn)液管道與第二進(jìn)液管道與混合器的入口相連，出液管道與混合器的出口連接，第一流量調(diào)節(jié)器設(shè)置在第一進(jìn)液管道上，第二流量調(diào)節(jié)器設(shè)置在第二進(jìn)液管道上。
[0014]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種硫酸法烷基化生產(chǎn)中廢硫酸提濃的方法及設(shè)備，可很好地對(duì)廢硫酸進(jìn)行回收處理，解決了廢硫酸直接外排會(huì)污染環(huán)境的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例一所述的一種硫酸法烷基化生產(chǎn)中廢硫酸提濃的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例二所述的一種硫酸法烷基化生產(chǎn)中廢硫酸提濃的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例二所述的另一種硫酸法烷基化生產(chǎn)中廢硫酸提濃的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖中:1.廢硫酸罐，2.第一流量調(diào)節(jié)器，3.發(fā)煙硫酸罐，4.第二流量調(diào)節(jié)器，5.混合器，6.冷凝器，7.采樣裝置，8.硫酸罐，9.水封罐，10.真空噴射泵，11.真空水箱，12.水循環(huán)泵，13酸霧吸收器，14堿液循環(huán)槽，15堿液循環(huán)泵，16第一進(jìn)液管道，17第二進(jìn)液管道，18出液管道，19第一酸氣管道，20第二酸氣管道，21 一次酸氣管道，22 二次酸氣管道，23水循環(huán)管道，24堿液循環(huán)管道，25三次酸氣管道。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面通過具體的實(shí)施例子并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0019] 在本發(fā)明的實(shí)施例中提供了一種硫酸法烷基化生產(chǎn)中廢硫酸提濃的方法，包括如下步驟:
[0020]將深化處理后的廢硫酸與發(fā)煙硫酸混合，配制成質(zhì)量百分比濃度為100%的硫酸；
[0021]其中，發(fā)煙硫酸與廢硫酸的體積比滿足如下公式(I):
[0022](0.225C1+1) V1C2V2=IOO0Zo (V1+V2)
[0023]C1:發(fā)煙硫酸中三氧化硫的質(zhì)量百分比濃度，單位％ ；
[0024]C2:廢硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量百分比濃度，單位％ ；
[0025]V1:發(fā)煙硫酸的體積；
[0026]V2:廢硫酸的體積。
[0027]這種生產(chǎn)烷基化油的方法能較好解決硫酸法烷基化反應(yīng)產(chǎn)生的廢硫酸的回收利用，避免廢硫酸直接外送處理造成企業(yè)成本增加和環(huán)境污染，是國(guó)內(nèi)30多家硫酸法烷基化生產(chǎn)裝置廢硫酸提濃工藝中沒有涉及的新技術(shù)。
[0028]這種方法在完全封閉的環(huán)境下能產(chǎn)生質(zhì)量百分比濃度為100%的硫酸，但是實(shí)際操作過程中不能保證產(chǎn)生的硫酸完全隔絕大氣，因此所產(chǎn)生的質(zhì)量百分比濃度為100%的硫酸一般都會(huì)由于濃硫酸的吸水性導(dǎo)致其濃度下降至98%-99%。
[0029]本發(fā)明實(shí)施例一提供了一種硫酸法烷基化生產(chǎn)中廢硫酸提濃的方法的設(shè)備，如圖1所示，包括:混合器5、第一流量調(diào)節(jié)器2、第二流量調(diào)節(jié)器4、用于輸送深化處理后廢硫酸的第一進(jìn)液管道16、第二進(jìn)液管道17以及出液管道18 ；
[0030]第一進(jìn)液管道16與第二進(jìn)液管道17與混合器5的入口連接，出液管道18與混合器5的出口連接，第一流量調(diào)節(jié)器2設(shè)置在第一進(jìn)液管道16上，第二流量調(diào)節(jié)器4設(shè)置在第二進(jìn)液管道17上。
[0031]這種廢硫酸提濃的設(shè)備可實(shí)現(xiàn)廢硫酸的回收而且工藝流程很簡(jiǎn)單，只需將廢硫酸與發(fā)煙硫酸在混合器中混合就可實(shí)現(xiàn)廢硫酸的提濃。
[0032]本發(fā)明實(shí)施例二提供了一種硫酸法烷基化生產(chǎn)中廢硫酸提濃的設(shè)備，如圖2所示，混合器5優(yōu)選為靜態(tài)混合器，靜態(tài)混合器占地面積小造價(jià)低，節(jié)約了成本。
[0033]目前，廢硫酸提濃回收裝置多采用真空濃縮裝置、鼓式濃縮裝置、塔式濃縮裝置等，這些回收裝置的設(shè)備比較龐大企業(yè)上一套廢硫酸提濃回收裝置，一次性總投資大概在1000-2000萬之間，外加公用消耗及維護(hù)費(fèi)用，總投資費(fèi)用偏高。而本發(fā)明中的設(shè)備占地面積很小、易操作，如靜態(tài)混合器總長(zhǎng)度基本在1.5-2m左右，外徑在200mm左右。工藝中的設(shè)備很少使得后期設(shè)備維護(hù)費(fèi)用也很低，最關(guān)鍵的是提濃后的廢硫酸可循環(huán)使用或外銷。[0034]優(yōu)選地，第一流量調(diào)節(jié)器2最好采用廢硫酸流量控制回路，第二流量調(diào)節(jié)器4最好采用發(fā)煙硫酸流量控制回路，二者之間進(jìn)行比例控制，這樣可實(shí)現(xiàn)流量的智能化控制，廢硫酸與發(fā)煙硫酸的體積比控制精確。
[0035]優(yōu)選地，硫酸法烷基化生產(chǎn)中廢硫酸提濃的設(shè)備最好還包括冷凝器6，冷凝器6的被冷凝介質(zhì)的入口通過出液管道18與混合器5的出口連接，發(fā)煙硫酸與廢硫酸混合后會(huì)產(chǎn)生大量熱，為了防止管道熱應(yīng)力腐蝕熱量最好及時(shí)抽走。
[0036]優(yōu)選地，冷凝器6的換熱面積為25m2，冷凝器的冷凝介質(zhì)最好為冷凍水，冷凍水的溫度一般在0-5°C，這樣可以使被冷凝的介質(zhì)達(dá)到的被冷凝后的溫度為45°C，通過熱應(yīng)力計(jì)算質(zhì)量百分比濃度為100%的硫酸最好被冷凝到45°C以下時(shí)能延長(zhǎng)管道的壽命。
[0037]優(yōu)選地，冷凝器6優(yōu)選為列管式換熱器，在滿足換熱要求的前提下列管式換熱器比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
[0038]優(yōu)選地，硫酸法烷基化生產(chǎn)中廢硫酸提濃的設(shè)備還包括采樣裝置7，采樣裝置7設(shè)置在出液管道18上，對(duì)混合后的硫酸定期取樣檢測(cè)，從環(huán)保及安全上考慮，采樣裝置7最好為密閉米樣器。
[0039]優(yōu)選地，硫酸法烷基化生產(chǎn)中廢硫酸提濃的設(shè)備還包括尾氣處理系統(tǒng)，尾氣處理系統(tǒng)包括發(fā)煙硫酸罐3、硫酸罐8、水封罐9、第一酸氣管道19以及第二酸氣管道20 ;發(fā)煙硫酸罐3與混合器5通過第二進(jìn)液管道17連接，第一酸氣管道19的一端與發(fā)煙硫酸罐3的頂部連接，另一端插入水封罐9內(nèi)；硫酸罐8與混合器5通過出液管道18連接；第二酸氣管道20的一端與硫fete 8的頂部連接，另一端插入水封Sip 9內(nèi)。
[0040]優(yōu)選地，為了防止罐體內(nèi)超壓發(fā)煙硫酸罐3與硫酸罐8的罐頂最好設(shè)有呼吸閥。
[0041]因?yàn)榘l(fā)煙硫酸本身具有發(fā)煙的特點(diǎn)，加之廢硫酸在提濃過程中放熱等原因，硫酸罐內(nèi)也會(huì)產(chǎn)生一定量的煙氣，該煙氣成分主要是三氧化硫氣體，如不及時(shí)吸收這些氣體將通過發(fā)煙硫酸罐和硫酸罐的罐頂呼吸閥擴(kuò)散至空氣中污染環(huán)境。因此，需要上一套尾氣處理系統(tǒng)，將發(fā)煙硫酸罐3和硫酸罐8頂內(nèi)的煙氣分別通過第一酸氣管道19與第二酸氣管道20進(jìn)入水封罐9中水的液面以下，由水充分吸收含硫煙氣。
[0042]優(yōu)選地，尾氣處理系統(tǒng)還包括:真空噴射泵10、真空水箱11、水循環(huán)泵12、一次酸氣管道21以及水循環(huán)管道23 ;—次酸氣管道21的一端與水封罐9相連，另一端與真空噴射泵10氣相進(jìn)口相連，以用于水封罐9中的三氧化硫氣體通過一次酸氣管道21進(jìn)入真空噴射泵10，真空噴射泵10的噴嘴設(shè)置在所述真空水箱11內(nèi)；水循環(huán)管道23的一端與真空水箱11的底部相連，另一端與真空噴射泵10的液相進(jìn)口相連；水循環(huán)泵12設(shè)置在水循環(huán)管道23上。
[0043]三氧化硫氣體在水封罐9中不能吸收完全的情況下最好進(jìn)行二次吸收，以保證三氧化硫不擴(kuò)散到空氣中污染環(huán)境，因此從水封罐9中出來的煙氣先通過一次酸氣管道21進(jìn)入真空噴射泵10，再由真空噴射泵10噴嘴進(jìn)入到真空水箱11中，煙氣在真空噴射泵10與真空水箱11中都能進(jìn)一步的被吸收，而水循環(huán)泵12通過水循環(huán)管道23給真空噴射泵10提供抽真空的能力，這樣的過程就完成了煙氣的二次吸收。
[0044]優(yōu)選地，尾氣處理系統(tǒng)還包括:堿液循環(huán)槽14以及二次酸氣管道22 ;二次酸氣管道22的一端插入堿液循環(huán)槽14內(nèi)，另一端與真空水箱11的頂部相連，對(duì)三氧化硫氣體進(jìn)行進(jìn)一步的三次吸收，真空水箱11中水沒有完全吸收的煙氣會(huì)通過二次酸氣管道22從真空水箱11的頂部進(jìn)入到堿液循環(huán)槽14中被堿液進(jìn)一步吸收從而完成煙氣的三次吸收。
[0045]優(yōu)選地，如圖3所示，尾氣處理系統(tǒng)還包括酸霧吸收器13、堿液循環(huán)泵15，堿液循環(huán)槽14、三次酸氣管道25以及堿液循環(huán)管道24 ;三次酸氣管道25的一端與酸霧吸收器13的氣相進(jìn)口連接，另一端與所述真空水箱11的頂部相連；堿液循環(huán)管道24的一端與酸霧吸收器13的液相進(jìn)口連接，另一端與所述堿液循環(huán)槽14的側(cè)壁連接；酸霧吸收器13的液相出口與堿液循環(huán)槽14的頂部連接，堿液循環(huán)泵15設(shè)置在堿液循環(huán)管道24上。為了使堿液對(duì)尾氣進(jìn)行的三次吸收更徹底，又多加了酸霧吸收器13這個(gè)設(shè)備，從酸霧吸收器13的底部自下而上的尾氣與從酸霧吸收器13的自上而下的循環(huán)堿液對(duì)流進(jìn)行徹底吸收后，無硫尾氣排入大氣，堿液循環(huán)泵15通過堿液循環(huán)管道24將堿液循環(huán)槽14中的堿液送入酸霧吸收器13，由于煙氣中含有的三氧化硫?yàn)樗嵝詺怏w，酸霧吸收器中的填料最好采用耐酸填料。
[0046]優(yōu)選地，為了便于存放經(jīng)過深化處理的廢硫酸最好設(shè)置一個(gè)廢硫酸罐I，廢硫酸罐I和發(fā)煙硫酸罐3中的硫酸最好用泵輸送。
[0047]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包`含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種硫酸法烷基化生產(chǎn)中廢硫酸提濃的方法，其特征在于，包括如下步驟: 將深化處理后的廢硫酸與發(fā)煙硫酸混合，配制成質(zhì)量百分比濃度為100%的硫酸； 其中，所述發(fā)煙硫酸與廢硫酸的體積比滿足如下公式(I):
(0.225^+1) V^c2V2=IOO0Zo (VV2) (I) C1:發(fā)煙硫酸中三氧化硫的質(zhì)量百分比濃度，單位％ ； C2:廢硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量百分比濃度，單位％ ； V1:發(fā)煙硫酸的體積； V2:廢硫酸的體積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫酸法烷基化生產(chǎn)中廢硫酸提濃的方法的設(shè)備，其特征在于，包括:混合器、第一流量調(diào)節(jié)器、第二流量調(diào)節(jié)器、用于輸送深化處理后廢硫酸的第一進(jìn)液管道、第二進(jìn)液管道以及出液管道； 所述第一進(jìn)液管道和所述第二進(jìn)液管道與所述混合器的入口連接，所述出液管道與所述混合器的出口連接，所述第一流量調(diào)節(jié)器設(shè)置在所述第一進(jìn)液管道上，所述第二流量調(diào)節(jié)器設(shè)置在所述第二進(jìn)液管道上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述混合器為靜態(tài)混合器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，還包括:冷凝器； 所述冷凝器的被冷凝介質(zhì)的入口通過所述出液管道與所述混合器的出口連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述冷凝器的換熱面積為25m2，所述冷凝器的冷凝介質(zhì)為冷凍水。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，還包括:采樣裝置； 所述采樣裝置設(shè)置在出液管道上。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，還包括:尾氣處理系統(tǒng)，所述尾氣處理系統(tǒng)包括發(fā)煙硫酸罐、硫酸罐、水封罐、第一酸氣管道以及第二酸氣管道； 所述發(fā)煙硫酸罐與所述混合器通過所述第二進(jìn)液管道連接，所述第一酸氣管道的一端與所述發(fā)煙硫酸罐的頂部連接，另一端插入所述水封罐內(nèi)； 所述硫酸罐與所述混合器通過所述出液管道連接；所述第二酸氣管道的一端與所述硫酸罐的頂部連接,另一端插入所述水封罐內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述尾氣處理系統(tǒng)還包括:真空噴射泵、真空水箱、水循環(huán)泵、一次酸氣管道以及水循環(huán)管道； 所述一次酸氣管道的一端與所述水封罐相連，另一端與所述真空噴射泵氣相進(jìn)口相連，以用于所述水封罐中的三氧化硫氣體通過所述一次酸氣管道進(jìn)入所述真空噴射泵，所述真空噴射泵的噴嘴設(shè)置在所述真空水箱內(nèi)； 所述水循環(huán)管道的一端與所述真空水箱的底部相連，另一端與所述真空噴射泵的液相進(jìn)口相連； 所述水循環(huán)泵設(shè)置在所述水循環(huán)管道上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述尾氣處理系統(tǒng)還包括:堿液循環(huán)槽以及二次酸氣管道； 所述二次酸氣管道的一端插入所述堿液循環(huán)槽內(nèi)，另一端與所述真空水箱的頂部相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述尾氣處理系統(tǒng)還包括酸霧吸收器、堿液循環(huán)泵、堿液循環(huán)槽、三次酸氣管道以及堿液循環(huán)管道； 所述三次酸氣管道的一端與所述酸霧吸收器的氣相進(jìn)口連接，另一端與所述真空水箱的頂部相連； 所述堿液循環(huán)管道的一端與所述酸霧吸收器的液相進(jìn)口連接，另一端與所述堿液循環(huán)槽的側(cè)壁連接； 所述酸霧吸收器的液相出口與所述堿液循環(huán)槽的頂部連接，所述堿液循環(huán)泵設(shè)置在所述堿液循環(huán)管道上。`
【文檔編號(hào)】C01B17/88GK103663389SQ201310625176
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】周正勇 申請(qǐng)人:周正勇, 牡丹江蘇伯格林石化有限公司