專利名稱：一種無水條件下酸渣綜合利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無水條件下酸渣綜合利用方法，特別是將酸渣處理后用作浙青原料的方法。
背景技術(shù)：
潤滑油基礎(chǔ)油的生產(chǎn)主要采用蠟油加氫精制和硫酸-堿-白土精制(俗稱“老三樣”)生產(chǎn)工藝。蠟油加氫精制由于其投資高、安全性要求高，大型石化企業(yè)應(yīng)用較多；中小企業(yè)依然延用“老三樣”硫酸精制辦法?！袄先龢印弊钭屓祟^疼的是生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粘稠黑色酸渣的處置問題。自六十年代起人們一直在研究酸渣處理應(yīng)用的方法，特別是在酸渣處理過程中污染環(huán)境問題，如何能將酸渣進(jìn)行處理達(dá)到應(yīng)用要求，同時不對環(huán)境造成二次污染一直是行業(yè)科技人員研究的課題。酸渣的綜合利用主要是用其有機(jī)部分，因此目前在酸渣處理過程中首先是脫酸， 主要脫去無機(jī)硫酸。脫酸目前采用的方法有兩種一是中和法，二是分離法。中和法是使用各種堿性物質(zhì)，主要是廉價的無機(jī)堿來中和。中和過程中需消耗大量的堿，中和后的產(chǎn)物是水溶性硫酸鹽，然后將水溶性硫酸鹽與有機(jī)質(zhì)進(jìn)行分離，在分離過程中需消耗大量的水(約需酸渣總量十二倍左右的水)，這此含硫酸鹽的水就算達(dá)到中性亦會對環(huán)境造成污染，同時在整個處理過程中會產(chǎn)生大量的惡臭的二氧化硫氣體，惡臭的二氧化硫氣體對操作人員身體造成傷害，且對環(huán)境造成污染。分離法是讓酸渣沉降，沉降后將酸與有機(jī)質(zhì)分離。直接沉降只能分出一小部分硫酸。加適當(dāng)?shù)乃繉⑺嵩臐馑崧约酉♂?，然后加熱沉降，酸渣能分成二層，上層為有機(jī)層， 下層為酸水層。酸水層中的酸濃度在50%左右，進(jìn)行脫水提濃后可利用，顏色深褐色；有機(jī)層為黑色油狀物能水洗成中性物質(zhì)，再加破乳劑使有機(jī)相與水相分離，有機(jī)質(zhì)才能進(jìn)行綜合利用。此外，還有一種分離方法是將酸渣放在露天的泥土中，利用大自然的雨雪，將酸渣中的酸洗去。從分離法的過程中可看出其對環(huán)境造成的污染依然相當(dāng)大。酸渣通過以上處理后，根據(jù)其質(zhì)量品質(zhì)不同可應(yīng)用于以下幾個方面制造道路浙青、土建基礎(chǔ)防腐油漆、油粘、混凝土模具脫模油等。還有幾種酸渣直接應(yīng)用方法，如作為燒磚燃料、生產(chǎn)水泥燃料，因其燃燒過程中產(chǎn)生大量二氧化硫和三氧化硫氣體排放物，對環(huán)境污染都相當(dāng)大，此方法逐漸被人們放棄。中國專利“一種酸渣綜合利用的方法”(專利號CN86101554)中，通過將酸渣霧化與有機(jī)物進(jìn)行反應(yīng)，用來制作浙青。該技術(shù)方案存在的缺點是需要用水對酸渣進(jìn)行了稀釋， 處理過程中存在二次污染的問題。對于酸渣的處理，本發(fā)明提供了一種不同于上述霧化的方法。本發(fā)明是通過降低反應(yīng)溫度、控制酸渣與減壓渣油的重量比，以及恒溫攪拌時間，從而使酸渣能夠與減壓渣油充分反應(yīng)。同時傳導(dǎo)加熱可以保證反應(yīng)溫度恒定，也有利于控制反應(yīng)速度，避免過度反應(yīng)出現(xiàn)結(jié)焦。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種無水條件下酸渣綜合利用方法，下列步驟在無水條件下進(jìn)行，(一)將減壓渣油與酸渣放入反應(yīng)釜中，持續(xù)攪拌并傳導(dǎo)加熱至150°C至180°C，傳導(dǎo)加熱是指傳導(dǎo)介質(zhì)與反應(yīng)物之間物理隔開，避免直接接觸，酸渣與減壓渣油的重量百分比和恒溫攪拌時間的關(guān)系是酸渣與減壓渣油的重量百分比小于5%時，恒溫攪拌時間在15至20分鐘之間；酸渣與減壓渣油的重量百分比在5%以上、小于10%時，恒溫攪拌時間大于20分鐘、小于等于30分鐘；酸渣與減壓渣油的重量百分比在10%以上、小于20%時，恒溫攪拌時間大于30分鐘、小于等于40分鐘；酸渣與減壓渣油的重量百分比在20%以上、小于等于25%時，恒溫攪拌時間大于 40分鐘、小于等于45分鐘;( 二 )在恒溫攪拌時間范圍內(nèi)，當(dāng)不再產(chǎn)生SO3氣體時，反應(yīng)結(jié)束，停止加熱自然冷卻，反應(yīng)生成物作為浙青的原料。進(jìn)一步，在上述步驟(一)之前先進(jìn)行以下步驟將酸渣加熱至60_90°C且恒溫存放5天時間后，將分解出的硫酸抽出?；蛘?，在上述步驟(一)之前先進(jìn)行以下步驟將酸渣在常溫下存放15天時間，將分解出的硫酸抽出。進(jìn)一步，上述方案中所述物理隔開是指，反應(yīng)釜帶有夾套管或是隔層。進(jìn)一步，上述方案中所述傳導(dǎo)介質(zhì)是傳導(dǎo)油、蒸汽等。下表是脫酸酸渣(即除去硫酸后的酸渣)與減壓渣油對比。表一脫酸酸渣的化學(xué)組成與減壓渣油的對比
油分％膠質(zhì)％瀝青質(zhì)％孤島減壓渣油45.246.88.0勝利減壓渣油52.745. 71.6酸渣A44.544.015.5酸渣B37.562.5酸渣C67.526.95.9從表一中可看出，脫酸酸渣在化學(xué)組成上與這兩種原油的減壓渣油有某種程度的近似。這兩種原油的減壓渣油是生產(chǎn)浙青的主要原料，由此可見，酸渣可以作為浙青原料。本技術(shù)方案中，保證硫酸被充分反應(yīng)從而消耗完畢是分解酸渣的關(guān)鍵。反應(yīng)溫度高，反應(yīng)過快，局部會結(jié)焦，結(jié)焦部分是不能作浙青原料的。只有在較低溫度下平穩(wěn)反應(yīng)，才能使反應(yīng)生成物全部成為合理浙青原料。為此，如何控制反應(yīng)溫度是個難題。本技術(shù)方案主要是從以下三方面來解決反應(yīng)溫度的控制問題。一、控制反應(yīng)物重量比，并不停攪拌均勻。二、控制恒溫攪拌時間。恒溫攪拌時間即反應(yīng)時間。反應(yīng)時間短，硫酸未完全反應(yīng)，反應(yīng)時間長，造成過度反應(yīng)，會造成結(jié)焦。當(dāng)不再產(chǎn)生SO3氣體時，反應(yīng)結(jié)束。即使仍有少量SO3氣體產(chǎn)生，只要已經(jīng)臨界最大反應(yīng)時間，視為反應(yīng)結(jié)束，應(yīng)當(dāng)停止加熱。三、通過傳導(dǎo)加熱來控制反應(yīng)溫度。本反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)， 當(dāng)產(chǎn)生大量的反應(yīng)熱時，熱量也可以經(jīng)傳導(dǎo)油帶出反應(yīng)釜。此外，反應(yīng)前將酸渣放置一段時間，也可以有效減少硫酸的含量。
表二 酸渣儲存中組成的變化情況
權(quán)利要求
1.一種無水條件下酸渣綜合利用方法，其特征在于下列步驟在無水條件下進(jìn)行，(一)將減壓渣油與酸渣放入反應(yīng)釜中，持續(xù)攪拌并傳導(dǎo)加熱至150°c至180°C，傳導(dǎo)加熱是指傳導(dǎo)介質(zhì)與反應(yīng)物之間物理隔開，避免直接接觸，酸渣與減壓渣油的重量百分比和恒溫攪拌時間的關(guān)系是酸渣與減壓渣油的重量百分比小于5%時，恒溫攪拌時間在15至20分鐘之間；酸渣與減壓渣油的重量百分比在5%以上、小于10%時，恒溫攪拌時間大于20分鐘、小于等于30分鐘；酸渣與減壓渣油的重量百分比在10%以上、小于20%時，恒溫攪拌時間大于30分鐘、 小于等于40分鐘；酸渣與減壓渣油的重量百分比在20%以上、小于等于25%時，恒溫攪拌時間大于40分鐘、小于等于45分鐘；(二)在恒溫攪拌時間范圍內(nèi)，當(dāng)不再產(chǎn)生SO3氣體時，反應(yīng)結(jié)束，停止加熱自然冷卻， 反應(yīng)生成物作為浙青的原料。
2.一種如權(quán)利要求1所述的無水條件下酸渣綜合利用方法，其特征在于在步驟(一) 之前先進(jìn)行以下步驟將酸渣加熱至60-90°C且恒溫存放5天時間后，將分解出的硫酸抽出。
3.—種如權(quán)利要求1所述的無水條件下酸渣綜合利用方法，其特征在于在步驟(一) 之前先進(jìn)行以下步驟將酸渣在常溫下存放15天時間，將分解出的硫酸抽出。
4.一種如權(quán)利要求1、2或3任一項所述的無水條件下酸渣綜合利用方法，其特征在于 所述物理隔開是指，反應(yīng)釜帶有夾套管或是隔層。
5.一種如權(quán)利要求1、2或3任一項所述的無水條件下酸渣綜合利用方法，其特征在于 所述傳導(dǎo)介質(zhì)是傳導(dǎo)油、蒸汽等。
全文摘要
本發(fā)明用減壓渣油與酸渣進(jìn)行反應(yīng)，將酸渣中被硫酸絮凝的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等從酸渣中釋放出來，作為瀝青的原料。減壓渣油中的含氧化合物、含硫化合物、含氮化合物、烯烴、芳烴等與硫酸反應(yīng)后的生成物同樣可以作為瀝青原料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明酸渣處理過程中不需要用水稀釋酸渣，因此不會產(chǎn)生水污染問題，同時反應(yīng)物最終均轉(zhuǎn)化為瀝青原料，是對資源的有效利用。
文檔編號B09B3/00GK102151682SQ20101056747
公開日2011年8月17日 申請日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者劉錦升, 謝建新 申請人:新疆現(xiàn)代石油化工股份有限公司