[发明专利]一种化学分解废硫酸和石膏综合利用的联合工艺及装置

说明书

本发明属于工业废硫酸综合利用的技术领域，具体的涉及一种化学分解废硫酸和石膏综合利用的联合工艺及装置。该工艺及装置是通过与传统的石膏制硫酸联产水泥装置结合来实现的，是依托石膏制硫酸和水泥的工艺和装置来经济回收处理烷基化等废硫酸的联合生产工艺及装置，无需额外添置裂解装置，利用现有资源既能有效快速的处理大量废硫酸，同时能将废硫酸变废为宝，使其循环产生新的资源，环保经济。

技术领域

本发明属于工业废硫酸综合利用的技术领域，具体的涉及一种化学分解废硫酸和石膏综合利用的联合工艺及装置。

背景技术

现有石膏制硫酸与水泥技术是利用工业石膏或天然石膏为原料生产，由90%左右的石膏和粘土、还原剂（一般用焦炭）等配制成生料，生料加入煅烧窑内，向窑内喷加燃料（煤粉或燃料油），石膏分解煅烧成SO₂和CaO， SO₂窑气至硫酸系统制成硫酸，固相CaO与SiO₂等煅烧成水泥熟料，水泥熟料进行磨制水泥。

目前，在石化行业的生产过程中产生的废硫酸，普遍存在难以回收处理的问题，特别是在石油加工烷基化过程中，每生产1t轻烃化油要产生80～100kg的废硫酸，其成分除含80～95%的H₂SO₄外，还含有3～8%的有机物、2～8%的水。该废硫酸是一种粘度较大的胶状液体，其色泽呈黑红色，散发特殊性臭味，很难处理，对人畜危害大；有机物含近300种物质，主要是高分子烯烃、二烯烃、烷基磺酸、硫酸酯、硫醇、硫化氢等，性质不稳定。

我国每年烷基化排出废硫酸100多万t，随着油品质量升级的需要，烷基化装置需要进一步扩大生产能力，排放的废硫酸逐年增加。目前解决的办法一般是建设裂解装置，用天然气将废硫酸裂解后再制硫酸，该工艺目前存在两种技术，一是湿气制酸（WSA）法，二是干法制酸法。干法与湿法的主要区别是出裂解炉的酸性气体经过一个净化工段后再去制酸，以上工艺控制废硫酸裂解温度＜1100℃，低温时燃烧不稳定，致使分解率低，裂解后气体浓度SO₂为5.5～7.5%、SO₃为0.03～0.05%，SO₂气浓低会增加后续硫酸生产难度和投资，SO₃会形成酸雾腐蚀设备。因废硫酸裂解装置投资大、运行费用高、亏损严重，处理企业没有积极性，经常发生偷偷外排现象，对环境造成巨大污染和资源浪费。随着国家对环境保护和资源利用的日益重视，解决工业生产废硫酸的经济回收利用问题迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于针对目前废硫酸排放量大、难处理，同时现有处理技术因需要单独安置裂解装置，投资大、运行费用高、亏损严重，企业处理没有积极性的问题，现提供一种化学分解废硫酸和石膏综合利用的联合工艺及装置，该工艺及装置是通过与传统的石膏制硫酸联产水泥装置结合来实现的，是依托石膏制硫酸和水泥的工艺和装置来经济回收处理烷基化等废硫酸的联合生产工艺及装置，无需额外添置裂解装置，利用现有资源既能有效快速的处理大量废硫酸，同时能将废硫酸变废为宝，使其循环产生新的资源，环保经济。

本发明的技术方案为：一种化学分解废硫酸和石膏综合利用的联合工艺，将废硫酸的分解与石膏制硫酸和水泥的工艺相结合，首先按石膏制硫酸和水泥的配料要求配制得到生料，其中按废硫酸的喷加量来控制生料配制中C/SO₂摩尔比为0.57～0.72；然后将生料和燃料加入煅烧窑内进行正常煅烧的同时，按1t生料配不高于0.7t废硫酸的比例，分别利用0.35～0.95MPa的压缩空气和蒸汽将废硫酸通过酸枪各自的通道雾化喷入煅烧窑内；分解煅烧生成的SO₂窑气从窑尾经换热回收余热后，降至不低于400℃进入后续硫酸制备系统生产硫酸，熟料由窑头经冷却机冷却后进入熟料库，供磨制水泥。

所述废硫酸通过酸枪分别从窑头和窑尾雾化喷入煅烧窑内。