[发明专利]利用硫铁矿制酸焙烧炉处理废硫酸的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及废硫酸的处理领域，具体涉及一种利用硫铁矿制酸焙烧炉 处理废硫酸的工艺。

背景技术

目前，在石化行业的生产过程中产生的低浓度硫酸，普遍存在着难以 回收处理的问题，特别是我国石化炼油厂的硫酸烷基化装置，每生产1吨 烃化油要产生80～100kg浓度为85～90％的低浓度硫酸，其成份除硫酸外， 还含有5％左右的有机物和10％左右的水份。该低浓度硫酸是一种粘度较大 的胶状液体，其色泽呈黑红色，性质不稳定，散发特殊性臭味，很难处理。 但是，随着汽油质量升级的迫切需要，烷基化装置不仅需要达产，而且需 要进一步扩大生产能力，烷基化的发展与低浓度硫酸能否合理利用密切相 关。同时，随着国家对环境保护的日益重视，解决低浓度硫酸的污染问题 已经迫在眉捷。

将废硫酸在裂解炉内高温裂解并进一步处理制备成硫酸，是常见的废 硫酸处理方法之一。在废硫酸热裂解过程中，既有热化学还原反应又有热 解反应，硫酸热解为SO₂和水的反应，一般在340℃开始，500℃以上能顺 利进行，850℃以上SO₃才能顺利分解为SO₂和O₂，400℃以下SO₃容易与 水生成酸雾，腐蚀设备。为了获得满意的热裂解速率，裂解炉的操作温度 一般不低于950℃，在这一条件下，硫酸裂解所需热量对1顿80％的废酸 来说约为2800GJ。因此，用燃料气为裂解炉供热所需能量高，处理过程中 造成资源浪费。

发明内容

针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题在于提供一种利用硫铁 矿制酸装置中的焙烧炉在制酸过程中产生的热量处理废硫酸的工艺。利用 硫铁矿制酸焙烧炉沸腾层物料的热量进行废硫酸裂解，不需要天然气作为 加热热源，极大的降低了裂解成本，并可以利用周边工厂产生的废硫磺作 为助燃剂，提高裂解能力。

为此，本发明提供了一种利用硫铁矿制酸焙烧炉处理废硫酸的工艺， 其特征在于，包括以下步骤：

(1)通过外热给焙烧炉加热，当温度达到400℃以上时将硫铁矿送入 焙烧炉进行燃烧，待温度达到850～1100℃时，将烷基化废硫酸通过酸泵送 入焙烧炉，并控制温度保持在850～1100℃，废硫酸在此高温下裂解制成SO₂气体，其中的有机物质同时被焚烧为CO₂，该混合气体与硫铁矿燃烧产生 的SO₂气体一同形成炉气，其化学反应如下：H₂SO₄→H₂O+SO₃； SO₃→SO₂+1/2O₂；

(2)将步骤(1)中制得的炉气经冷却、洗涤、除雾及干燥处理后， 制得合格的SO₂炉气；

(3)将步骤(2)中的炉气再经转化、吸收，制得合格的硫酸，其化 学反应如下：SO₂+1/2O₂→SO₃；H₂O+SO₃→H₂SO₄。

本发明的利用硫铁矿制酸焙烧炉处理废硫酸的工艺，通过低浓度硫酸 裂解制酸制取硫酸，在不增加任何污染的情况下，既解决了地方性的废硫 酸污染问题，也降低了原矿资源的损耗。同时，利用硫铁矿制酸焙烧炉沸 腾层物料的热量进行废硫酸裂解，不需要天然气作为加热热源，极大的降 低了裂解成本。

作为本发明的改进，在硫铁矿制酸装置焙烧炉出口炉气管路上增加一 台裂解炉，利用炉气温度将裂解炉炉温提高到900℃以上时喷入废硫酸，用 熔融后的废硫磺配入空气补充并保持裂解炉炉温在850～1100℃，废硫磺燃 烧产物SO₂混入炉气中。在废硫酸量较大的情况下，通过在焙烧炉出口炉 气管路上加设裂解炉，利用炉气温度和废硫磺助燃作用裂解废硫酸，从而 进一步增加废硫酸的处理能力，同时进一步节约能源。该裂解炉也可以单 独设于硫铁矿制酸装置焙烧炉出口炉气管路上，并不限于焙烧炉中是否已 裂解废硫酸。