[发明专利]一种废酸裂解节能方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及废酸裂解节能领域，特别是一种含磷废硫酸裂解节能方法及系统。

背景技术

废硫酸裂解再生工艺是一项绿色环保技术。但是，废硫酸裂解过程需要消耗大量的燃料气，所以，如何实现废硫酸裂解的节能降耗，是评价废硫酸裂解再生技术先进的关键。

现有烷基化废酸裂解再生装置中，废酸高温裂解后的炉气，一般通过废热锅炉生产蒸汽进行余热回收，或通过空气预热器对空气进行预热从而回收余热。含磷废硫酸裂解再生装置中，含磷废硫酸高温裂解后的炉气，一般通过在炉气冷却器中降温进行余热回收，或通过空气预热器对空气进行预热等方法回收余热，含磷废硫酸高温裂解后的炉气采用炉气冷却器替代废热锅炉进行余热回收，主要是因为含磷炉气会使硫酸装置废热锅炉发生露点腐蚀。然而，炉气冷却器只是单纯地对炉气进行降温，这部分热量并没有被回收利用。因此，如何对含磷废硫酸高温裂解炉气的热量进行回收，使热量被充分利用，同时避免设备中露点腐蚀问题，是目前废硫酸裂解的研究重点。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种废酸裂解节能方法，可最大限度地回收裂解后高温炉气的热量，同时避免含磷炉气露点腐蚀问题。

技术方案：本发明所述的废酸裂解节能方法，包括以下步骤：使废酸裂解炉产生的炉气在空气预热装置中与温度为120～350℃的空气进行换热，炉气冷却至380～500℃后进入炉气净化工序；从空气预热装置流出的空气，一部分进入废酸裂解炉提供废酸裂解所需的氧气和热量，另一部分与新鲜冷空气混合温度降至120～350℃后重新进入所述空气预热装置。其中，新鲜冷空气是指从外界进入的自然温度下的空气。

当换热面积较大时，为了提高换热效率，并考虑到工程上方便清灰，将空气预热装置设置为串联的多台空气预热器，其中多台空气预热器为两台以上的空气预热器；多台空气预热器中，与所述废酸裂解炉的炉气出口直接相连的第一台空气预热器将炉气从1000～1200℃冷却至800～950℃，其余空气预热器将炉气继续冷却至380～500℃。

为提高换热效率，同时避免炉气冷凝形成磷酸腐蚀设备，使炉气与空气在第一台空气预热器中并流换热或逆流换热，在其余空气预热器中逆流换热。

空气预热装置将空气加热至650～1020℃，从空气预热装置流出的空气进入废热回收装置进行热量回收，空气温度降至550～700℃后，一部分进入废酸裂解炉提供废酸裂解所需的氧气和热量；另一部分与新鲜冷空气混合，使混合后的空气温度达到200～350℃后重新进入空气预热装置；

或者，空气预热装置将空气加热至550～900℃；从空气预热装置流出的空气，一部分进入废酸裂解炉提供废酸裂解所需的氧气和热量；另一部分进入废热回收装置进行热量回收，温度降至250～400℃后与新鲜冷空气混合，使混合后的空气温度达到120～300℃后重新进入空气预热装置。

根据所需裂解的废硫酸的量，以及从空气预热装置中流出的空气温度，调整空气预热装置的空气出口(多台空气预热装置中的最后一台空气预热器的空气出口)循环至空气预热装置的空气入口(多台空气预热装置中的第一台空气预热器的空气入口)的循环空气在进入空气预热装置的空气入口的空气中所占比例，使循环空气占进入空气预热装置空气总量的35％～70％，进一步地，使循环空气占进入空气预热装置空气总量的40％～60％。

本发明所述的废酸裂解节能废酸裂解节能系统，包括废酸裂解炉、空气预热装置和废热回收装置；废酸裂解炉的炉气出口与空气预热装置的炉气入口直接相连，空气预热装置的空气出口与废热回收装置的入口相连，废热回收装置的出口通过管道分别与空气预热装置的空气入口以及所述废酸裂解炉的空气入口相连；或者，空气预热装置的空气出口通过管道分别与废热回收装置的入口以及废酸裂解炉的空气入口相连，废热回收装置的出口与空气预热装置的空气入口相连；连接废热回收装置的出口与空气预热装置的空气入口的管道上设有冷空气入口。

可根据换热面积设置空气预热装置中空气预热器的数量，空气预热装置可设置为1台空气预热器，也可设置为串联的多台空气预热器；为方便清灰，使空气预热装置为串联的2～5台空气预热器。为提高换热效率，同时避免炉气冷凝形成磷酸腐蚀设备，使多台空气预热器中，与废酸裂解炉的炉气出口直接相连的第一台空气预热器采取并流换热或逆流换热，其余空气预热器采取逆流换热。

废热回收装置为空气热交换装置，具体地，废热回收装置为废热锅炉。