qinrunyouzhi 发表于 1970-1-1 08:00:00

磺化法制白油酸渣处理工艺【勤润白油】

一 、前 言
    白油是深度精制的矿物油,有广泛的用途。生产白油主要有磺化法和加氢法,磺化法是比较普遍使用的方法。磺化法采用发烟硫酸和硫酐(SO3)为磺化剂。磺化反应主要是芳烃与SO3 作用生成磺酸以及SO3 和其它物质的氧化、溶解。在磺化过程中,生成了大量的废酸渣。以浓硫酸为磺化剂生产一吨白油要产生1.55—1.65吨酸渣,以硫酐为磺化剂酸渣的生成量大约是以浓硫酸为磺化剂的一半。
    酸渣具有强的酸性和腐蚀性,往江河中倾倒,对水污染,灭杀水生物;直接焚烧处理,污染大气;挖坑深埋,污染土壤和地下水。所以磺化法生产白油时,必须处理好酸渣 ,也就是说将酸渣变废为宝获得利用或变成无害物排放。国内外关于酸渣的利用均有报道,有的采取加热法处理酸渣,得到生产硫酸用的SO2;有的利用酸渣制成焦炭;有的利用酸渣制作燃料油等。
    天津市红岩化工厂以浓硫酸和硫酐为磺化剂,采用磺化法生产白油,每年产生酸渣上千吨。这些酸渣由农民拉到农村焚烧处理,造成二次污染。为了处理这些废酸渣,使其获得利用,我们采用石灰中和酸渣,而后将中和产物直接或与煤混合作为燃料。经燃烧试验证明,中和后的酸渣可作燃料使用,这就为酸渣的利用开辟了一条途径。现将试验情况介绍如下。
二 、试验部分
    试验部分包括酸渣的中和,中和后的酸渣燃料热值的测定以及燃烧试验。
1、酸渣的中和
    我们采用碱性的物质石灰来中和酸渣,方法如下
   (1)将经粉碎的生石灰 ,在搅拌下加入水中,配成比较稠的石灰浆。
   (2)边搅拌,边将石灰浆缓缓地加入到酸渣中去,直至中性或弱碱性。
   (3)中和产物固化干燥成固体燃料,或与煤粉混合成复合燃料。湿料也可直接作为燃料使用。
2、热值的测定
    我们对中和后的酸渣与混合燃料〔煤加中和后的酸渣按1:1(重量比)配成〕的混合燃料分别进行了热位的测定,测试工作委托北京煤炭化学研究所进行。测定的结果列于表1。
3、燃烧试验
    用来制造白油的原料润滑油本身作为燃料是毫无问题的,但经磺化后生成的酸渣,由于含有大量的硫的成份,不经处理燃烧就会污染大气。中和后的酸渣燃烧时是否对大气有污染 ,我们通过燃烧试验,测定烟气中的SO2浓度来鉴定。
    燃烧试验在大型的铸铁取暖炉中进行 ,烟囱的直径为5时。为了进行比较,燃烧的燃料有二种:(1)中和后的酸渣;(2)煤与中和后的酸渣按1:1重量比配成的混合燃料,分别进行燃烧试验。两种燃料均在同一炉中燃烧 ,燃料的加入量相同,在燃烧平稳时,每隔半小时采集一次烟气样品,并测定烟气中SO2的浓度。
    关于气体采样的方法和烟气中SO2浓度的测定方法均按 《污染源统一监测分析方法废气部分》有关规定进行。SO2浓度测定采用碘量法。本试验采用 CD-1型大气采样器,捕集装置采用玻璃筛板吸收瓶。烟气中SO2浓度测定的结果列于表2,烟气采样序号1,2,3,4是依次按采样时间顺序排列的。由表2可见,随着炉中燃料的减少,烟气中SO2浓度有所下降。
三、讨论
1、中和剂的选择
    据有关文献论述,磺化法生产白油,以浓硫酸为磺化剂形成的酸渣含有35—75%(重量比) 的游离硫酸以及油溶性的磺酸,以硫酐为磺化剂在酸渣中含有大量的水溶性的多磺酸。所以 ,为了使酸渣中和后能作为燃料,选用的中和剂必须能和硫酸及磺酸形成稳定的化合物,在燃烧时不会产生含硫的有害气体,以免污染大气。用石灰作中和剂,从燃烧试验 ,烟气中SO2 浓度测定的结果表明,中和后的酸渣燃烧时烟气中的SO2浓度比混合燃料燃烧时烟气中SO2浓度低,也就是说,中和后的酸渣燃烧时烟气中浓度比煤燃烧时烟气中的浓度低。这就说明了酸渣经石灰中和后完全可以作为燃料。
    用石灰中和酸渣,国外文献也有论述。石灰来源丰富,价廉、运输方便。因此,我们认为石灰是较合适的中和剂。
2、中和工艺
    酸渣是强酸性的物质,用石灰中和时,放出了大量的中和热,从而使反应体系温度升高。随着物料温度升高,中和反应也越激烈,从而放出酸性气体,并使反应物料往上溢。为了使中和反应进行的比较缓和,石灰浆应慢慢地加入到酸渣中去,同时应进行搅拌,使反应均匀。
    中和后的酸渣会逐渐固化成块状的固体燃料,与煤粉混合后同样也会固化。这对于中和产物之存放是有利的。这种固化过程与石膏的固化有些相似。固化速度与温度有关,温度越高,固化越快。另外,也与石灰浆中水分含量有关,水分越多,固化越慢 ,这可能是固化成块与水份蒸发变干有关。我们希望酸渣中和后固化要快,所以要求石灰浆中含水量要少。但石灰浆中水分含量少,中和产物稠,造成物料出罐困难,因此,石灰浆中的水份含量要合适。
3、关于热值
    从热值测定结果来看,混合燃料的热位比酸渣燃料高,也就是说中和后的酸渣其热值比煤低。这是由于酸渣的酸性很强,中和时所用的石灰量很大,大约是酸渣重量的一半,这就使得在中和后的酸渣中含有大量不能燃烧的钙盐。燃烧后留下了许多残渣也就说明了这一点。尽管中和后的酸渣其热优没有煤高,但它却能很好地燃烧,所以完全可以作为燃料。在要求燃料热值较高时 ,可以掺到煤中使用。关于中和后的酸渣燃烧留下的残渣,其主要成份是硫酸钙 ,可作为生产石膏的原料。
四、结 语
    磺化法生产白油下脚料酸渣对环境有严重的污染,因此,在磺化法生产白油过程中必须解决酸渣的处理问题。用石灰来处理酸渣,中和的产物可作为燃料使用 ,这种方法简便易行,不仅消除了酸渣对环境的污染 ,而且使废物获得利用,具有实用价值。

chenhaijunsjy 发表于 1970-1-1 08:00:00

不错好资料,如给出流程就好了{:1106_385:}

qinrunyouzhi 发表于 1970-1-1 08:00:00

chenhaijunsjy 发表于 2011-10-24 08:39 static/image/common/back.gif
不错好资料,如给出流程就好了

的确是不错的,我们准备上一套这样的装置。。。
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