Способ термического разложения сернокислотных отходов

 

Способ термического разложения сернокислотных отходов. Использование: в способах переработки сернокислотных отходов , содержащих органические примеси, на предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимичекой промышленности, на установках регенерации серной кислоты. Способ заключается в том, что сернокислотные отходы подвергают термическому разложению при 400 600аС с получением сернистого газа. Образующиеся при разложении углеродсодержащие частицы выводят из зоны разложения ц окисляют при 750 - 800°С в зоне, обогащенной кислородом, а газообразные продукты окисления направляют в зону разложения. Печной газ направляют на охлаждение и промывку с дальнейшей переработкой его на серную кислоту. Содержание диоксида серы в газе составляет 9 об.%. 1 табл. Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflY5JIMK (19) () )) (н)з С 01 В 17/58

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

AO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

-

1 4 ф

Ql ос V (Л

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4733780/26 (22) 16.06.89 (46) 07.07.92. Бюл.tk25 . (71) Пермский политехнический институт и

Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам Научнопроизводствейного объединения "Минудобрения" (72) M.Â.Êðàñèëüíèêîâ, Б.Е;Шенфельд, А.Г.Хлуденев, А.З.Ощепкова, В.С,Сущее, В.М,Перфильев и H,Ä.Ñàåíêî (53) 661.248 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 132201, кл. С 01 В 17/90, 1957.

Заявка Японии, М 49-38998, кл. С 01 В 17/92, 1974.

Изобретение относится к способам переработки сернокислотных отходов, содержащих органические примеси, и может быть использовано на предприятиях нефтеперерабатйеающей и нефтехимической промышленности на .установках регенерации серной кислоты.

Известен способ регенерации разбав. ленной и загрязненной органическими и механическими примесями отработанной серной кислоты (ОСК) путем термического разложения в псевдоожиженном слое кварцевого песка. нагретого до 525ОС.

Поскольку в этом способе псевдоожижение в печи создается водяными парами и продуктами разложения ОСК. то содержание кислорода в газовых продуктах незначи(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗЛОЖЕНИЯ СЕРНОКИСЛОТНЫХ ОТХОДОВ (57) Способ термического разложения сернокислотных отходов. Использование, в способах переработки сернокислотных отходов, содержащих органические примеси, на предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимичекой промышленности, на установках регенерации серной кислоты. Способ заключается в том, что сернокислотные отходы подвергают термическому разложеwe при 400-600 С с получением сернистого газа. Образующиеся при разложении углеродсодержащие частицы выводят из эоны разложения и окисляют при 750 — 800 С в зоне, обогащенной кислородом, а газообразные продукты окисления направляют в зону разложения. Печной газ направляют на охлаждение и промывку с дальнейшей переработкой его на серную кислоту. Содержание диоксида серы в газе составляет 9 об.g. 1 табл. тельно. В связи с этим скорость окисления органических примесей мала и, соответственно, интенсивность разложения, оцениваемая максимальной нагрузкой по ОСК, отнесенной к объему неподвижного слоя инертного материала,при которой обеспечивается полное окисление органических примесей, в целом незначительна. По этой причине этим способом невозможна переработка сернокислотных отходов. содержащих значительное количество органических примесей, например, ОСК процесса сернокислотного алкилирования, кислых гудронов очистки масел (КГ), В большинстве случаев КГ очистки масел сбрасываются в пруды-накопители и являются источником загрязнения окружающей среды различны1745675 ми токсичными веществами, выделяющимися при хранении этих отходов, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ разложения сернокислотных отходов в псевдоожиженном слое при 680 — 750 С. Образующийся при этом печной газ перерабатывает на серную кислоту по известной схеме, включающей окисление двуокиси серы на ванадиевом катализаторе.

При разложении по известному способу сернокислотных отходов, содержащих орга-нические примеси, невозможно достичь высокой интенсивности процесса. Это связано с уменьшением концентрации кислорода в печи вследствие разбавления ожижающего агента газообразными продуктами разложения сернокислотных отходов (SOz, HzO, ЯОз), что приводит к снижению скорости окисления органических примесей и, соответственно, интенсивности всего процесса. Повышение же концентрации кислорода в печи путем увеличения . расхода кислородсодержащего агента (воздуха или продуктов сжигания топлива) приводит к значительному снижению 9 печном газе концентрации. диоксида серы, что осложняет его дальнейшую переработку в серную кислоту.

Целью изобретения является повышение производительности процесса разложения сернокислотных отходов. . Согласно способу термического разложения сернокислотных отходов, содержащих органические примеси, в псевдоожиженном слое инертного материала с получением сернистого газа и твердых углеродсодержащих частиц. образующиеся при разложении сернокислотнаго отхода углеродсодержащие частицы отделяют от газа и подвергают окислению кислородом воздуха и газообразные продукты окисления возвращают в зону разложения, причем термическое разложение сернокислотных отходов осуществляют при 400 — 600 С, а окисление углеродсодержащих частиц— при 750 — 800 С..

При термическом воздействии на сернокислотные отходы начинают протекать реакции взаимодействия серной кислоты с органическими примесями, содержащимися в этих отходах. В реэультате этого взаимодействия происходит восстановления серной кислоты до диоксида серы, и образование твердых углеродсодержащих частиц, Скорость окисления этих частиц лимитирует весь процесс разложения в целом. Вывод образующихся углеродсодержащих частиц из зоны разложения, в которой концентрация кислорода иэ-эа разбавления продуктами разложения мала, и проведение окисления их в зоне, обогащенной кислородом, позволяют значительно повысить скорость

5 этого процесса и интенсифицировать в цепоае процесс разложения сернокислотных отходов.

Температурный интервал для проведения процесса разложения сернокислотных

10 отходов обьясняется следующим образом.

Процесс взаимодействия серной кислоты с органическими примесями является низкотемпературным. протекает даже при комнатной температуре и значительно

15 интенсифицируется с повышением температуры. Наиболее существенно повышается скорость этого процесса при температурах выше 400 С, чем и обусловлен нижний предел для проведения разложения сернокис20 лотных отходов. Проведение процесса разложения при температурах выше 600 С ужесточает условия эксплуатации форсунок для распыливания агрессивных сернокислотных отходов и приводит к образованию

25 трудноулавливаемых сажистых частиц. При окислении углеродсодержащих частиц при температуре ниже 750 С существенно снижается скорость этого процесса и, кроме того, имеет место химический недожог, 30 Способ осуществляют следующим образом.

Сернокислотные отходы, содержащие органические примеси, диспергируют в нагретую до 400 — 600ОC с псевдоожиженным

35 слоем кварцевого песка камеру, представляющей собой зону разложения. В этой зоне жидкие отходы контактируют с горячими газообразными продуктами из зоны окисления. При этом происходит разложение отхо40 дов и образование углеродсодержащих частиц, которые отдувают из слоя восходящим потоком ожижающего агента и улавливают в циклоне, установленном на выходе из зоны разложения. Из циклона углеродсо45 держащие частицы направляют в зону окисления, где псевдоожижение производится воздухом, а печной гаэ — на охлаждение и промывку с дальнейшей переработкой его на серную кислоту.

50 Пример. Разложение сернокислотных отходов осуществляется на лабораторной установке, состоящей из печи, выполненной из кварцевого стекла и имеющей две зоны (камеры) с внутренними диаметрами 58 и 40

55 мм соответственно, снабженных.эектрообогревом. На выходе из второй по ходу движения газа камеры (зоны разложения) устанавливается циклон, нижняя часть которого соединена с первой камерой (зоной окисления). Установка также снабжается си1745675 мер 1), превышение температуры над верхним пределом этого интервала приводит к образованию трудноулавливаемых сажистых частиц (пример 5).

Окисление углеродных частиц при температуре ниже 750 С приводится к химическому недожогу, о чем свидетельствует появление оксида углерода в газовой фазе (пример 6).

Составитель М;Красильников

Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Редактор И:Шулла

Заказ 2361 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5 .

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина. 101 стемами доэирования отходов, анализа печ- ного газа, замера и регулирования температуры. Материалом псевдоожиженого слоя служит кварцевый песок.

В качестве сернокислотного отхода ис- 5 пользуется отработанная серная кислота процесса сернокислотного алкилирования, содержащая. мас,$: серная кислота &5: органические примеси в пересчете на углерод

10,4. ОСК подается в зону разложения, на- 10 гретую до 400 — 600 С. Улавливание углеродсодержащих продуктов осуществляется в циклоне, из которого последние направляются в зону окисления, Параметры процесса для примеров 1 — 15

9 приведены в таблице. с

Как видно иэ таблицы, предлагаемый способ в указанном температурном интервале позволяет существенно повысить (в 1,2 - 1,8 раза ) интенсивность разложения 20

ОСК(примеры 2 — 4) по сравнению с известным (пример 8). При понижении температуры в зоне разложения по сравнению с нижним .пределом указанного интервала интенсивность процесса уменьшается (при- 25

Формула изобретения

Способ термического разложения сернокислотных ощодов, содержащих органические примеси, в пседоожиженном слое инертного материала с получением сернистого газа и твердых углеродсодержащих частиц, отл ичающийс ятем, что. с целью повышения производительности процесса, углеродсодержащие частицы отделяют от газа и подвергают окислению кислородом воздуха и газообразные продукты окисления возвращают в зону разложения, причем термическое разложение осуществляют при

400 — 600 С, а окисление углеродсодержащих частиц — при 750 — 800ОС.