一种利用纳米陶瓷超滤处理烷基化废酸工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种利用纳米陶瓷超滤处理烷基化废酸工艺，步骤是将烷基化废酸经打料泵，从废酸储罐把烷基化废酸打入一级纳米陶瓷超滤系统，然后提浓液依次进入二级纳米陶瓷超滤系统、三级纳米陶瓷超滤系统，三个纳米陶瓷超滤系统串联连接，提浓后的液体进入提浓有机物储罐，所述的一、二、三级纳米陶瓷超滤系统的稀酸，依靠重力作用，通过管路进入稀酸储罐中。纳米陶瓷超滤处理烷基化废酸工艺，该工艺设备投资少，工艺路线简单，绿色环保，充分利用物料，更好实现原子经济。

Process for treating alkylated waste acid by nano ceramic ultrafiltration

The present invention relates to the use of a nano ceramic ultrafiltration waste acid alkylation process, the alkylation step is the waste acid from the waste acid storage tank material pump, the alkylation of waste acid into a nano ceramic ultrafiltration system, and then put the solution in order to enter the two grade nano ceramic ultrafiltration system, three nano ceramic ultrafiltration system. Series connection of three nano ceramic ultrafiltration system, concentrated liquid after concentration of organic matter into the tank, the one or two and three nano ceramic ultrafiltration systems rely on gravity, dilute acid, dilute acid into the tank through a pipeline. The process of treating waste acid by alkylation of nano ceramic with ultrafiltration has the advantages of less investment in equipment, simple process route, green environment protection, full utilization of material and better realization of atom economy.

【技术实现步骤摘要】
一种利用纳米陶瓷超滤处理烷基化废酸工艺
本专利技术涉专利技术涉及一种化工工艺，尤其涉及一种利用纳米陶瓷超滤处理烷基化废酸工艺。
技术介绍
硫酸烷基化工艺采用杜邦授权许可的斯特拉科工艺技术，是以醚后碳四中的异丁烷、丁烯为反应物料，以90%-98%的硫酸为催化剂，在低温下（8～13.5℃）液相反应制备异辛烷过程，包括原料处理部分、反应部分、制冷部分、流出物处理部分、分馏部分、酸碱系统、废酸处理系统组成。斯特拉科工艺产生的废硫酸量很大，尽管可以用配套的废硫酸处置装置再生浓硫酸，进行循环利用，但是废酸再生处理费用偏高(400～500元/吨)，设备投资大，设备腐蚀严重，伴随原材料组成波动变大，如有机硫、氮、氯含量偏高，造成催化加氢催化剂暂时或者永久性中毒，尽管可以采用高温氢气进行部分再生，加氢精制效果很不理想，装置酸耗88～110公斤硫酸/吨原料之间，废硫酸装置完不成超载处理负荷，环保压力很大，急需新工艺、新方法处理废硫酸，解决制约装置产量的技术瓶颈。98%的浓硫酸先进入流出物处理部分，酸洗沉降器洗涤反应流出物，然后连续进入一级反应器。溶于反应物中的酸溶性油，经酸洗沉降器酸洗后带入反应器，在反应条件下再还原为烃类和酸。浓度为94%的废硫酸连续从一级酸沉降器放出，并进入二级反应器，由二级酸沉降器连续放出的废硫酸浓度约90%。排放至酸放空罐，其温度为7℃。90%废硫酸的杂质主要包括:异辛烷、碳五、聚合物、硫酸酯、SO2、H2O。聚合物（或称红油，酸溶性油、酸溶性烃，常用ASO代表）ASO是由烯烃和叔丁基正碳离子经过重排和聚合而产生的，具有高度不饱和，离子化性质，能够和烯烃继续聚合为高聚物。硫酸和各种烯烃可以生成硫酸酯，硫酸酯具有不稳定性，发生可逆反应重新生成烯烃和硫酸。在反应条件不理想时，少量硫酸酯继续存在于硫酸中。烯烃原料中含有少量水份，浓硫酸是很强脱水剂，吸收水分后，本身被稀释。因此，硫酸作为烷基化催化剂，随着时间的增长，水分含量逐步增大。同时，伴随硫酸与烃类物料发生氧化反应，会产生一些水分和SO2。酸溶性油和水共存条件下，对烷基化反应影响很显著。尽管需要适量的酸溶性油存在于硫酸，低含量的酸溶性油有利于烷基化反应，酸溶性油太多将影响硫酸的物理性质。酸中含水太低，不利于烷基化反应的引发和离子化，而含水量太高时，副反应会增多。废酸处理系统是同异辛烷装置配套的环保装置，通过对烷基化废硫酸的高温裂解，气体净化，SO2的催化转化，SO3的吸收等单元操作过程，完全消化异辛烷装置产生的废硫酸，从而使废硫酸得到再生。经过上述过程再生出的工业98%（质量比）浓硫酸全部返还异辛烷装置，供异辛烷装置的生产之用。废酸处理系统包括废硫酸高温热裂解单元、炉气净化单元、干燥和吸收单元、SO2转换单元。采用热裂解法使烷基化装置产出的废硫酸进行热裂解，制取SO2炉气。烷基化废硫酸经过泵加压后，通过废酸喷枪，经过压缩空气雾化后，喷入裂解炉，炉内通入瓦斯气与空气混合燃烧提供热能，使废硫酸在高温下（840～1150℃），裂解为SO2和水蒸气，炉气经废热锅炉换热后，进入净化工段。废酸裂解炉内包括N2、SO2、O2、一些固态和气态的有害杂质，固体杂质在冷却塔和洗涤塔中被稀硫酸洗涤而除去，气态杂质相继在冷却塔、洗涤塔、间冷器、电除雾器中被除去。采用浓硫酸洗涤炉气，通过干燥脱水方法，除去炉气中的水分。工业上用浓硫酸来吸收SO3，98.3%（质量比）浓硫酸对SO3吸收率最高，可达99.9%以上，浓硫酸继续吸收SO3生成复合硫酸，遇水分解为两个硫酸分子。借助钒催化剂（触媒），接触法生产硫酸，使SO2在400～600℃下，氧化为SO3，本反应可逆，为保证较高转化率和防止催化剂损坏，炉气要采用换热，冷激，两次转化，两次吸收等工艺方法，使其SO2完成最终氧化反应，以保证总转化率达到99%以上。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：采用纳米陶瓷超滤处理烷基化废酸，回收废酸中烷基化有机烃，废酸处理成本低，是环境友好型的技术改革方案，为硫酸烷基化工艺技术的废酸资源化处理，提供了一条新工艺。本专利技术设备投资少，工艺路线简单，绿色环保，充分利用物料，更好实现原子经济，有效解决了斯特拉科工艺废硫酸处理量大，废酸处理费用偏高，设备投资大，设备腐蚀严重，环保压力很大，制约装置产量等技术瓶颈。本专利技术的目的是这样实现的：将烷基化废酸经打料泵3，从废酸储罐7把烷基化废酸打入一级纳米陶瓷超滤系统4，然后提浓液依次进入二级纳米陶瓷超滤系统5、三级纳米陶瓷超滤系统6，一级纳米陶瓷超滤系统4、二级纳米陶瓷超滤系统5、三级纳米陶瓷超滤系统6为串联方式通过管路连接，经过三级提浓后的液体进入提浓有机物罐9；所述的一级纳米陶瓷超滤系统4、所述的二级纳米陶瓷超滤系统5、所述的三级纳米陶瓷超滤系统6的稀酸，通过管路连接依靠重力作用进入稀酸罐8中。超滤一定周期后，影响过滤效果时，系统压力偏高，通过切换洗涤管路洗涤所述的一级纳米陶瓷超滤系统4、二级纳米陶瓷超滤系统5、三级纳米陶瓷超滤系统6，利用循环泵1，把洗液储罐2内的清洗液异辛烷，通过洗涤管路打入到一级纳米陶瓷超滤系统4、二级纳米陶瓷超滤系统5、三级纳米陶瓷超滤系统6中，清洗陶瓷管内壁有机附着物，然后断开洗液储罐2的管路连接，将废酸储罐7重新接通一级纳米陶瓷超滤系统4的管路连接，继续完成废酸有机物提浓的工业生产任务。超影响过滤效果时判定标准为：打料泵3出口压力超过0.35MPa。所述的洗液储罐2内的清洗液为异辛烷。所述的清洗一级纳米陶瓷超滤系统4、二级纳米陶瓷超滤系统5、三级纳米陶瓷超滤系统6的陶瓷管内壁时间为30min。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：1.设备投资少，工艺路线简单，处理量大，处理成本低廉。2.废酸中烷基化有机烃经过三级提浓，保留率高，如聚合物、硫酸酯的保留率大于92.5%，综合效益明显提高。3.废酸经过资源化处理，物料充分利用，实现了原子经济，绿色环保，节能减排，是清洁生产工艺。四、附图说明图1是纳米陶瓷超滤处理烷基化废酸工艺流程简图五、具体实施方式附图标记说明：1.循环泵；2.洗液储罐；3.打料泵；4.一级纳米陶瓷超滤系统；5.二级纳米陶瓷超滤系统；6.三级纳米陶瓷超滤系统；7.废酸储罐；8.稀酸罐；9.提浓有机物罐如图1所示，纳米陶瓷超滤处理烷基化废酸工艺装置包括:循环泵1、洗液储罐2、打料泵3、一级纳米陶瓷超滤系统4、二级纳米陶瓷超滤系统5、三级纳米陶瓷超滤系统6、废酸储罐7、稀酸罐8、提浓有机物罐9。纳米陶瓷超滤处理烷基化废酸工艺步骤如下:废酸经打料泵3，从废酸储罐7把废酸打入一级纳米陶瓷超滤系统4，然后提浓液依次进入二级纳米陶瓷超滤系统5、三级纳米陶瓷超滤系统6，一级纳米陶瓷超滤系统4、二级纳米陶瓷超滤系统5、三级纳米陶瓷超滤系统6为串联方式通过管路连接，经过三级提浓后的液体进入提浓有机物罐9。一级纳米陶瓷超滤系统4、二级纳米陶瓷超滤系统5、三级纳米陶瓷超滤系统6的稀酸，通过管路连接依靠重力作用进入希酸罐8中。通过循环泵1强化废酸液的湍流和循环，增强超滤效率和速度。超滤一定周期后，由于陶瓷管内壁附着物太多太厚，严重影响过滤效果。当系统压力超过0.35MPa，通过切换洗涤管路，利用循环泵1，把洗液储罐2内的清洗液异辛烷打入管路，清洗陶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用纳米陶瓷超滤处理烷基化废酸工艺，其特征在于：废酸经打料泵（3），从废酸储罐（7）把废酸打入一级纳米陶瓷超滤系统（4），然后提浓液依次进入二级纳米陶瓷超滤系统（5）、三级纳米陶瓷超滤系统（6），一级纳米陶瓷超滤系统（4）、二级纳米陶瓷超滤系统（5）、三级纳米陶瓷超滤系统（6）为串联方式通过管路连接，经过三级提浓后的液体进入提浓有机物罐（9）；所述的一级纳米陶瓷超滤系统（4）、所述的二级纳米陶瓷超滤系统（5）、所述的三级纳米陶瓷超滤系统（6）的稀酸，通过管路连接依靠重力作用进入稀酸罐（8）中。

【技术特征摘要】
1.一种利用纳米陶瓷超滤处理烷基化废酸工艺，其特征在于：废酸经打料泵（3），从废酸储罐（7）把废酸打入一级纳米陶瓷超滤系统（4），然后提浓液依次进入二级纳米陶瓷超滤系统（5）、三级纳米陶瓷超滤系统（6），一级纳米陶瓷超滤系统（4）、二级纳米陶瓷超滤系统（5）、三级纳米陶瓷超滤系统（6）为串联方式通过管路连接，经过三级提浓后的液体进入提浓有机物罐（9）；所述的一级纳米陶瓷超滤系统（4）、所述的二级纳米陶瓷超滤系统（5）、所述的三级纳米陶瓷超滤系统（6）的稀酸，通过管路连接依靠重力作用进入稀酸罐（8）中。2.如权利要求1所述的利用纳米陶瓷超滤处理烷基化废酸工艺，其特征在于：超滤一定周期后，影响过滤效果时，通过切换洗涤管路洗涤所述的一级纳米陶瓷超滤系统（4）、所述的二级纳米陶瓷超滤系统（5）、所述的三级纳米陶瓷超滤系统（6），利用循环泵（1），把洗液储罐（2）内的清洗液异辛烷通过管...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾太轩，赵凌，张允，路有昌，牛永生，侯绍刚，
申请(专利权)人：安阳工学院，
类型：发明
国别省市：河南,41