硫铵酸焦油处理方法技术

本发明专利技术是关于酸焦油的处理方法，酸焦油是焦化厂为了回收煤气中的氮气采用半直接法生产硫酸铵的附产物，对人类生存环境会造成严重的危害，其治理是一个令人头痛的问题，是长期困扰焦化行业的技术难题。本发明专利技术的公开完全解决了这一技术难题。本发明专利技术采用的主要技术措施是用生产硫酸铵的另一种附产物—稀氨水与酸焦油中的硫酸进行中和反应，以消除酸焦油中的酸对环境造成的污染，同时回收酸焦油中的焦油。用本发明专利技术的方法处理酸焦油，既可取得非常好的社会效益，又可取得非常好的经济效益，巧妙地解决了困挠焦化行业多年的技术难题。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焦化厂“三废”处理
，特别是涉及对焦化厂以排放的煤气生产硫酸铵所附产的酸焦油进行处理的
本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下将酸焦油和碱性溶液置入中和反应设备中，使它们在80℃～100℃的条件下进行中和反应，通过中和反应混合溶液的PH值控制酸焦油与碱性溶液的加入量比例，中和反应混合溶液的PH值为6～8。碱性溶液与酸焦油中的酸充分反应后，将焦油与中和反应液构成的混合溶液输送到分离设备，使混合溶液中的焦油与中和反应液分离。中和反应是酸焦油中的酸与碱性溶液中的碱组分进行中和反应，中和反应在80℃～100℃的条件下进行是为了使酸焦油更好地溶解于碱性溶液，使其所含的酸与溶液中的碱得到快速全面的中和。由于酸焦油所含酸的比例，以及碱性溶液浓度的可变性，不易直接确定参与中和反应的酸焦油与碱性溶液加入量的比例，比较好的方法是通过控制中和反应混合溶液的PH值来控制两者加入量的比例。实际是不控制两者的加入量，仅控制PH值，当PH值较低时，则增加碱性溶液的加入量，直到中和反应混合溶液PH值达到要求的值；当PH值较高时，则增加酸焦油的加入量，直到中和反应混合溶液PH值达到要求的值。上述所说碱性溶液，可以是由碳酸钠、氢氧化钠配置的碱性溶液。碱性溶液的浓度一般比较低，即为通常所说的弱碱性溶液。实践中最好是采用焦化厂本身在硫酸铵生产过程中所附产的作为废水排放的稀氨水为中和酸焦油的碱性溶液，这既解决了中和反应所需的碱性溶液的来源，又给作为废水排放的氨水找到了出路，得到了合理利用，一举两得。焦油与中和反应液构成的混合溶液从中和反应设备输送到分离设备，通常是通过联接它们之间的管道输送。混合溶液通过输送管道输送到分离设备后，应及时地对输送管道进行清洗。如果不及时清洗，管道会逐渐被混合液中的焦油堵塞，直至报废。这是因为混合溶液在被输送过程中，随着温度的降低及焦油的分离沉积，会附着在管壁上，当其完全冷却后就很难于清洗。用于清洗输送管道的清洗介质可以是热水、蒸汽或其他介质，最好是蒸汽。蒸汽有足够的温度和冲洗速度，冲洗效果比较好。酸焦油与碱性溶液的中和反应是在一定的温度条件下进行的。将酸焦油和碱性溶液加热到反应温度，可以分别将它们加热到反应温度，然后再将它们置入中和反应设备进行中和反应，但优先考虑的方法是先将它们置入中和反应设备，然后再将它们加热到反应温度，并维护反应温度。加热的方法有外加热与内加热之分，优先考虑的是采用内加热的方法，内加热法最好是以蒸汽直接将它们加热到反应温度。中和反应通常是在常压下进行。酸焦油与碱性溶液的中和反应，在反应过程中最好实施搅拌。实施搅拌，一方面可以加快酸焦油溶解，另一方面可以提高中和反应速度。通常的搅拌方法为机械搅拌方法，即通过安装在中和反应设备中的搅拌器实施搅拌。本专利技术的搅拌十分巧妙，是由加热蒸汽实施搅拌。蒸汽从位于由设备底部出口方向朝上的管接口通入设备内，在对酸焦油与碱性溶液进行加热过程中，其挠动也对反应物料产生了搅拌，省去了专门的搅拌装置，中和反应设备仅为一个静止容器，结构十分简单。酸焦油与碱性溶液的中和反应过程可设计成连续性操作过程，也可设计成间断性的操作过程。当为间断性过程时，加热蒸汽的管接口可与混合溶液的输出管接口为同一个管接口，并通过设置适当的阀门，可以使加热蒸汽与清洗蒸汽由同一管接口进入混合溶液输送管道。该管接口应设置在接近中和反应设备的输送管道上。由于酸焦油的比重较之中和反应液比重大，混合溶液在静止的条件下，温度降低到一定程度之后，混合溶液中的焦油和中和反应液会逐渐分层，相互分离。因此，上述所说的分离设备可采用沉降分离设备，最好是采用重力自然沉降设备。混合溶液经充分沉降后，焦油与中和反应液自然分离，反应液在上层，焦油在下层，两者分别排出。酸焦油的治理一直是一个令人头痛的问题，是长期困扰焦化行业的技术难题，关于酸焦油的处理方法，在本专利技术完成之前，专利技术人还没有了解到较之
技术介绍
部分所述两种方法更好的、可在工业上实施的，既可完全消除酸焦油带来的环境污染，又有较好经济效益的。在本专利技术完成之前，人们没有寻找到比较理想的治理酸焦油污染方法的原因来自于人们对酸焦油认识上的误区。错误的认识之一是，人们认为用96～98％的浓硫酸采用饱和器法生产硫酸铵，由于浓硫酸具有极强的氧化性和酸性，作为附产物的酸焦油是焦油被浓硫酸强氧化形成的产物，属于被碳化了的有机物，碳在酸焦油中占很大的比重，酸焦油没有进一步开发利用的价值。错误的认识之二，认为酸焦油是有机物焦油与硫酸反应的产物，不溶解于水，很难找到在工业上可行的有经济效益的。本专利技术的专利技术人在完成本专利技术的过程中对酸焦油进行了深入研究，对酸焦油的性质有了进一步的认识。酸焦油是一种化学成份比较复杂的混合物，主要成份有水、焦油、游离碳、硫酸等，其中水约为13％，焦油约为74％，游离碳约为4％，硫酸约为5％，其他组分约为2％。用浓度为96～98％的浓硫酸，采用饱和器法生产硫酸铵所附产的酸焦油，并不是焦油被浓硫酸强氧化的产物，被浓硫酸强氧化的产物所占比较并不高，这是因为焦油绝大部分是与浓度不足22％的稀硫酸接触，而稀硫酸不具有强氧化性，因此，酸焦油不是人们先前所认为的是焦油被浓硫酸强氧化的产物，所以酸焦油中的游离碳含量并不很高，只有4％，较之原汁焦油的游离碳含量稍高一些，其所含的焦油在性质上较原汁焦油并没有多大差异。另外，酸焦油并不是不能与水互溶，在一定的温度下，并实施相应的搅拌，两者是有互溶性的，并且焦油与水的混合溶液在静止的条件下冷却到一定的温度后会自动分层分离。本专利技术是在进一步深刻认识了酸焦油的属性，摒弃了本
先前关于酸焦油的认识偏见之后所完成的。本专利技术具有以下十分突出的积极效果与优点1、采用本专利技术的方法处理焦化厂采用半直接法回收煤气中的氮气生产硫酸铵所附产的酸焦油，较之人工捞取就地深埋法，完全避免了酸焦油沼泽的产生，对人类生存环境不会产生任何不利的影响，也不会对工人的身体健康造成任何危害，且适合采用半直接法回收煤气中的氮气生产硫酸铵的大规模工业产生。较之人工捞取用于炼焦配煤法，工人不须承受高强度的体力劳动，不存在由于工人接触酸焦油而产生的酸焦油对工人身体健康的危害，生产设备也不会发生严重腐蚀，对焦碳的质量不会造成任何不利的影响。2、在利用半直接法回收煤气中的氮气生产硫酸铵过程中所附产的附产物，除了本专利技术要治理酸焦油外，还有作为废水排放的稀氨水。本专利技术用稀氨水与酸焦油进行中和反应，不但治理了酸焦油，也使稀氨水得到了充分利用。同时也回收了酸焦油中的焦油，一举多得，具有多方面的积极效果。3、本专利技术的实施，不仅有非常积极的社会效果，消除了酸焦油对人类生存环境造成的严重危害，解决了多年来困扰焦化行业的技术难题，而且还有很好的经济效益。以申请人为例，焦碳年生产能力54万吨，在采用本专利技术的方法对酸焦油进行治理以前，每年需支付的环保治理费约为50万元，采用本专利技术的方法对酸焦油进行治理后，不但不需支付环保治理费，而且由治理酸焦油得到的焦油所创造的价值每年约为250万元，两者相计，可以获得约为300万元的经济效益，经济效益十分可观。4、本专利技术的工艺流程简单，操作范围宽，工艺设备除了输送泵外均为静止设备，并且省去了中和反应设备中通常设置的搅拌器，设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酸焦油处理方法，其特征是将酸焦油和碱性溶液置入中和反应设备中在８０℃～１００℃的条件下进行中和反应，通过ＰＨ值控制酸焦油与碱性溶液的加入量比例，中和反应混合溶液的ＰＨ值为６～８，经充分中和反应后，将中和反应混合溶液输送到分离设备，使焦油与中和反应液分离。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李学攀，江善明，江亮，夏兰，李元廷，
申请(专利权)人：四川省达州钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]