一种烷基化废硫酸的回收方法技术

一种烷基化废硫酸的回收方法，以双氧水和过硫酸盐为两种氧化剂，加入少量的改性活性炭或固体超强酸(MnO

【技术实现步骤摘要】
一种烷基化废硫酸的回收方法
本专利技术涉及一种烷基化废硫酸的回收方法，具体地，涉及一种烷基化废硫酸的液相氧化回收方法，属于化工领域。
技术介绍
随着我国环保标准的提高以及社会对清洁汽油的需求量增大，国Ⅴ标准在我国得到广泛推广，高烯烃和高芳烃含量的车用汽油已不能满足国家汽车排放标准。烷基化汽油是新配方汽油的理想调和组分，具有高辛烷值和高抗爆震指数等优点。随着市场对高辛烷值汽油的需求量急剧加大，近年来烷基化技术得到炼化企业的广泛关注。烷基化生产装置采用的技术主要代表是硫酸法和氢氟酸法，由于氢氟酸具有很强的毒性以及容易挥发，目前国内的烷基化装置主要采用硫酸法生产工艺。硫酸法烷基化法是在浓硫酸作为催化剂的条件下，将异丁烷与烯烃类物质进行加成反应制得芳烃、烯烃含量极低且不含氧的抗爆指数高的烷基化油，当硫酸的浓度低于85％时需要作为废硫酸排放，废硫酸造成的环境问题一直为人诟病。烷基化废硫酸中含有10～15％的杂质，主要为高分子烯烃、二烯烃、烷基磺酸、硫化物、酸溶油和水等，其中最难除去的是酸溶油，酸溶油不但会影响硫酸的酸度，而且会影响酸烃两相的界面性质，对烷基化油的品质产生不利影响。烷基化废硫酸中10～15％的有机物在生产过程中存在较大的安全隐患，需要对烷基化废硫酸进行处理，除掉有机杂质后用于后续生产工艺，如何有效降解酸溶油是难点。传统的工业废硫酸处理技术主要包括中和法、吸附法、高温燃烧法、萃取法等，存在治理不彻底、设备投资高、耗能高、产生二次污染等问题，为了克服传统废硫酸处理方法的不足，提出本专利技术。专利
技术实现思路
本申请的第一个目的解决烷基化废硫酸处理过程中有机杂质降解不充分等缺点，提高烷基化废硫酸的回收率。本申请的第二目的是提高氧化剂的利用率，提高实验装置的可操作性，降低烷基化废硫酸的处理成本。本申请的第三个目的是提高烷基化废硫酸处理过程中的反应速率。本申请的烷基化废硫酸回收方法，包括如下步骤：烷基化废硫酸在催化剂作用下与两种氧化剂进行反应，两种氧化剂物质的量之和与烷基化废硫酸体积的比例为2～7mol/L，反应温度控制在60～120℃，在反应过程中进行曝气，曝入空气的流量为1～20L/min；反应溶液的颜色变为淡黄色或无色时，终止反应得到再生硫酸溶液。其中，曝气方式包括曝入空气或者氧气，催化剂包括：改性活性炭和/或固体超强酸。在本申请的烷基化废硫酸回收过程中，反应温度控制在60～120℃，可将废硫酸中的有机杂质充分降解，很好的提高了硫酸的回收率。本申请提供的方法，可有效降低传统烷基化废硫酸处理生产工艺的生产负荷和能耗，减少污染，降低生产成本，该方法有助于解决废酸难以处理的问题，降低烷基化油生产成本，推广清洁能源排放。具体实施方式下面对本申请的烷基化废硫酸回收方法进一步详细叙述。并不限定本申请的保护范围，其保护范围以权利要求书界定。某些公开的具体细节对各个公开的实施方案提供全面理解。然而，相关领域的技术人员知道，不采用一个或多个这些具体的细节，而采用其他的材料等的情况也可实现实施方案。除非上下文另有要求，在说明书以及权利要求书中，术语“包括”、“包含”应理解为开放式的、包括的含义，即为“包括，但不限于”。在说明书中所提及的“实施方案”、“一实施方案”、“另一实施方案”或“某些实施方案”等是指与所述实施方案相关的所描述的具体涉及的特征、结构或特性包括在至少一个实施方案中。因此，“实施方案”、“一实施方案”、“另一实施方案”或“某些实施方案”没有必要均指相同的实施方案。且，具体的特征、结构或者特性可以在一种或多种实施方案中以任何的方式相结合。说明书中所揭示的各个特征，可以任何可提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。因此除有特别说明，所揭示的特征仅为均等或相似特征的一般性例子。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则所有的百分数、比率、比例、或份数按重量计。“烷基化废硫酸”是硫酸法烷基化工艺中产生的废硫酸，废硫酸中TOC的含量40000mg/L～60000mg/L，主要成分为高分子烯烃、二烯烃、烷基磺酸、硫化物、硫酸酯、酸溶油和水等。“活性炭”是一种经特殊处理的炭，将有机原料(果壳、煤、木材等)在隔绝空气的条件下加热进行为炭化，经活化表面被侵蚀，产生微孔发达的结构，即大量的分子碳化物表面侵蚀是点状侵蚀，在活性炭表面具有无数细小孔隙。活性炭表面的微孔直径大多在2～50nm之间。其中，活性炭的投加量的表述方式为活性炭的物质的量与废硫酸的体积之比的数值，为活性炭的投加质量(g)除以其相对原子质量12g/mol，再除以反应中使用的废硫酸的体积。“常压”也就是我们平常生活的这个大气层产生的气体压力，压力大约在0.1MPa。“固体超强酸”是指酸性超过100％硫酸的酸，如用Hammett酸度函数H0表示酸强度，100％硫酸的H0值为11.93，H0<-11.93的酸就是超强酸。固体超强酸分为两类，一类含卤素、氟磺酸树脂成氟化物固载化物；另一类不含卤素，它由吸附在金属氧化物或氢氧化物表面的硫酸根，经高温燃烧制备。其中，固体超强酸投加量的表述方式，为固体超强酸的物质的量与废硫酸的体积之比的数值，为固体超强酸的投加质量(g)除以其对应氧化物的相对分子质量，再除以反应中使用的废硫酸的体积。“曝气”为采用气泵向反应体系中曝入一定流量的氧气或者空气。除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本申请方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。一种烷基化废硫酸回收方法，包括如下步骤：烷基化废硫酸在催化剂作用下与两种氧化剂进行反应，反应温度控制在60～120℃，在反应过程中进行曝气，曝气的流量为3～20L/min；反应溶液的颜色变为淡黄色或无色时，终止反应得到再生硫酸溶液；两种氧化剂包括双氧水与过硫酸盐。其中，曝气方式包括曝入空气或者氧气，催化剂包括：改性活性炭和/或固体超强酸。所述的过硫酸盐的种类包括但不限于：过硫酸钠、过一硫酸氢钠、过硫酸铵或过硫酸钾等。在某些实施方式中，反应温度控制在70～85℃。在烷基化废硫酸的处理中，酸溶油的单体数量达300余种，成分复杂、粘度大、具有刺激性且会造成严重的环境污染，很难通过简单的过滤、中和法降解处理。烷基化废硫酸中的酸溶烃含量超过7％以上时，硫酸酸度下降，催化活性显著降低，硫酸相粘度增加，酸烃界面传质阻力增大，主反应速率下降，副反应增多，烷基化油的产率和品质下降，需要排除废硫酸并进行再生利用。在本申请中，使用两种氧化剂体系共同降解烷基化废硫酸(即双氧水与过硫酸盐协同使用做氧化剂)时，显示出更好的降解效果，双氧水活化产生的·OH自由基和过硫酸盐活化产生的相互激发形成了氧化性更强的体系，一方面可以提高处理效率；另一方面，也使·OH可以非选择性的降解难以选择性降解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烷基化废硫酸的回收方法，包括如下步骤：/n烷基化废硫酸在催化剂作用下与两种氧化剂进行反应，反应温度控制在60～120℃，在反应过程中进行曝气，曝气的流量为1～20L/min；反应溶液的颜色变为淡黄色或无色时，终止反应得到再生硫酸溶液；两种氧化剂包括双氧水与过硫酸盐；/n其中，曝气方式包括曝入空气或者氧气；/n优选的，反应温度控制在70～85℃；/n更优选的，体积为100mL的烷基化废硫酸在500mL～1000mL的容器中进行。/n

【技术特征摘要】
1.一种烷基化废硫酸的回收方法，包括如下步骤：
烷基化废硫酸在催化剂作用下与两种氧化剂进行反应，反应温度控制在60～120℃，在反应过程中进行曝气，曝气的流量为1～20L/min；反应溶液的颜色变为淡黄色或无色时，终止反应得到再生硫酸溶液；两种氧化剂包括双氧水与过硫酸盐；
其中，曝气方式包括曝入空气或者氧气；
优选的，反应温度控制在70～85℃；
更优选的，体积为100mL的烷基化废硫酸在500mL～1000mL的容器中进行。


2.根据权利要求1所述的回收方法，特征在于，所述的催化剂包括：改性活性炭和/或固体超强酸；
优选的，固体超强酸包括：MnO2、TiO2或SeO2。


3.根据权利要求1或2所述的回收方法，其特征在于，所述的过硫酸盐包括：过硫酸钠、过一硫酸氢钠、过硫酸铵或过硫酸钾的一种或多种。


4.根据权利要求1-3任一项所述的回收方法，其特征在于，在反应过程中，反应在常压下进行。


5.根据权利要求1-4任一项所述的回收方法，其特征在于，两种氧化剂物质的量之和与烷基化废硫酸体积的比例为2～7mol/L；
优选的，两种氧化剂中，投加的双氧水与过硫酸盐的物质的量之比的范围为3:2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金玲，杨朝合，赵辉，闫昊，周鑫，王锦峣，刘金凯，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37