硫酸中和法处理碱渣实例

• 工艺原理
  碱渣中的环烷酸钠、粗酚钠、游离碱与硫酸中和，分别生成环烷酸、粗酚和硫酸钠。反应如下：
  2R-COONa+H2SO4→2R-COOH+Na2SO4
  2C6H5ONa+H2SO4→2C6H5OH+Na2SO4
  2NaOH+H2SO4→Na2SO4+H2O
  碱渣反应后须呈酸性时才能生成粗酚和环烷酸，含硫酸钠的酸性溶液必须用氢氧化钠溶液中和，呈中性后方可限流排放至污水处理场。
  碱渣中含有硫化钠、硫醇、等恶臭物质，当温度高于120℃时，才可与空气中的氧作用生成硫代硫酸盐，可以减少碱渣臭味。
  
• 河南石油勘探局稠油处理厂碱渣处理设计实例
  碱渣设计处理量1300kg/h，该单元为间断操作，年开工5142h。
  (1)工艺流程
  由常减压及催化装置产生的碱渣间断送至碱渣储罐，经静置沉降脱油、轻污油排入污油罐，碱渣经泵由碱渣加热器加热至132℃，进入碱渣氧化塔，塔底通入空气进行氧化，再经碱渣脱气罐脱气，脱气后的碱渣经碱渣冷却器冷至40℃，送至碱渣-硫酸混合器与浓硫酸
  混合，并对酸中和液进行在线分析，控制pH值3左右，然后进入酸化堆，酸化罐顶由氮气分程控制，将酸化罐的操作压力维持在0.1 MPa，酸性气体送至硫黄回收的焚烧炉；液体经沉降分层后，上层酸性油排往污油罐，下层酸化液经碱渣-碱液混合器，用稀碱液中和，所得中和水进行在线分析，控制pH值7左右，中和水排入中和水罐，经孔板限流排至含油污水管网。硫酸中和工艺流程见图2-43。
  
  为减轻对大气的污染，碱渣储罐、污油罐和中和水罐顶部气体，均经水封罐后排空。
  浓硫酸由汽车槽车运送至硫酸罐，再由非净化空气压送，经硫酸计量罐送至碱渣-硫酸混合器。
  (2)主要设备
  碱渣氧化塔：￠1000*13050*10
  碱渣脱气罐：￠1000*4431
  酸化罐：￠1400*11002
  碱渣储罐：￠5000*6087
  污油罐：￠2800*6402*10
  中和水罐：￠2800*6402*10
  (3)消耗指标及能耗见下表。
  消耗指标除表中所列项目外，尚有98%硫酸年用量543t、一次装入量12t；10%碱液年用量1003t。

  序号	项目	单位产品耗量		小时耗量		能耗指标		单位能耗/(MJ/t)	总能耗/(MJ/h)
  		单位	数量	单位	数量	单位	数量
  1	新鲜水	t/t	0.154	t/h	0.2	MJ/t	7.54	1.16	1.51
  2	循环水	t/t	14.04	t/h	18.3	MJ/t	4.19	58.83	76.68
  3	电力	kW·h/t	1.56	kW	2.03	MJ/kW·h	12.56	19.59	25.50
  4	1.0MPaG蒸汽	t/t	0.33	t/h	0.43	MJ/t	3181.9	1050.03	1368.2
  5	净化空气	m3/t	23.03	m3/h	30	MJ/m3	1.67	38.46	50.1
  6	非净化空气	m3/t	7.67	m3/h	10	MJ/m3	1.26	9.66	12.6
  	小计							1177.7	1534.6

  碱渣处理量0.67*10^4t/a，单位能耗1177.7MJ/t碱渣，折合总能耗789.1*10^4MJ/a。
  
• 安庆厂硫酸法处理碱渣生产实例
  于1986年由二氧化碳法改为硫酸法处理碱渣。混合碱渣(即催化汽油碱渣液化石油气碱渣)处理量2-3t/h，常一、二线碱渣处理量1-2t/h，年开工8000h。
  
  (1)工艺流程
  硫酸法处理碱渣采用一般的氧化塔。混合碱渣首先进入氧化塔，塔顶压力0.1MPa，温度70-90℃，氧化后臭味减轻，将该脱臭后的碱渣回用到油品精制装置，作为常一、二线油品碱洗的碱液，碱洗后的常一、二线碱渣，用硫酸中和回收环烷酸，含硫酸钠的酸性溶液用氢氧化钠溶液中和后限流排放。环烷酸质量可达到55号合格品石油酸指标。
  2000年又将流程中的一般氧化塔改为缓和湿式氧化反应器，其他部分未作改动，工艺流程详见图2-44，图2-45，并取得了良好效果。

  项目	酚	S2-	总碱	油	总厅
  氧化前碱渣/(mg/L)	233.4	65.2	254.1	72.1
  氧化后碱渣/(mg/L)	165.7	0.004	486.4	72.1
  氧化尾气/(mg/m3)	＜0.2	＜0.5			80

  (2)主要工艺设备
  湿式氧化反应器：￠800*￠11404￠8(OCr17Ni14Mo2)
  循环洗涤塔：￠800*11033*5(OCr18Ni10Ti)
  空气压缩机：L3.5-12/15(电机型号YB315N2-8)
  酸化罐：￠2000*10900*10(内衬耐酸耐温砖)
  环烷酸成品罐：￠5200*6089*6(内衬耐酸耐温砖)
  硫酸罐：￠800*4604*12
  碱渣罐：￠8000*8500*6(内涂环氧树脂)
  中和水罐：￠5200*6089*6(内衬耐酸耐温砖)
  硫酸碱渣混合器、碱液碱清混合器内衬玻璃。
  (3)消耗指标及能耗
  下表中混合碱渣部分所列数据，实际为缓和湿式氧化所需的能耗，其蒸汽耗量、电耗量均高于一般氧化塔，但处理效果前者明显优于后者。一般氧化塔在各生产过程中发生的尾气需接至水封罐或硫黄烟囱。当采用缓和湿式氧化再经洗涤塔后，发生的尾气可直接排入大气，对环境未造成明显影响。环烷酸质量由原来的55号石油酸合格品提高到65号石油酸合格品。

  消耗指标及能耗

  序号	项目	单位产品耗量		小时耗量		能耗指标		单位能耗/(MJ/t)	总能耗/(MJ/h)
  		单位	数量	单位	数量	单位	数量
  	混合碱渣
  1	新鲜水	t/t	0.4	t/h	1	MJ/t	7.54	3.0	7.54
  2	循环水	t/t	24	t/h	60	MJ/t	4.19	100.6	251.4
  3	电力	kW·h/t	73.6	kW	124	MJ/kW·h	12.56	924.4	2311
  4	1MPa蒸汽	t/t	0.24	t/h	0.6	MJ/t	3181.9	763.7	1909.1
  	小计							1791.7	4479.0
  	常一二线碱渣
  1	循环水	t/t	2.5	t/h	3.8	MJ/t	4.19	10.5	15.9
  2	电力	t/t	22.3	kW	33.5	MJ/kW·h	12.56	280.1
  3	0.3MPa蒸汽	kW·h/t	0.13	t/h	0.2	MJ/t	2762.76	359.2	552.6
  4	非净化空气	m3/t	133.3	m3/h	200	MJ/m3	1.26	168
  	小计							817.8

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