能改进
摘要：本文就石化企业在废硫酸的回收利用与节能方法改进进行研究。主要通过在生产环节中的乙炔气体通过浓硫酸来达到净化利用，然后将废硫酸生成浓硫酸从而实现循环回收利用。另一方面，硫酸是由废硫酸通过“高温裂解”来获得，这就要求裂解过程有持续的高热量。通常来说会使用天然气作为燃料，本文将以环保与节能为目的，进行燃料的改进。
关键词：废硫酸裂解；环保利用；化工能源；电石炉尾气 一、废硫酸的回收处理与利用 （一）废硫酸的常规处理方式 1.氧化与中和
氧化法虽然可以生产浓硫酸（93%），但在实际应用中有诸多弊端。一方面是由于需要高强氧化性物质的介入，应用的范围与限制有严重的局限；另一方面，这一方法还会产生较多酸雾，污染环境。
中和法在现阶段使用较少，这种方法仅适用于水份与浓度相对较低的废硫酸，最终利用废碱与石灰进行中和，利用率不高。
2.低温浓缩
这类方法的问题有以下几点，一是会有固体在浓缩过程中析出；二是会影响热效能降低废硫酸的裂解；三是废酸中的挥发物质会对装置进行影响，尤其是受材质的影响，工作温度必须低于78℃；四是只能处理“稀硫酸”
3.高温浓缩
这类处理方式的优点是工艺的适应性更高，对于富含杂质的“废硫酸”也有着较强的再生效果，可以进行浓硫酸（95%）的处理。缺点主要是高温下会产生对人和设备腐蚀危害较大的酸雾，不利于环保和安全。
4.高温焚烧
这类处理方式有几方面特点，一是属于近几年的常见技术，工艺简单，设备自动化程度符合企业要求；二是燃料可选范围大，能够获得较高的热利用率；三是硫回收率可以高达95%以上，能够生产工业级浓硫酸（98%）
（二）目前企业废硫酸处理的弊端
最直接的问题就是两点，一方面是处理成本超高，一般来说，万吨级别的废硫酸处理费用在600万元/年，这直接对化工企业造成了成本上的增加；另一方面废硫酸的需要运送至有资质的第三方机构进行处理，在运送过程中，容易出现泄漏危险，这会对社会、居民和环境造成极大的危害。这种风险也是化工企业无法有效应对的。
（三）回收利用的处理办法
对于当前化工企业面临的共同问题，硫酸再生利用的工艺越来越受国家与地方重视，这也是化工企业所需要亟需解决的难题。对此，采用高温焚烧的工艺来进行处理优势明显。首先是将燃料气体与事先进行预热的空气进行混合，气体预热将达到近600℃。然后通过高压喷枪，将混合气喷入焚烧炉，同时点燃。当炉内达到既定温度后，将烷基化废硫酸喷入焚烧炉进行裂解。通过将空气预热到420℃，然后送进高效增湿器中，使气体温度降低至60℃上下，接着使气体送进填料塔二次降温，这时温度在30℃左右，最后再进入两级电除雾器设备进行酸雾去除，进入干吸工序。通过净化后的炉内气体，先补充空气使内部气体二氧化硫的含量小于6.2%，接着再通过干燥塔用93%浓度硫酸吸收炉内气体的水份。然后再通过纤维除雾器去除酸雾后进入转化工序。干燥后气体由二氧化硫风机送入转化工段的换热器换热升温，温度升至425℃左右进入转化器，最后经过两次转化、两次吸收生成工业级成品98%浓硫酸，尾气送入尾气吸收塔内用碱液吸收剩余的
二氧化硫及三氧化硫后由烟囱排入大气；硫酸再生装置在回收废硫酸产生合格新酸的同时，满足了环保需求避免了资源的浪费，达到了资源的循环利用的目的。
（四）回收利用的生产效益
废硫酸再生不仅能够循环利用自身装置废酸的处置，并且能够解决周边其他企业产生的废酸处理困难的问题，最大限度的降低了环境压力，节约了物料、能源的消耗，实践证明，在响应当前国家政策的同时，硫酸再生工艺对于化工生产中废硫酸的处理起着不可替代的作用，并在化工行业中有着巨大的应用前景。
序号
检验项
技术规范
质检结果
判定
1 铁（W/%） ≥98.0 98.3 合格
2 砷（W/%） ≤0.02 0.018 合格
3 铅（W/%） ≤0.005 0.004 合格
4 汞（W/%）
≤0.0001
0.0001 合格
5 硫酸（W/%） ≤0.005 0.0003 合格
6 灰分（W/%） ≤0.001 0.00002 合格
7 透明度/Mm ≥80 122 合格
8 色度
不深于标准
不深于标准
合格
二、废硫酸再生处理的节能改进 （一）燃料选择
由于天然气价格昂贵，且天然气属于一次能源，大量的使用会造成能源的过度消耗，一定程度上增加了运行成本，增加了能源的过快消耗。由此，我们选择电石炉尾气与天然气进行配合使用。
（二）优势
废硫酸的裂解需要以大量的热量进行催化，而电石炉气能够提供满足废硫酸裂解所需要的热量。高温裂解废硫酸会产生三氧化硫，且废硫酸中含有磷等杂志，因此会形成五氧化二磷，同时，氮氧化物等成分复杂的酸性气体会在焚烧的催化下产生，进而使高温裂解的最终回收气体转化为三氧化硫。如上所述，在此过程中需要通过除杂、除酸雾、干燥等程序对二氧化硫气体进行净化。在工艺生产过程中，原设计天然气吨废酸产生废水为0.9m³，通过使用电炉石，有效减少了废酸工业废水0.1-0.2m³，在一定程度上解决了高耗能、高污染的电石化工行业降耗的问题。
（三）劣势
电石炉尾气的主要成分有:一氧化碳(含量75％~90％)、氢气(含量2％~10％)、甲烷(含量2％～4％)等，另外还有硫化物、磷化物、碳化物、钙镁氧化物、煤焦油等十几种成分。加之其出炉温度较高(400～800℃)、气体压力小，因此，无论输送还是净化的难度都很大。进一步分离其中的二氧化碳、甲烷、氢气等组分，使其变成可生产合成氨和甲醇等化工产品的原料气，可供选择的成熟技
术很少。电气石净化技术的方法主要是：先将电石炉尾气经干法除尘除去大量粉尘，然后通过湿法喷淋工艺除去其他杂质和残余粉尘，已经有企业采用这一技术，分离提纯电石炉尾气生产甲酸钠等产品。在这一过程存在两个问题:一是水洗后的煤焦油与碳化物、钙镁氧化物沉淀形成煤泥堵塞管道，每隔一段时间，企业就需要停车清理管道，影响了装置的长周期连续生产。二是净化后的电石炉尾气能否达到合成氨、甲醇等化工产品对合成原料气纯度的要求，目前尚无工业化装置加以验证。由于合成氨、甲醇生产对原料气的纯度要求很高，微量的硫化氢及其他杂质都会引发触媒中毒，导致装置无法正常运行。
结论：
综上，废硫酸的回收利用与电石炉尾气的应用，很好的规避了化工行业能源的消耗，同时增加了经济效益与环保贡献，值得行业内继续深入研究推广。
参考文献：
[1]朱奕寅.烷基化废硫酸湿法再生工艺的应用与优化[J].硫酸工业,2021(10):45-49.
[2]马培春.烷基化废硫酸再生的工艺分析[J].安徽化工,2020,46(05):72-75.
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