炼油厂酸性气及废硫酸的处理□庞晓华 一、酸性气及废硫酸的由来
一、酸性气及废硫酸的由来 炼油厂酸性气指的是炼油过程中产生的含有H2S的气体。近年
炼油厂酸性气指的是炼油过程中产生的含有H2S的气体。近年来，随着我国炼油企业加工含硫原油量的增加，炼油厂产生的酸性气也逐年增加。废硫酸主要是从烷基化装置产生的。硫酸烷基化是以催化裂化、催化重整副产的丁烯、异丁烯或戊烯为原料，用98%浓硫酸作催化剂进行烷基化反应，生产高辛烷值汽油组分——工业异辛烷。但是在这种工艺中，当硫酸浓度低于90%（质量百分数）时，须从反应器中排出，否则会降低轻烷基化油的收率。这些排出的硫酸（含有大约10%～15%的酸性酯、油和水）就是所谓的烷基化废硫酸。 二、处理技术
二、处理技术 1.高温热解法
1.高温热解法 高温热解法就是把废硫酸和酸性气放在高温热解炉中，废酸在高
高温热解法就是把废硫酸和酸性气放在高温热解炉中，废酸在高温下蒸发脱水分解成SO2，而酸性气在炉中燃烧生成SO2，然后SO2在催化剂作用下氧化生成SO3，最后用浓硫酸来吸收SO3。德国的鲁奇工艺、美国的Monsanto EnviroChem工艺均是此方法的代表。高温热解法主要包括以下几个步骤： ①废酸热解、H2S燃烧生成SO2
①废酸热解、H2S燃烧生成SO2 废硫酸和酸性气通过喷嘴喷入裂解炉中，废硫酸热解成SO2、氧
废硫酸和酸性气通过喷嘴喷入裂解炉中，废硫酸热解成SO2、氧气和水蒸气。废酸中的有机物和烃类在1000℃以上的高温条件下焚烧，生成CO2和水蒸气，并提供一部分废酸脱水和热解所需的热量。酸性气在炉中燃烧生成ＳＯ２、水蒸气以及一些杂质气体，并提供一部分废酸热解所需的热量。 ②炉气的冷却、净化和干燥
②炉气的冷却、净化和干燥 从裂解炉出来的高温炉气中，除了SO2气体外，还包含有灰分、
从裂解炉出来的高温炉气中，除了SO2气体外，还包含有灰分、水蒸气、CO2和少量的SO3以及其他气体。这些杂质的存在将影响SO2的转化，而且气体温度过高会影响转化器中的催化剂性能。所以从裂解炉中出来的气体必须过冷却器、除尘器和干燥塔，使炉气变成清洁、干燥的SO2气体。 ③SO2转化成SO3
③SO2转化成SO3 清洁、干燥的SO2气体，经气压机压缩后，进入装有钒和铯催化
清洁、干燥的SO2气体，经气压机压缩后，进入装有钒和铯催化剂的转化器中，SO2催化氧化成SO3。 ④用浓硫酸吸收SO3
④用浓硫酸吸收SO3 在转化器中生成的SO3气体，即使充分冷却也不能有效地与水化
在转化器中生成的SO3气体，即使充分冷却也不能有效地与水化合，必须直接用98%的浓硫酸吸收，然后根据不同的需要来稀释成各种不同浓度的硫酸溶液。 2.托普索WSA湿法
2.托普索WSA湿法 WSA湿法制硫酸是丹麦托普索公司开发的一种由烷基化废硫酸和
WSA湿法制硫酸是丹麦托普索公司开发的一种由烷基化废硫酸和含水酸性气直接制硫酸的技术。该技术的主要特点是可以把炼油生产过程中排出的H2S气体和废硫酸转变成98%的工业硫酸，尾气可达到我国现行的环保标准。 该技术的主要工艺流程是：废硫酸和酸性气喷入热解炉内；废硫
该技术的主要工艺流程是：废硫酸和酸性气喷入热解炉内；废硫酸脱水热解成SO2、氧气和水蒸气，酸性气燃烧生成SO2、水蒸气及杂质气体；从热解炉出来的炉气经空气换热器和废热锅炉冷却后进入电除尘器，除尘后气体含尘量降到10mg/m3;然后进入装有VK-WSA催化剂反应器，将SO2 转化成SO3；从反应器中出来的气体经冷却器冷却到约300℃，此时部分SO3水合成硫酸蒸汽，将硫酸蒸汽在WSA冷凝器内冷却到110℃，其余SO3水合成硫酸，从冷凝器中出来的硫酸浓度为98%。 三、两种工艺比较
三、两种工艺比较 这两种工艺的前半程基本上相同，都是通过热解炉把废硫酸和酸
这两种工艺的前半程基本上相同，都是通过热解炉把废硫酸和酸性气转化成SO2，然后SO2气体在催化剂作用下再与氧气反应转化成SO3。但是它们在生成硫酸的方法上完全不同。热解法是采用浓硫酸吸收转化反应后的SO3，吸收SO3后的硫酸加入需要量的水，得到不同浓度的硫酸。而WSA技术采用活性较高的催化剂和合理的温度控制来获得较高的SO3转化率，转化后气体换热至一定的温度进入硫酸冷凝器，反应后气体中SO3和水在此冷却直接生成硫酸。因此冷凝器是WSA工艺的关键设备，也是其关键技术所在。 四、需注意问题
四、需注意问题 1.废酸的雾化问题
1.废酸的雾化问题 从有利于废酸热解的角度来看，废酸的雾化十分重要。废酸雾化
从有利于废酸热解的角度来看，废酸的雾化十分重要。废酸雾化得越充分，液滴的比表面积就越大，它在炉内裂解所需停留的时间就越短，相应地要求热解炉的体积就越小。这不仅可以大大降低设备的投资，而且可以减少燃料的消耗。而废酸雾化的好坏跟进料喷嘴有密切的关系，象压力雾化器或简单的空气雾化器只能产生800～1200μｍ大小的液滴，而旋转杯式雾化器其转速为6000转/分可产生100～200μm大小的液滴。 2.氧的控制
2.氧的控制 热解炉中氧含量的控制非常重要。炉气中应含有约2%的氧气（干
热解炉中氧含量的控制非常重要。炉气中应含有约2%的氧气（干基）。如果氧气不足，部分SO2就会生成元素硫，堵塞低于硫气化温度的下游设备。炉气含氧量高又会降低SO2的浓度，增加装置所处理的炉气量，同时产生过多的SO3，造成较大的裂解损失。