烷基化废硫酸制备硫酸镁的新工艺研究
发布时间：2021-11-25 20:43
我国烷基化油生产工艺中以浓硫酸作为催化剂的烷基化生产装置占到85%以上,每年约产生200～300万吨烷基化废硫酸。烷基化废硫酸含有多达几百种难以去除的有机物,处理难度大,是一种典型危险废物。烷基化废硫酸如不能得到妥善处理,不仅会对环境造成污染,还会造成大量硫资源浪费。本文基于研究团队在废硫酸处理方面的经验积累,提出了拟固相反应新概念,并在此基础上研发了烷基化废硫酸资源化利用新工艺。本文系统开展了拟固相反应工艺研究,煅烧脱除有机物工艺及动力学研究,浸取结晶制备七水硫酸镁工艺研究以及全流程经济性评价研究,形成以湿法浸出、火法煅烧、无机化学品制备和能量梯级利用的一体化集成技术,为烷基化废硫酸的资源化利用提供了新途径。本文的主要研究内容及研究结论如下:（1）研究得出烷基化废硫酸与轻烧氧化镁拟固相反应适宜工艺参数:酸矿质量比（2.45～2.47）:1,加酸时间20～25 min,陈化时间7.5～12.5 min,在此条件下,废硫酸利用率可达90%以上。光谱分析结果表明,拟固相反应产物主要是以MgSO4·H2O形态存在,而且颗粒形貌具有多种的结构特征,以层状或片状结构为主。拟固相反应机理初步探究表...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)北京市
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．５催化氧化法处理烷基化废硫酸工艺示意图??
ＩＩ?郑州长城科工贸有限公司??化学需氧量测定仪?ＣＯＤ－５７１型?上海仪电科学仪器??消解装置?ＣＯＤ－５７１－１?上海仪电科学仪器??波长色散Ｘ射线荧光光谱仪?Ａｘｉｏ?荷兰帕纳科公司??强力电动搅拌装器?ＧＺ?江苏金怡仪器科技有限公司??红外气体分析仪?Ｇａｓｂｏａｒｄ－３５００?湖北锐意自控系统有限公司??兀素分析仪?ｖａｒｉｏ?ＭＡＣＲＯ?ｃｕｂｅ?德国兀素分析系统公司??２．２．３实验装置??本章烷基化废硫酸与轻烧氧化镁拟固相反应所用的实验装置如图２．１所示。??＝Ｔ?Ｉ??：?ｓ＇、＇??＼?、?Ｉ?ＪＢ?Ｈ??「ｎ?２?Ｖ丨?嘗??．，??〇??＿＿ｊ?１??１?Ｂｅａｋｅｒ?ｆｏｒ?ｌｏａｄｉｎｇ?ｗａｓｔｅ?ｓｕｌｐｈｕｒｉｃ?ａｃｉｄ；?２?Ａｃｉｄ?ｐｕｍｐ；?３?Ｓｔｒｏｎｇ?ｍｉｘｉｎｇ?ｍｏｔｏｒ；?４??Ｔｈｒｅｅ?ｆｌａｓｋｓ；?５?Ｕ－ｔｙｐｅ?ｄｒｙｅｒ；?６?ｇａｓ?ａｂｓｏｒｂｅｒ??图２．１拟固相反应实验装置图??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ａｐｐａｒａｔｕｓ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ｑｕａｓｉ－ｓｏｌｉｄ?ｒｅａｃｔｉｏｎ??１７??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]烷基化废酸处理技术[J]. 李睿. 当代化工. 2020(02)
[2]25 kt/a废酸再生装置废酸裂解炉的设计[J]. 宋丰来. 工业炉. 2020(01)
[3]硫酸法烷基化工艺技术探讨[J]. 贠莹,高峰,金平,齐慧敏,李睿. 当代化工. 2020(01)
[4]2018年硫酸行业运行情况及2019年展望[J]. 廖康程,李崇. 硫酸工业. 2019(09)
[5]2019年上半年中国硫酸行业运行情况[J]. 廖康程. 硫酸工业. 2019(08)
[6]烷基化废硫酸氧化再生的工艺研究[J]. 张谊彬,吴勇基,樊文星,曾慧,钱藏藏,何开景. 广东化工. 2019(14)
[7]废硫酸回收利用技术探讨[J]. 韩迎春. 化工管理. 2019(21)
[8]15 kt/a废硫酸裂解制酸装置的设计与优化[J]. 赵建鑫,魏兰,江碧清. 硫酸工业. 2019(06)
[9]沸腾炉掺烧烷基化废硫酸技术探讨[J]. 沈粹卿,曹伟伟. 硫酸工业. 2019(03)
[10]WSA硫酸装置工程设计优化[J]. 季开慧,马西功,迟春红. 石油规划设计. 2019(02)
硕士论文
[1]石灰石分解特性及反应动力学研究[D]. 李佳容.中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所) 2019
[2]氧化降解—吸附法处理烷基化废硫酸制备硫酸锰及其废渣资源化利用[D]. 蔡秀楠.广西大学 2018
[3]烷基化废酸制备碱式硫酸镁晶须及其应用性能[D]. 曹小凤.广西大学 2018
[4]疏水性离子液体萃取再生烷基化废酸[D]. 王焕英.华东理工大学 2018
[5]烷基化废酸资源化利用技术研究[D]. 王标.安徽工业大学 2018
[6]中温转化—冷却结晶法制备硫酸镁原理及工艺研究[D]. 牛韩根.中国科学院研究生院(青海盐湖研究所) 2016
[7]芒硝伴生白钠镁矾制碱式硫酸镁晶须及其热分解动力学[D]. 张瑶.内蒙古工业大学 2013
[8]氧化镁脱硫技术的工程应用研究[D]. 陈光富.上海交通大学 2007
[9]热分析中活化能的求解与分析[D]. 左金琼.南京理工大学 2006
本文编号：3518766
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)北京市
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．５催化氧化法处理烷基化废硫酸工艺示意图??
ＩＩ?郑州长城科工贸有限公司??化学需氧量测定仪?ＣＯＤ－５７１型?上海仪电科学仪器??消解装置?ＣＯＤ－５７１－１?上海仪电科学仪器??波长色散Ｘ射线荧光光谱仪?Ａｘｉｏ?荷兰帕纳科公司??强力电动搅拌装器?ＧＺ?江苏金怡仪器科技有限公司??红外气体分析仪?Ｇａｓｂｏａｒｄ－３５００?湖北锐意自控系统有限公司??兀素分析仪?ｖａｒｉｏ?ＭＡＣＲＯ?ｃｕｂｅ?德国兀素分析系统公司??２．２．３实验装置??本章烷基化废硫酸与轻烧氧化镁拟固相反应所用的实验装置如图２．１所示。??＝Ｔ?Ｉ??：?ｓ＇、＇??＼?、?Ｉ?ＪＢ?Ｈ??「ｎ?２?Ｖ丨?嘗??．，??〇??＿＿ｊ?１??１?Ｂｅａｋｅｒ?ｆｏｒ?ｌｏａｄｉｎｇ?ｗａｓｔｅ?ｓｕｌｐｈｕｒｉｃ?ａｃｉｄ；?２?Ａｃｉｄ?ｐｕｍｐ；?３?Ｓｔｒｏｎｇ?ｍｉｘｉｎｇ?ｍｏｔｏｒ；?４??Ｔｈｒｅｅ?ｆｌａｓｋｓ；?５?Ｕ－ｔｙｐｅ?ｄｒｙｅｒ；?６?ｇａｓ?ａｂｓｏｒｂｅｒ??图２．１拟固相反应实验装置图??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ａｐｐａｒａｔｕｓ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ｑｕａｓｉ－ｓｏｌｉｄ?ｒｅａｃｔｉｏｎ??１７??
?第２章烷基化废硫酸与轻烧氧化镁拟固相反应工艺研究???式中，ｗＳＨｂＳＣＵ利用率，％；?ｃ〇为烷基化废硫酸中Ｈ２Ｓ０４的浓度，ｍｏｌ／Ｌ；?〇为??待测样的Ｈ２Ｓ０４浓度，ｍｏｌ／Ｌ；?ｈ为实验所用烷基化废硫酸体积，ｍＬ；?为实验??反应所得到的固体样品质量，ｇ；?ｍ２为分析测试所取固体样品质量，ｇ。??（２）?ＭｇＯ利用率：??ｍ，??ｃ，ｘ２５〇ｘ」???＾－ｘｌ〇〇％?．．．?（２．３）??７Ｈ〇?Ｘ?（ｙ０??式中，＞７２为ＭｇＯ利用率，％；?Ｃ２为待测样的Ｍｇ２＋浓度，ｍｏｌ／Ｌ；?＿为实验所用??轻烧氧化镁的质量，ｇ；?＿为实验反应所得到的固体样品质量，ｇ；?为分析测??试所取固体样品质量，ｇ；?为轻烧氧化镁的中Ｍｇ２＋的质量分数，％。??２．３实验结果与讨论??２．３．１实验原料分析??２．３．１．１烷基化废硫酸组成分析??烧基化废硫酸是粘度较大的黑红色液体，成分复杂，其主要组成是硫酸，其??次含有部分的有机物，有机物种类多达几百种，包括烯烃、二烯烃、烷基硫酸酯、??烷基磺酸酯、硫化物等［１８＿２（）］。由于烷基化废硫酸内部会发生缓慢的氧化和聚合反??应，随着时间的推移，其成分和含量会不断发生变化，因此，废酸中有机物组分??是动态的，依据本文研宄思路，把烷基化废硫酸中的有机物作为一类物质进行研??宄，以ＣＯＤ表示其总的组成。烷基化废硫酸外观如图２．２所示，其主要物理性??质和化学成分如表２．３所示。??ＩＪｉｉ??图２．２烧基化废硫酸图??Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?Ｐｉｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ?ｓｐｅｎｔ?ｓｕｌｆｕｒｉｃ?ａｃｉｄ??２１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]烷基化废酸处理技术[J]. 李睿. 当代化工. 2020(02)
[2]25 kt/a废酸再生装置废酸裂解炉的设计[J]. 宋丰来. 工业炉. 2020(01)
[3]硫酸法烷基化工艺技术探讨[J]. 贠莹,高峰,金平,齐慧敏,李睿. 当代化工. 2020(01)
[4]2018年硫酸行业运行情况及2019年展望[J]. 廖康程,李崇. 硫酸工业. 2019(09)
[5]2019年上半年中国硫酸行业运行情况[J]. 廖康程. 硫酸工业. 2019(08)
[6]烷基化废硫酸氧化再生的工艺研究[J]. 张谊彬,吴勇基,樊文星,曾慧,钱藏藏,何开景. 广东化工. 2019(14)
[7]废硫酸回收利用技术探讨[J]. 韩迎春. 化工管理. 2019(21)
[8]15 kt/a废硫酸裂解制酸装置的设计与优化[J]. 赵建鑫,魏兰,江碧清. 硫酸工业. 2019(06)
[9]沸腾炉掺烧烷基化废硫酸技术探讨[J]. 沈粹卿,曹伟伟. 硫酸工业. 2019(03)
[10]WSA硫酸装置工程设计优化[J]. 季开慧,马西功,迟春红. 石油规划设计. 2019(02)
硕士论文
[1]石灰石分解特性及反应动力学研究[D]. 李佳容.中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所) 2019
[2]氧化降解—吸附法处理烷基化废硫酸制备硫酸锰及其废渣资源化利用[D]. 蔡秀楠.广西大学 2018
[3]烷基化废酸制备碱式硫酸镁晶须及其应用性能[D]. 曹小凤.广西大学 2018
[4]疏水性离子液体萃取再生烷基化废酸[D]. 王焕英.华东理工大学 2018
[5]烷基化废酸资源化利用技术研究[D]. 王标.安徽工业大学 2018
[6]中温转化—冷却结晶法制备硫酸镁原理及工艺研究[D]. 牛韩根.中国科学院研究生院(青海盐湖研究所) 2016
[7]芒硝伴生白钠镁矾制碱式硫酸镁晶须及其热分解动力学[D]. 张瑶.内蒙古工业大学 2013
[8]氧化镁脱硫技术的工程应用研究[D]. 陈光富.上海交通大学 2007
[9]热分析中活化能的求解与分析[D]. 左金琼.南京理工大学 2006
本文编号：3518766
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