专利名称：一种无水条件下酸渣综合利用方法
技术领域：
本发明涉及一种无水条件下酸渣综合利用方法，特别是将酸渣处理后用作浙青原料的方法。
背景技术：
润滑油基础油的生产主要采用蜡油加氢精制和硫酸-碱-白土精制(俗称“老三样”)生产工艺。蜡油加氢精制由于其投资高、安全性要求高，大型石化企业应用较多；中小企业依然延用“老三样”硫酸精制办法。“老三样”最让人头疼的是生产过程中产生的粘稠黑色酸渣的处置问题。自六十年代起人们一直在研究酸渣处理应用的方法，特别是在酸渣处理过程中污染环境问题，如何能将酸渣进行处理达到应用要求，同时不对环境造成二次污染一直是行业科技人员研究的课题。酸渣的综合利用主要是用其有机部分，因此目前在酸渣处理过程中首先是脱酸， 主要脱去无机硫酸。脱酸目前采用的方法有两种一是中和法，二是分离法。中和法是使用各种碱性物质，主要是廉价的无机碱来中和。中和过程中需消耗大量的碱，中和后的产物是水溶性硫酸盐，然后将水溶性硫酸盐与有机质进行分离，在分离过程中需消耗大量的水(约需酸渣总量十二倍左右的水)，这此含硫酸盐的水就算达到中性亦会对环境造成污染，同时在整个处理过程中会产生大量的恶臭的二氧化硫气体，恶臭的二氧化硫气体对操作人员身体造成伤害，且对环境造成污染。分离法是让酸渣沉降，沉降后将酸与有机质分离。直接沉降只能分出一小部分硫酸。加适当的水量将酸渣的浓酸略加稀释，然后加热沉降，酸渣能分成二层，上层为有机层， 下层为酸水层。酸水层中的酸浓度在50%左右，进行脱水提浓后可利用，颜色深褐色；有机层为黑色油状物能水洗成中性物质，再加破乳剂使有机相与水相分离，有机质才能进行综合利用。此外，还有一种分离方法是将酸渣放在露天的泥土中，利用大自然的雨雪，将酸渣中的酸洗去。从分离法的过程中可看出其对环境造成的污染依然相当大。酸渣通过以上处理后，根据其质量品质不同可应用于以下几个方面制造道路浙青、土建基础防腐油漆、油粘、混凝土模具脱模油等。还有几种酸渣直接应用方法，如作为烧砖燃料、生产水泥燃料，因其燃烧过程中产生大量二氧化硫和三氧化硫气体排放物，对环境污染都相当大，此方法逐渐被人们放弃。中国专利“一种酸渣综合利用的方法”(专利号CN86101554)中，通过将酸渣雾化与有机物进行反应，用来制作浙青。该技术方案存在的缺点是需要用水对酸渣进行了稀释， 处理过程中存在二次污染的问题。对于酸渣的处理，本发明提供了一种不同于上述雾化的方法。本发明是通过降低反应温度、控制酸渣与减压渣油的重量比，以及恒温搅拌时间，从而使酸渣能够与减压渣油充分反应。同时传导加热可以保证反应温度恒定，也有利于控制反应速度，避免过度反应出现结焦。
发明内容
本发明采用的技术方案是一种无水条件下酸渣综合利用方法，下列步骤在无水条件下进行，(一)将减压渣油与酸渣放入反应釜中，持续搅拌并传导加热至150°C至180°C，传导加热是指传导介质与反应物之间物理隔开，避免直接接触，酸渣与减压渣油的重量百分比和恒温搅拌时间的关系是酸渣与减压渣油的重量百分比小于5%时，恒温搅拌时间在15至20分钟之间；酸渣与减压渣油的重量百分比在5%以上、小于10%时，恒温搅拌时间大于20分钟、小于等于30分钟；酸渣与减压渣油的重量百分比在10%以上、小于20%时，恒温搅拌时间大于30分钟、小于等于40分钟；酸渣与减压渣油的重量百分比在20%以上、小于等于25%时，恒温搅拌时间大于 40分钟、小于等于45分钟;( 二 )在恒温搅拌时间范围内，当不再产生SO3气体时，反应结束，停止加热自然冷却，反应生成物作为浙青的原料。进一步，在上述步骤(一)之前先进行以下步骤将酸渣加热至60_90°C且恒温存放5天时间后，将分解出的硫酸抽出。或者，在上述步骤(一)之前先进行以下步骤将酸渣在常温下存放15天时间，将分解出的硫酸抽出。进一步，上述方案中所述物理隔开是指，反应釜带有夹套管或是隔层。进一步，上述方案中所述传导介质是传导油、蒸汽等。下表是脱酸酸渣(即除去硫酸后的酸渣)与减压渣油对比。表一脱酸酸渣的化学组成与减压渣油的对比
油分％胶质％沥青质％孤岛减压渣油45.246.88.0胜利减压渣油52.745. 71.6酸渣A44.544.015.5酸渣B37.562.5酸渣C67.526.95.9从表一中可看出，脱酸酸渣在化学组成上与这两种原油的减压渣油有某种程度的近似。这两种原油的减压渣油是生产浙青的主要原料，由此可见，酸渣可以作为浙青原料。本技术方案中，保证硫酸被充分反应从而消耗完毕是分解酸渣的关键。反应温度高，反应过快，局部会结焦，结焦部分是不能作浙青原料的。只有在较低温度下平稳反应，才能使反应生成物全部成为合理浙青原料。为此，如何控制反应温度是个难题。本技术方案主要是从以下三方面来解决反应温度的控制问题。一、控制反应物重量比，并不停搅拌均勻。二、控制恒温搅拌时间。恒温搅拌时间即反应时间。反应时间短，硫酸未完全反应，反应时间长，造成过度反应，会造成结焦。当不再产生SO3气体时，反应结束。即使仍有少量SO3气体产生，只要已经临界最大反应时间，视为反应结束，应当停止加热。三、通过传导加热来控制反应温度。本反应是一个放热反应， 当产生大量的反应热时，热量也可以经传导油带出反应釜。此外，反应前将酸渣放置一段时间，也可以有效减少硫酸的含量。
表二 酸渣储存中组成的变化情况
权利要求
1.一种无水条件下酸渣综合利用方法，其特征在于下列步骤在无水条件下进行，(一)将减压渣油与酸渣放入反应釜中，持续搅拌并传导加热至150°c至180°C，传导加热是指传导介质与反应物之间物理隔开，避免直接接触，酸渣与减压渣油的重量百分比和恒温搅拌时间的关系是酸渣与减压渣油的重量百分比小于5%时，恒温搅拌时间在15至20分钟之间；酸渣与减压渣油的重量百分比在5%以上、小于10%时，恒温搅拌时间大于20分钟、小于等于30分钟；酸渣与减压渣油的重量百分比在10%以上、小于20%时，恒温搅拌时间大于30分钟、 小于等于40分钟；酸渣与减压渣油的重量百分比在20%以上、小于等于25%时，恒温搅拌时间大于40分钟、小于等于45分钟；(二)在恒温搅拌时间范围内，当不再产生SO3气体时，反应结束，停止加热自然冷却， 反应生成物作为浙青的原料。
2.一种如权利要求1所述的无水条件下酸渣综合利用方法，其特征在于在步骤(一) 之前先进行以下步骤将酸渣加热至60-90°C且恒温存放5天时间后，将分解出的硫酸抽出。
3.—种如权利要求1所述的无水条件下酸渣综合利用方法，其特征在于在步骤(一) 之前先进行以下步骤将酸渣在常温下存放15天时间，将分解出的硫酸抽出。
4.一种如权利要求1、2或3任一项所述的无水条件下酸渣综合利用方法，其特征在于 所述物理隔开是指，反应釜带有夹套管或是隔层。
5.一种如权利要求1、2或3任一项所述的无水条件下酸渣综合利用方法，其特征在于 所述传导介质是传导油、蒸汽等。
全文摘要
本发明用减压渣油与酸渣进行反应，将酸渣中被硫酸絮凝的胶质、沥青质等从酸渣中释放出来，作为沥青的原料。减压渣油中的含氧化合物、含硫化合物、含氮化合物、烯烃、芳烃等与硫酸反应后的生成物同样可以作为沥青原料。与现有技术相比，本发明酸渣处理过程中不需要用水稀释酸渣，因此不会产生水污染问题，同时反应物最终均转化为沥青原料，是对资源的有效利用。
文档编号B09B3/00GK102151682SQ20101056747
公开日2011年8月17日 申请日期2010年11月23日 优先权日2010年11月23日
发明者刘锦升, 谢建新 申请人:新疆现代石油化工股份有限公司