专利名称:烷基化废硫酸的一种处理方法
本发明属于化学工程，用于对烷基化废硫酸的处理和利用。
在石油的炼制过程中，浓硫酸作为烃类分子烷基化反应的催化剂。在烷基化反应中，由于部份烃溶解到浓硫酸中以及一部份水的溶入，使得浓硫酸的浓度降低，当浓硫酸的浓度小于85%时，它就失去了催化活性，必须排出。由于烷基化废硫酸对环境有着严重的污染，所以，国内外对烷基化废硫酸的处理和利用都十分重视。
目前，国内外对烷基化废硫酸的处理和利用的主要方法是再生制成硫酸(见《石油化工环境保护》杂志86年第3期43页，题为“烷基化废硫酸综合利用途径的调查”、《Hydrocarbon Processing》1985年9月号，题为“哪种烷基化-HF还是H2SO4？”及苏联杂志《Химня и Технология Топлив и Масел》1982年第5期13页，题为“利用烷基化过程中所产生废硫酸的新方法”)。但是，这种处理利用方法，由于在高温下(1000～1100℃)进行处理，所以能耗高，并且有二次污染产生，成本高。
本发明的目的是要提供一种烷基化废硫酸的处理和利用方法，该方法能以较低的反应温度，较缓和的反应条件，用控制终点的方式将烷基化废硫酸处理为无害的有用物质。
本发明的目的是这样实现的利用氧化还原反应的原理，以烷基化废硫酸作为氧化剂，大分子石油烃类混合物为还原剂，两者接触发生化学反应，生成工业沥青。其过程为首先将烷基化废硫酸进行加热予处理，将其温度加热到70～100℃之间，同时，也将大分子石油烃类混合物加热到250～350℃之间，然后将上述两种物质混合，使其接触发生化学反应，反应温度为180～300℃之间。在反应中，大分子石油烃类混合物中的一些不饱和烃类及稠环芳香烃类起着还原剂作用，烷基化废硫酸起着氧化剂作用，同时，大分子石油烃类混合物带给反应系统足够热量，同样，氧化还原反应也得到足够的热量，使反应温度保持在180～300℃之间;通过搅拌，使得两种物质反复接触发生化学反应，从而使得烷基化废硫酸中的绝大部份硫原子以化合状态结合到烃分子中。反应生成物为工业沥青，反应生成物的温度能自动使多余的水份蒸发掉。当反应物的PH值为6～7时，就认为反应完善，处理完毕，因此，反应属终点控制型。
在整个处理过程中，自始至终都辅入惰性气体进行保护，既起到安全作用，又能使烃分子免受空气中氧气作用而变质。同样保证了烷基化废硫酸在整个处理过程中不和空气接触，避免了发生SO2反应的可能。由于反应自始至终均以液糊状进行，所以，可以免除由于废气的产生而发生污染的可能。
在本方法中，烷基化废硫酸所占的比例为3～25%，大分子石油烃类混合物所占的比例为75～97%(以上均指重量百分比)。烷基化废硫酸的浓度为60～90%，大分子石油烃类混合物的平均分子量必须大于600。大分子石油烃类混合物主要选用的为减压渣油、聚合物塑料等。
在本方法中，通过对烷基化废硫酸加热予处理，从而防止了它与大分子石油烃类混合物接触时发生气化现象。对于不同浓度的烷基化废硫酸的处理，应采用不同的反应温度和比例，并在反应过程中，应持续搅拌反应物。
使用本方法处理烷基化废硫酸不需用特殊的或专用的设备，只用普通常用的化工设备即可。
本发明与现有技术相比具有以下优点1.现有的处理方法必须维持高温(1000～1100℃)，因此，能耗高，而本发明在处理时所需的温度(180～300℃)大大低于它，所以，本发明能耗低。
2.现有的处理方法中，由于反应物的反应是以气相进行，所以有害物质的泄漏是在所难免，它和制造硫酸工业一样，还要配备废气治器装置，而本发明，反应全部在液糊状态下进行，所以，无废气的产生造成二次污染，也不需用治理废气的装置，投资较少。
3.现有的处理方法，由于反应必须控制在1000～1100℃的高温范围之内，因此，控制困难，必须配备辅助设备，投资高，而本发明所需温度低，并且为控制终点式，所以，它便于控制，不需用辅助设备，投资较少。
本发明的具体实施例如下实施例1烷基化废硫酸在反应中所占的比例为5%，其中，含水30%，含硫酸65%，含烃类有机物5%;
大分子石油烃类选用炼油厂的减压渣油，它在反应中所占的比例为95%。
首先将烷基化废硫酸加热予处理到100℃，同时，将减压渣油加热升温至270℃，然后将两者混合，并持续搅拌，使其接触发生化学反应，反应温度维持在190℃～210℃之间，反应时间为3.5小时，在处理过程中，辅入N2气加以保护，最终测得PH值为6.9，反应处理完毕，多余的水份由于生成物的温度使其蒸发掉，最终产物为符合国家标准的＃10建筑沥青。
实施例2烷基化废硫酸在反应中所占的比例为10%，其中，含水20%，含硫酸75%，含烃类有机物5%;
大分子石油烃类选用炼油厂的减压渣油，它在反应中所占的比例为90%。
步骤和过程与实施例1的相同，烷基化废硫酸加热到90℃，减压渣油加热到310℃，反应温度维持在250～260℃之间，反应时间为4小时，辅入N2加以保护，反应处理完毕，测得PH值为6.3，最终产物为符合国家标准的＃10建筑沥青。本实施例为本发明的最佳方案。
实施例3烷基化废硫酸在反应中所占的比例为20%，其中，含水22%，含硫酸70%，含烃类有机物8%。
大分子石油烃类选用炼油厂的减压渣油，它在反应中所占的比例为80%。
步骤和过程与实施例1的相同，烷基化废硫酸加热到75℃，减压渣油加热到340℃，反应温度为190～210℃之间，反应时间为5.5小时，辅入CO2加以保护，反应处理完毕，测得PH值为6.1，最终产物为普通沥青。
注本发明中所使用的比例均为重量百分比。
权利要求
1.烷基化度硫酸的一种处理方法，即把烷基化废硫酸做为氧化剂与大分子石油烃类混合物进行反应，最终生成工业沥青的方法，其特征在于a)、在烷基化废硫酸与大分子石油烃类混合物接触反应前，应将烷基化废硫酸进行加热予处理，加热到70℃～100℃之间，大分子石油烃类混合物加热到250℃～350℃之间。b)、烷基化废硫酸与大分子石油烃类混合物的反应温度为180℃～300℃之间。
2.如权利要求
1所述的方法，其特征在于大分子石油烃类混合物的平均分子量大于600，烷基化废硫酸的浓度为60～90%。
3.如权利要求
1所述的方法，其特征在于整个处理过程中都辅入惰性气体。
4.如权利要求
2所述的方法，其特征在于烷基化废硫酸所占的比例为3～25%(重量)。
5.如权利要求
4所述的方法，其特征在于当烷基化废硫酸的浓度为75%，所占的比例为10%时，处理的效果最佳。
专利摘要
本发明属于化学工程，用于对烷基化废硫酸的处理和利用。本发明的基本原理是利用烷基化废硫酸具有一定的氧化性能，在一定的温度和惰性气体保护的条件下，与大分子石油烃类混合物接触发生化学反应，生成工业沥青。它与现有技术相比，最大的优点是能耗少，无二次污染。
文档编号C10C3/00GK87100790SQ87100790
公开日1988年8月31日 申请日期1987年2月18日
发明者李寿彬 申请人:李寿彬导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan