專利名稱：輕苯加工洗滌過程中產(chǎn)生再生酸的凈化方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種再生酸的凈化方法，特別涉及煤化工輕苯加工洗滌過程中產(chǎn)生的再生酸的凈化方法。
背景技術：
再生酸是輕苯在加工洗滌過程中產(chǎn)生的廢酸液，其外觀呈紫褐色，密度1.35～1.45g/cm3，COD達20×104mg/l，組成和質量百分比為硫酸45～50％、有機物5～15％、磺酸5～10％、苯族烴約0.1％。由于再生酸組成極為復雜，除含有大量硫酸外，還含有一些不飽和有機化合物的聚合物、磺酸類化合物以及芳香烴化合物，以酸焦油的形式分布在酸性溶液中，凈化難度相當大，直接排放會造成環(huán)境的嚴重污染，因此，再生酸的凈化是焦化行業(yè)急需解決的一大難題。
雖然國內外作了大量探討和研究工作，至今未開發(fā)出理想的凈化方法。目前主要的凈化方法有吸附法、萃取法、燃燒法、熱聚合法、氧化法等。吸附法所用吸附劑價格昂貴，再生也較困難，故經(jīng)濟性差。直接萃取效果不佳，如果用酚類作萃取劑，容易造成操作環(huán)境惡劣及二次污染等問題。燃燒法是將再生酸送至焙燒爐與硫鐵礦在焚燒爐內同時燃燒，使其轉化為SO2直接制取硫酸，由于制酸系統(tǒng)存在水平衡問題，再生酸處理量十分有限。氧化法是將再生酸用硫酸銨溶液或者純凈水稀釋，過濾除去雜質，再用過氧化氫氧化之，由于過濾較困難，未見其工業(yè)應用。加熱聚合法對設備材質的要求較高，不易于工業(yè)應用推廣。上述方法因為工藝操作復雜、設備投資大、處理費用高、效果不理想等因素，均未廣泛推廣。
少數(shù)焦化廠試圖將再生酸直接送往硫銨工段飽和器系統(tǒng)用于硫酸銨的生產(chǎn)，但是出現(xiàn)飽和器系統(tǒng)硫銨母液鼓泡、焦油澄清條件惡化、硫酸銨結晶變黑而停用。我們研究發(fā)現(xiàn)，由于再生酸中磺酸是一種表面活性劑，它是造成飽和器系統(tǒng)硫銨母液鼓泡、硫酸銨產(chǎn)品質量惡化的主要原因。研究還得出如下結論(1)再生酸與硫銨母液按一定比例混合，可去除大部分焦油，但不能去除再生酸中磺酸。(2)再生酸與硫銨母液按一定比例混合后，再用溶劑進行萃取，只能去除部分磺酸。(3)目前，廢水中磺酸的脫除多采用絡合萃取技術，但直接用于再生酸中磺酸的脫除，則效果較差。因絡合相與凈化酸體系均呈黑色，致使絡合劑無法分離回收，處理費用高昂而不可行。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的是提供一種再生酸的凈化方法，主要解決再生酸的再生利用過程中再生酸與硫銨母液按一定比例混合后，再生酸中的磺酸無法脫除導致絡合相與凈化酸體系均呈黑色，致使絡合劑無法分離回收的技術問題，處理后的再生酸可用于硫酸銨的生產(chǎn)。本發(fā)明的思路是采用溶劑萃取-絡合萃取法，首先將再生酸用硫銨母液或者水進行一定程度的稀釋，利用溶劑萃取脫除大部分焦油及少量磺酸，再利用絡合萃取脫除大部分磺酸，顯著改善凈化酸外觀，易于絡合劑的分離回收，且可重復使用。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案為輕苯加工洗滌過程中產(chǎn)生再生酸的凈化方法，先將再生酸用硫銨工段硫銨母液或者水稀釋，加入溶劑后靜置，油層從酸相中分離出來，形成一次凈化酸與油層兩相，脫除油層，得到一次凈化酸；往一次凈化酸中加入絡合劑和萃取劑后靜置，分成凈化酸與絡合相兩相，脫除含有磺酸類化合物的絡合相，得到凈化酸。
當采用硫銨母液稀釋時先將再生酸用硫銨母液稀釋，稀釋比例為硫銨母液∶再生酸＝1.2～3.6∶1(體積比)，加入溶劑，溶劑的加入量為再生酸∶溶劑＝1∶0.02～0.2(體積比)，靜置12～48小時，油層從酸相中分離出來，形成一次凈化酸與油層兩相；往一次凈化酸中加入絡合劑和萃取劑，絡合劑和萃取劑的加入量為一次凈化酸∶絡合劑∶萃取劑＝1∶0.02～0.18∶0.02～0.15(體積比)，靜置12～48小時，分成凈化酸與絡合相兩相；處理的全過程均是在常溫下進行；所用的硫銨母液可選擇焦化廠硫酸銨生產(chǎn)中的飽和硫銨母液或者不飽和硫銨母液。
當采用水進行稀釋時先將再生酸用水稀釋，稀釋比例為水∶再生酸＝0.9～4.0∶1(體積比)，加入溶劑，溶劑的加入量為再生酸∶溶劑＝1∶0.02～0.2(體積比)，靜置12～48小時，油層從酸相中分離出來，形成一次凈化酸與油層兩相；往一次凈化酸中加入絡合劑和萃取劑，絡合劑和萃取劑的加入量為一次凈化酸∶絡合劑∶萃取劑＝1∶0.02～0.18∶0.02～0.15(體積比)，靜置12～48小時，分成凈化酸與絡合相兩相；處理的全過程均是在常溫下進行的。
上述兩種方法所述油層，靜置12～48小時，分成焦油與溶劑兩相。焦油送往配煤加以回收，溶劑送往焦油加工系統(tǒng)或者作為燃料油外售。
上述兩種方法所述絡合相，加入濃度30％的液堿進行反萃取，液堿加入量為絡合相∶液堿＝1∶0.08～0.28(體積比)，靜置12～48小時，分成絡合萃取劑(絡合劑與萃取劑的混合物)與磺酸鈉溶液兩相?；厥盏慕j合萃取劑可重復使用，磺酸鈉溶液送往配煤加以回收。
上述兩種方法所述溶劑，選自煤化工系列油品，為輕油、萘油、洗油、蒽油或二甲苯殘油中的一種。
上述兩種方法所述絡合劑，選自三烷基叔胺，為三庚胺、三辛胺、三辛基叔胺、三癸基叔胺、三壬胺或三癸胺中的一種。
上述兩種方法所述萃取劑，選自正己醇、正辛醇、正壬醇、煤油或抽余油中的一種。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明先采用溶劑萃取技術，脫除再生酸中大量的有機物。再生酸用硫銨母液或者水稀釋，一方面，有利于再生酸中酸焦油的析出，提高溶劑萃取效率；另一方面，滿足絡合萃取酸度的要求。在用硫銨母液稀釋時，還充分利用了硫銨母液中微量吡啶及酚類有機物的萃取作用。然后采用絡合萃取技術，通過選擇合適的絡合劑與萃取劑來脫除再生酸中大部分磺酸。最后采用絡合劑再生技術，回收的絡合萃取劑可重復使用，大大降低處理費用。
本發(fā)明凈化處理后的凈化酸，外觀呈深紅色，酸度10～30％，色度脫除率在95％以上，磺酸脫除率在80％以上，COD脫除率在80％以上。該凈化酸可以替代硫酸作為原料用于焦化廠硫酸銨的生產(chǎn)，生產(chǎn)出的硫酸銨產(chǎn)品外觀呈白色或淡黃色，無焦油粒子，節(jié)省了硫酸，有效利用再生酸資源，具有向國內焦化廠推廣應用的價值；還可作為鋼材的酸洗液清洗鋼材表面的氧化物。
本發(fā)明的溶劑萃取-絡合萃取法，使再生酸在經(jīng)過凈化之后能夠得以再利用，不僅避免了廢酸液對環(huán)境的嚴重污染，解決了再生酸環(huán)保這一難題，同時可為企業(yè)增加一定的經(jīng)濟效益。該方法工藝簡單，設備投資低，處理費用低，效果理想，易于推廣應用。


附圖為本發(fā)明再生酸凈化流程圖。
具體實施例方式參照附圖，先將再生酸用硫銨母液或者水稀釋，加入溶劑進行萃取，靜置分離出一次凈化酸。往一次凈化酸中加入絡合劑和萃取劑，進行絡合萃取，靜置分離出凈化酸。油層靜置分離出焦油與溶劑；絡合相加液堿進行反萃取，靜置分離出絡合萃取劑和磺酸鈉溶液。絡合萃取劑重復使用，焦油與磺酸鈉溶液送往配煤加以回收，溶劑送往焦油加工系統(tǒng)或者作為燃料油外售。
實施例1先將再生酸用硫銨母液稀釋，稀釋比例為硫銨母液∶再生酸＝3.5∶1(體積比)，加入溶劑，溶劑的加入量為再生酸∶溶劑＝1∶0.18(體積比)，靜置24小時，油層從酸相中分離出來，形成一次凈化酸與油層兩相；往一次凈化酸中加入絡合劑和萃取劑，絡合劑和萃取劑的加入量為一次凈化酸∶絡合劑∶萃取劑＝1∶0.05∶0.03(體積比)，靜置24小時，分成凈化酸與絡合相兩相；處理的全過程均是在常溫下進行。溶劑為輕油，絡合劑為三辛胺，萃取劑為正壬醇。
實施例2先將再生酸用硫銨母液稀釋，稀釋比例為硫銨母液∶再生酸＝1.8∶1(體積比)，加入溶劑，溶劑的加入量為再生酸∶溶劑＝1∶0.12(體積比)，靜置16小時，油層從酸相中分離出來，形成一次凈化酸與油層兩相；往一次凈化酸中加入絡合劑和萃取劑，絡合劑和萃取劑的加入量為一次凈化酸∶絡合劑∶萃取劑＝1∶0.12∶0.08(體積比)，靜置16小時，分成凈化酸與絡合相兩相；處理的全過程均是在常溫下進行。溶劑為洗油，絡合劑為三庚胺，萃取劑為正己醇。
實施例3先將再生酸用水稀釋，稀釋比例為水∶再生酸＝1.2∶1(體積比)，加入溶劑，溶劑的加入量為再生酸∶溶劑＝1∶0.04(體積比)，靜置36小時，油層從酸相中分離出來，形成一次凈化酸與油層兩相；往一次凈化酸中加入絡合劑和萃取劑，絡合劑和萃取劑的加入量為一次凈化酸∶絡合劑∶萃取劑＝1∶0.16∶0.12(體積比)，靜置36小時，分成凈化酸與絡合相兩相；處理的全過程均是在常溫下進行。溶劑為萘油，絡合劑為三癸胺，萃取劑為煤油。
權利要求
1.輕苯加工洗滌過程中產(chǎn)生再生酸的凈化方法，其特征是，先將再生酸用硫銨工段硫銨母液或者水稀釋，加入溶劑后靜置，油層從酸相中分離出來，形成一次凈化酸與油層兩相，脫除油層，得到一次凈化酸；往一次凈化酸中加入絡合劑和萃取劑后靜置，分成凈化酸與絡合相兩相，脫除含有磺酸類化合物的絡合相，得到凈化酸；所述溶劑選自煤化工系列油品，為輕油、萘油、洗油、蒽油或二甲苯殘油中的一種，所述絡合劑選自三烷基叔胺，為三庚胺、三辛胺、三辛基叔胺、三癸基叔胺、三壬胺或三癸胺中的一種，所述萃取劑選自正己醇、正辛醇、正壬醇、煤油或抽余油中的一種。
2.根據(jù)權利要求1所述的輕苯加工洗滌過程中產(chǎn)生再生酸的凈化方法，其特征是，當采用硫銨母液稀釋時，硫銨母液∶再生酸的體積比為＝1.2～3.6∶1，再生酸∶溶劑的體積比為＝1∶0.02～0.2，加入溶劑后靜置12～48小時，凈化酸∶絡合劑∶萃取劑的體積比為＝1∶0.02～0.18∶0.02～0.15，加入絡合劑和萃取劑后靜置12～48小時。
3.根據(jù)權利要求1所述的輕苯加工洗滌過程中產(chǎn)生再生酸的凈化方法，其特征是，當采用水進行稀釋時，硫銨母液∶再生酸的體積比為＝0.9～4.0∶1，再生酸∶溶劑的體積比為＝1∶0.02～0.2，加入溶劑后靜置12～48小時，凈化酸∶絡合劑∶萃取劑的體積比為＝1∶0.02～0.18∶0.02～0.15，加入絡合劑和萃取劑后靜置12～48小時。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的輕苯加工洗滌過程中產(chǎn)生再生酸的凈化方法，其特征是，凈化處理過程在常溫下進行。
5.根據(jù)權利要求1所述的輕苯加工洗滌過程中產(chǎn)生再生酸的凈化方法，其特征是，絡合相加入濃度30％的液堿進行反萃取，液堿加入量為絡合相∶液堿的體積比為＝1∶0.08～0.28，靜置12～48小時，分成絡合劑和萃取劑的混合物與磺酸鈉溶液兩相，回收的絡合劑和萃取劑的混合物重復使用，磺酸鈉溶液送往配煤進行回收。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種再生酸的凈化方法，特別涉及煤化工輕苯加工洗滌過程中產(chǎn)生的再生酸的凈化方法。主要解決再生酸的再生利用過程中再生酸與硫銨母液按一定比例混合后，再生酸中的磺酸無法脫除導致絡合相與凈化酸體系均呈黑色，致使絡合劑無法分離回收的技術問題。本發(fā)明的技術方案為輕苯加工洗滌過程中產(chǎn)生再生酸的凈化方法，先將再生酸用硫銨工段硫銨母液或者水稀釋，加入溶劑后靜置，油層從酸相中分離出來，形成一次凈化酸與油層兩相，脫除油層，得到一次凈化酸；往一次凈化酸中加入絡合劑和萃取劑后靜置，分成凈化酸與絡合相兩相，脫除含有磺酸類化合物的絡合相，得到凈化酸。經(jīng)本發(fā)明凈化后的再生酸可以替代硫酸作為原料用于焦化廠硫酸銨的生產(chǎn)，還可作為鋼材的酸洗液清洗鋼材表面的氧化物。
文檔編號C02F1/26GK101062797SQ20061002619
公開日2007年10月31日 申請日期2006年4月28日 優(yōu)先權日2006年4月28日
發(fā)明者馬德見, 陶蘭芬 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司