廢硫酸的主要來源,由于硫酸的用途廣泛,應用硫酸的行業很多。在硫酸的消費行業中,除廢料行業基本不產生廢硫酸,其它行業在硫酸應用的同時基本都有廢硫酸的產生。:有色金屬行業如銅、鉛、鋅冶煉煙氣制酸凈化工序一般采用稀酸洗絕熱蒸發工藝,這一過程產生大約10%左右的廢酸。鈦白粉廢硫酸來源于鈦液水解后的濾液和一洗時產生的洗液,生產1噸鈦白粉產生濃度約為20%的廢硫酸8噸。鋼鐵及金屬酸洗行業,鋼絲成、金屬制品等在生產過程中,一般要用18%左右的稀硫酸對表面進行清洗,產生含硫酸亞鐵、硫酸鐵的廢硫酸。石化行業廢硫酸主要產生于石油煉制和烷基化油生產。在石油精煉中,要用濃硫酸出去汽油和潤滑油中雜質(硫化物和不飽和碳氫化合物)。目前每噸原油精煉平均需要硫酸1.08Kg。2016年原油加工量達到5.41億噸,約消費硫酸60萬噸,形成廢硫酸約70萬噸。
一:裂解爐耐火爐襯損毀原因
此次貴司裂解爐內襯耐火材料維修,我公司委派技術人員進行了現場查看,該裂解爐內襯一直采用的是,鋁硅系耐火材料如高鋁磚、輕質保溫磚、高鋁澆注料、剛玉澆注料等含AL2O3的耐火材料進行砌筑與日常維護。現場查看后我公司人員將資料發回技術部門,通過技術部門的分析,總結出,裂解爐內襯耐火材料損毀的原因可歸納如下:
①高鋁磚受到廢硫酸的氧化性損毀剝落
裂解爐的主要特點是升溫快,在日常生產中裂解爐的恒溫保持點一般在1200℃~1300℃之間,在輸入熱空氣和廢硫酸液后,在爐內進行氧化性還原造渣,將SO2成分從廢硫酸液中還原成氣體成份轉出,渣排出。此時輸入到爐內的熱空氣中含有一定的O、CO、CO2等氧化成份,這些成份再對廢硫酸熱氧化還原的同時也再對高鋁磚進行熱還原。
經分析認為,在較低溫度下<700℃,首先發生了鮑多爾德反應,—氧化碳在高鋁磚表面及內部(通過氣孔進入)發生分解,造成了沉碳。繼而當溫度>614℃時,莫來石在碳的還原作用下產生分解,高鋁磚經CO侵蝕后,其化學組成中的AL2O3和SiO2含量以及礦物組成中的莫來石、剛玉及玻璃相含量,均有所變化。由此可以推斷在強氧化氣氛下,高鋁磚制品中的莫來石發生了分解,生成了剛玉和SiO氣體。玻璃相中的SiO2也被部分還原了。還原反應產生的SiO氣相的逸出,導致了試樣中SiO2含量的減少和AL2O3含量的相對增加,以及莫來石和玻璃相的減少、剛玉相的增加,同時也使得試樣的基質部分變得疏松多孔,氣孔率略有增大,體積密度略有降低,其反應式如下。
2CO→CO+C 式(1.1)
3AL2O3·2SiO2+2CO→3AL2O3+2SiO2+2CO2 式(1.2)
3AL2O3·2SiO2+2C→3AL2O3+2SiO+2CO 式(1.3)
SiO2+CO→SiO+CO 式(1.4)
SiO+CO→SiO2+C 式(1.5)
二:裂解爐維修方案
我公司技術人員在分析后根據現場爐內情況總結采用75磷酸鹽高鋁澆注料做澆筑法維修,分兩種維修方案,第一種小型維修,第二種整體大修。目前目測爐內的耐火層損毀情況比較嚴重的部位在前墻與后墻,爐頂部有局部一些地方損毀。
在工期緊,趕進度,節約成本、快速的情況下可采用小型維修,我公司提供材料維修,維修部位前墻和后墻,包括煙道部位。其余地方,比如爐頂損壞的部位,我公司可提供材料但不參與維修。這樣三個部位的維修成本會比整體大修減少30%。