СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОТРАБОТАННОЙ КИСЛОТЫ ПОСЛЕ АЛКИЛИРОВАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ УКАЗАННОГО СПОСОБА

1. Способ обработки отработанной кислоты после алкилирования, включающий следующие стадии:
стадия I: сжигание восстановительных кислотных газов и отработанной кислоты после алкилирования в атмосфере, содержащей кислород, с получением сернистых хвостовых газов;
стадия II: понижение температуры сернистых хвостовых газов для охлаждения газообразного элементарного вещества серы, содержащегося в сернистых хвостовых газах, до жидкого элементарного вещества серы и выделение из них указанного жидкого элементарного вещества серы; и
стадия III: превращение серосодержащих соединений, содержащихся в газах, полученных на стадии II, в элементарное вещество серу и выделение указанного элементарного вещества серы из газов.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на стадии I восстановительные кислотные газы представляют собой инертные газы, содержащие сероводород.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что, в пересчете на объем, восстановительные кислотные газы содержат 55-80% сероводорода, а остальное составляет азот и/или диоксид углерода; и
где, в пересчете на массу, отработанная кислота содержит 80-95% серной кислоты, 5-20% органических соединений и 0-15% воды.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что на стадии I восстановительные кислотные газы, отработанную кислоту после алкилирования и воздух подают в горелку для сжигания с соотношением входящего потока (0-0,4):1:(1,7-2,1) и при температуре в диапазоне от 900 до 1400°С.
2
2
3
2
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сернистые хвостовые газы содержат HS, SO, SO, пар органической серы, газообразное элементарное вещество серу, СО и пары воды.
2
2
2
3
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что на стадии III SO, HS и органическую серу, которые входят в состав серосодержащих соединений, превращают в элементарное вещество серу, и SO, получаемый при разложении SO, также превращают в элементарное вещество серу.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что сернистые хвостовые газы последовательно пропускают через конденсатор серы и группу конвертеров, соединенную с конденсатором серы;
где конденсатор серы используют для охлаждения газообразного элементарного вещества серы в сернистых хвостовых газах в жидкое элементарное вещество серу; и
где группу конвертеров используют для превращения серосодержащих соединений, содержащихся в газах, выходящих из конденсатора серы, в элементарное вещество серу.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что сернистые хвостовые газы, после охлаждения до температуры от 280 до 380°С, подают в конденсатор серы и охлаждают до температуры от 150 до 170°С.
9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что группа конвертеров содержит:
2
2
3
конвертер первой ступени, который заполнен катализатором, содержащим оксид молибдена и/или оксид никеля в качестве активного компонента, при этом первый слой катализатора для регенерации серы содержит оксид алюминия в качестве активного компонента, и второй слой катализатора для регенерации серы содержит TiO и AlO в качестве активных компонентов и соль железа и/или силикат в качестве добавки; и
вторичный конвертер, который заполнен первым слоем катализатора для регенерации серы,
2
2
2
2
3
2
2
где первый слой катализатора для регенерации серы используют для превращения SO, HS и органической серы, содержащейся в хвостовых газах, в элементарное вещество серу, а второй слой катализатора для регенерации серы используют для превращения SO, HS и органической серы в элементарное вещество серу, а также для разложения SO до SO и O.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что конвертер первой ступени эксплуатируют при температуре в диапазоне от 280 до 320°С, а вторичный конвертер эксплуатируют при температуре в диапазоне от 240 до 260°С.
11. Устройство для осуществления способа обработки отработанной кислоты после алкилирования по п. 1, содержащее:
узел сжигания, содержащий горелку и пистолет-распылитель отработанной кислоты, соединенный с горелкой, где пистолет-распылитель отработанной кислоты имеет распылительную насадку и корпус пистолета, имеющий входное отверстие для отработанной кислоты вдоль первого направления и входное отверстие для воздуха вдоль второго направления, пересекающегося с первым направлением; и
узел выделения серы, расположенный после горелки и соединенный с горелкой,
где указанное устройство выполнено с возможностью сжигания отработанной кислоты в горелке в восстановительной кислотной атмосфере с образованием сернистых хвостовых газов, из которых серу выделяют в форме элементарного вещества серы с помощью узла для выделения серы.
12. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что в верхней части горелки обеспечено входное отверстие для восстановительных кислотных газов.
13. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что внутри корпуса пистолета обеспечен элемент, увеличивающий скорость, расположенный после входного отверстия для отработанной кислоты и входного отверстия для воздуха.
14. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что элемент, увеличивающий скорость, представляет собой турбулизатор.
15. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что турбулизатор содержит направляющую трубку и множество направляющих лопаток, расположенных по окружности на внешней стенке направляющей трубы, и
где множество направляющих лопаток соединены со внутренней стенкой корпуса пистолета.
16. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что множество направляющих лопаток расположены в передней по ходу концевой части направляющей трубы и аксиально выступают за переднюю по ходу концевую часть.
17. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что первое направление относится либо к аксиальному, либо к радиальному направлению корпуса пистолета, а второе направление перпендикулярно первому направлению.
18. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что среди первого направления и второго направления одно из направлений относится к аксиальному направлению корпуса пистолета, а другое означает касательное направление периферической боковой стенки корпуса пистолета.
19. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что боковая стенка горелки выполнена с отверстием и оснащена соединительной трубой, окружающей указанное отверстие, и
где пистолет-распылитель отработанной кислоты герметично вмонтирован в соединительную трубу, при этом распылительная насадка вставлена в указанное отверстие.
20. Устройство по п. 19, отличающееся тем, что соединительная труба содержит внешнюю трубу, соединенную с боковой стенкой горелки, и внутреннюю трубу, отстоящую от боковой стенки горелки,
где концевая по ходу часть внешней трубы герметично соединена с передней концевой частью внутренней трубы, и внутренняя труба соответствует отверстию, и
где внутри внешней трубы обеспечен подвижный самозакрывающийся затворный элемент, который может закрывать внутреннюю трубу, а распылительная насадка проходит через внутреннюю трубу и выталкивает затворный элемент, входя в отверстие.
21. Устройство по п. 20, отличающееся тем, что затворный элемент содержит две симметрично расположенные дверцы, каждая из которых соединена с обратным роликом дверцы, установленным на внешней трубе с помощью соответствующего соединительного стержня.
22. Устройство по п. 21, отличающееся тем, что каждая дверца содержит жесткий главный корпус и гибкий уплотнительный элемент, поддерживаемый главным корпусом.
23. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что узел выделения серы содержит конденсатор серы, соединенный с горелкой, и группу конвертеров, соединенную с конденсатором серы, и
где конденсатор серы выполнен с возможностью охлаждения газообразного элементарного вещества серы в сернистых хвостовых газах до жидкого элементарного вещества серы и выделения указанного жидкого элементарного вещества серы, при этом группа конвертеров выполнена с возможностью превращения серосодержащих соединений, содержащихся в газах, выходящих из конденсатора серы, в элементарное вещество серу и выделения указанного элементарного вещества серы.
24. Устройство по п. 23, отличающееся тем, что группа конвертеров содержит:
конвертер первой ступени, который последовательно заполнен слоем катализатора и распределительным слоем, поддерживающим слой катализатора, где слой катализатора содержит:
защитный слой катализатора, используемый для удаления органических примесей и твердых примесей, не содержащих серы, из хвостовых газов,
2
2
первый слой катализатора для регенерации серы, используемый для превращения SO, HS и органической серы в элементарное вещество серу, и
2
2
3
2
2
второй слой катализатора для регенерации серы, используемый для превращения SO, HS и органической серы в элементарное вещество серу и для разложения SO до SO и O; и
при этом конвертер первой ступени выполнен с возможностью обеспечения последовательного прохождения газов из конденсатора серы через защитный слой катализатора, первый слой катализатора для регенерации серы, второй слой катализатора для регенерации серы и распределительный слой; и
вторичный конвертер, последовательно соединенный с конвертером первой ступени,
где вторичный конвертер последовательно заполнен слоем катализатора, состоящим из первого слоя катализатора для регенерации серы, и распределительным слоем, поддерживающим слой катализатора, и выполненный с возможностью обеспечения последовательного прохождения газов из конвертера первой ступени через первый слой катализатора для регенерации серы и распределительный слой.
2
2
3
25. Устройство по п. 24, отличающееся тем, что активные компоненты защитного слоя катализатора, первого слоя катализатора для регенерации серы и второго слоя катализатора для регенерации серы представляют собой оксид молибдена и/или оксид никеля, оксид алюминия, TiO и AlO с солью железа и/или силикатом в качестве добавки, соответственно, а распределительный слой образован из фарфоровых шариков и металлической сетки, и
где в конвертере первой ступени защитный слой катализатора, первый слой катализатора для регенерации серы и второй слой катализатора для регенерации серы составляют 5-30%, 0-90% и 5-95% по объему слоя катализатора, соответственно.