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裂解炉提纯废硫酸造成炉内高铝砖的损毁原因

添加时间:2023年3月10日  浏览次数:

废硫酸的主要来源,由于硫酸的用途广泛,应用硫酸的行业很多。在硫酸的消费行业中,除废料行业基本不产生废硫酸,其它行业在硫酸应用的同时基本都有废硫酸的产生。:有色金属行业如铜、铅、锌冶炼烟气制酸净化工序一般采用稀酸洗绝热蒸发工艺,这一过程产生大约10%左右的废酸。钛白粉废硫酸来源于钛液水解后的滤液和一洗时产生的洗液,生产1吨钛白粉产生浓度约为20%的废硫酸8吨。钢铁及金属酸洗行业,钢丝成、金属制品等在生产过程中,一般要用18%左右的稀硫酸对表面进行清洗,产生含硫酸亚铁、硫酸铁的废硫酸。石化行业废硫酸主要产生于石油炼制和烷基化油生产。在石油精炼中,要用浓硫酸出去汽油和润滑油中杂质(硫化物和不饱和碳氢化合物)。目前每吨原油精炼平均需要硫酸1.08Kg2016年原油加工量达到5.41亿吨,约消费硫酸60万吨,形成废硫酸约70万吨。

一:裂解炉耐火炉衬损毁原因

此次贵司裂解炉内衬耐火材料维修,我公司委派技术人员进行了现场查看,该裂解炉内衬一直采用的是,铝硅系耐火材料如高铝砖、轻质保温砖、高铝浇注料、刚玉浇注料等含AL2O3的耐火材料进行砌筑与日常维护。现场查看后我公司人员将资料发回技术部门,通过技术部门的分析,总结出,裂解炉内衬耐火材料损毁的原因可归纳如下:

裂解炉

①高铝砖受到废硫酸的氧化性损毁剥落

裂解炉的主要特点是升温快,在日常生产中裂解炉的恒温保持点一般在1200~1300℃之间,在输入热空气和废硫酸液后,在炉内进行氧化性还原造渣,将SO2成分从废硫酸液中还原成气体成份转出,渣排出。此时输入到炉内的热空气中含有一定的OCOCO2等氧化成份,这些成份再对废硫酸热氧化还原的同时也再对高铝砖进行热还原。

经分析认为,在较低温度下<700℃,首先发生了鲍多尔德反应,—氧化碳在高铝砖表面及内部(通过气孔进入)发生分解,造成了沉碳。继而当温度>614℃时,莫来石在碳的还原作用下产生分解,高铝砖经CO侵蚀后,其化学组成中的AL2O3SiO2含量以及矿物组成中的莫来石、刚玉及玻璃相含量,均有所变化。由此可以推断在强氧化气氛下,高铝砖制品中的莫来石发生了分解,生成了刚玉和SiO气体。玻璃相中的SiO2也被部分还原了。还原反应产生的SiO气相的逸出,导致了试样中SiO2含量的减少和AL2O3含量的相对增加,以及莫来石和玻璃相的减少、刚玉相的增加,同时也使得试样的基质部分变得疏松多孔,气孔率略有增大,体积密度略有降低,其反应式如下。

2COCO+C 式(1.1

3AL2O3·2SiO2+2CO3AL2O3+2SiO2+2CO2 式(1.2

3AL2O3·2SiO2+2C3AL2O3+2SiO+2CO 式(1.3

SiO2+COSiO+CO 式(1.4

SiO+COSiO2+C  式(1.5

二:裂解炉维修方案

我公司技术人员在分析后根据现场炉内情况总结采用75磷酸盐高铝浇注料做浇筑法维修,分两种维修方案,第一种小型维修,第二种整体大修。目前目测炉内的耐火层损毁情况比较严重的部位在前墙与后墙,炉顶部有局部一些地方损毁。

在工期紧,赶进度,节约成本、快速的情况下可采用小型维修,我公司提供材料维修,维修部位前墙和后墙,包括烟道部位。其余地方,比如炉顶损坏的部位,我公司可提供材料但不参与维修。这样三个部位的维修成本会比整体大修减少30%。

关键词:废酸裂解炉   高铝砖   耐火浇注料   高铝浇注料   
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