Technischer Austausch zu alkylierten Abfallssäuren und nachfolgenden Regenerierungssystemen

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Der Betreiber des Unternehmens arbeitet mit den derzeit im Inland gängigen Alkylierungsverfahren – insbesondere dem Schwefelsäure-Alkylierungsverfahren – sowie mit Anlagen zur Wiederverwertung von Abfallsäuren. Im Laufe vieler Jahre der Produktionspraxis habe ich einige praktische technische Erfahrungen gesammelt. Ich möchte diese nun mit Ihnen, den Experten und erfahrenen Kollegen, teilen, um gemeinsam weiterzukommen. Der Threadersteller stellt drei Fragen: 1. Bei der Alkylierung mit Schwefelsäure enthält das Kühlmittel normalerweise Propan. Im üblichen Verfahren wird dieses Material zunächst mit Natronlauge behandelt, bevor es in den Dehydrierungsturm gelangt, um dort getrennt zu werden. Doch nach praktischer Analyse ist dieser Schritt nicht notwendig. 2. In den alkylierten Abfallssäuren ist eine große Menge an Flüssiggas enthalten – der Anteil liegt bei etwa 1–1,5 %. Die meisten Unternehmen recyceln dieses Gas nicht oder nutzen dazu Gasbehälter; dies ist jedoch kostspielig. 3. In den alkylierten Abfallssäuren sind organische Kohlenwasserstoffe enthalten, wie zum Beispiel Isooctan, C5-Komponenten, ASO sowie Sulfate – insgesamt machen diese Stoffe etwa 12–15 % der Masse aus. Isooctan kann wiedergewonnen werden; es scheint jedoch, dass die Unternehmen dies nicht effektiv tun, oder die Kosten für die Wiedergewinnung sind zu hoch. Im Folgenden wird eine wirtschaftliche Kalkulation durchgeführt, um die tatsächlichen wirtschaftlichen Vorteile zu ermitteln. I. Übersicht über das System zur Behandlung von Alkylierungsabfällssäuren mittels Schwefelsäure
1. Die Alkylierungsabfällssäure ist eine Säure mit niedriger Konzentration – 90–91 % –, die aus dem Boden der Säuresedimentationsbehälter in den Alkylierungsanlagen abgeleitet wird. Dadurch wird die für die Alkylierung erforderliche Säurekonzentration gewährleistet. 2. Der Prozess zur Alkylierung von Abfallssäuren besteht darin, die Abfallssäuren in einen Trenntank für saure Gase zu leiten. Anschließend werden sie mit Pumpen zum Gerät zur Regeneration von Abfallssäuren transportiert. 3. Aufgrund unterschiedlicher Prozessversionen leiten einige Anlagen den Abfallsaft in einen Pufferbehälter, von wo aus er anschließend mit einer Pumpe zum Abfallsafterneuerungsgerät gefördert wird (unsere Firma verwendet diesen Prozess). 4. Die Hauptbestandteile der alkylierten Abfallssäuren sind Schwefelsäure, Flüssiggas sowie alkylierte organische Kohlenwasserstoffe. Der Anteil an Flüssiggas beträgt 1%-1,5%, während der Anteil an alkylierten organischen Kohlenwasserstoffen bei etwa 11%-15% liegt. 5. Bei der Behandlung von alkylierten Abfallssäuren ist der derzeit gängige Ansatz im Inland die Hochtemperatur-Zersetzung des Abfallsafts zur Wiedergewinnung konzentrierter Schwefelsäure. II. Analyse des tatsächlichen Betriebszustands des Systems
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1. Die verflüssigte Gasmenge, die aus der Alkylierungsanlage austritt, wird nicht genutzt, sondern direkt in die Flammen geworfen – das stellt einen Materialverlust dar. 2. Das bei der Alkylierungsanlage anfallende Abfall-Säure enthält Alkylierung Öl, das nicht wiederverwertet wird. Dass dieses Öl in den Zerstörungsofen gegeben wird, um dort verbrannt zu werden, stellt einen Verlust dar. 3. Die alkylierten organischen Kohlenwasserstoffe im Abfallsaure sind nicht zu extrahieren. Wenn sie in der Abfallsaure verbleiben, reagieren sie weiter und erzeugen eine zähe Substanz, die ähnlich wie Teer ist. Dies führt zu Schwankungen im Sauerstoffverbrauch der Anlagen zur Aufbereitung von Abfallsäuren. In schweren Fällen kommt es sogar zum Verstopfen der Düsen in den Zerkleinerungsöfen. 4. Die alkylierten organischen Kohlenwasserstoffe in den Abfallssäuren werden nicht zurückgewonnen, was gleichzeitig zur Verstopfung der Rohre im Wärmerückgewinnungskessel der Anlage zur Aufbereitung von Abfallssäuren führt. Drei, Analyse des Materialverlusts bei der tatsächlichen Betriebsweise des Systems: Der Materialverlust lässt sich in Verluste an gasförmigem Flüssiggas sowie in Verluste an alkyliertem Öl einteilen. Die Analyse der Daten erfolgt unter der Annahme, dass beide Reaktoren jährlich 200.000 Tonnen Isooktan produzieren. Die genauen Werte sind wie folgt: 1. Bei einer jährlichen Produktion von 200.000 Tonnen Isooktan beträgt der Verbrauch an Schwefelsäure 80–110 KG pro Tonne. Im Folgenden wird der Gesamtsäureverbrauch mit 20.000 Tonnen angenommen. 2. Der Gehalt an flüssigem Abfallessig pro Tonne beträgt 0,01–0,015 Tonnen. 3. Menge an alkylierten organischen Kohlenwasserstoffen pro Tonne Abfallssäure: 0,11–0,15 Tonnen. 4. Menge an verflüssigtem Gas, das mit dem Abfallsaft mittransportiert wird: 20000 × 0,01 (0,015) = 200 (300) Tonnen
5. Menge an alkylierten organischen Kohlenwasserstoffen: 20000 × 0,11 (0,15) = 2200 (3000) Tonnen

IV. Materialien, die nach technischen Verbesserungen des Systems wiederverwendet werden können:
1. 90 % des verflüssigten Gases im Abfallsaft können wiederverwertet werden. 2. In den Abfallssäuren sind die alkylierten organischen Kohlenwasserstoffe in Komponenten wie Isooctan, Sulfate und ASO unterteilt. Dabei können leichte Komponenten wie Isooctan wiedergewonnen werden. Der Anteil der wieder verwendbaren Öle an den alkylierten organischen Kohlenwasserstoffen beträgt etwa 15%. Bereich: Mindest- und Maximalmengen der Materialien, Durchschnittswert, Rückgewinnungsrate, Menge, die zurückgewonnen werden kann, Preis (Yuan), Gesamtbetrag (Yuan). Flüssiger Gas: 200 t, 300 t, 250 t; Rückgewinnungsrate: 90 %; Menge: 225 t; Preis: 2850 Yuan; Gesamtbetrag: 641250 Yuan. Alkylierte organische Kohlenwasserstoffe: 2200 t, 3000 t, 2600 t; Rückgewinnungsrate: 15 %; Menge: 390 t; Preis: 4350 Yuan; Gesamtbetrag: 1696500 Yuan.

V. Kalkulation der Kosten für technische Verbesserungen sowie Betriebskosten des Systems
1. Aufgrund des aktuellen Prozessablaufs sowie der vorhandenen Anlagen sind weitere Maßnahmen erforderlich. Dazu gehört die Installation eines DN100-Sichtfensters sowie einiger Biegungen und Leitungen (die genaue Anzahl wird noch vereinbart, die Kosten müssen noch kalkuliert werden). 2、Betrieb: Zwei weitere Zentrifugalpumpen mit 15 KW und 22 KW werden in Betrieb genommen. 3、Erhöhte Betriebszeit der Pumpe: Etwa 2 Stunden pro Tag. 4. Kostenermittlung: (15 + 22) × 2 × 333 Tage × 0,75 Yuan = 18.481,5 Yuan/Jahr
6. Übriger Gewinn: 641.250 + 1.696.500 – 18.481,5 = 2.319.268,5 Yuan/Jahr
7. Es handelt sich hier um eine vorläufige Kostenschätzung. Aufgrund unterschiedlicher Betriebsbedingungen sowie unterschiedlicher Verunreinigungen in den Rohstoffen kann die Menge an Flüssiggas und Ölen, die mit dem bei der Alkylierung entstehenden Abfallsaft mitgeliefert wird, variieren. Anmerkung: 1. Die oben angegebenen Berechnungen beziehen sich auf eine jährliche Produktion von 20.000 Tonnen Abfallssäure. Falls die Verarbeitungskapazität der Anlage unter 20.000 Tonnen liegt, werden die Kosten ebenfalls nach der oben beschriebenen Methode berechnet. Um Anregungen zu geben, bitten wir die Experten und Kenner, ihre Meinungen mitzuteilen, damit wir gemeinsam darüber diskutieren können, wie die wirtschaftlichen Ergebnisse des Unternehmens maximiert werden können.