アルキル化廃酸およびその後の再生システムに関する技術交流

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投稿者が従事しているのは、現在国内で主流となっている硫酸法アルキル化プロセスや、廃酸再利用装置です。長年の生産実務を通じて得た実用的な技術経験を、皆様の専門家の方々と共有し、議論を通じて共に成長していきたく、ここに紹介させていただきます。投稿者は3つの質問を提起しましょう：1、硫酸法アルキル化における冷却剤中のプロパンについて、通常の工程ではこの物質を外部でアルカリ洗浄した後、脱水塔で分離するが、実際の分析によればこの工程は不要である。 2、アルキル化廃酸には大量の液化ガスが混入しており、その含有率は1％～1.5％程度である。多くの企業では回収再利用を行っていないか、または回収用のガスタンクを設置しているが、コストが高額になる。 3、アルキル化廃酸にはイソオクタン、カーボン5、ASO、硫酸エステルなどの有機炭化水素類をはじめとする複雑な成分が含まれており、その含有率は約12％～15％である。そのうちイソオクタンは回収可能な部分だが、各企業では効果的な回収利用が行われていないか、または回収コストが高いようだ。以下、経済計算を行い、実際の経済効果を試算してみます。 一、硫酸法アルキル化廃酸システムの概要
1、アルキル化廃酸とは、アルキル化装置の酸沈殿タンクの底部から排出される、アルキル化反応に必要な酸濃度を維持するための90％～91％の低濃度硫酸である。2、アルキル化廃酸の工程は、廃酸を酸性ガス分離タンクに排出し、その後廃酸ポンプで廃酸再生装置へ送るものである。3、工程バージョンによっては、廃酸をバッファタンクに排出し、その後廃酸ポンプで廃酸再生装置へ送る装置もあります（当社はこの工程を採用しています）。4、アルキル化廃酸の主な成分：硫酸、液化ガス、アルキル化有機炭化水素などで、そのうち液化ガスの含有量は1％～1.5％、アルキル化有機炭化水素の含有量は11％～15％程度である。5、アルキル化廃酸の現在、国内で主流となっている処理法は、廃酸を高温で分解して濃硫酸を再生するものです。二、システムの実際の運用状況分析
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1、アルキル化装置から排出される液化ガスが利用されずに直接バーナーで燃焼させられるのは、物質の損失である。2、アルキル化装置の廃酸に混入したアルキル化油を回収利用せず、分解炉で焼却することは損失である。3、廃酸中のアルキル化有機炭化水素は抽出されずに廃酸と混ざったままであると、持続的に反応して瀝青状の粘性物質が生成され、これにより廃酸再生装置の酸素消費量に変動が生じ、深刻な場合には分解炉の廃酸スプレーノズルが詰まることがある。4、廃酸中のアルキル化有機炭化水素を回収しないと、廃酸再生装置の余熱ボイラーの炉管の目詰まりが悪化する。三、システムの実際の運用における材料損失の分析　材料損失は、気体状の液化ガスの損失とアルキル化油の損失に分けられる。分析データは、2基の反応器で年間20万トンのイソオクタンを生産すると仮定して算出されており、具体的な数値は以下の通りです。1、年間イソオクタン生産量20万トンの場合、硫酸の単位消費量は80～110KG/トンであり、以下の計算では総酸消費量2万トンとして算出しています。2、廃酸液化ガスの含有量は1トンあたり0.01～0.015トン。3、廃酸1トンあたりのアルキル化有機炭化水素量：0.11～0.15トン。4、廃酸に伴う液化ガス量：20000×0.01（0.015）=200（300）トン
5、アルキル化有機炭化水素量：20000×0.11（0.15）=2200（3000）トン

四、システムの技術改良後に回収可能な物質
1、廃酸中の液化ガスの90％を回収できる。2、廃酸中のアルキル化有機炭化水素はイソオクタン、硫酸エステル、ASOなどの成分に分かれ、その中でイソオクタンなどの軽質成分は回収可能であり、回収可能な油分の量はアルキル化有機炭化水素全体の約15％を占める。 範囲　材料の下限・上限・平均値　リサイクル可能率　リサイクル可能量　価格（元）　合計（元）
液化ガス（トン）　200t　300t　250t　90％　225t　2850　641250
アルキル化有機炭化水素（トン）　2200t　3000t　2600t　15％　390t　4350　1696500

五、システムの技術改善コストおよび運用コストの算出
1. 現在のプロセス配管の流れや設備に基づいて改良を行う場合、DN100の視鏡を1つ追加する必要があります。また、一部の曲がり部や配管も必要となります（具体的な数量は協議の上、費用は後日算出されます）。 2、運転：既存の15KWおよび22KWの遠心ポンプ2台を追加で稼働させる。 3、ポンプの増設運転時間：1日約2時間。 4、費用計算：（15+22）×2×333日×0.75元＝18481.5元/年
六、残余利益：641250+1696500-18481.5＝2319268.5元/年
七、以上は初期の試算結果です。装置の運転条件や原料中の不純物の組成が異なるため、アルキル化によって排出される廃酸に含まれる液化ガスや石油製品の量には一定の差が生じます。備考：1. 上記の算出は年間2万トンの廃酸を処理する場合のものです。装置の処理能力が2万トン未満の場合でも、費用は同様の方法で算出されます。石を投じて玉を引き出すつもりです。どうぞ専門家の皆様にもご意見をお聞かせいただき、共に意見交換し、企業の経済的効果を最大限に高める方法について探求しましょう。