[go: up one dir, main page]

RU2755299C1 - Method for processing acid tar - Google Patents

Method for processing acid tar Download PDF

Info

Publication number
RU2755299C1
RU2755299C1 RU2020142903A RU2020142903A RU2755299C1 RU 2755299 C1 RU2755299 C1 RU 2755299C1 RU 2020142903 A RU2020142903 A RU 2020142903A RU 2020142903 A RU2020142903 A RU 2020142903A RU 2755299 C1 RU2755299 C1 RU 2755299C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mineral
waste
sulfuric acid
temperature
neutralization
Prior art date
Application number
RU2020142903A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Николаевич Кузин
Наталия Евгеньевна Кручинина
Елена Валерьевна Костылева
Екатерина Сергеевна Жильцова
Сергей Валерьевич Азопков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени. Д.И. Менделеева (РХТУ им. Д.И. Менделеева)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени. Д.И. Менделеева (РХТУ им. Д.И. Менделеева) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени. Д.И. Менделеева (РХТУ им. Д.И. Менделеева)
Priority to RU2020142903A priority Critical patent/RU2755299C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2755299C1 publication Critical patent/RU2755299C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G17/00Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with acids, acid-forming compounds or acid-containing liquids, e.g. acid sludge
    • C10G17/10Recovery of used refining agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

FIELD: petrochemistry.
SUBSTANCE: invention relates to the field of petrochemistry, in particular to the processing of acid tar, and can be used in the processes of neutralization of waste from petrochemical production. The processing method includes the neutralization of sulfuric acid with mineral neutralizing reagents, the binding of free sulfuric acid into water-soluble compounds and the distillation (annealing) of organic substances from the resulting product at a temperature below the decomposition temperature of the formed sulfates. The task is solved by the method for processing acid tar, including the neutralization of free sulfuric acid contained in them with a mineral neutralizing reagent, followed by the distillation of the organic phase at a temperature of 100-600°С, while apatite concentrate extraction waste, nepheline or alumina production waste, red sludge are used as a mineral neutralizing reagent in an amount of 100-150% of the stoichiometric ratio of mineral neutralizing reagent : free sulfuric acid, and heating is carried out at a temperature of 1-3°С/min.
EFFECT: invention makes it possible to use large-tonnage waste from apatite concentrate (nepheline) extraction processes and alumina production processes (red sludge) as a mineral neutralizing reagent, as well as to obtain commercial coagulants for wastewater treatment processes.
1 cl, 8 ex

Description

Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к переработке кислых гудронов и может быть использовано в процессах обезвреживания отходов нефтехимического производства. Способ переработки включает нейтрализацию серной кислоты минеральными нейтрализующими реагентами, связыванием свободной серной кислоты в водорастворимые соединения и отгонку (отжиг) из полученного продукта органических веществ при температуре ниже температуры разложения образовавшихся сульфатов.The invention relates to the field of petrochemistry, in particular to the processing of acid sludge and can be used in the processes of neutralization of petrochemical production waste. The processing method includes neutralizing sulfuric acid with mineral neutralizing reagents, binding free sulfuric acid to water-soluble compounds and distilling (annealing) organic substances from the resulting product at a temperature below the decomposition temperature of the formed sulfates.

Известны способы переработки кислых гудронов, включающие их смешение с дистиллированной водой и нейтрализацию свободной серной кислоты водным раствором или газообразным аммиаком. Образующийся сульфат аммония (удобрение) осаждают кристаллизацией или выпариванием (Патент РФ №2470986; Пат. США №3013860, 1961).Known methods for processing acid sludge, including mixing them with distilled water and neutralization of free sulfuric acid with an aqueous solution or gaseous ammonia. The resulting ammonium sulfate (fertilizer) is precipitated by crystallization or evaporation (RF Patent No. 2470986; US Pat. No. 3013860, 1961).

Существенным недостатком данных способов является необходимость использования аммиака (цена, высокая токсичность, сложность обращения) и загрязнение товарного сульфата аммония нефтепродуктами.A significant disadvantage of these methods is the need to use ammonia (price, high toxicity, complexity of handling) and contamination of commercial ammonium sulfate with oil products.

Известен способ переработки кислых гудронов в процессе термического крекинга при температуре 200-800°С с последующим выделением фракции моторного и котельного топлива, битумы [Пат. ЧССР №267776, 1990].A known method of processing acid sludge in the process of thermal cracking at a temperature of 200-800 ° C, followed by the allocation of fractions of motor and boiler fuel, bitumen [US Pat. Czechoslovakia No. 267776, 1990].

Основным недостатком данного способа является образованием значительных количестве вредных отходящих газов таких как диоксид серы, обладающих высокой коррозионной активностью, а значит низкий срок службы технологического оборудования.The main disadvantage of this method is the formation of significant amounts of harmful waste gases such as sulfur dioxide, which are highly corrosive, and hence the low service life of the processing equipment.

Известен способ переработки кислого гудрона, включающий предварительный нагрев кислого гудрона до температуры 30-80°С, смешение полученного продукта с составом для нейтрализации на основе гидроокисей или углекислых солей щелочных или щелочноземельных металлов. Процесс нейтрализации ведут в реакторе с механическим перемешиванием при температуре 60-85°С в течение 6-8 ч, с дальнейшим разделением полученного продукта на жидкую и твердую фазы, удаление влаги из жидкой фазы во влагоиспарителе, и откачку жидкой фазы нефтепродукта на склад хранения (Пат. РФ 2183655;).A known method for processing acid sludge, including preheating acid sludge to a temperature of 30-80 ° C, mixing the resulting product with a composition for neutralization based on hydroxides or carbon dioxide salts of alkali or alkaline earth metals. The neutralization process is carried out in a reactor with mechanical stirring at a temperature of 60-85 ° C for 6-8 hours, with further separation of the resulting product into liquid and solid phases, removing moisture from the liquid phase in a moisture evaporator, and pumping out the liquid phase of the oil product to a storage warehouse ( Patent RF 2183655;).

К основным недостаткам данного способа стоит отнести сложность аппаратурной схемы, относительную дороговизну щелочных нейтрализующих реагентов, и длительность процесса.The main disadvantages of this method include the complexity of the hardware circuit, the relative high cost of alkaline neutralizing reagents, and the duration of the process.

Известны способы переработки кислого гудрона путем нейтрализации щелочью, с последующим термоокислением продуктов нейтрализации в битумное вяжущее при температуре 160-190°С, в течение 4-5 часов. Для повышения эффективности процесса отгонки возможна добавка серы в количестве 5-10% масс. (а.с. СССР №617937; Пат. РФ №2289605).Known methods of processing acidic tar by neutralization with alkali, followed by thermal oxidation of the neutralization products into a bitumen binder at a temperature of 160-190 ° C, for 4-5 hours. To increase the efficiency of the stripping process, it is possible to add sulfur in an amount of 5-10% of the mass. (author's certificate of the USSR No. 617937; Patent RF No. 2289605).

Существенными недостатками данных способов является длительность процесса, высокие энергозатратами и высокое содержанием воды в получаемом продуктеSignificant disadvantages of these methods are the duration of the process, high energy consumption and high water content in the resulting product.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототип) является нейтрализации свободной серной кислоты карбонатом кальция, гидроксидом или оксидом кальция (гашеной или негашеной известью) с получением твердого продукта и маслообразной фракции, из которой перегонкой при температуре 100-600°С получают печное топливо [Японская заявка №51-111207, кл. 1889 (C10G 19/00), заявл. 26.03.75, №50-37/149, опубл. 01.10.76, РЖХ, 1978. 4 П 171 П].The closest in technical essence and the achieved result (prototype) is the neutralization of free sulfuric acid with calcium carbonate, hydroxide or calcium oxide (slaked or quicklime) to obtain a solid product and an oily fraction, from which heating oil is obtained by distillation at a temperature of 100-600 ° C [Japanese application No. 51-111207, cl. 1889 (C10G 19/00), app. 03/26/75, No. 50-37 / 149, publ. 01.10.76, RZhKh, 1978. 4 P 171 P].

Основным недостатком способа являются высокие реагентные затраты, необходимость фильтрации твердого продукта. Получаемый гипс сильно загрязнен нефтяными компонентами и не находит практического применения.The main disadvantage of this method is high reagent costs, the need to filter the solid product. The resulting gypsum is heavily contaminated with oil components and does not find practical use.

Основной задачей предлагаемого изобретения является снижение стоимости процесса за счет использования дешевого сырья (минеральные отходы процессов добычи апатитового концентрата или производства глинозема) и получение более ценных продуктов (коагулянтов для очистки сточных вод).The main objective of the present invention is to reduce the cost of the process by using cheap raw materials (mineral waste from the processes of extracting apatite concentrate or the production of alumina) and obtaining more valuable products (coagulants for wastewater treatment).

Поставленная задача решается способом переработки кислых гудронов, включающим нейтрализацию содержащейся в них свободной серной кислоты минеральным нейтрализующим реагентом, с последующей отгонкой органической фазы при температуре 100-600°С, при этом в качестве минерального нейтрализующего реагента используют отходы добычи апатитового концентрата -нефелин или отходы производства глинозема -красный шлам в количестве 100-150% от стехиометрического соотношения минеральный нейтрализующий реагент : свободная серная кислота а нагрев ведут при температуре 1-3°С/ мин.The problem is solved by the method of acid sludge processing, including the neutralization of the free sulfuric acid contained in them with a mineral neutralizing reagent, followed by distillation of the organic phase at a temperature of 100-600 ° C, while the waste of apatite concentrate extraction - nepheline or production waste is used as a mineral neutralizing reagent alumina - red mud in the amount of 100-150% of the stoichiometric ratio of the mineral neutralizing reagent: free sulfuric acid and heating is carried out at a temperature of 1-3 ° C / min.

Сущность предлагаемого способа и достигаемые результаты более наглядно могут быть проиллюстрированы следующими примерамиThe essence of the proposed method and the results achieved can be more clearly illustrated by the following examples

ПРИМЕР 1EXAMPLE 1

В навеску кислого гудрона массой 100 граммов и содержанием свободной серной кислоты 28% масс, вносят нефелин (50% - SiO2, 30% - Al2O3, 20% - (Na,K)О) массой 25 граммов (100% от стехиометрического количества) по реакции.Nepheline (50% - SiO 2 , 30% - Al 2 O 3 , 20% - (Na, K) O) weighing 25 grams (100% of stoichiometric amount) according to the reaction.

(Na,K)2О*Al2O3*2SiO2 + 4 H2SO4→(Na,K)SO4 + Al2(SO4)3 + 2 Si(OH)4 (Na, K) 2 О * Al 2 O 3 * 2SiO 2 + 4 H 2 SO 4 → (Na, K) SO 4 + Al 2 (SO 4 ) 3 + 2 Si (OH) 4

Раствор перемешивают в шнековом реакторе при нагревании до 50-60°С (для увеличения текучести). В процессе перешивания происходит частичная нейтрализация серной кислоты и образование сульфатов алюминия и щелочноземельных металлов, а также кремниевой кислоты. Из полученного продукта при температуре 600°С отгоняют органическую фракцию, при этом нагрев ведут со скоростью 3°С/мин, а оставшийся продукт представляет собой смесь Al2(SO4)3 - 46%; (Na,K)SO4 - 17,5%; SiO2 - 36,5%, который может быть использован в качестве коагулянта для очистки сточных вод (Равич Б.М. и др. Комплексное использование сырья и отходов 1988. - 288 с.).The solution is stirred in a screw reactor while heating to 50-60 ° C (to increase fluidity). During the mixing process, partial neutralization of sulfuric acid occurs and the formation of aluminum and alkaline earth metal sulfates, as well as silicic acid. From the obtained product at a temperature of 600 ° C, the organic fraction is distilled off, while heating is carried out at a rate of 3 ° C / min, and the remaining product is a mixture of Al 2 (SO 4 ) 3 - 46%; (Na, K) SO 4 - 17.5%; SiO 2 - 36.5%, which can be used as a coagulant for wastewater treatment (Ravich BM and others. Integrated use of raw materials and waste 1988. - 288 p.).

ПРИМЕР 2EXAMPLE 2

В навеску кислого гудрона массой 100 граммов и содержанием серной кислоты 28% масс, вносят нефелин (50% - SiO2, 30% - Al2O3, 20% - (Na,K)О) массой 30 граммов (120% от стехиометрического количества) по реакции.Nepheline (50% - SiO 2 , 30% - Al 2 O 3 , 20% - (Na, K) O) weighing 30 grams (120% of stoichiometric quantity) according to the reaction.

(Na,K)2О*Al2O3*2SiO2 + 4 H2SO4→(Na,K)SO4 + Al2(SO4)3 + 2 Si(OH)4 (Na, K) 2 О * Al 2 O 3 * 2SiO 2 + 4 H 2 SO 4 → (Na, K) SO 4 + Al 2 (SO 4 ) 3 + 2 Si (OH) 4

Раствор перемешивают в шнековом реакторе при нагревании до 50-60°С (для увеличения текучести). В процессе перешивания происходит частичная нейтрализация серной кислоты и образование сульфатов алюминия и щелочноземельных металлов, а также кремниевой кислоты. Из полученного продукта при температуре 350°С отгоняют органическую фракцию, при этом нагрев ведут со скоростью 2°С/мин, а оставшийся продукт представляет собой смесь Al2(SO4)3 - 44%; (Na,K)SO4 - 15.5%; SiO2 - 34,5%, непрореагировавший нефелин 6,0%, который может быть использован в качестве коагулянта для очистки сточных вод (Равич Б.М. и др. Комплексное использование сырья и отходов 1988. - 288 с.).The solution is stirred in a screw reactor while heating to 50-60 ° C (to increase fluidity). During the mixing process, partial neutralization of sulfuric acid occurs and the formation of aluminum and alkaline earth metal sulfates, as well as silicic acid. From the obtained product at a temperature of 350 ° C, the organic fraction is distilled off, while heating is carried out at a rate of 2 ° C / min, and the remaining product is a mixture of Al 2 (SO 4 ) 3 - 44%; (Na, K) SO 4 - 15.5%; SiO 2 - 34.5%, unreacted nepheline 6.0%, which can be used as a coagulant for wastewater treatment (Ravich BM et al. Integrated use of raw materials and waste 1988. - 288 p.).

ПРИМЕР 3EXAMPLE 3

В навеску кислого гудрона массой 100 граммов и содержанием серной кислоты 28% масс, вносят нефелин (50% - SiO2, 30% - Al2O3, 20% - (Na,K)O) массой 37,5 граммов (150% от стехиометрического количества) по реакции.Nepheline (50% - SiO 2 , 30% - Al 2 O 3 , 20% - (Na, K) O) weighing 37.5 grams (150% from the stoichiometric amount) according to the reaction.

(Na,K)2О*Al2O3*2SiO2 + 4 H2SO4→(Na,K)SO4 + Al2(SO4)3 + 2 Si(OH)4 (Na, K) 2 О * Al 2 O 3 * 2SiO 2 + 4 H 2 SO 4 → (Na, K) SO 4 + Al 2 (SO 4 ) 3 + 2 Si (OH) 4

Раствор перемешивают в шнековом реакторе при нагревании до 50-60°С (для увеличения текучести). В процессе перешивания происходит частичная нейтрализация серной кислоты и образование сульфатов алюминия и щелочноземельных металлов, а также кремниевой кислоты. Из полученного продукта при температуре 100°С отгоняют органическую фракцию, при этом нагрев ведут со скоростью 1°С/мин, а оставшийся продукт представляет собой смесь Al2(SO4)3 - 41%; (Na,K)SO4 -13.5%; SiO2 - 31,5%, непрореагировавший нефелин 14,0%, который может быть использован в качестве коагулянта для очистки сточных вод (Равич Б.М. и др. Комплексное использование сырья и отходов 1988. - 288 с.).The solution is stirred in a screw reactor while heating to 50-60 ° C (to increase fluidity). During the mixing process, partial neutralization of sulfuric acid occurs and the formation of aluminum and alkaline earth metal sulfates, as well as silicic acid. From the resulting product at a temperature of 100 ° C distilled off the organic fraction, while heating is carried out at a rate of 1 ° C / min, and the remaining product is a mixture of Al 2 (SO 4 ) 3 - 41%; (Na, K) SO 4 -13.5%; SiO 2 - 31.5%, unreacted nepheline 14.0%, which can be used as a coagulant for wastewater treatment (Ravich BM et al. Integrated use of raw materials and waste 1988. - 288 p.).

ПРИМЕР 4EXAMPLE 4

В навеску кислого гудрона массой 100 граммов и содержанием серной кислоты 42% масс, вносят отход производства глинозема - красный шлам (60% Fe2O3, 30% Al2O3; 10% TiO2) массой 20 граммов (100% от стехиометрического количества) по реакции.In a sample of acidic tar weighing 100 grams and a sulfuric acid content of 42% by weight, a waste of alumina production is introduced - red mud (60% Fe 2 O 3 , 30% Al 2 O 3 ; 10% TiO 2 ) weighing 20 grams (100% of stoichiometric quantity) according to the reaction.

Fe2O3 + Al2O3 + TiO2 + 7 H2SO4→Fe2(SO4)3 + Al2(SO4)3 + TiOSO4 + 7 H2OFe 2 O 3 + Al 2 O 3 + TiO 2 + 7 H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + Al 2 (SO 4 ) 3 + TiOSO 4 + 7 H 2 O

Раствор перемешивают в шнековом реакторе при нагревании до 50-60°С (для увеличения текучести). В процессе перешивания происходит частичная нейтрализация серной кислоты и образование сульфатов алюминия и щелочноземельных металлов, а также кремниевой кислоты. Из полученного продукта при температуре 500°С отгоняют органическую фракцию, при этом нагрев ведут со скоростью 3°С/мин, а оставшийся продукт представляет собой смесь Al2(SO4)3 - 37,1%; Fe2(SO4)3 - 55,4%; TiOSO4 - 7,5%, который может быть использован в качестве коагулянта для очистки сточных вод (Равич Б.М. и др. Комплексное использование сырья и отходов 1988. - 288 с.).The solution is stirred in a screw reactor while heating to 50-60 ° C (to increase fluidity). During the mixing process, partial neutralization of sulfuric acid occurs and the formation of aluminum and alkaline earth metal sulfates, as well as silicic acid. The organic fraction is distilled off from the obtained product at a temperature of 500 ° C, while heating is carried out at a rate of 3 ° C / min, and the remaining product is a mixture of Al 2 (SO 4 ) 3 - 37.1%; Fe 2 (SO 4 ) 3 - 55.4%; TiOSO 4 - 7.5%, which can be used as a coagulant for wastewater treatment (Ravich BM et al. Integrated use of raw materials and waste 1988. - 288 p.).

ПРИМЕР 5EXAMPLE 5

В навеску кислого гудрона массой 100 граммов и содержанием серной кислоты 42% масс, вносят отход производства глинозема - красный шлам (60% Fe2O3, 30% Al2O3; 10% TiO2) массой 22 грамма (110 % от стехиометрического количества) по реакции.In a sample of acidic tar weighing 100 grams and a sulfuric acid content of 42% by weight, a waste of alumina production is introduced - red mud (60% Fe 2 O 3 , 30% Al 2 O 3 ; 10% TiO 2 ) weighing 22 grams (110% of stoichiometric quantity) according to the reaction.

Fe2O3 + Al2O3 + TiO2 + 7 H2SO4→Fe2(SO4)3 + Al2(SO4)3 + TiOSO4 + 7 H2OFe 2 O 3 + Al 2 O 3 + TiO 2 + 7 H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + Al 2 (SO 4 ) 3 + TiOSO 4 + 7 H 2 O

Раствор перемешивают в шнековом реакторе при нагревании до 50-60°С (для увеличения текучести). В процессе перешивания происходит частичная нейтрализация серной кислоты и образование сульфатов алюминия и щелочноземельных металлов, а также кремниевой кислоты. Из полученного продукта при температуре 600°С отгоняют органическую фракцию, при этом нагрев ведут со скоростью 2°С/мин, а оставшийся продукт представляет собой смесь Al2(SO4)3 - 36,5%; Fe2(SO4)3 - 55,0%; TiOSO4 - 7,4%, непрореагировавший красный шлам - 1,1% который может быть использован в качестве коагулянта для очистки сточных вод (Равич Б.М. и др. Комплексное использование сырья и отходов 1988. - 288 с.).The solution is stirred in a screw reactor while heating to 50-60 ° C (to increase fluidity). During the mixing process, partial neutralization of sulfuric acid occurs and the formation of aluminum and alkaline earth metal sulfates, as well as silicic acid. From the obtained product at a temperature of 600 ° C, the organic fraction is distilled off, while heating is carried out at a rate of 2 ° C / min, and the remaining product is a mixture of Al 2 (SO 4 ) 3 - 36.5%; Fe 2 (SO 4 ) 3 - 55.0%; TiOSO 4 - 7.4%, unreacted red mud - 1.1%, which can be used as a coagulant for wastewater treatment (Ravich BM et al. Complex use of raw materials and waste 1988. - 288 p.).

ПРИМЕР 6EXAMPLE 6

В навеску кислого гудрона массой 100 граммов и содержанием серной кислоты 42% масс, вносят отход производства глинозема - красный шлам (60% Fe2O3, 30% Al2O3; 10% TiO2) массой 30 грамм (150% от стехиометрического количества) по реакции.In a sample of acidic tar weighing 100 grams and a sulfuric acid content of 42% by weight, a waste of alumina production is introduced - red mud (60% Fe 2 O 3 , 30% Al 2 O 3 ; 10% TiO 2 ) weighing 30 grams (150% of stoichiometric quantity) according to the reaction.

Fe2O3 + Al2O3 + TiO2 + 7 H2SO4→Fe2(SO4)3 + Al2(SO4)3 + TiOSO4 + 7 H2OFe 2 O 3 + Al 2 O 3 + TiO 2 + 7 H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + Al 2 (SO 4 ) 3 + TiOSO 4 + 7 H 2 O

Раствор перемешивают в шнековом реакторе при нагревании до 50-60°С (для увеличения текучести). В процессе перешивания происходит частичная нейтрализация серной кислоты и образование сульфатов алюминия и щелочноземельных металлов, а также кремниевой кислоты. Из полученного продукта при температуре 300°С отгоняют органическую фракцию, при этом нагрев ведут со скоростью 1°С/мин, а оставшийся продукт представляет собой смесь Al2(SO4)3 - 31,5%; Fe2(SO4)3 - 52,0%; TiOSO4 - 8,4%, непрореагировавший красный шлам - 7,1% который может быть использован в качестве коагулянта для очистки сточных вод (Равич Б.М. и др. Комплексное использование сырья и отходов 1988. - 288 с.).The solution is stirred in a screw reactor while heating to 50-60 ° C (to increase fluidity). During the mixing process, partial neutralization of sulfuric acid occurs and the formation of aluminum and alkaline earth metal sulfates, as well as silicic acid. From the resulting product at a temperature of 300 ° C distilled off the organic fraction, while heating is carried out at a rate of 1 ° C / min, and the remaining product is a mixture of Al 2 (SO 4 ) 3 - 31.5%; Fe 2 (SO 4 ) 3 - 52.0%; TiOSO 4 - 8.4%, unreacted red mud - 7.1%, which can be used as a coagulant for wastewater treatment (Ravich BM et al. Complex use of raw materials and waste 1988. - 288 p.).

ПРИМЕР 7EXAMPLE 7

В навеску кислого гудрона массой 100 граммов и содержанием серной кислоты 42% масс, вносят отход производства глинозема - красный шлам (60% Fe2O3, 30% Al2O3; 10% TiO2) массой 25 грамм (125% от стехиометрического количества) по реакции.In a sample of acidic tar weighing 100 grams and a sulfuric acid content of 42% by weight, a waste of alumina production is introduced - red mud (60% Fe 2 O 3 , 30% Al 2 O 3 ; 10% TiO 2 ) weighing 25 grams (125% of stoichiometric quantity) according to the reaction.

Fe2O3 + Al2O3 + TiO2 + 7 H2SO4→Fe2(SO4)3 + Al2(SO4)3 + TiOSO4 + 7 H2OFe 2 O 3 + Al 2 O 3 + TiO 2 + 7 H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + Al 2 (SO 4 ) 3 + TiOSO 4 + 7 H 2 O

Раствор перемешивают в шнековом реакторе при нагревании до 50-60°С (для увеличения текучести). В процессе перешивания происходит частичная нейтрализация серной кислоты и образование сульфатов алюминия и щелочноземельных металлов, а также кремниевой кислоты. Из полученного продукта при температуре 100°С отгоняют органическую фракцию, при этом нагрев ведут со скоростью 1°С/мин, а оставшийся продукт представляет собой смесь Al2(SO4)3 - 30,5%; Fe2(SO4)3 - 51,0%; TiOSO4 - 1,9%, непрореагировавший красный шлам - 16,6% который может быть использован в качестве коагулянта для очистки сточных вод (Равич Б.М. и др. Комплексное использование сырья и отходов 1988. - 288 с.).The solution is stirred in a screw reactor while heating to 50-60 ° C (to increase fluidity). During the mixing process, partial neutralization of sulfuric acid occurs and the formation of aluminum and alkaline earth metal sulfates, as well as silicic acid. From the resulting product at a temperature of 100 ° C distilled off the organic fraction, while heating is carried out at a rate of 1 ° C / min, and the remaining product is a mixture of Al 2 (SO 4 ) 3 - 30.5%; Fe 2 (SO 4 ) 3 - 51.0%; TiOSO 4 - 1.9%, unreacted red mud - 16.6%, which can be used as a coagulant for wastewater treatment (Ravich BM et al. Integrated use of raw materials and waste 1988. - 288 p.).

ПРИМЕР 8EXAMPLE 8

Навески образцов массой 10 граммов полученных в примерах 1-6 растворяют в 100 мл воды и используют в качестве коагулянта в количестве 5 мл на литр для очистки сточной воды от взвешенных веществ. Исходное содержание взвешенных веществ -129 мг/л. Содержание взвешенных веществ после очистки с использованием образцов:Samples weighing 10 grams obtained in examples 1-6 are dissolved in 100 ml of water and used as a coagulant in an amount of 5 ml per liter to purify waste water from suspended solids. The initial content of suspended solids is 129 mg / l. Suspended solids content after cleaning using samples:

Figure 00000001
Figure 00000001

Как видно из представленных примеров к основным достоинствам предлагаемого способа следует отнести использование в качестве минерального нейтрализующего реагента дешевого крупнотоннажного техногенного сырья отходов добычи апатитового концентрата (нефелина) и отходов производства глинозема (красный шлам), при этом данные вещества являются отходами и имеют минимальную стоимость (в 3-5 раз дешевле гидроксида/оксида кальция), а также возможностью получение реагентов для очистки сточной воды (рыночная цена в 2-3 раза выше стоимости гипса получаемого по прототипу)As can be seen from the presented examples, the main advantages of the proposed method include the use of a cheap large-tonnage technogenic raw material as a mineral neutralizing reagent of apatite concentrate mining waste (nepheline) and alumina production waste (red mud), while these substances are waste and have a minimum cost (in 3-5 times cheaper than calcium hydroxide / oxide), as well as the possibility of obtaining reagents for wastewater treatment (market price is 2-3 times higher than the cost of gypsum obtained from the prototype)

Claims (1)

Способ переработки кислых гудронов, включающий нейтрализацию содержащейся в них свободной серной кислоты минеральным нейтрализующим реагентом, с последующей отгонкой органической фазы при температуре 100-600°С, отличающийся тем, что в качестве минерального нейтрализующего реагента используют отходы добычи апатитового концентрата - нефелин или отходы производства глинозема - красный шлам в количестве 100-150% от стехиометрического соотношения минеральный нейтрализующий реагент : свободная серная кислота а нагрев ведут при температуре 1-3°С /мин.A method for processing acid sludge, including neutralizing the free sulfuric acid contained in them with a mineral neutralizing reagent, followed by distilling off the organic phase at a temperature of 100-600 ° C, characterized in that as a mineral neutralizing reagent, apatite concentrate mining waste is used - nepheline or alumina production waste - red mud in the amount of 100-150% of the stoichiometric ratio of the mineral neutralizing reagent: free sulfuric acid and heating is carried out at a temperature of 1-3 ° C / min.
RU2020142903A 2020-12-24 2020-12-24 Method for processing acid tar RU2755299C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020142903A RU2755299C1 (en) 2020-12-24 2020-12-24 Method for processing acid tar

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020142903A RU2755299C1 (en) 2020-12-24 2020-12-24 Method for processing acid tar

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2755299C1 true RU2755299C1 (en) 2021-09-15

Family

ID=77745551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020142903A RU2755299C1 (en) 2020-12-24 2020-12-24 Method for processing acid tar

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2755299C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3013860A (en) * 1958-09-22 1961-12-19 Union Oil Co Manufacture of ammonium sulfate from sulfuric acid sludge
JPS51111207A (en) * 1975-03-26 1976-10-01 Atsuzo Kawasaki Process for obtaining fuel oil from viscous sulfuric acid sludge forme d in the sulfuric acid washing procedure at the petroleum refinery
RU2102323C1 (en) * 1996-01-09 1998-01-20 Орловский государственный технический университет Method for producing aluminium-containing coagulant
RU2183655C1 (en) * 2001-01-10 2002-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "РИНА" Method of acid tars processing
RU2186086C1 (en) * 2001-03-05 2002-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "РИНА" Method of acid tars processing
RU2289605C1 (en) * 2005-12-15 2006-12-20 Ярославский государственный технический университет Method of reprocessing of the acidic goudron

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3013860A (en) * 1958-09-22 1961-12-19 Union Oil Co Manufacture of ammonium sulfate from sulfuric acid sludge
JPS51111207A (en) * 1975-03-26 1976-10-01 Atsuzo Kawasaki Process for obtaining fuel oil from viscous sulfuric acid sludge forme d in the sulfuric acid washing procedure at the petroleum refinery
RU2102323C1 (en) * 1996-01-09 1998-01-20 Орловский государственный технический университет Method for producing aluminium-containing coagulant
RU2183655C1 (en) * 2001-01-10 2002-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "РИНА" Method of acid tars processing
RU2186086C1 (en) * 2001-03-05 2002-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "РИНА" Method of acid tars processing
RU2289605C1 (en) * 2005-12-15 2006-12-20 Ярославский государственный технический университет Method of reprocessing of the acidic goudron

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2554136C2 (en) Method of producing alumina
US6627085B2 (en) Treatment of brine to remove metals and silicon therefrom
RU2388693C2 (en) Method of obtaining alumosilicon flocculant-coagulant and water purification method using said flocculant-coagulant
RU2755299C1 (en) Method for processing acid tar
KR101101333B1 (en) Wastewater treatment agent
RU2544725C1 (en) Method for acid treatment of red mud
CN1055552A (en) Remove metal in the hydrocarbon feed with the salt of sulfuric acid and it
RU2479493C2 (en) Method of treating waste water
RU2479492C2 (en) Method of treating waste water
RU2720790C1 (en) Method of producing complex aluminium-containing coagulant
RU2850613C1 (en) Method for obtaining iron-containing coagulant from pyrite slag
RU2605741C1 (en) Method of processing tungsten concentrates
KR20030011313A (en) Method For Treating and Upgrading Effluents Containing Metallic Sulphates Using an Ammonia Addition Step
RU2558122C1 (en) Method of obtaining mixed coagulant from mineral raw material
JPS643549B2 (en)
Naimov et al. Physico-chemical and technological aspects of processing kaolin clays of chashmasang deposit by sulfatization method
JP2016209861A (en) Method for cleaning cadmium-containing water solution
RU2198842C2 (en) Method of magnesium oxide producing
CN1243072C (en) Method for recovering clean oil from heavy dirty oil
RU2592596C2 (en) Method or cleaning solutions from selenium and arsenic
CN105565349A (en) Recycling method for leaf filter residues in aluminum oxide production
RU2847090C1 (en) Method of producing aluminium hydroxide from coal beneficiation wastes
RU2166530C1 (en) Method of purifying hydrocarbon materials to remove sulfur compounds
CN118458915A (en) Process for removing aluminum waste in wastewater
RU2572327C2 (en) Method for purification of copper-containing sewage waters of acrylic acid production (versions)