催化裂化装置余热锅炉和酸性气焚烧炉混合烟气经过脱硫和除尘设施净化后SO2质量浓度从2 930 mg /m3 降至12 mg /m3 颗粒物质浓度从200 mg /m3 降至4 mg /m3 满足《石油炼制工业污染物排放标准》( GB 31570—2015) 要求。针对催化裂化混合烟气颗粒物粒径小、SO2浓度高的特点该技术具有工艺流程简单、脱硫除尘效率高、能量利用合理等优势在催化裂化装置烟气治理领域具有良好的应用前景。
催化裂化烟气湿法脱硫治理技术在烟气净化过程中优势明显。催化裂化烟气湿法脱硫和除尘过程按脱硫产物是否回收分为可再生循环吸收法和抛弃法两大类。可再生循环吸收法将脱硫副产物以硫酸、硫磺、硫铵等形式加以回收废水排放量较少、脱硫剂消耗低但工艺流程较为复杂投资较高。抛弃法脱硫得到的物料没有回收价值或者无法回收脱硫过程产生大量废水但其工艺流程简单、投资相对较低在国内应用较多。
催化裂化烟气治理技术在国外已发展多年技术相对成熟。美国Belco公司的EDV 烟气净化工艺、美国Exxon公司的WGS 烟气净化工艺、德国GEA公司的EP-ABSORBER 烟气净化工艺在国内炼油厂应用较多。国外技术烟气净化效果较好但也存在液气比大、压力降较高、需要高额技术引进费等劣势。国内对催化裂化烟气脱硫技术研究起步相对较晚但近年来发展非常迅速主要有两种技术路线。
旋流除尘+ 碱液湿法脱硫工艺: 采用旋流除尘和脱硫系统，便携式测振仪使用碱性溶液作为吸收剂在脱硫塔内通过洗涤达到除尘和脱硫目的。采用湿法除尘和脱硫一体化易导致脱硫溶液颗粒物磨损设备与管道。脱硫后排放废水含高浓度催化剂颗粒物难以治理。
布袋除尘+ 碱液湿法脱硫工艺: 采用先布袋除尘、后氢氧化钠碱液脱硫的技术路线。催化剂颗粒物通过布袋除尘器收集后装袋回收对后端脱硫系统无影响。除尘器布袋为耐高温PM2. 5专用滤料对催化裂化烟气有良好的净化作用。脱硫后排放废水颗粒物含量低无需废水处理设施即可达标排放。
工艺原理
烟气中SO2与水发生如下反应:
SO2 + H2O → H2SO3
H2SO3在短时间内与氢氧化钠溶液发生反应:
H2SO3 + 2NaOH → Na2SO3 + 2H2O
Na2SO3 + H2SO3 → 2NaHSO3
NaHSO3 + NaOH → Na2SO3 + H2O
氧化曝气池通入O2将亚硫酸钠氧化成硫酸钠:
Na2SO3 + 1 /2O2 → Na2SO4
工艺技术特点
0. 5 Mt /a 催化裂化烟气脱硫和除尘装置自投用以来各项脱硫除尘指标正常。“高效布袋除尘+ 碱液湿法脱硫”技术可长周期运转生产同步率100%。脱硫剂溶液可以循环使用节省运行费用、减少脱硫废水排放量不需要设置专门的废水处理设施。烟气颗粒物在烟气脱硫前端过滤降低颗粒物对下游设备影响。烟气颗粒物浓度波动不会对烟气净化系统造成损害也不会影响烟气净化效果。
催化裂化烟气脱硫和除尘装置针对不同温位余热进行合理的安排和利用。余热锅炉进入布袋除尘器前设置烟-水换热器，降低烟气温度、回收烟气热量。除尘器与脱硫塔之间设置烟-烟换热器提高脱硫后气体排放温度降低脱硫塔入口烟气温度有效减少水的汽化损耗。脱硫后排放烟气达到80 ℃以上避免形成烟囱雨。
存在的问题及处理措施
1 烟气温度异常及处理措施
烟气温度异常可分为烟气温度超高和烟气温度偏低两种情况主要会对布袋除尘器产生影响。如果余热锅炉出口烟气温度超出设计参数范围会对除尘器滤袋造成高温损伤。可提高调节烟-水换热器软化水量来降低进布袋除尘器前烟气温度。若烟气温度偏低则可能造成结露、腐蚀等问题。烟气温度较低时烟气将被自动切出净化系统避免对烟气净化设施造成损害。
2 余热锅炉旁路密封
催化裂化装置余热锅炉设有旁路正常运行时旁路烟道挡板关闭。但在实际运行过程由于烟道挡板密封不严，余热锅炉再生烟气窜烟囱导致烟囱烟气排放污染物超标。通过将余热锅炉旁路烟道挡板改为四偏心蝶阀很好地解决了烟气泄漏问题并且回收烟气热量。
采用“高效布袋除尘+ 碱液湿法脱硫”工艺技术可有效降低催化余热锅炉和酸性气焚烧炉烟气SO2和颗粒物浓度满足环保排放要求。烟气脱硫和除尘装置投入运行后每年可减排SO2约2 334 t减排颗粒物约156 t。由于酸性气焚烧炉并入烟气脱硫除尘系统使碱液消耗量较高后期将通过酸性气治理技术对其改进使企业经济效益与生态环境得到协调发展。
欢迎访问
