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催化裂化裝置余熱鍋爐和酸性氣焚燒爐混合煙氣經(jīng)過脫硫和除塵設(shè)施凈化后SO2質(zhì)量濃度從2 930 mg /m3 降至12 mg /m3 ，顆粒物質(zhì)濃度從200 mg /m3 降至4 mg /m3 滿足《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》( GB 31570—2015) 要求。針對催化裂化混合煙氣顆粒物粒徑小、SO2濃度高的特點該技術(shù)具有工藝流程簡單、脫硫除塵效率高、能量利用合理等優(yōu)勢在催化裂化裝置煙氣治理領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
催化裂化煙氣濕法脫硫治理技術(shù)在煙氣凈化過程中優(yōu)勢明顯。催化裂化煙氣濕法脫硫和除塵過程按脫硫產(chǎn)物是否回收分為可再生循環(huán)吸收法和拋棄法兩大類�？稍偕h(huán)吸收法將脫硫副產(chǎn)物以硫酸、硫磺、硫銨等形式加以回收廢水排放量較少、脫硫劑消耗低但工藝流程較為復(fù)雜投資較高。拋棄法脫硫得到的物料沒有回收價值或者無法回收脫硫過程產(chǎn)生大量廢水但其工藝流程簡單、投資相對較低在國內(nèi)應(yīng)用較多。
催化裂化煙氣治理技術(shù)在國外已發(fā)展多年技術(shù)相對成熟。美國Belco公司的EDV 煙氣凈化工藝、美國Exxon公司的WGS 煙氣凈化工藝、德國GEA公司的EP-ABSORBER 煙氣凈化工藝在國內(nèi)煉油廠應(yīng)用較多。國外技術(shù)煙氣凈化效果較好但也存在液氣比大、壓力降較高、需要高額技術(shù)引進(jìn)費等劣勢。國內(nèi)對催化裂化煙氣脫硫技術(shù)研究起步相對較晚但近年來發(fā)展非常迅速，主要有兩種技術(shù)路線。
旋流除塵+ 堿液濕法脫硫工藝: 采用旋流除塵和脫硫系統(tǒng)使用堿性溶液作為吸收劑在脫硫塔內(nèi)通過洗滌達(dá)到除塵和脫硫目的。采用濕法除塵和脫硫一體化易導(dǎo)致脫硫溶液顆粒物磨損設(shè)備與管道。脫硫后排放廢水含高濃度催化劑顆粒物難以治理。
布袋除塵+ 堿液濕法脫硫工藝: 采用先布袋除塵、后氫氧化鈉堿液脫硫的技術(shù)路線。催化劑顆粒物通過布袋除塵器收集后裝袋回收對后端脫硫系統(tǒng)無影響。除塵器布袋為耐高溫PM2. 5專用濾料對催化裂化煙氣有良好的凈化作用。脫硫后排放廢水顆粒物含量低無需廢水處理設(shè)施即可達(dá)標(biāo)排放。
工藝原理
煙氣中SO2與水發(fā)生如下反應(yīng):
SO2 + H2O → H2SO3
H2SO3在短時間內(nèi)與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng):
H2SO3 + 2NaOH → Na2SO3 + 2H2O
Na2SO3 + H2SO3 → 2NaHSO3
NaHSO3 + NaOH → Na2SO3 + H2O
氧化曝氣池通入O2將亞硫酸鈉氧化成硫酸鈉:
Na2SO3 + 1 /2O2 → Na2SO4
工藝技術(shù)特點
0. 5 Mt /a 催化裂化煙氣脫硫和除塵裝置自投用以來各項脫硫除塵指標(biāo)正常�！案咝Р即龎m+ 堿液濕法脫硫”技術(shù)可長周期運轉(zhuǎn)生產(chǎn)同步率100%。脫硫劑溶液可以循環(huán)使用節(jié)省運行費用、減少脫硫廢水排放量不需要設(shè)置專門的廢水處理設(shè)施。煙氣顆粒物在煙氣脫硫前端過濾降低顆粒物對下游設(shè)備影響。煙氣顆粒物濃度波動不會對煙氣凈化系統(tǒng)造成損害也不會影響煙氣凈化效果。
催化裂化煙氣脫硫和除塵裝置針對不同溫位余熱進(jìn)行合理的安排和利用。余熱鍋爐進(jìn)入布袋除塵器前設(shè)置煙-水換熱器降低煙氣溫度、回收煙氣熱量。除塵器與脫硫塔之間設(shè)置煙-煙換熱器提高脫硫后氣體排放溫度降低脫硫塔入口煙氣溫度有效減少水的汽化損耗。脫硫后排放煙氣達(dá)到80 ℃以上避免形成煙囪雨。
存在的問題及處理措施
1 煙氣溫度異常及處理措施
煙氣溫度異�？煞譃闊煔鉁囟瘸吆蜔煔鉁囟绕蛢煞N情況主要會對布袋除塵器產(chǎn)生影響。如果余熱鍋爐出口煙氣溫度超出設(shè)計參數(shù)范圍會對除塵器濾袋造成高溫?fù)p傷。可提高調(diào)節(jié)煙-水換熱器軟化水量來降低進(jìn)布袋除塵器前煙氣溫度。若煙氣溫度偏低則可能造成結(jié)露、腐蝕等問題。煙氣溫度較低時煙氣將被自動切出凈化系統(tǒng)避免對煙氣凈化設(shè)施造成損害。
2 余熱鍋爐旁路密封
催化裂化裝置余熱鍋爐設(shè)有旁路正常運行時旁路煙道擋板關(guān)閉。但在實際運行過程由于煙道擋板密封不嚴(yán)余熱鍋爐再生煙氣竄煙囪導(dǎo)致煙囪煙氣排放污染物超標(biāo)。通過將余熱鍋爐旁路煙道擋板改為四偏心蝶閥很好地解決了煙氣泄漏問題并且回收煙氣熱量。
采用“高效布袋除塵+ 堿液濕法脫硫”工藝技術(shù)可有效降低催化余熱鍋爐和酸性氣焚燒爐煙氣SO2和顆粒物濃度，手持式風(fēng)速儀滿足環(huán)保排放要求。煙氣脫硫和除塵裝置投入運行后每年可減排SO2約2 334 t減排顆粒物約156 t。由于酸性氣焚燒爐并入煙氣脫硫除塵系統(tǒng)使堿液消耗量較高后期將通過酸性氣治理技術(shù)對其改進(jìn)使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)環(huán)境得到協(xié)調(diào)發(fā)展。
