劉乃銘(中國石油天然氣股份有限公司錦西石化分公司,遼寧 葫蘆島 125001)
中國石油天然氣股份有限公司錦西石化分公司催化裝置始建于1987年10月。為滿足集團公司關于煙氣中大氣污染物SO2最高允許排放濃度不超過100mg/Nm3,顆粒物不超過50mg/Nm3的要求,2013年11月建成投產了煙氣脫硫系統,該技術由中國石油工程建設公司引進、為國內首套采用(WGS)煙氣脫硫工藝技術的裝置。投產后取得了良好的除塵脫硫效果。
2.1 工藝流程
洗滌塔主要工藝流程如下:
催化煙氣(205℃)以水平方式進入噴射管內,噴射管上部噴射循環液(58℃),由于液體的抽吸作用,煙氣與循環液在喉徑處劇烈混合,經擴散段后進入彎頭處脫除二氧化硫及固體顆粒物。煙氣與循環液以切線方式進入洗滌塔,氣體先經煙囪塔盤分液,再經分液填料分液后排入大氣。
設置洗滌塔循環泵,將循環液自塔底抽出,送至各噴射管入口,用于增壓催化煙氣,吸收煙氣中的二氧化硫、顆粒物等雜質。泵出口有一小股含固含鹽廢液排至廢液處理系統。
2.2 煙氣脫硫原理
煙氣脫硫系統采用NaOH作為吸收劑,主要因為其簡單易得、便于存儲且生成的硫酸鹽和亞硫酸鹽不易堵塞噴嘴、填料等特點,其主要反應機理如下:
還伴隨著其它反應,如三氧化硫、鹽酸、氫氟酸與氫氧化鈉反應,形成硫酸鈉、氯化鈉等混合物。
吸收塔漿液的pH值通過NaOH注入量來控制,最佳pH值在7.0-7.2。
廢水處理的主要反應為:
循環液自塔底漿液循環泵抽出,送至噴射管入口,將煙氣中的二氧化硫、顆粒物等雜質吸收下來,裝置自2013年11月份至2014年9月均未出現洗滌塔漿液出現大量結塊的現象。但2014年9月初到2014年10月13日期間,煙氣脫硫洗滌塔塔底漿液出現大量結塊現象3次,因堵塞引起漿液泵入口壓差報警7次。煙氣脫硫漿液循環泵入口壓差分別在9月3日,9月24日,10月13日報警,并于當天對泵入口過濾網進行拆解。
煙氣脫硫自2013年11月19日運行至2014年9月3日,共運行258天,并未出現洗滌塔漿液循環泵入口堵塞結塊的現象,而后在運行的過程中發現漿液泵入口壓差報警,有堵塞的現象發生。產生危害如下:
①若在清理備用泵過濾器的過程中,在用泵也發生入口堵塞的情況,將會影響煙氣脫硫正常的裝置運行,嚴重的話會導致煙氣脫硫停車,煙氣直排,影響公司節能減排目標。
②漿液中固體顆粒物增多會照成塔底漿液泵震動,對機泵照成損害
③若大量漿塊堆積在洗滌塔循環液中,會導致漿液去污水處理管線堵塞,導致漿液無法處理和排放,由于漿液中由大量催化劑細粉和水組成,如隨意排放會嚴重影響下水系統及裝置現場環境。
④漿液泵入口堵塞只能及時切換漿液泵,將入口過濾器拆解進行清理。加大員工勞動強度
5.1 針對此次堵塞,車間進行相關溝通和探討,認為主要成分混合鹽及催化劑,就是循環液被蒸干后的成分。結塊部位在噴射管的上部錐段部分,此處為氣、液相交界部位,循環液噴到錐段表面,被熱煙氣烘干,不斷反復,形成較大塊狀鹽,振動脫落進入塔底。需要定期清理或者增加沖洗水線,進行沖洗。
5.2 針對漿液泵入口堵塞的情況,車間積極應對,具體措施如下:
5.3 加大洗滌塔漿液去PUT水量,進而增加洗滌塔補水量,降低洗滌塔漿液中懸浮物的濃度,減少催化劑結塊
5.4 加強對現場機泵的巡檢頻次,若機泵發現異常,及時對其進行處理
5.5 催化反應平穩操作,減少催化劑的磨損,降低催化細粉含量。
通過增大洗滌塔補水量,截止12月底尚未出現,洗滌塔底漿液堵塞的情況發生,實際應用表明,煙氣脫硫漿液結塊現象可以通過加大洗滌塔補水量,調節漿液循環量等工藝手段進行緩解。但若從根本上進行解決仍需加裝噴射器,將塊狀鹽沖洗下來。
[1]潘全旺.FCC濕法煙氣脫硫裝置運行問題及對策[J].煉油技術與工程,2013,43(7):12.
[2]徐寶東.煙氣脫硫工藝手冊[J].化學工業出版社,2012,4.