石油催化裂化裝置煙氣污染物治理技術(shù)

紀(jì)洪軍

摘 要：在我國(guó)發(fā)展節(jié)能減排規(guī)劃的過(guò)程中，需要重點(diǎn)解決煙氣污染的問(wèn)題，因?yàn)闊煔馕廴緦?duì)于環(huán)境的破壞是極為嚴(yán)重的，要想實(shí)現(xiàn)環(huán)境的有效治理，這是其中十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，采用催化裂化裝置對(duì)煙氣污染物進(jìn)行治理是當(dāng)前應(yīng)用比較普遍的一種治理技術(shù)，這一技術(shù)已經(jīng)引起了相關(guān)人士的重視，但是在應(yīng)用之前，需要對(duì)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行有效的規(guī)劃，本文主要對(duì)這方面的內(nèi)容展開(kāi)了闡述，并且對(duì)當(dāng)前煙氣脫硫設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的情況進(jìn)行了研究，對(duì)脫硫脫硝除塵技術(shù)進(jìn)行了綜合性的比對(duì)，希望在今后的社會(huì)發(fā)展過(guò)程中，可以全面的對(duì)煙氣污染物進(jìn)行治理，讓環(huán)境變得更加清新。

關(guān)鍵詞：催化裂化裝置；污染源；煙氣污染物治理

隨著社會(huì)的發(fā)展建設(shè)，我國(guó)當(dāng)前對(duì)城市污染問(wèn)題變得愈發(fā)看重，加強(qiáng)節(jié)能減排的建設(shè)是目前工作的重點(diǎn)內(nèi)容，對(duì)于社會(huì)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。在節(jié)能減排實(shí)施的過(guò)程中，尤其是要重視對(duì)煉油企業(yè)的關(guān)注，煉油企業(yè)在當(dāng)前的工作中主要是通過(guò)脫硫除塵的方式降低對(duì)環(huán)境造成的不良污染，在今后的發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)該進(jìn)一步研究催化裂化裝置在煙氣污染物中的治理問(wèn)題，這樣才能起到良好的治理效果。因此，本文主要對(duì)當(dāng)前催化裂化裝置的煙氣污染物排放情況展開(kāi)了探討，并且進(jìn)一步規(guī)范污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)，將煙氣脫硫脫硝除塵技術(shù)展開(kāi)比選，希望可以對(duì)今后的工作帶來(lái)一定的幫助。

1 我國(guó)催化裂化污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

在我國(guó)當(dāng)前的催化裂化污染物排放過(guò)程中，是需要遵循一定標(biāo)準(zhǔn)的，這些標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)施的過(guò)程中主要遵循的是綜合性與行業(yè)性不交叉的原則，也就是說(shuō)各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都具有不同的適用范圍。以在鍋爐大氣污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)為例的，其主要適用的范圍是在65t/h以下的發(fā)電鍋爐以及其他容量的非發(fā)電鍋爐，在火電廠應(yīng)用的大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中，主要是應(yīng)用在65t/h以上的發(fā)電鍋爐中等等。而在煉油廠中，不同省市所執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)有所差異，但是他們都需要滿足對(duì)于大氣污染物的綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，這一標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于顆粒物、二氧化硫等排放情況都具有詳細(xì)的要求，某公司在應(yīng)用催化裂化裝置并且對(duì)其進(jìn)行改造以后，滿足了排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，但是需要重視的問(wèn)題是在當(dāng)前的很多企業(yè)中，因?yàn)楹鲆暳藢?duì)二氧化硫排放指標(biāo)的執(zhí)行，所以催化裂化的效果并不嚴(yán)格，這需要引起反思，并且進(jìn)一步的強(qiáng)化排放標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能保證實(shí)際工作的順利開(kāi)展。

2 催化裂化裝置煙氣污染物治理現(xiàn)狀

采用催化裂化裝置降低硫化物的排放，主要是通過(guò)三個(gè)途徑得以實(shí)現(xiàn)的，首先是要對(duì)催化原料進(jìn)行預(yù)處理，采用蠟油和氫或者是渣油和氫的方式是比較常見(jiàn)的裝置，這樣可以將裝置中原料的含油量加以降低。其次是采用再生煙氣脫硫裝置。第三個(gè)方法是應(yīng)用降硫助劑。在煙氣中的硫化物質(zhì)與原料中的含硫量具有密切的聯(lián)系，如果在原料中含硫量達(dá)到5%以上，并且不足10%，那么在進(jìn)入焦炭狀態(tài)以后，就會(huì)產(chǎn)生硫化物質(zhì)，通常來(lái)說(shuō)，在催化裂化裝置中的含硫量都不超過(guò)0.2%，所以在進(jìn)行優(yōu)化操作的基礎(chǔ)上，就能將煙氣中的含硫量加以進(jìn)一步的控制，保證處于550mg/m3之中。

在煙氣中，硝化物中的主要物質(zhì)是NO，在出現(xiàn)焦炭以后，其中很大一部分原料都集中在其中，并且在經(jīng)過(guò)完全燃燒以后，就會(huì)將焦炭中的10%進(jìn)行轉(zhuǎn)化，最終轉(zhuǎn)化為硝化物，通過(guò)研究可以得出原料中的含氮量與煙氣中含氧量具有密切的關(guān)系，通常情況下，在采用三級(jí)旋風(fēng)分離器以后，就會(huì)對(duì)濃度進(jìn)行一定的控制，將其處在100mg/m3的范圍以內(nèi)。隨著我國(guó)近幾年對(duì)成品油的有效的控制，其質(zhì)量得到了有效的提升，在應(yīng)用催化裂化裝置以后，得到了一定的控制。

3 催化裂化煙氣脫硫技術(shù)

3.1 可再生煙氣脫硫技術(shù)

Labsorb技術(shù)。該技術(shù)為BELCO公司的可再生煙氣脫硫技術(shù)，采用磷酸氫二鈉緩沖溶液作為吸收劑，包括預(yù)洗滌系統(tǒng)、二氧化硫吸收塔、再生蒸發(fā)以及硫酸鈉脫除系統(tǒng)等。高技術(shù)成熟可靠，回收的二氧化硫純度高達(dá)90%～95%，可以作為硫磺回收或硫酸裝置的原料，與EDV工藝相比，該工藝操作費(fèi)用低35%，但投資為EDV工藝的2.4倍。該技術(shù)在意大利某煉廠工業(yè)化，目前應(yīng)用業(yè)績(jī)較少。

RASOC可再生胺法技術(shù)。該技術(shù)采用中國(guó)石化洛陽(yáng)石化工程公司研發(fā)的LAS吸收劑，吸收劑為特殊官能團(tuán)的有機(jī)胺衍生物，具有吸收容量大！再生效果好！蒸發(fā)損失少等特點(diǎn)，在煙氣二氧化硫含量1000-10000mg/Nm3范圍內(nèi)，凈化煙氣SO2含量達(dá)到100-400mg/m3，二氧化硫脫除率達(dá)到92%以上。該技術(shù)副產(chǎn)較高純度的二氧化硫，可以作為硫磺或硫酸裝置的原料，也可以干燥后直接作為產(chǎn)品出廠。采用該工藝的裝置主要由煙氣急冷、吸收、再生、熱穩(wěn)定鹽處理和酸性水中和等系統(tǒng)組成。由于吸收劑循環(huán)使用，基本不消耗吸收劑，但是吸收劑再生需消耗蒸汽；該技術(shù)的防腐要求相對(duì)其他技術(shù)更高，在設(shè)備材料選擇和生產(chǎn)維護(hù)上需要重視；此外SO4-熱穩(wěn)定鹽要時(shí)常去除，防止積累影響脫硫劑的吸收容量，該技術(shù)目前正在工業(yè)化應(yīng)用。

其它技術(shù)：為避免采用NaOH的EDV鈉法煙氣脫硫技術(shù)帶來(lái)的堿耗成本高的問(wèn)題，亦可選擇成本更低的Mg（OH）2作為脫硫劑，但Mg（OH）2比NaOH更難溶，需要妥善應(yīng)對(duì)泵、閥門、管道等設(shè)備的腐蝕結(jié)垢問(wèn)題。此外，國(guó)外一些臨海煉廠，在脫硫要求不甚嚴(yán)格的情況下，選擇帶有弱堿性的海水作為脫硫劑，以降低操作成本。

3.2 催化裂化煙氣脫硝技術(shù)

催化裂化煙氣脫硝技術(shù)主要通過(guò)各種物理化學(xué)過(guò)程使煙氣中的NOx還原為氮?dú)饣蛘哐趸蒒2O5，等去除NOx，主要包括催化脫硝技術(shù)、非催化脫硝技術(shù)和低溫氧化技術(shù)。

催化脫硝技術(shù)（SCR）：該技術(shù)采用氨氣被稀釋到空氣或水蒸氣中，然后注人到煙氣中脫硝。氨與NOx反應(yīng)生成氮?dú)夂退Ｋ么呋瘎┮话闶荰iO2為載體的V2O5/WO3及MoO3等金屬氧化物，該催化劑在300-400℃范圍內(nèi)對(duì)NO轉(zhuǎn)化有很高的活性。SCR的脫硝效率一般在70%-90%，是脫硝效率最高的技術(shù)。該技術(shù)存在投資較高、占地較大、系統(tǒng)復(fù)雜等特點(diǎn)。

相對(duì)于電廠煙氣脫硝，催化裂化煙氣脫硝有一些特殊要求：一是煙氣含催化劑粉塵，二是滿足催化裂化長(zhǎng)周期運(yùn)行要求，三是高粉塵環(huán)境運(yùn)行下保持低壓降，為此，需要精心選擇催化劑類型，確保催化劑耐磨蝕提高使用的可靠性，盡可能大的催化反應(yīng)表面積以實(shí)現(xiàn)高的NO！還原率，合理地裝填和床層設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)低壓降國(guó)外催化裂化煙氣脫硝運(yùn)行較多，國(guó)內(nèi)目前還沒(méi)有工業(yè)應(yīng)用。

結(jié)束語(yǔ)

在今后的社會(huì)發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)此加以一定的重視，尤其是應(yīng)該關(guān)注核心技術(shù)的研發(fā)工作，這樣才能對(duì)成本加以有效的控制，與此同時(shí)，還能起到降低運(yùn)營(yíng)成本的作用，通常情況下，應(yīng)該對(duì)脫硝催化的投資情況控制在30%左右，并且我國(guó)一些催化劑公司也應(yīng)該重視對(duì)相關(guān)催化劑的研發(fā)與推廣，使其能夠應(yīng)用在催化裂化裝置中，對(duì)今后的環(huán)境建設(shè)與保護(hù)做出重要的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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