WSP-Absorber技術(shù)在催化煙氣處理中的應(yīng)用

文增坤，楊 彬，劉 帥

(中海油石化工程有限公司,山東 青島 266101)

WSP-Absorber技術(shù)在催化煙氣處理中的應(yīng)用

文增坤，楊 彬，劉 帥

(中海油石化工程有限公司,山東 青島 266101)

隨著我國工業(yè)化的發(fā)展，霧霾天氣也愈演愈烈，已經(jīng)嚴(yán)重影響國民的生命健康。煉化行業(yè)中，國家出臺的排污標(biāo)準(zhǔn)也愈發(fā)嚴(yán)格。本文針對催化裝置再生煙氣的特點，詳細(xì)介紹WSP-Absorber一體化脫硫除塵新技術(shù)，在工業(yè)中的實際應(yīng)用顯示該技術(shù)能夠取得良好的脫硫除塵效果。

催化裝置；煙氣脫硫除塵；WSP-Absorber

2016年12月，我國迎來入冬以來最持久霧霾天氣，全國多個城市已達(dá)嚴(yán)重污染。研究表明，PM2.5是形成霧霾天氣的主要因素，而有機(jī)碳、硫酸鹽等氣溶膠分別作為一、二次顆粒物在PM2.5中占有巨大的構(gòu)成[1]。因此降低工業(yè)活動中硫氧化物及煙塵的排放，對霧霾的治理、對居民環(huán)境的改善具有積極作用。

1 催化裝置煙氣污染物排放控制標(biāo)準(zhǔn)

2015年4月16日，環(huán)保部發(fā)布了新的《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，標(biāo)準(zhǔn)指出，自2015年7月1日起，新建企業(yè)執(zhí)行新規(guī)定的大氣污染物排放限值，其中催化裂化裝置催化劑再生煙氣的SO2最高排放濃度為100 mg/m3，顆粒物的最高排放濃度為50mg/m3；另外，針對國土開發(fā)密度已經(jīng)較高、環(huán)境承載能力開始減弱，或大氣環(huán)境容量較小，生態(tài)環(huán)境脆弱，容易發(fā)生嚴(yán)重大氣環(huán)境污染問題的地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定執(zhí)行催化煙氣SO2最高排放濃度為50 mg/m3，顆粒物排放濃度為30 mg/m3的特別排放限值。由此看出國家對工業(yè)污染物排放的控制和管理越來越嚴(yán)格。

2 國內(nèi)外催化裝置煙氣脫硫除塵技術(shù)

按脫硫劑的狀態(tài)分，催化裝置煙氣脫硫可分為干法、半干法和濕法三種[2]。濕法脫硫以其較高的脫硫效率、良好的裝置運(yùn)行可靠性、簡單的裝置操作性、較低的投資運(yùn)行成本及可同時脫除SO2和顆粒物等優(yōu)點，成為世界各國主流的脫硫方法，在各種脫硫方法中約占85%。目前國內(nèi)外廣泛應(yīng)用的工業(yè)化的濕法脫硫技術(shù)主要有WGS(Wet Gas Scrubbing)/VSS(Venturi Scrubbering System)技術(shù)、EDV(Electro Dynamic Venturei)技術(shù)和湍沖文丘里技術(shù)。

3 WSP-Absorber新型脫硫除塵一體化技術(shù)在催化裝置中的應(yīng)用

3.1 催化裝置再生煙氣特點

催化裝置再生煙氣與燃煤電廠鍋爐或金屬冶煉廠排放的煙氣相比，有如下特點：

(1)催化煙氣含塵、含SO2及SO3，其中SO2含量比電廠、冶煉廠煙氣要低，形成的硫化物因量少沒有太大利用價值；

(2)催化煙氣中催化劑粉塵含量高，根據(jù)工藝要求，催化裝置需定期“吹灰”，在此期間粉塵含量極高，煙氣含塵波動較大；

(3)煙氣中煙塵粒徑分布較小，經(jīng)過三級或四級旋風(fēng)除塵后，0～5μm 粒徑占75%。

針對上述特點要求脫硫除塵設(shè)施能夠當(dāng)上游來煙氣含塵量極高且粒徑偏小時滿足煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。

3.2 WSP-Absorber脫硫除塵一體化技術(shù)

圖1 WSP-Absorber脫硫除塵技術(shù)示意

WSP-Absorber技術(shù)是德國GEA Bischoff公司開發(fā)的新型濕法煙氣脫硫除塵一體化技術(shù)。如圖1所示，該脫硫除塵系統(tǒng)由二氧化硫吸收部分、靜電除塵部分和煙囪三部分組成。SO2吸收和相當(dāng)部分的顆粒物脫除是在一個開放的、無填料的逆流式洗滌吸收器內(nèi)完成的。煙氣自吸收器噴淋層與漿液池之間的入口進(jìn)入吸收塔，吸收塔入口處加裝有噴嘴組以激冷煙氣，使煙氣在吸收器內(nèi)達(dá)到飽和狀態(tài)。激冷后的煙氣沿垂直方向自下而上通過吸收器，吸收器上部有多層噴淋層構(gòu)成，噴淋層可噴入苛性溶液，煙氣與苛性溶液形成逆流，煙氣中的SO2、SO3和部分大顆粒物在該處被洗滌除去。噴淋層接循環(huán)泵，將塔底漿液池中的漿液抽出并送入噴淋層各噴嘴，吸收液如此循環(huán)往復(fù)。

濕法靜電除塵器與吸收器在同一罩殼內(nèi)，位于洗滌器上部，氣體流經(jīng)除塵管束，放電電極沿每根除塵管軸線懸吊，通過高壓產(chǎn)生的電場使灰塵及懸浮粒子帶電，帶負(fù)電的粒子在收塵電極處被收集，從氣體中分離出來的粒子和冷凝液隨收塵電極上形成的液膜不斷滴入下方的吸收器。

凈化后的煙氣自濕式靜電除塵器進(jìn)入雪佛龍式除塵器，以除去因經(jīng)靜電除塵設(shè)備沖洗而產(chǎn)生的液滴。最后凈化煙氣經(jīng)塔頂煙囪排至大氣。此外，煙囪中段還設(shè)有SO2和煙塵分析儀，以便實時監(jiān)測排放煙氣中二者濃度。

為使排出的廢液COD更低，從吸收器底部池中抽取液體至外部氧化系統(tǒng)氧化，再回流至吸收器池中。外部氧化系統(tǒng)由空氣噴射器和高壓泵等組成，液體被高壓泵輸送至動力噴嘴，通過噴嘴噴射后，液體變成液滴，隨后與噴射空氣充分混合，使溶解在循環(huán)液中的亞硫酸鹽與空氣發(fā)生氧化反應(yīng)。

3.3 WSP-Absorber技術(shù)特點及優(yōu)勢

與傳統(tǒng)脫硫除塵一體化裝置相比，WSP-Absorber具有以下特點：

(1)采用濕式靜電除塵，最大化去除煙塵顆粒。針對催化煙氣含塵量大及粒徑小的特點，采用濕式靜電除塵器，該除塵器可脫除粒徑<1μm的煙塵。且濕式靜電除塵器有運(yùn)行溫度高、除塵率高，技術(shù)成熟，運(yùn)行穩(wěn)定，運(yùn)行費(fèi)用低和運(yùn)行阻力較小等優(yōu)點，能夠最大限度去除煙塵顆粒。

(2)氧化空氣噴射器將循環(huán)漿液氧化，節(jié)省裝置占地面積。傳統(tǒng)的脫硫除塵技術(shù)將循環(huán)漿液排至PTU后通過PTU內(nèi)的氧化罐等措施將廢漿液氧化以降低COD，WSP-Absorber是從吸收器底部池中抽取液體至外部氧化系統(tǒng)氧化，再回流至吸收器池中。外部氧化系統(tǒng)由空氣噴射器和高壓泵等組成，極大的減少了裝置占地面積。

(3)裝置壓降低，無需增設(shè)增加風(fēng)機(jī)或壓力控制系統(tǒng)。WSP-Absorber技術(shù)可控制0.5kPa以下的低壓降，使其對原有余熱鍋爐和風(fēng)機(jī)的影響大大降低。

表1及表2分別為國內(nèi)某煉廠催化裝置應(yīng)用該技術(shù)后某段時期內(nèi)外排煙氣中的SO2和煙塵等指標(biāo)。

表1 脫硫除塵設(shè)施外排煙氣SO2等指標(biāo)

表2 脫硫除塵設(shè)施外排煙氣煙塵指標(biāo)

4 結(jié)論

綜上所述，針對催化裝置再生煙氣的特點，WSP-Absorber技術(shù)因其壓降低、占地面積小、脫硫效率高等優(yōu)點逐漸顯現(xiàn)出其應(yīng)用優(yōu)勢。但仍存在的含鹽污水排放超標(biāo)和受限、新鮮水消耗量大、吸收塔頂部局部腐蝕嚴(yán)重等問題[3]還需進(jìn)行進(jìn)一步研究并予以解決。

[1] 楊新興,馮麗華,尉 鵬.大氣顆粒物PM2.5及其危害[J].前沿科學(xué),2012(1):22-31.

[2] 湯紅年.幾種催化裂化裝置濕法煙氣脫硫技術(shù)淺析[J].煉油技術(shù)與工程,2012,42(3):1-5.

[3] 胡 敏.催化裂化煙氣鈉法脫硫技術(shù)問題分析與對策[J].煉油技術(shù)與工程,2014,44(8):6-12.

(本文文獻(xiàn)格式：文增坤，楊 彬，劉 帥.WSP-Absorber技術(shù)在催化煙氣處理中的應(yīng)用[J].山東化工,2017,46(15):171-172.)

Application of WSP-Absorber Technology for Fuel Gas Treatment in FCC Unit

WenZengkun,YangBin,LiuShuai

(CNOOC Petrochemical Engineering Co.,Ltd.,Qingdao 266101,China)

With the development of China's industrialization,haze has become intensified and seriously affected citizen's live and health. In petrochemical industry,emission standards promulgated by our country are also increasingly stringent. According to the characteristics of the fuel gas of FCC unit,the WSP-Absorber technology,which is a new integrated desulfurization and dust removal technology is introduced in detail. However,the practical application shows that this new technology can achieve good effect of desulfurization and dust removal.

FCC unit;fuel gas desulphurization and dust removal;WSP-Absorber

2017-05-18

文增坤(1986—)，男，山東濰坊人，碩士，助理工程師，主要從事煉油工藝及管道設(shè)計工作。

X701.2

A

1008-021X(2017)15-0171-02