催化裂解裝置煙氣脫硫技術方案探索

李家鑫（中海油東方石化有限責任公司，海南 東方572600）

現階段，我國空氣質量問題越發嚴峻，引起了社會各界對環境保護更高的重視。工業生產所產生的廢氣、廢水、廢料等物質對空氣、水質、土質等多方面造成的破壞極大，加強對工業生產廢棄物排放污染的控制是環境保護中的重中之重。歷年來，我國工業生產中所排放的氮氧化物、硫氧化物等排放物不僅會直接導致酸雨、氣候變暖等環境問題的出現，還會對我國經濟發展造成嚴重的阻礙。為了降低工業生產對環境的污染與破壞，也為了保障我國社會經濟的健康持續發展，必須加強對工業生產中硫氧化物等有害氣體的排放標準控制。

1 催化裂解裝置中煙氣脫硫常用技術簡述

按照吸收劑類型、脫硫產物的形態、脫硫操作方式的區別可將煙氣脫硫技術分為干法、半干法、濕法三種工藝，除此以外，還有比較常用的鎂法煙氣脫硫技術，其中，濕法是應用最為廣泛的脫硫技術，根據脫硫副產物的回收性又可將濕法脫硫技術分為再生濕法脫硫技術與非再生濕法脫硫技術。

1.1 干法煙氣脫硫技術

干法煙氣脫硫技術不需要加水，通過利用干粉吸收劑、顆粒吸收劑實現對煙氣中的二氧化硫氣體的吸收，并將其轉換為硫化物、脫硫渣，吸收劑在吸收過程中以及吸收完成后都不會有液體產物出現，始終保持干態，不會產生廢水，因此對環境的污染較小。具有設備需求不高、成本低、操作簡單、硫化產物易處理等優點，適用于水資源缺乏地區，但它具有脫硫效率低的缺點，且設備穩定性較低使用壽命不長。

1.2 半干法煙氣脫硫技術

半干法綜合了干法與濕法兩種脫硫技術的優點，脫硫劑在濕態下進行脫硫，而脫硫后的產物呈干態。它綜合了濕法脫硫效率高、反應速度快以及干法無廢水廢酸排放、產物易處理等優點。但具有脫硫劑利用度不高、綜合效率偏低、脫硫產物為混合物且吸附反應不足、耗時長等缺點，所以需要消耗更多的吸附劑。

1.3 濕法煙氣脫硫技術

濕法煙氣脫硫技術是一種更先進的脫硫技術，是利用液體實現對煙氣中的二氧化硫的吸收，能夠有效去除二氧化硫，還能夠實現粉塵去除。不受催化裂解裝置的不斷升級、進料情況、排放標準變化等方面的影響，具有較強的靈活性與適應性。因此，相較于干法和半干法脫硫技術，它更加成熟，應用也更加廣泛，這也決定了它的高脫硫率，在眾多脫硫技術中，始終占據主要地位。但它的脫硫產物為液體或淤渣，處理難度較大，同時成本消耗也更高，更適用于大型的企業。根據濕法煙氣脫硫技術脫離產物的回收性將其分為再生法與非再生法。

非再生法脫硫的產物不具備再利用價值，或者無法進行回收再利用，因此只能排放，而再生法脫硫的產物還可以通過硫酸、硫磺等形式進行回收利用。但再生法并不適用于任何情況，需要根據煙氣中二氧化硫的濃度來判斷使用哪種方法更為經濟，當煙氣中二氧化硫的濃度低于臨界點時，使用非再生法經濟性更高，當煙氣中二氧化硫濃度在臨界點之上時，再生法的經濟性更高，能夠有效控制裝置運行成本。

2 濕法煙氣脫硫技術方案探索

由上文可知，濕法煙氣脫硫技術是使用最為廣泛、技術最為成熟、脫硫效果最好的技術，因此，下文將詳細分析濕法煙氣脫硫技術方案，對非再生法與再生法中的常用脫硫技術進行對比分析。

2.1 非再生濕法煙氣脫硫技術

非再生法中常用的脫硫技術有EDV脫硫技術、EP-Absorber 脫硫技術以及文丘里洗滌脫硫技術。EDV 脫硫技術由煙氣系統、洗滌吸收系統、廢水處理系統構成，吸收劑主要為氫氧化鈉。煙氣進入洗滌吸收系統后，首先會進行急冷處理，當溫度達到飽和狀態時，煙氣上升與噴嘴噴出的水簾相互切割，完成對催化劑等物質的洗滌，同時吸收煙氣中的二氧化硫，使煙氣達到排放標準。脫硫完成后的達標煙氣經過水汽去除后直接進行排放處理。它的工作原理來自于中和反應，首先，煙氣中的二氧化硫和水發生反應生成亞硫酸，煙硫酸與氫氧化鈉反應又生產亞硫酸鈉，經過多次反應后生產的亞硫酸鈉可以用作吸收劑再次利用，也可以經過水處理系統處理，達到相關排液的排放標準后可直接排放。EDV脫離技術有其局限性，即無法對亞硫酸鹽、硫酸鹽等含鹽濃度高的污水進行處理，無法滿足排放要求，且噴嘴容易磨損，維修難度較大，使用壽命一般只有2-3年，成本較高。

EP-Absorber 脫硫技術由二氧化硫吸收、靜電除塵、煙囪構成，反應劑為氫氧化鈉。煙氣經過激冷噴淋，去除催化劑顆粒，同時能實現對三氧化硫懸浮粒子的冷內，飽和水蒸氣和苛性溶液形成逆流段，逆流段可完成對二氧化硫氣體的吸收，脫硫后的煙氣通過靜電除塵后符合排放標準，可以直接排放。該脫硫技術壓損較小，多級洗滌吸收能夠有效提高脫硫效率，同時成本也較低，不需要額外設置增壓風機或其他壓力控制設備。

文丘里洗滌脫硫技術由文丘里洗滌、凈化處理兩部分構成，煙氣從入口管道進入文丘里洗滌器，去除煙氣中的二氧化硫以及其他顆粒粉塵。具有壓損較小、占地面積小等優點，但洗滌液流量具有不可調的特征，所以成本較高。

2.2 再生濕法煙氣脫硫技術

再生濕法煙氣脫硫技術主要以RASOC有機胺法脫硫除塵技術為主，吸收劑采用的是LAS，能夠在去除煙氣中的二氧化硫的同時去除粉塵，二氧化硫可進行再次利用，產生的二次污染較低。相較于不可再生法，RASOC有機胺法脫硫除塵技術擁有再生與熱穩定鹽去除兩個系統，所以在投資成本及運行成本上都會更高。

2.3 脫硫技術的選擇方案

綜合分析上述幾種非再生與再生濕法煙氣脫硫技術，可以看出幾種技術各有千秋，且都能有效滿足企業對催化裂解裝置的煙氣脫硫要求。具體選擇何種脫硫技術，需要根據企業的催化裝置中煙氣含量、實際經濟情況等方面綜合決定。首先，RASOC有機胺法脫硫除塵技術在工業上的運用率還不高，存在較大的風險，因此無特殊要求盡量避免選擇RASOC 有機胺法脫硫除塵技術進行煙氣脫硫；EDV脫硫技術在我國工業生產中的運用更加廣泛，技術也更加成熟。但系統產生的壓降也更高，對余熱鍋爐要求較高，因此投資成本運行成本更高，在污水排放上也尚有不足。對它的應用應充分結合企業自身經濟實力來綜合考慮；文丘里洗滌脫硫技術投資成本運行成本也非常高，同樣需要考慮企業的實際經濟情況；EP-Absorber脫硫技術具有裝置排期總壓地、余熱鍋爐改造需求小、對其他裝置影響小、脫硫率高等優點。如果企業的催化裂化裝置余熱鍋爐壓力較低，對其他設施影響地、投資力不足，可優先選擇EP-Absorber 脫硫技術。但綜合比較，EDV 脫硫技術要明顯優于EP-Absorber脫硫技術，如果投資能力等各方面都符合要求，應盡量選擇EDV脫硫技術。

3 結語

干法、半干法、濕法都可用于工業催化裂化裝置煙氣脫硫中，濕法煙氣脫硫技術更加完善成熟，脫硫率更高，應加強對濕法煙氣脫硫技術的運用。其中，非再生法與再生法都能有效去除煙氣中的硫化物、粉塵，從投資成本、運行成本、余熱鍋爐改造需求等方面進行綜合比較，可以得出EDV脫硫技術的應用價值更高的結論。