某焦化企業脫硫脫硝改造工藝路線選擇

余旭冬

（南京中電環保科技有限公司，江蘇南京 211102）

目前，傳統電力行業脫硫脫硝的項目已經趨于飽和，環保公司紛紛轉向焦化、鋼鐵、碳素行業、水泥窯、玻璃爐窯等非電行業的脫硫脫硝項目，但不同的行業運行工況會有很大區別，各環保公司也研究新的脫硫脫硝方法以及各種方法的組合應用，以適應不同行業的需求。

常用的脫硝方法：SNCR 法、SCR 法、COA 法、臭氧法等。

常用的脫硫方法：干法（爐內噴鈣法、鈉基SDS 法等）、半干法（SDA 法、CFB 法、NID 法等）、濕法（石灰石-石膏濕法、鎂法、氨法等）。

焦化行業的煙氣特點是NOx含量一般在1 000mg/m3以上，二氧化硫含量在100～500mg/m3，排煙溫度在180～300℃之間，且煙氣中含有焦油、多環芳烴、粉塵等，區別于傳統電力行業，所以針對這種工況，選擇工況合適、投資費用低、占地面積小的工藝路線尤其重要。以下為焦化行業某企業脫硫脫硝改造工藝路線選擇工程案例，如表1所示。

表1 煙囪上的煙氣污染物數據

要求脫硫脫硝裝置處理后的焦爐煙道氣排放指標達到《煉焦化學工業污染物排放標準》（GB16171—2012）中特殊地區排放限值，如表2所示。

表2 排放指標

本工程脫硝效率要求為≥87.5%，脫硫效率要求為≥85%，考慮到效率以及投資成本運行成本等因素，所以脫硝方案采用SCR 法，脫硫采用SDS、SDA、CFB 均可滿足要求，濕法脫硫效率高，但投資大，占地面積大，且有廢水和白煙問題，在一些地區有消白的要求，因本工程含硫量不高，所以不推薦。

1 先脫硝再脫硫（SCR+余熱回收+CFB+除塵）

SCR+余熱回收+CFB+除塵路線示意見圖1。

圖1 SCR+余熱回收+CFB+除塵路線示意

1.1 此路線優點

脫硫脫硝的流程剛好和煙氣溫度契合，在230～290℃時脫硝，可使用中低溫催化劑（適用溫度范圍在230～300℃），正常運行時不需要熱風爐輔助加熱，脫硝后煙氣溫度經過余熱鍋爐后進入CFB 脫硫環節，溫度可滿足脫硫需求，脫硫脫硝的效率均能保證。

1.2 此路線缺點

即使前端增加預處理裝置，煙氣中的粉塵及焦油等仍有很大一部分會附著在催化劑表面，脫硝時煙氣溫度在230～ 290℃，會生成硫酸銨及硫酸氫銨，在未脫硫的情況下，生成量較大，會附著在催化劑表面，導致催化劑失活，并導致煙氣系統阻力增加，催化劑壽命短。催化劑需要定期通入熱風進行催化劑解析，在解析時，需要停產，且解析氣直接排入大氣，會面臨環保局的巨額罰款。

2 先脫硫再脫硝（CFB+除塵+SCR+余熱回收）

CFB+除塵+SCR+余熱回收路線示意見圖2。

圖2 CFB+除塵+SCR+余熱回收路線示意

2.1 此路線優點

在脫硝時已經去除絕大部分二氧化硫、焦油、粉塵等，極大改善了催化劑的失活、堵等現象。

2.2 此路線缺點

CFB 脫硫屬于半干法工藝，需要噴入一定量的水，煙氣溫度有明顯降低，一般≥140℃，若采用中低溫催化劑（230～ 300℃），需要熱風爐輔助加熱，運行費用高；若采用低溫催化劑（160～170℃以上），價格昂貴，且仍需要采用熱風爐輔助加熱。催化劑仍需要解析，但解析頻率遠遠低于技術路線一。

3 先脫硫再脫硝（SDS+除塵+SCR+余熱回收）

SDS+除塵+SCR+余熱回收路線示意圖見圖3。

圖3 SDS+除塵+SCR+余熱回收路線示意

3.1 此路線優點

在脫硝時已經去除絕大部分二氧化硫、焦油、粉塵等，極大改善了催化劑的失活、堵塞等現象。且SDS 為干法工藝，雖然需要鼓入空氣用于輸送碳酸氫鈉至煙道（反應器），但因為硫含量較少，所以碳酸氫鈉用量較少，所以鼓入的空氣量很少，對煙氣溫度的影響很小。SDS 法可以直接在煙道內反應，不需要專門設置反應器，減少了煙道阻力，引風機能耗降低。

3.2 此路線缺點

因為本工程煙氣溫度剛好在230～290℃，采用中低溫催化劑（230～300℃）時，如果排煙溫度處于低值時，由于脫硫段煙道和除塵器的散熱作用，容易引起溫度低于催化劑工作溫度，所以必須采用熱風爐輔助加熱。催化劑仍需要解析，但解析頻率遠遠低于技術路線一。此法還有一個缺點就是副產物無法回收利用，但本工程含硫量低，所以副產物較小，可以接受。

鑒于以上分析，本工程最終采用第三條技術路線，即SDS+除塵+SCR+余熱回收，運行后能圓滿完成改造要求，數據，如圖4所示。

圖4 數據

4 結束語

本工程僅為焦化行業一個案例，但可以看出鈉基SDS 干法結合中低溫催化劑SCR 法在焦化行業會有比較廣的推廣空間，此法中副產物的處理方法還需要環保公司進一步研究。相信隨著各家環保公司的努力，更多適合焦化行業的脫硫脫硝方法會日漸涌現。