絮凝劑在催化裂化裝置煙氣脫硫單元的應用

王 俊，江 川，李玉平，張 靜，馬智勇

（中國石油寧夏石化分公司，寧夏銀川 750021）

某200×104t/a 催化裂化裝置煙氣脫硫單元采用美國杜邦貝爾格公司（BELCO）提供的EDV 濕法洗滌工藝，使用NaOH 溶液作為吸收劑來處理裝置的再生煙氣，包括洗滌塔和廢水處理（簡稱PTU）單元。

催化再生器來的含催化劑煙氣經過洗滌塔內含NaOH 吸收溶液的洗滌，吸收煙氣中含硫化合物使煙氣中硫達標，同時通過多層噴淋洗滌將煙氣中的固體顆粒物洗滌至洗滌塔底部。洗滌塔底排出的洗滌液（20 m3/h）與一定量的絮凝劑混合后進入澄清器，在絮凝劑的作用下懸浮固體顆粒沉淀至澄清器底部，排出至過濾箱。經沉淀后的澄清液從澄清器上部溢流至三級氧化罐，溶液中的亞硫酸鹽在氧化罐中與氧氣反應形成硫酸鹽以降低COD。最后進經過濾器排至污水廠。

1 絮凝劑的工作原理

絮凝劑是一種能夠在液體分散系統中引起絮凝的試劑，由分散相的小顆粒形成疏松的絮凝物（絮凝物）。ULTIMERTM絮凝劑是一種帶正電基團并吸附在帶負電粒子上的陽離子絮凝劑，使用可以提高液體凈化過程中懸浮顆粒的沉積速率。將洗滌塔來的洗滌液中的催化劑顆粒、煙氣和其他成分聚集和沉淀[1-3]。

2 絮凝劑的加注

2.1 加注流程

絮凝劑（0.2 m3桶裝）按配劑量要求由氣動隔膜泵（單臺）打入配劑罐（兩臺、1 m3）中，經初級除鹽水稀釋攪拌均勻后再經過加劑泵（計量泵，兩臺）打入澄清器頂部攪拌罐中與洗滌塔底洗滌液攪拌混合均勻后進入澄清器，流程（見圖1）。

表1 絮凝劑加劑配比

圖1 絮凝劑加劑流程

2.2 加劑配方

絮凝劑應用軟化水（本裝置用初級除鹽水）稀釋，稀釋濃度為0.2 %～2.0 %；濃度越低越好。絮凝劑加劑量適用范圍：5 mg/L～20 mg/L，具體取決于洗滌液中懸浮顆粒的量和外排水的質量。絮凝劑加劑配比（見表1）。運行初期按設計絮凝劑加注量0.6 kg/h（30 mg/L），稀釋濃度0.2 %進行加注。因配劑過于頻繁，員工工作量大（2 h 配劑一罐），調整稀釋濃度2 %運行后，配劑濃度過高，絮凝劑不易完全稀釋，加劑流速慢，導致絮凝劑加劑泵入口過濾器經常堵塞。結合五班三倒工作模式，按一班加劑1 配劑罐的量優化加劑配比。優化后加劑量0.6 kg/h（30 mg/L），稀釋濃度提高至0.685 %，加劑泵流量為87.5 L/h。

后期隨著外排水質量持續好轉，逐步降至0.4 kg/h運行，絮凝劑具體加注量（見圖2）。

3 外排水質量

按PTU 單元設計外排水共監控以下指標：pH、Cl-、COD、懸浮物（TSS）、硫酸根SO42-等。具體數據：

（1）外排水pH 值控制：6.5～9（見圖3）。

（2）外排水Cl-（mg/L）控制：<1 000（見圖4）。

（3）外排水COD：<100（見圖5）。

（4）外排水懸浮物TSS（mg/L）：<20（見圖6）。

（5）外排水硫酸根SO42-（wt.%）：<11（見圖7）。

圖2 絮凝劑加劑量

圖3 外排水pH 值

圖4 外排水Cl-（mg/L）

4 絮凝劑加注過程中存在的問題及處理方法

4.1 氣動隔膜泵加劑量不可控且易堵塞

氣動隔膜泵沒有劑量，向配劑罐中加注的絮凝劑量無法把控。且加注后絮凝劑易在泵體內凝膠，導致泵不能正常運行。

措施：改用手動油抽子，將桶裝（200 L）絮凝劑分至20 L 的小桶內，每次配1/4 小桶。

建議：廠家發貨時直接用20 L 小桶或減低200 L大桶絮凝劑濃度。

4.2 絮凝劑黏度大，稀釋不完全導致加劑泵入口過濾器易堵塞

圖5 外排水COD

圖6 外排水懸浮物TTS

圖7 外排水硫酸根SO42-

絮凝劑黏度大，稀釋不完全導致加劑泵入口過濾器經常堵塞。前期運行堵塞頻次最高時僅僅運行不到1 d 就發生堵塞。

原因：絮凝劑黏度大，稀釋不完全，部分未稀釋的絮凝劑帶入加劑泵入口過濾器。

加劑泵設置低液位停泵聯鎖（LL：30 %）,即還有30 %液位時泵自停不再加劑，而配劑罐底還留有30 %原配劑液。當新配液時稀釋液實際量為0.7 立方米/罐。

措施：提高稀釋比，按1 進行稀釋。稀釋時，先打開除鹽水手閥，待液位升至1/2 處時，打開攪拌器，緩慢倒入絮凝劑（5 L/min）。絮凝劑全部倒入后，繼續攪拌20 min 左右至配劑罐無明顯絮狀物。

重新核算，按每罐0.7 m3稀釋液進行配劑，將稀釋濃度降低。

5 結語

NALCO 公司ULTIMERTM71456 型絮凝劑在煙氣脫硫PTU 單元的應用，洗滌液絮凝效果明顯，外排水各項指標均合格。滿足裝置的生產和環保要求。