催化裂化装置硫分析及二氧化硫排放控制对策
催化裂化装置烟气脱硫系统结垢原因分析及应对措施
催化裂扮装置烟气脱硫系统结垢原因分析及应对措施引言在石油化工生产过程中,催化裂扮装置广泛应用于石化行业中,它能够将重油转化为轻油和石油气,满足日益增长的能源需求。
然而,催化裂扮装置烟气脱硫系统在运行过程中会产生结垢问题,严峻影响设备的正常运行和脱硫效果。
本文将对催化裂扮装置烟气脱硫系统结垢问题的原因进行分析,并提出相应的应对措施。
一、催化裂扮装置烟气脱硫系统结垢原因分析1. 硫酸铵结垢烟气脱硫系统中使用的吸纳液中常含有硫酸铵,随着脱硫液循环使用,硫酸铵溶液中的硫酸铵会被氧化生成硫酸,而硫酸在高温环境中溶解度较低,容易结晶沉积在设备内壁上。
2. 碳酸钙结垢烟气脱硫液中常含有一定量的钙离子,烟气中的二氧化碳与钙离子反应生成碳酸钙,而碳酸钙在高温条件下结晶沉积,导致结垢问题。
3. 硫酸钙结垢烟气脱硫液中的硫酸钙浓度过高,超过了饱和度,或者温度提高时,硫酸钙会从溶液中析出结晶,生成结垢。
二、催化裂扮装置烟气脱硫系统结垢应对措施1. 控制吸纳液质量提高吸纳液性能,控制吸纳液中硫酸铵的浓度,缩减硫酸铵被氧化的速度。
增加吸纳液的循环次数,降低硫酸铵的浓度,缩减结垢的可能性。
2. 控制钙离子含量通过分析烟气成分,合理控制脱硫液中的钙离子含量,缩减碳酸钙的生成,降低烟气脱硫系统的结垢风险。
可以实行预处理方法,如提前剔除烟气中的二氧化碳等方法。
3. 降低硫酸钙浓度通过加强脱硫液的循环,增加氧化还原剂的投加量等方式,降低硫酸钙浓度,控制其不超过饱和度,缩减硫酸钙的析出。
4. 定期清洗结垢定期对烟气脱硫设备进行清洗,去除结垢,保证设备的通畅。
可以接受化学清洗或机械清洗等方式,依据结垢的状况选择合适的清洗剂和清洗方法。
5. 加强监测与维护加强对催化裂扮装置烟气脱硫系统的监测与维护,定期检查设备是否存在结垢状况,准时实行措施进行处理,防止结垢问题进一步恶化。
结论催化裂扮装置烟气脱硫系统结垢问题的产生主要与硫酸铵、碳酸钙、硫酸钙的析出有关。
催化裂化装置硫分析及二氧化硫排放控制对策
关键词 : 催化裂化 ; 硫 分布 ; 排 放 对 策 中图分类号 : T E 6 2 4 . 4 1 文献标识码 : A 文章编号 : 1 6 7 4 — 9 9 4 4 ( 2 0 1 3 ) 0 1 0 0 1 0 — 0 3
3 . 1 装 置 硫 分 布
催 化 裂 化 装 置 的 原 料 大 多 来 自常 减 压 蒸 馏 装 置 的
制, 不仅要求总量减少 , 而且 要 求 炼 化 企 业 的 催 化 裂 化 装 置 安 装 脱 硫 设 施 。但 是 随 着 炼 厂 使 用 的 原 油 含 硫 量 的升 高 , 催 化 裂 化 装 置 的进 料 的 含 硫 量 也 有 所 升 高 , 这 使 得 催 化 裂 化 装 置 排 放 二 氧 化 硫 的形 式 更 加 严 峻 。基 于催 化 裂 化 二 氧化 硫 排 量 的 巨大 , 催 化 裂 化 装 置 二 氧化 硫 的排 放控 制 成 为炼 厂 的一 个 重 要 问题 。
2 O 1 3 年1 月
J o u r n a l o f G r e e n S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y 装置硫分析及二 氧化硫排放控制对策
王 欣, 李兴春, 王文思
( 中 国石 油 安 全 环 保 技 术 研 究 院 , 北京 1 0 2 2 0 6 )
常减压渣油 , 部 分装 置 还 使 用 焦 化 蜡 油 和 直 馏 蜡 油 。 由 于 炼 厂 使 用 的 原 油 的 含 硫量 不 同 , 作 为催 化 裂 化 装 置 进
料 的渣 油 和 蜡 油 会 有 不 同 的 处理 : 如果 催 化 裂 化 进 料 含
催化裂化装置烟气污染物的治理与建议
催化裂化装置烟气污染物的治理与建议作者:姜春雨来源:《科学与财富》2016年第35期摘要:科学技术的进步使得我国工业上的发展越来越快,工厂在生产过程中由于生产上的需要会在空气中直接排放烟气污染物,这些污染物不仅会对人们的身体造成伤害,也会让大气层中的空气受到污染。
为了让这些具有污染性的烟气可以得到有效的治理,我国相关部门必须将污染处理作为工作中的重点,将污染物治理设施催化裂化装置进行统一的建设与规划。
关键词:催化裂化装置;污染源;烟气污染物治理节能减排工作的不断推进,大型工厂生产企业对于烟气上的处理装置建设也逐渐的提上日程。
一般情况下,大型生产工厂会采用催化裂化装置对烟气污染物进行处理,这种方法不仅操作简单,并且对于污染物的处理效果也较好。
1 我国催化裂化污染物排放标准目前,大气污染物排放标准包括综合性标准和行业性标准,其中综合性排放标准为《大气污染物综合排放标准》,行业性排放标准中涉及到炼化企业的包括《锅炉大气污染物排放标准》、《工业炉窑大气污染物排放标准》、《火电厂大气污染物排放标准》等。
综合性排放标准和行业性标准采取不交叉执行的原则,各标准的适用范围见表1。
国家环境保护部开始对拟颁布的《石油炼制工业污染物排放标准》广泛征求意见。
该标准规定,自年月日起,现有企业催化裂化装置再生烟气二氧化硫、氮氧化物和颗粒物分别不得大于国家在相关指标上制定的标准,对于新建项目,催化裂化再生烟气二氧化硫、氮氧化物和颗粒物分别不得超过国家的规定,虽然该标准还未正式颁布,但是全面开展催化裂化装置污染物达标治理已成为不争的事实。
2 催化裂化装置烟气污染物治理现状催化裂化装置降低排放主要有三种途径一是采用催化原料预处理,建设蜡油加氢或渣油加氢装置,降低装置原料的硫含量,二是增上再生烟气脱硫设施,三是采用降硫助剂。
烟气中的SOX和料含硫量正相关,原料中硫的5%到10%会进入硫氧化物SOX中。
一般来讲,催化裂化装置原料硫含量不大于0.2%,通过优化操作,催化裂化装置烟气硫含量可控制在550mg/m3群以内。
催化裂化装置烟气脱硫脱硝运行问题及对策
催化裂化装置烟气脱硫脱硝运行问题及对策摘要:当前高硫原料的比例增加,对工业生产的环保要求也在逐渐提升,需要全面控制好催化裂化装置再生烟气的排放工作,发挥脱硫脱硝装置的优势和作用,起到良好的污染防治效果。
本文主要是从催化裂化再生烟气脱硫脱硝装置的基本情况入手,重点分析其反应机理、工艺流程等方面内容,开展效果分析工作,为全面提升该装置的整体运行水平提供一定参考和借鉴。
关键词:催化裂化;再生烟气;脱硫脱硝;装置;运行效果分析引言为满足国家和地方环保要求,建设环境友好型企业,近年来中国石化催化裂化装置陆续新增了烟气脱硫、脱硝以及除尘装置。
但是由于烟气脱硫脱硝装置处于复杂恶劣的腐蚀环境,装置运行中逐渐暴露出一些不足,尤其是因腐蚀问题导致的非计划停工,给催化裂化装置安全稳定长周期运行带来了困扰。
1反应机理催化裂化再生烟气脱硫脱硝装置实际应用的过程中,首先开展的是脱硫反应,应用了EDV湿法烟气脱硫方法,这一方法将烟气之中存在着的S02与Na0H溶液进行逆向性的充分接触反应,从而对烟气中的S02进行有效清除,同时能够有效净化和洗涤烟气,使烟气达到排放标准。
此方法实现作用的过程中,主要利用了S02+H20→H2S03这一反应式,经过一系列的化学反应,最终在PTU氧化罐中进行反应,反应式为Na2SO3+1/2O2→Na2SO4。
其次,催化裂化再生烟气脱硝反应,这主要是将烟气中的NO和NO2进行氧化反应处理生成N2O5,需要注意到的是,N2O5能和水分发生化学反应形成硝酸,最终硝酸和NaOH反应生成硝酸钠。
脱硝反应进行过程中的反应式为HNO3+NaOH→NaNO3+H2O。
2催化裂化再生烟气脱硫脱硝装置的效果分析工作2.1重视硫转移助剂和脱硝助剂的使用硫转移助剂以及脱硝助剂的工业应用已经非常成熟,在多套催化裂化装置都有工业案例,虽然该方法仅适用于烟气中SOx、NOx浓度较低的催化裂化装置,且存在脱除效率较低以及对原料适应性较差的问题,但该方法不需要增加设备投资,使用灵活、操作方便,不存在潜在的液体或固体废弃物处理问题,可与现有湿法脱硫脱硝技术组合应用,适合现有装置的提标改造。
重油催化裂化产物脱硫及含硫废气治理探讨_赵毅
重油催化裂化产物脱硫及含硫废气治理探讨赵 毅 樊真建 江四虎(西南油气田分公司南充炼油化工总厂) 摘 要 南充炼油化工总厂重油催化裂化产物中汽油、液化气、干气中硫含量高,影响了产品的质量,而含硫废气、废水对环境也造成了污染。
本文重点论述了重油催化裂化装置碱洗脱硫工艺和甲基二乙醇胺脱硫工艺的优劣,提出了目前脱硫系统存在的问题,并阐明了相应的解决措施。
主题词 重油催化裂化 碱洗脱硫工艺 甲基二乙醇胺脱硫工艺 南充炼油化工总厂原油加工能力为60×104t/a,其重油催化装置处理量为15×104t/a,主要加工川中减渣,新疆、长庆常渣和减渣的混合原料,催化原料平均残炭4.5%,硫含量平均值0.38%。
而且,随着我厂原油加工量逐年增加,引进原油的性质日益变重、变差,特别是近年来随着新疆含硫原油的大量引进(新疆原油硫含量高达0.76%),使重催装置产生的含硫污染日益严重。
以重催装置每年15×104t加工量计算,进入装置的含硫总量约为570t,这些硫大部分以硫化合物的形式转移至汽油、液化气、干气等产品中,其中脱硫前粗汽油、液化气、干气中硫含量分别约为560 mg/m3、3000mg/m3、、6000mg/m3。
因此,为了保证重催产品质量和减少对环境的污染,必须对干气、液化气和汽油进行脱硫处理。
目前,国内多数炼油厂采用的脱硫方法主要有碱洗、甲基二乙醇胺脱硫等。
碱洗方法主要适用处理量小,且加工低硫原油的炼油厂;而甲基二乙醇胺脱硫工艺运用范围较广泛,可以适用于各种情况的炼油装置脱硫。
我厂在2000年9月以前采用碱洗脱硫工艺,之后,投资了1200万元新建了甲基二乙醇胺脱硫装置。
下面对我厂的重油催化裂化装置工艺流程及脱硫工艺进行介绍,并对碱洗脱硫工艺及甲基二乙醇胺脱硫工艺的优缺点进行分析和比较。
1 重油催化裂化装置碱洗和甲基二乙醇胺脱硫工艺流程简介1.1 重油催化裂化装置工艺流程简介含硫催化原料(渣油)进入反应再生系统与高温催化剂接触并进行催化裂化反应,反应油气进入分馏系统,催化柴油进入半成品罐经调和合格后出厂。
催化裂化装置脱硫脱硝环保措施及效果分析
催化裂化装置脱硫脱硝环保措施及效果分析摘要现在社会空气污染问题相当严重,催化裂化装置在排放烟气过程当中会出现不可避免的粉尘浓度超标问题。
为在真正意义上实现对上述现象的解决,我们需要从催化装置烟气脱硫设置应用方面着手,实现对合适烟气脱硝技术的选择。
本文主要针对催化裂化装置脱硫脱硝环保措施以及结果进行进一步探究。
主要是在选择适合本装置脱硝技术的基础,实现对预期效果的满足,这不仅可实现对空气污染问题的有效解决,同时也可将更为良好的生存环境提供给人们。
关键词催化裂化;烟气脱硫;烟气脱硝这些年来气候恶劣问题日益严重,全球面对的主要环境问题集中在温室效应、酸雨以及臭氧层破坏几个方面,这会对人类长期发展目标的实现造成制约。
很多因素对环境造成污染,天然气及石油和煤等燃料的大规模使用都会在一定程度上加剧環境污染的程度。
从催化裂化装置脱硫脱硝环保措施着手可实现对上述问题的不断改善,这可充分说明催化裂化装置脱硫脱硝环保措施的重要性。
1 FP-DNSNOx催化裂化烟气多效净化剂FP-DNSNOx催化裂化烟气多效净化剂由北京某公司生产,为独家产品,已经得到相关质量管理体系的认证。
其活性组分为金属氧化物,在助燃以及降低NOx排放的功能过程中都起着较为重要的作用。
1.1 技术原理NOxFP-DNSNOx催化裂化烟气多效净化剂有大量的金属氧化物存在,这也是其活性组分,金属氧化物在高温水热环境以及两器中会发生不可避免的还原反应。
反应的主要对象为NOx,这是导致N2出现的主要原因。
对烟气中NOx含量的降低有积极作用。
1.2 实施过程NOx我们主要分为两个阶段对FP-DNSNOx催化裂化烟气多效净化剂进行加入,第一阶段速度较快,进而保障其在最短的时间内实现在自身作用与价值的发挥。
第二阶段的加入较为平稳,在衡量其是否进入平稳阶段时,可借助助剂在系统总藏量中所占据的比例。
快速阶段的助剂加入次数为每天三次,60kg,平稳阶段加入次数依旧为每天三次,但是每次加入次数有所改变,为10kg。
催化裂化装置烟气脱硫运行问题分析
催化裂化装置烟气脱硫运行问题分析摘要:催化裂化装置是原油常减压蒸馏装置的重要组成部分,在原油加工过程中,对重油进行催化裂化处理,可以使原油资源得到充分的利用。
但是在实际生产过程中,由于受到多种因素的影响,导致催化裂化装置在运行过程中会产生烟气污染问题,严重影响了其生产效率。
基于此,文章对催化裂化装置烟气脱硫工艺进行分析,提出了应用过程中存在的问题和不足,并结合实际生产情况提出了改进措施,希望可以有效解决烟气脱硫工艺运行中存在的问题和不足,促进该技术在实际生产中的应用水平提升,为企业创造更多的经济效益。
关键词:催化裂化装置;烟气脱硫率;解决措施引言:随着社会经济的不断发展,对石油资源的需求量逐渐增加,这就使得石油行业面临着巨大的挑战,石油行业需要不断地进行创新,以此来满足人们的日常需求。
在原油加工过程中,对重油进行催化裂化处理,可以使其资源得到充分利用,但是在实际生产过程中,重油催化裂化装置会产生大量的烟气污染物,这些污染物不仅会对环境造成污染,还会影响到人们的身体健康。
在实际生产过程中,为了避免重油催化裂化装置产生烟气污染问题,需要对其脱硫工艺进行优化处理,这样才能使烟气脱硫效果得到保证,使生产成本得到有效降低。
一、烟气脱硫工艺流程介绍在重油催化裂化装置中,会产生大量的烟气污染物,如果不对其进行处理,就会对人们的身体健康造成影响。
因此,为了有效解决烟气污染问题,需要对其脱硫工艺进行优化处理,这样才能使烟气脱硫效果得到保证。
为了有效解决这一问题,可以应用脱硫工艺技术对SO2气体进行处理。
通常情况下,脱硫工艺技术主要包括以下几个步骤:首先是预脱硫阶段,利用电除尘器对烟气进行过滤处理,使其符合排放标准;然后是吸收阶段,利用吸收剂中的钠离子和镁离子与烟气中的SO2发生反应,从而使SO2被吸收;最后是氧化阶段,利用氧化钙将SO2氧化成硫酸钙并析出,从而实现SO2气体的脱除。
在该工艺技术应用过程中,还需要注意几点问题:首先是对反应温度进行控制;其次是合理控制溶液浓度;最后是选择合理的填料[1]。
催化裂化装置烟气脱硫脱硝运行问题及对策
催化裂化装置烟气脱硫脱硝运行问题及对策发布时间:2022-10-28T03:51:26.789Z 来源:《科学与技术》2022年第12期6月作者:吴涛[导读] 现阶段,中国社会经济的发展水平不断提升吴涛国家能源集团永州发电有限公司,湖南省永州市,425900摘要:现阶段,中国社会经济的发展水平不断提升,但同时也面临着较为严重的自然资源紧缺问题。
在节能减排环保理念的落实下,中国污染物排放量较大的电厂需要进行改造,同时实施较为完善的催化裂化装置脱硫、脱硝技术。
为落实生态环境部相关,焦炉需要配套脱硫脱硝装置,以满足焦炉烟气超低排放的要求。
目前国内催化裂化装置脱硫脱硝有多种技术方案可供选择,本文通过对比分析目前各种工艺技术的优劣,为焦化企业提供合适的技术方案。
关键词:催化裂化装置;烟气;脱硫脱硝;问题;对策引言随着运行时间的延长,烟气脱硫脱硝单元相继出现了锅炉结垢、外排烟气NOx指标波动、综合塔塔壁腐蚀穿孔、外排水COD(化学需氧量)超标等问题。
经检查和分析,采取了相应的措施,保证了催化裂化联合装置的长周期安全运行。
1脱硫脱硝及烟气除尘技术的现实意义在各行业领域发展的过程中,环保节能理念逐渐渗透,开始引入脱硫脱硝与烟气除尘技术,在社会发展和环境保护关系的平衡方面提供了极大帮助。
为与节能减排发展需求相适应,有必要对此技术加以改进和完善,尽可能优化燃煤的利用率,缩减生产成本,确保工作者与周边居民健康。
伴随人们对于大气环境质量重视程度的提升与污染治理措施的落实,应当积极承担社会责任,充分发挥脱硫脱硝与烟气除尘技术作用,尽快达到节能减排目的,促进社会全面可持续发展。
2催化裂化装置烟气脱硫脱硝运行问题2.1锅炉结垢及外排烟气NOx指标波动烟气脱硝采用NH3与NOx进行还原反应,NH3注入量根据烟气入锅炉的NOx在线检测浓度进行控制。
实际生产中烟气NOx浓度变化较大,注氨量配比少了,NOx可能超标,为确保达标,操作中注氨量总体处于过剩状态,造成氨逃逸量经常超过2.5mg/L以上,过量的NH3与烟气中的SO2反应生成NH4HSO3,造成余热锅炉省煤器结垢,烟气压降上升,发气效率下降,外排烟气NOx指标波动较大。
催化裂化装置烟气脱硫脱硝运行问题及对策
催化裂化装置烟气脱硫脱硝运行问题及对策摘要:随着我国加工原油重质化、劣质化趋势加重,原油中S、N等元素含量增加,催化裂化装置(FCC)作为原油二次加工的重要装置,其再生烟气中的SOX、NOX、粉尘等污染物增加。
SOX、NOX不仅导致酸雨、雾霾等环境污染问题,还会引发人类呼吸系统、神经系统等疾病,因此烟气脱硫脱硝装置被广泛应用于控制FCC装置烟气污染物治理。
关键词:脱硫脱硝;化学需氧量;氨逃逸引言氮氧化物(NOx)具有不同程度的毒性,其排放会导致一系列环境和人类健康问题,同时还会产生多种二次污染物,对环境造成破坏,因此NOx减量化排放受到国内外广泛关注,许多减量化技术得到了开发。
石油炼制行业是NOx排放量较高的行业之一,按照GB31570—2015《石油炼制工业污染物排放标准》要求:新建催化裂化装置(以下简称FCC装置)自2015年7月1日起执行烟气NOx排放低于200mg/m3(特别地区低于100mg/m3)的标准,因此,FCC装置外排烟气中NOx的含量达标已成为石油炼制企业环保减排的重点。
1.催化裂化烟气的组成成分为了提高石油资源的利用效率,石油化工行业通常对原油采取催化裂化的方式进行二次加工,使原油裂解成分子较小的轻质燃料油。
但是在催化裂化过程中,原料中含有的硫元素和氮元素会以氧化物的形式随烟气排放到大气中,对大气造成严重污染,这也是炼油厂主要的大气污染源之一。
因此,在炼油厂的实际操作中,会在催化裂化流程的最后环节加上脱硫和脱氮的氧化物的装置,当催化裂化工作开始时,脱硫和脱氮的氧化物的装置同时开启。
一般情况下,炼油装置一旦开启,将会持续运转三年甚至以上,所以,脱硫和脱氮的氧化物的装置必须同步连续运行同样的时间,对脱硫和脱氮的氧化物的装置的工艺设计要求相对要高。
硫的氧化物和氮的氧化物主要是由于原油在催化裂化过程产生,并且催化剂中含有硫元素,少量的催化剂在催化过程中,会发生氧化还原反应,转化成硫的氧化物,然后进入到烟气中。
催化裂化烟气脱硫装置运行分析及建议
原 油加工 能力 , 但 随着原 油加工 量 的增 大 、 原 油硫 含 量增 加 以及 国家 环保 标 准 的进 一 步 严格 , 目前 S O
排放 总量 已超 过 国家及甘 肃省所 分配 给 兰州石化 公 司的允许 S O : 排放总量 7 5 0 0吨/ 年 要 求 。而 且 随
烟气 进人方 向垂 直 的 高密 度 水 帘 , 使得 烟 气 与 循 环
液充 分接 触 , 脱 除较 大颗粒 催 化剂 和大 部 分 S O , 同
S O 排放 总量 以污染 源 S O 。 排 放标 准 对应 的值 确 定
许 可量 。 目前 兰州 石 化 公 司 已具 有 1 0 5 0万 吨/ 年
・
2 8・
气体净化
2 0 1 3年第 1 3卷第 6期
催化 裂化 烟气 脱 硫 装 置 运行 分 析 及 建议
王 秀菲 , 张林平
( 中国石油兰州石化公司炼油厂催化 二联合 车问 , 甘肃兰州 7 3 0 0 6 0 ) 摘要 : 兰州石化分公司炼油厂烟气脱硫装置 由烟气脱硫 系统 、 废水处理 系统 、 公 用工程组 成。它采
用美国贝尔格公 司湿法洗涤工艺 , 利用偏碱性 的吸收液除去 3 0 0万 吨/ 年催化裂化装置余热锅炉来 烟气 中的偏酸性 气体 , 以保证排放 烟气 达到公 司排放标准 , 同时对脱硫过程 中的污水进行处理 以满足废水排 放指标 , 最终达到改善空气 、 保护环境的 目的 。
关键词 : 烟气脱硫
S O : 排 放 量 约 占兰 州 石 化 公 司 S O :排 放 总 量 的 4 0 %, 因此降 低 S O 排 放 总 量 已成 为 解 决 制 约兰 州
空气 氧化 水 中 的亚 硫 酸 根 , 从 而 降低 水 中 的 C O D。
催化裂化烟气脱硫单元的运行分析及改进
120Mt/a,原料 为 减 二 线 与 减 三 线 蜡 油,反 应 器 采用多产异 构 烷 烃 的 催 化 裂 化 工 艺 (MIP),再 生 器采用前置烧焦罐加二密相再生工艺。2017年 6 月投用了烟气脱硫单元,该单元采用美国杜邦· 贝尔格的 EDV5000湿法脱硫工艺,由于催化烟气 NOx质量浓 度 较 低 (<100mg/m3),未 配 置 烟 气 脱硝设 施。 EDV5000湿 式 烟 气 脱 硫 除 尘 单 元 包 括烟气洗涤净化和含盐污水处理(PTU)两部分, 洗涤塔内部沿烟气流动方向依次共分激冷区、吸 收区、滤清模块、水珠分离器和烟囱 5个区域。
外排含 盐 废 水 分 析 数 据 见 表 2。从 表 2可 知:催化含盐废水的指标除悬浮物(TSS)超标外, 其他指标符合设计要求,需要改进絮凝剂的处理 效果以降低出水悬浮物。
表 2 外排水分析数据(2017年 9月 1—10日)
项目
设计值
运行值
均值
范围Biblioteka 化学 耗 氧 量 (COD)/
(mg·L-1)
·34·
石油化工技术与经济
第 34卷 第2期
Technology& EconomicsinPetrochemicals
2018 年 4 月
催化裂化烟气脱硫单元的运行分析及改进
曹孙辉
(中海油惠州石化有限公司,广东 惠州 516086)
摘 要: 中海油惠州石化有限公司催化烟气脱硫除尘单元的投用可使烟气 SO2和颗粒物达标排放,存在的 问题是外排含盐污水悬浮物(TSS)超标和 SO3含量偏高导致烟气中存在蓝色烟羽现象。通过优化冲洗频次和 换用高效的复合絮凝剂,含盐污水悬浮物能稳定达标;全面消除催化烟气蓝色烟羽可能需结合前端控制烟气 SO3的生成与后端强化亚微米颗粒和酸雾的捕集;应用硫转移剂可有效改善烟囱蓝色烟羽和拖尾现象。 关键词: 催化烟气脱硫 蓝色烟羽 硫酸雾 硫转移剂 絮凝 文章编号: 1674-1099 (2018)02-0034-04 中图分类号:TE624 文献标志码: A
硫磺回收装置二氧化硫排放控制问题解析
硫磺回收装置二氧化硫排放控制问题解析发布时间:2021-11-11T07:22:40.966Z 来源:《中国科技人才》2021年第22期作者:连小艳[导读] 由于原油供应源的多样化,国内石油化学企业加工的原油中有相当一部分原材料变成了硫磺原油。
但是随着近年来,人们的环保意识的提高以及国家环保标准和行业标准逐渐加强,国内石油化学企业,特别是炼油厂的环保标准也越来越高。
中海沥青股份有限公司山东滨州 256600摘要:由于原油供应源的多样化,国内石油化学企业加工的原油中有相当一部分原材料变成了硫磺原油。
但是随着近年来,人们的环保意识的提高以及国家环保标准和行业标准逐渐加强,国内石油化学企业,特别是炼油厂的环保标准也越来越高。
作为石油化学企业的典型污染物,二氧化硫也是石油化学企业控制碱回收装置的重点之一,因此,本文在介绍现场日常硫磺回收装置全过程的基础上,通过对超标的二氧化硫排放的重要部分和原因的分析,深入研究了碱性硫磺回收装置二氧化硫排放存在的问题,提出了解决这些问题的对策,并且在比基础上再文章最后部分提出了工程改进和再利用方法,提出了节能减排措施。
由此,研究人员得出结论,硫磺回收装置经过不断的工艺改造和参数优化,能够实现了高效和循环的排放利用,这大大减少了二氧化硫的排放,与此同时,国家对于二氧化硫相关标准排放的要求也得到明显改善。
关键词:硫磺回收;二氧化硫排放;控制问题一、引言随着我国工业水平的提高,化学工业的技术得到了快速的发展,而脱硫工艺在硫磺回收装置中的应用,能够有效提高企业的生产效率。
将脱硫工艺运用在硫磺回收装置中,能够快速提高装置的加工能力,并且有效降低烟气中的含硫量,以进一步适应国家所提出的相关标准。
从960 毫克降低到了300 毫克,这对企业的污染物排放控制能力提出了更高的挑战。
为了能使企业能够根据现有程序尽可能地对二氧化硫进行放心排放。
相关工作人员应该在硫磺回收装置运行中,对二氧化硫进行进一步处理。
催化裂化烟气脱硫装置运行中出现的问题及解决措施分析
催化锅炉 烟气 水封罐
新鲜水
吸
收
湿清器刮混机
塔
湿清器絮凝搅拌器 Fra bibliotek化剂剂罐
过滤箱
污水 系统
吸收塔浆液 循环泵
储液池
氧化风机
氧化罐 泥饼定期
外送
图 1 催 化 裂 化 烟 气 脱 硫 装 置 图
2 催 化 裂 化 烟 气 脱 硫 装 置 运 行 中 出 现 的问题
2.1 装 置 排 水 除 酸 不 达 标 依据我国烟气 脱 硫 处 理 的 标 准 可 知:化 工 厂 生
第 38 卷
78.91%~89.55%之间,也 就 是 说,M 化 工 厂 内 部 生产 的 化 工 处 理 效 果,并 没 有 达 到 100% 的 脱 硫 过 滤 ,烟 气 为 物 质 处 理 装 置 的 过 滤 效 果 较 差 ,致 使 化 工 厂烟气处理的环境污染率增高. 2.3 烟 气 脱 硫 准 确 率 低
M 工厂催化裂化烟气脱硫装置的应用过程中, 装置脱硫处理 各 部 分 计 算 准 确 率 低,影 响 了 催 化 裂 化烟气脱 硫 装 置 的 脱 硫 效 果.结 合 图 1 中 装 置 来 看,M 工厂 的 脱 硫 装 置,只 能 通 过 装 置 催 化 水 体 流 动 值 的 变 化 ,预 测 化 工 厂 内 部 装 置 的 实 际 情 况 ,并 对 化工厂当前脱硫情况进行计算.但装置输出水体中 的分子,可能在 转 换 的 过 程 中,出 现 物 质 转 换、以 及 与强碱性物质 的 中 和 等 情 况,其 中 不 确 定 性 因 素 较 多 ,因 此 ,进 行 催 化 裂 化 烟 气 脱 硫 装 置 烟 气 脱 硫 比 例 计算分析时,导致烟气脱硫计算不精确 . [2]
催化裂化液化气脱硫存在问题与改进措施
>>绿色低碳技术<<2018年6月·第3卷·第3期石油石化绿色低碳Green Petroleum & Petrochemicals摘 要:介绍了液化石油气(LPG )脱硫主要技术和特点,分析了巴陵石化公司26.8万t/aLPG 脱硫装置存在问题,提出以胺法脱H 2S 、纤维膜脱硫醇和纤维膜水洗的组合工艺,并进行了工业应用。
工业应用实践表明:采用该组合工艺脱硫处理后,LPG 中H 2S 含量小于1μg/g ,硫醇稳定控制在10μg/g 以下,碱液消耗由1.88 kg/t LPG 下降到0.60 kg/t LPG ,除盐水消耗由56 kg/t LPG 下降到33 kg/t LPG 。
关键词:LPG 脱硫 纤维膜 节能减排催化裂化液化气脱硫存在问题与改进措施陈正朝(中国石化巴陵分公司炼油事业部,湖南岳阳 414014)收稿日期:2017-12-12(修改稿)作者简介:陈正朝,学士,工程师。
2009 年毕业于内蒙古大学化学工程与工艺专业,目前主要从事工程建设及科研技术工作。
催化液化石油气(LPG )中富含可供下游化工利用的烯烃组分,如丙烯、异丁烯、1-丁烯等,这些化工基本原料通过分离利用可深加工成聚丙烯、氯丙烯、环氧氯丙烷、MTBE 、醋酸仲丁酯及民用LPG 等,大大提高装置的综合经济效益。
除了烯烃组分外,LPG 中还含有一定量的硫化氢(H 2S )、甲硫醇、乙硫醇等酸性杂质,在进入后续装置之前必须进行脱硫处理。
1 LPG 脱硫技术LPG 脱硫工艺中的H 2S 浓度明显高于硫醇等其他硫化物[1],因此LPG 脱硫工艺大多采用二步法工艺,即先脱H 2S ,再脱除硫醇。
1.1 脱H 2S 技术LPG 脱硫工艺主要有干法脱硫和湿法脱硫2种。
干法脱硫主要是利用固体吸附剂与LPG 中所含H 2S 、二氧化碳、二氧化硫、小分子硫醇和硫醚发生吸附和化学反应脱除H 2S ,该工艺的优点是脱硫后气体含硫量低,缺点是设备庞大,脱硫剂不能再生,造成新的污染,脱硫成本较高。
浅谈催化裂化装置脱硫技术
浅谈催化裂化装置脱硫技术如今,进入了科技不断进步,社会不断发展的新时代,很多的领域都进入了一个全新的发展状态,工农业都在不断稳定的发展,尤其是工业的发展,对于现代人类社会的发展带来了巨大的帮助,现在人们的居住条件都提高了,家家有车已经成为了不可改变的趋势,汽车层出不穷,而汽油作为汽车的附属物品也不可避免的被越来越多的人所需要。
但是,单纯的应用汽油,让汽油燃烧会产生许多有毒有害的化学物质,有的甚至会给人体带来致命的伤害。
所以,我们应该把目光放在催化裂化汽油脱硫技术上,探讨和讨论更有效的催化裂化汽油脱硫技术,服务于人民。
标签:催化裂化;装置;脱硫技术我国现在已经逐渐的开始重视和关注催化裂化汽油脱硫技术,但是,其实相比较其他的一些发达国家甚至是发展中国家来说,我国开始研究催化裂化汽油脱硫技术的时间要晚很多,所以,近些年来,我国在不断研究充实自身的催化裂化汽油脱硫技术的同时,也重视和关注其他一些国家研究方面的经验。
例如美国,把目光放在了清洁汽油上,在汽油中添加清洁元素,把有毒有害物质的含量降低,进而让汽油在燃烧时产生的污染物比例在标准范围之内,美国的这一举措成为了我们可以借鉴的经验,还有其他的一些国家的做法也同样值得我们学习和研究。
1 研究催化裂化汽油脱硫技术的意义1.1 减少对环境的污染可以说,我们研究分析催化裂化汽油脱硫技术的最大意义和目的就是为了能够减少汽油燃烧对我们的大气环境的污染。
我们都知道,如果汽油不加以处理的话,它本身是由很多的化学物质构成的,其中不乏一些有毒有害化学物质,例如硫,烯烃等等,这些有毒有害物质如果不加以处理过滤,那么一旦进行燃烧,那么必然会把这些有毒有害的化学物质释放到大气环境中,而释放到大气环境中最大的受害者就是我们,我们生活在大气环境中,所以,这些有毒有害物质一旦进入人体,必然会造成急性或慢性的病症,例如咽喉癌等等,所以,我们研究分析催化裂化汽油脱硫技术,就是为了能够减少硫等有害物质燃烧产生的污染物,污染我们的大气环境,也进而给人们一个健康生活的保证。
催化装置脱硫脱硝设备运行问题和对策
催化装置脱硫脱硝设备运行问题和对策在科学技术全面发展的今天,催化装置脱硫技术也越来越显著。
为了能够使得整体的脱硫效率得到全面性的提升。
在进行设备故障的处理中,其需要采用整体的工艺体系对其操作设备进行全方位的优化。
在进行设备材质的升级及设备的整体运行中,其相应的设备控制效果也会更加的显著。
因此,为了能够使得催化装置设备的整体控制效果更加良好,需要对设备进行多层面的保护及维修处理。
本文主要针对催化装置脱硫脱硝设备运行问题进行分析,并提出了相应的优化措施。
标签:催化装置;脱硫硝设备;运行;策略从整体的催化裂化技术上来看,在进行环保体系的分析中,其需要对相应的催化装置进行整体性的优化。
一般情况下,在装置脱硫脱硝的控制中,其需要结合NOX、SOX的变化进行整体性的脱硫及脱硝的处理。
因此,在进行持续性的催化处理中,其相应的设备结构体系的层次也会逐渐地清晰。
在进行设备故障的综合性处理中,其设备的可靠性也在逐渐地发生改变。
从而使得催化装置的脱硫脱硝的设备运行效果更加显著。
1 催化装置脱硫脱硝设备运行情况在进行催化裂化原料装置的整体反应中,其需要根据硫醇的体系层进行噻酚等含硫化合物的层次反应分析。
在进行化合物的形式转化中,其需要根据焦炭的信息变化情况进行氧气氧化反应的层面体系的分析。
同时,对于其催化原料,需要根据氧气原氧的风化情况进行SOX物质变化层的控制。
因此,在进行催化原料的氮化合物的控制中,其燃烧的效率也逐渐地增加。
同时,在多层次的催化接触性的反应中,其相应的烟气控制效果及集中性的性质控制情况也会逐渐地明确。
[1]在进行粉尘颗粒物质及催化裂化烟气控制上,其粉尘的浓度及标准状态下SO2浓度物质在不同浓度体系的控制中,其相应的催化效果及设备的整体层面的控制结果也会更加清晰。
1.1 催化装置脱硫技术在整体的脱硫技术的应用中,其需要采用EDV湿法洗涤脱硫技术对整体的脱硫效果进行集中性的控制。
在进行装置的脱硫中,其需要根据不同的脱硫方法使得其每套装置都能与脱硫技术体系相互融合。
裂化装置再生烟气污染物排放治理
裂化装置再生烟气污染物排放治理摘要:当前背景下,催化裂化装置再生烟气中的NOx、SO2、粉尘等大气污染物会给环境带来较大污染。
文中结合某公司催化裂化装置烟气脱硫脱硝技术应用,及运行过程中存在的问题,制定有针对性的解决措施,以推进烟气脱硫脱硝技术应用的不断完善,保证污染物达标排放。
关键词:再生烟气;污染物;烟气脱硫脱硝1工艺流程说明1.1急冷段来自脱硝装置的烟气通过一矩形管进入脱硫除尘装置脱硫段,脱硫段入口管道上方装有两级喷嘴组,喷嘴组喷射循环洗涤液---该喷射液覆盖整个气流断面并均匀冲洗管道内壁以急冷烟气,使烟气饱和,烟气被冷却至绝热饱和温度:正常运行工况下约为60°C。
两级急冷喷嘴配有独立的洗涤液供给系统,即各有分支管路接至洗涤液供液总管。
急冷喷嘴组管路还另接至一套紧急供水系统,以便在洗涤液供应完全中断时还能对烟气进行急冷。
1.2逆流式脱硫段(洗涤段)SO2吸收和相当部分的颗粒物脱除是在一个开放的逆流式脱硫段内完成的。
该脱硫段布置有4级喷淋层,喷射从(脱硫除尘装置底部)洗涤液池泵入的循环液,喷射液与沿垂直方向通过的饱和汽形成逆流。
为了吸收SO2以及中和静电除尘段收集的酸雾,须在洗涤液池内添加氢氧化钠溶液,添加的量通过测量循环液的PH来控制。
脱硫段反应机理如下:吸收二氧化硫(SO2)气体生成亚硫酸氢钠/亚硫酸盐(HSO3/ SO3)液体亚硫酸盐:SO2 + 2 OH¯ + 2 Na+→Na2SO3 + H2O亚硫酸氢盐:S O2 + HSO3¯ + Na+→NaHSO3 + CO2吸收剂分解:NaOH + H2O→Na+ + OH¯SO3 / H2SO4反应:H2SO4 + 2OH¯ + 2Na+→Na2SO4 + 2 H2O脱硫段为一圆柱形塔器。
其底部作为洗涤液泵池,池底有锥形排放口。
喷淋系统喷嘴为径向流喷嘴,材料为SiC(碳化硅),有两种类型:下3层喷淋层为双向喷嘴(上下喷淋),最上层为单向喷嘴(向下喷淋),喷嘴各有喷枪支撑,为了确保喷淋液100%覆盖洗涤段断面,喷枪相应也有两种尺寸。
催化裂化汽油硫含量升高的应对措施
催化裂化汽油硫含量升高的应对措施摘要:洛阳分公司S Zorb装置脱硫能力有限,一旦催化裂化汽油硫含量出现突升等情况,将会导致S Zorb精制后汽油硫含量超标,进而影响汽油生产计划,对分公司效益影响巨大。
本文对催化裂化汽油和S Zorb精制后汽油中的含硫化合物类型及分布进行综述,对蜡油加氢装置停工后的两套催化稳定汽油硫含量变化进行分析,通过分流高硫含量汽油组分、降低S Zorb装置进料量、提高S Zorb 装置循环比、降低稳定汽油干点等措施,有效控制S Zorb 装置进料硫含量,有效保证国Ⅵ汽油的正常生产。
关键词:催化裂化;汽油;硫含量;调整措施前言2018年12月10-18日期间,蜡油加氢装置停工消缺,导致两套催化装置进料硫含量升高,催化稳定汽油硫含量也同步升高,造成S Zorb装置脱后汽油硫含量超过产品汽油硫含量控制指标不大于8μg/g的要求,为了完成国Ⅵ汽油月度生产计划,两套催化和 S Zorb装置采取了多项调整措施优化生产,最终有效控制了精制汽油的硫含量,有效保证了国Ⅵ汽油的正常生产。
1催化汽油中的含硫化合物汽油中的硫主要来自催化裂化汽油,催化裂化汽油中的含硫化合物主要以噻吩类化合物存在,以及少量的硫醇、硫醚。
以中东原油为原料生产的催化裂化汽油中的各种含硫化合物类型分布[1]如图1所示,从相应的定量分析数据可以看出,催化汽油中的硫主要为噻吩类硫化物。
分析表明,催化裂化汽油中硫化物分布一般规律是:硫醇硫和二硫化物含硫最低,通常在10%以下;硫醚硫占总硫的15%左右;而噻吩类硫含量最高,占总硫的75%以上。
图1 催化裂化汽油中各种含硫化合物类型分布图2含硫化合物在窄馏分中的分布在催化裂化汽油中,不同形态的硫分布在不同的汽油沸程中,总体上是催化汽油沸程80℃以前的馏分中主要是硫醚和硫醇;80~90℃的汽油沸程中主要是噻吩;90~100℃汽油沸程中主要是甲基噻吩;100~110℃汽油沸程中主要是甲基噻吩和四氢噻吩;大于110℃汽油沸程中主要为C2-C4噻吩和苯并噻吩。
催化裂化烟气脱硫装置的腐蚀问题预防与对策
催化裂化烟气脱硫装置的腐蚀问题预防与对策摘要:催化裂化(FCC)再生烟气中含有大量SOx、NOx和颗粒物等有害物质,为了满足国家和地方的环境排放要求,炼油公司增加了脱硫和除尘装置,用于处理催化裂化装置再生的烟气,其中广泛使用湿法脱硫技术在运行过程中逐渐发现了一些不足之处,特别是由于腐蚀问题而导致的计划外停机,这些问题阻碍了联邦通信委员会的安全、稳定和长期运行。
本文主要分析了催化裂化烟气脱硫装置腐蚀问题的防治措施。
关键词:催化裂化;湿法脱硫;腐蚀引言近年来,为了满足国家和地方的环境保护要求,建设无害环境企业,中国的石油化工催化裂化装置增设了烟气脱硫、脱氮、脱盐设施。
但是,由于烟气脱硫脱硝装置处于复杂恶劣的腐蚀环境中,该装置在运行过程中逐渐暴露出一些缺陷,特别是由于腐蚀问题而导致的计划外停机,给催化裂化装置安全稳定长周期运行带来了困扰。
1、催化裂化烟气湿法脱硫技术目前,中国45个化工和天然气行业将被从湿度和灰尘中抽走,而其馀设备将使用硫和硫的运输工具。
在湿硫化氢技术方面,21台设备是否配备了计算能力?(a)氯化钠组分湿污染技术(简要:氯化钠计算方法);18双循环装置(硫化氢);2 .氯化钠双氯化钠装置;2 .具有再生防潮性和二氧化硫的装置;1装置配备湿石灰/石灰石膏纸板二氧化硫;1该单元由硫酸铵组成。
总体而言,计算钠和二氧化硫技术在中国化石催化剂的双循环湍流中应用最为广泛。
2、EDV洗涤技术电算清洗技术烟气压力较低,硫水流总压降可控制在5kPa以下,以减少靠背增大对烟机功能的影响;计算技术可靠,冷却收集塔可在极端情况下提供重叠保护,例如在塔内没有回转装置的情况下停电,以提高长时间运行的可靠性。
循环吸收冷却塔中的烟雾间歇复苏,消除冷却过程中的SOx和灰尘,然后通过雾等措施将烟雾释放回高空气排放;反应后,抽吸泵被引导至清晰界定的池,即固体分离过滤器容器;一部分净化液回冷流,另一部分达到加工标准后进入盐水系统。
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催化裂化装置硫分析及二氧化硫排放控制对策作者:王欣李兴春王文思来源:《绿色科技》2013年第01期摘要:简述了催化裂化装置进料和产品以及产出的污染物中硫的分布,并通过对有加氢预处理的催化裂化装置和没有加氢预处理的催化裂化装置的焦炭含硫量及再生烟气的二氧化硫含量的对比,总结得出了FCC装置进料和焦炭含硫量及烟气二氧化硫量的关系,并就相关的治理措施提出了建议。
关键词:催化裂化;硫分布;排放对策中图分类号:TE624.41 文献标识码:A文章编号:1674-9944(2013)01-0010-031 引言催化裂化装置(FCCU)作为炼厂重质油轻化的重要装置,也是炼厂二氧化硫的主要排放源之一。
进入“十二五”期间,国家进一步加强了对二氧化硫的排放控制,不仅要求总量减少,而且要求炼化企业的催化裂化装置安装脱硫设施。
但是随着炼厂使用的原油含硫量的升高,催化裂化装置的进料的含硫量也有所升高,这使得催化裂化装置排放二氧化硫的形式更加严峻。
基于催化裂化二氧化硫排量的巨大,催化裂化装置二氧化硫的排放控制成为炼厂的一个重要问题。
2 催化裂化装置概况在以中石化和中石油为主体的国内石化行业中,仅两大石油公司的催化裂化装置就达93套,加上中海油、中化以及地方炼厂的催化裂化装置,其总数可达上百套之多。
在炼厂的二氧化硫排放源中,催化裂化装置排放的二氧化硫的量仅次于加热炉和锅炉的排放量,可占到总排放量的30%左右,某些炼厂甚至可以到达50%[1]。
3 催化裂化装置硫分布3.1 装置硫分布催化裂化装置的原料大多来自常减压蒸馏装置的常减压渣油,部分装置还使用焦化蜡油和直馏蜡油。
由于炼厂使用的原油的含硫量不同,作为催化裂化装置进料的渣油和蜡油会有不同的处理:如果催化裂化进料含硫量超过催化裂化装置对进料含硫量的要求(一般为1%)时,就需要对其进料进行加氢预处理以降低其含硫量。
加氢预处理对含硫量高的催化裂化进料在反应后的产品的产率和硫的分布会有一定的影响,从而导致其与不加氢的低含硫进料的催化裂化装置不同。
催化裂化装置产生的产品有:干气、液化气、汽油、轻柴油、油浆和焦炭。
除产品外,还产生废气和废水。
由于原料和装置各种操作条件的不同,产品中的硫含量也有很大的不同。
表1是两个装置规模相近但是用不同含硫量的原油的硫在催化裂化的产出中的分布及含量。
3.2 不同原油的差别使用高硫原油和低硫原油的炼厂在原料进入催化裂化装置前由于含硫量的不同会进行不同的处理。
高含硫原油是指含硫量大于1%的原油,使用高含硫原油的炼厂其催化裂化装置的进料(常减压渣油)的含硫量可达4%甚至更高,因此必须对进料进行加氢预处理。
进料在经过加氢预处理后,可脱除其中90%以上的硫,使进料的含硫量降低到催化裂化装置要求的范围内。
低含硫原油和高含硫原油在原油性质和含硫量上存在着很大的差别,两种原油在经过常减压后,渣油中的含硫量有很大的差别:使用高硫原油的炼厂作为催化裂化装置进料的常减压渣油含硫量可以达到4%,而用低含硫原油的炼厂常压渣油的含硫量可以保持在0.3%以下。
在进入催化裂化装置之前需要进行不同处理,因此导致在硫分布上产生差别。
高含硫原油中含有含有的大分子含硫物如噻吩及其同系物较多,它们的热稳定性很高且有较强的生焦倾向,从而导致焦炭中的含硫量较高。
从表1中的数据可以看出进料经过加氢预处理的催化裂化装置的产出中轻组分中的含硫量小,重组分中的含硫量较高;而原料未进行加氢预处理的催化裂化装置的产出中轻组分的含硫量较高,重组分中的含硫量则相对较低。
催化裂化装置的二氧化硫排放主要来自催化剂再生烧焦过程。
在烧焦过程中,附着在催化剂上的焦炭燃烧使催化剂再生,而焦炭中的硫化物则燃烧生成二氧化硫和三氧化硫(其中二氧化硫占90%,三氧化硫占10%)。
因此,焦炭的含硫量对催化裂化装置的二氧化硫排放有很大影响。
通过对使用不同含硫量原料的FCC(催化裂化)装置的运行数据的计算得出进料含硫量和焦炭含硫量的关系如图1和图2。
由图1和图2可知,不使用加氢预处理的催化裂化装置进料和焦炭的含硫量大致相当。
若以焦炭的产率(7%左右)计算,转移到焦炭中的硫大约占进料中总硫的10%~15%;而使用加氢预处理的催化裂化装置的焦炭的含硫量大约为进料含硫量的3倍,按照焦炭的产率计算焦炭中的含硫量大约占进料中的30%~35%。
这与实验得到的数据[2]基本吻合。
这是由于在加氢预处理的过程中,小分子的含硫物质被破坏反应生成硫化氢,而大分子的含硫物由于其键能大、热稳定性好而大部分得以保存。
这与加氢后催化裂化产品中硫的分布情况相吻合。
如果按照加氢处理90%的脱硫效率计算,单是用该方法可以减少70%左右的二氧化硫排放,而按照98%的脱硫效率计算,则可以减少95%左右的二氧化硫排放,这与安装烟气末端脱硫设施的脱硫效率相当。
4 烟气脱硫对策催化裂化装置的再生烟气二氧化硫减排途径大体有4种:使用低含硫原油、对原料进行加氢预处理、使用硫转移助剂和烟气末端治理。
在原油含量越来越高的情况下,可选择的低硫原油并不多[3];对于高含硫原油,使用加氢预处理可以大大降低其含硫量,但是对于使用高含硫原油的炼厂单单使用加氢并不能满足催化裂化二氧化硫排放标准,况且加氢预处理的装置费用巨大。
因此,还需要安装烟气末端脱硫设施。
现阶段,烟气脱硫工艺多达数百种,但是适用于催化裂化装置的烟气脱硫设施只有为数不多的几种,而有大量工业应用案例的催化裂化再生烟气脱硫设施目前只有以下3种。
4.1 贝尔格EDV烟气脱硫工艺该工艺属于湿式洗涤法,其采用的是喷淋工艺,再生器出来的烟气进入喷淋塔,立即被急冷至饱和温度,而后与含有脱硫剂的喷射液滴接触,脱除颗粒物和SOX。
饱和气体离开喷淋塔后直接进入过滤器,通过饱和、浓缩和过滤除去细颗粒。
已是饱和状态的气体被逐渐加速使状态发生改变并最终通过在绝热膨胀中达到过饱和状态。
装置压降较小,根据实际的运行数据得知,其压降只有1.5Mp。
喷淋塔为开放式的,其中使用了具有独特设计的喷嘴可以降低堵塞、磨损和腐蚀的问题,因此,其可以处理高浓度的浆液。
其使用的碱液也可以根据实际的情况选择,没有固定的要求。
该工艺可以使用多种碱液,包括氢氧化钠、碳酸钠、海水、拉索博(labsorbtm)再生缓冲液等。
当该工艺与拉索博技术结合时更能显示出其优势:试剂消耗低且无废液排放。
EDV湿法工艺是目前在催化裂化装置上应用得最为广泛的烟气脱硫设施。
自1994年开始工艺应用后,到目前在全球已拥有上百套的工业应用,技术成熟且运行经验丰富。
4.2 美孚湿法烟气洗涤系统(WGS)该工艺属于湿式洗涤法,其主要部件包括文丘里管和分离塔。
烟气首先进入WGS 洗涤器,并在其中脱除颗粒和SOx。
WGS主要包括一个文丘里管和一个分离塔。
碱性液体与烟气同向进入文丘里管,洗涤液体在缩径段的壁上形成一层薄膜,然后在咽喉段的入口被分割成液滴,由于相对速度差的存在,气体与液滴间发生惯性碰撞,颗粒在咽喉段被捕捉,SO2在咽喉段和扩径段被脱除。
虽然在分离塔中有脱夹带系统可以降低装置的堵塞和压降,但是由于烟气要和碱液进入文丘里管,因此其对烟气的压力要求较高(压降为1000mmH2O,而贝尔格的EDV工艺的压降只有210mmH2O),且动力消耗比贝尔格的EDV高。
该工艺的第一套工业应用始于1974年,到目前已经有接近40年的操作经验。
在全世界范围内,该工艺有大量的工业应用,技术和运行经验都相对丰富。
4.3 湿烟气制硫酸工艺(WSA)该工艺基于TopSΦe公司的将SO2转化为硫酸的催化剂技术,可以生产商业级的硫酸(93.0%~98.5%),其工艺流程为:酸性气燃烧生成SO2,转化成SO2含湿气体经冷却进入SO2转化器生成SO3,SO3和携带的水蒸气进入冷凝器直接冷凝成酸。
WSA工艺实际是一个催化反应工艺过程,特别适用于处理那些硫浓度低而用常规硫酸工艺无法处理的酸性气体[4]。
相比于克劳斯工艺(硫酸回收工艺,是利用回收的硫化氢制备单质硫的工艺),WSA湿烟气制酸法具有硫回收率高(二氧化硫的转化率可达95%)、投资低、正常运行、不消耗能耗、操作弹性大、无二次污染、产生的硫酸纯度高可以直接出售等优点。
由于其操作弹性较大,因此该工艺可以在多个领域应用。
目前,该装置在多个领域有近百套工业应用,技术成熟并积累了大量的操作经验,但是,该工艺在炼油领域的应用较少,特别是在催化裂化再生烟气上的应用较少,全世界只有9个炼厂使用了该工艺,国内目前只有长岭炼油厂的加氢脱硫装置使用了该工艺,全球范围内只有1个在催化裂化装置上的应用案例。
5 结语催化裂化装置在选择烟气脱硫的过程中最注重的是烟气脱硫装置的压降和进一步脱硝的需要这两个因素。
如果装置压降太高的话会对催化裂化装置炉膛、风机等装置的正常工作产生影响,同时国家对氮氧化物的控制要求越来越重视。
因此,湿法脱硫工艺应当作为催化裂化装置再生烟气脱硫的首选。
在以上的3种再生烟气脱硫工艺中,贝尔格的EDV工艺和美孚的WGS工艺在建设成本、脱硫效率、排出液体处理方式、操作气液比颗粒物净化率方面的差距较小,但在动力消耗、占地面积、系统压降和操作弹性方面贝尔格的EDV工艺稍有优势;而湿烟气制酸工艺产出的经济效益较为可观,脱硫效率和颗粒物净化率也很高,但是其在催化裂化装置上的应用上运行操作的数据经验较少,因此,建议催化裂化装置在安装再生烟气脱硫设施的时候可以先从贝尔格的EDV和美孚的WGS工艺考虑。
参考文献:[1] Petroleum refineries for SO2, NOX and TSP[EB/OL].2004, http://www.citepa. org/ forums/ egtei/ petroleum_refineries_250204.pdf[2] 《石油炼制工业污染物排放标准》编制说明[EB/OL].http:/// gkml/ hbb/bgth/ 201011/ W02010 1130376213630736.pdf:55.[3] 杨秀霞,董家谋.控制催化裂化装置烟气中硫化物排放的技术[J].石化技术,20018(2):126~130.[4] 汪家铭.WSA湿法制酸工艺流程及应用前景[J].化工管理,2008(12):71~75.。