探究炼油厂催化裂化装置烟气污染物的治理与建议_李德林

探究炼油厂催化裂化

装置烟气污染物的治理与建议

李德林（中国石油天然气股份有限公司青海油田分公司格尔木炼油厂，青海格尔木８１６０００）摘要：炼油厂催化裂化装置的烟气中通常有较多的氮硫化

合物和可吸入颗粒物（PM10）。近几年来，随着炼油厂高硫原油

及重质原油的增多，催化裂化装置的烟气中氮硫化合物也在逐

渐增加，这已经无法满足环境保护法律对于企业的要求。采取

必要方法减少烟气污染物的排放势在必行。本文从催化裂化

装置烟气污染物排放以及治理现状出发，对烟气污染物治理过

程中的脱硫技术进行了详细的阐述，并最终给出了相关建议，

这对于我国的炼油厂来说意义重大。

关键词：炼油厂；催化裂化装置；烟气污染物治理

催化裂化为炼油中的二次加工过程，是生产高辛烷值汽

油、柴油等油品的必要手段。催化裂化的原料主要为重油，这

些油品里有较多的氮、硫、氧等非烃类元素，这些元素会在生产

过程中转移到产品或是废料当中，也有部分元素会随着烟气和

粉尘进入到环境中，带来环境污染。在炼油厂当中，再生烟气

为主要污染源，其中的氮氧化合物物与氧硫化合物会影响设备

正常运转，也会造成严重的空气污染，因此，再生烟气的处理成

为环保工作的重要内容。

1催化裂化装置烟气污染物组成及危害

1.1CO及其危害

待生催化剂再生时，若焦炭燃烧不充分，烟气中会产生

CO。CO是环境污染的化合物之一，其会侵入人体血液和神经

系统，从而给人体带来较大的伤害。空气中的CO进入人体血

液后，能够迅速与血红蛋白结合，从而造成人体缺氧，这也是

CO中毒症状。

1.2氧硫化合物及其危害

催化裂化过程中的氧硫化合物多来自于催化剂烧焦中的

烟气，含硫化合物多以H2S形式存在，少部分存在于液体产品

当中，剩余部分在待生催化剂中，在高温的条件下会被氧化成

氧硫化合物（90%以上为SO2）。氧硫化合物气体具有刺激性气

味，排放到大气中会在一定条件下形成酸雨，并与氮氧化合物

反应生成新的物质，并有可能对设备造成损坏。

1.3氮氧化合物及其危害

催化裂化过程中的氮氧化合物多来自于催化剂原料中的

氮化物，碱性氮化物经过裂化分解，沉积在催化剂酸性位，在高

温条件下同氧气结合成氮氧化合物排放到环境中。和氧硫化

合物不同，烟气中氮氧化合物与原理中总含氮量及含氧量有

关。还会受到助催化剂（如Pt）及硫转移剂等使用及催化剂重

金属等影响。氮氧化合物不但对人体有害，而且还会和烃类气

体作用生成光化学烟雾，破坏臭氧层进而危害环境。氮氧化合

物也会对炼化厂设备造成应力腐蚀，设备被腐蚀以后，再生系

统会变得脆弱甚至出现裂纹，最终影响设备运行周期。

2烟气污染物的治理

2.1CO的防治

一方面，采取助燃剂。CO存在主要是因为焦炭燃烧不充

分。CO助燃剂能够使再生器密相床层燃烧完全，防止二次燃

烧情况出现，减少另外的CO排放，从而减少环境污染。此外，

回收烧焦时的热量，提高再生温度，降低催化剂含碳量，还能够

提高催化剂活性，减少其循环量及消耗量，提高轻质油回收率，

减少焦炭产率，也无需增加设备投资；另一方面，采用CO锅

炉。炼化厂将催化裂化产生的CO废弃联合其他废旧气体引入

到CO锅炉中，并与辅助燃料（燃料油）燃烧生成CO2，从而减少

环境污染。还能回收CO废气能量，产生蒸汽。

2.2氧硫化合物的防治

催化裂化过程中的氧硫化合物多来自于催化剂烧焦中的

烟气，这些氧硫化合物和原料含硫量密切相关，原料硫含量在

0.2%以内，经过优化操作，烟气中的氧硫化合物含量能控制在

指标以内。如今我国的炼油厂中，氧硫化合物排放非常普遍。

在未来几年当中，随着重油裂化及装置掺炼重油比例的增多，

氧硫化合物排放问题会更加恶化。如今的氧硫化合物控制手

段包括以下三个方面：原料加氢脱硫、再生烟气脱硫、硫转移。

2.3氮氧化合物防治

正常条件下，原料中会有近50%的氮元素集中在焦炭中，

若经过完全再生，焦炭中会有10%左右氮元素转化为氮氧化合

物存在烟气中，这与原料中含氮量及烟气中氧含量有关。再生

烟气中的氮氧化合物主要为NO，因此，对氮氧化合物的控制就

是对NO的控制，这种控制主要分为三种手段：原料加氢处理、

降低氮氧化合物助剂含量、再生烟气脱硝技术。

3关于烟气污染物排放的建议

3.1污染源控制

从源头控制污染物，原料经过加氢预处理；选择高效的催

化剂，配以高效旋分器；优化工艺操作，改进催化剂分布器形

式，控制过剩含氧量。

3.2开发高效助剂

借助于国外先进的烟气污染物技术，开发炼化厂自身的降

低烟气污染的三效助剂，其能够降低氧气中一氧化碳、氮氧化

合物、氧硫化合物的含量，同时还能够应用到其他领域当中，降

低运营成本。

3.3开发新型技术

对现有的烟气处理技术进行优化，开发新的技术，并与助

剂组合应用。对于像我单位这样的炼油厂来说，配合使用助剂

能够有效降低烟气处理成本，提高企业经济效益。

4结语

随着人们对环境保护问题的重视，节能减排理念开始慢慢

深入到每个公民的心中，像本单位炼油厂这样的催化裂化装置

烟气排放问题也已经引起了管理层的普遍重视，因此，我们采

取必要方法减少烟气污染物的排放。本文从催化裂化装置烟

气污染物排放以及治理现状出发，对烟气污染物治理过程中的

脱硫技术进行了详细的阐述，并最终给出了相关建议，如控制

污染源、开发新型助剂、研究新型技术。

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