WGS濕法煙氣脫硫技術(shù)在3.5Mt/a催化裂化裝置的工業(yè)應(yīng)用

張 磊，王 澍，吳章柱，林雪飛

(中國石油廣西石化公司， 廣西 欽州 535008)

WGS濕法煙氣脫硫技術(shù)在3.5Mt/a催化裂化裝置的工業(yè)應(yīng)用

張 磊，王 澍，吳章柱，林雪飛

(中國石油廣西石化公司， 廣西 欽州 535008)

為滿足《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，中國石油廣西石化公司采用美國ExxonMobil公司開發(fā)的噴射文丘里濕氣洗滌技術(shù)對(duì)3.5 Mta催化裂化裝置通過在線改造增設(shè)濕法煙氣脫硫裝置，標(biāo)定結(jié)果表明：催化裂化裝置外排煙氣二氧化硫、顆粒物指標(biāo)明顯優(yōu)于排放標(biāo)準(zhǔn)要求，外排污水達(dá)到設(shè)計(jì)要求，污泥可直接填埋；物料平衡數(shù)據(jù)合理，關(guān)鍵操作參數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求，能耗、物耗略低于設(shè)計(jì)值，對(duì)催化裂化裝置操作無影響，操作簡單，可實(shí)現(xiàn)長周期運(yùn)行。

催化裂化 煙氣 WGS 脫硫

1 WGS工藝流程簡述

圖1為WGS濕法煙氣脫硫原則流程，包括脫硫洗滌塔部分及排液處理部分。脫硫洗滌塔部分主要包括洗滌塔、循環(huán)漿液泵、噴射文丘里等設(shè)備，催化裂化煙氣以水平方式進(jìn)入噴射文丘里管，文丘里管上部噴射循環(huán)液，由于液體的抽吸作用，煙氣與循環(huán)液在喉徑處劇烈混合，經(jīng)擴(kuò)散段后進(jìn)入彎頭處脫除二氧化硫及固體顆粒物。煙氣與循環(huán)液以切線方式進(jìn)入洗滌塔，氣體經(jīng)煙囪塔盤分液，再經(jīng)分液填料分液后排入大氣。洗滌塔循環(huán)泵將循環(huán)液自塔底抽出，送至文丘里管噴射器入口，用于增壓催化裂化煙氣，脫除煙氣中的二氧化硫、顆粒物等雜質(zhì)。堿液自管網(wǎng)送至裝置內(nèi)堿液罐，經(jīng)堿液泵增壓后送至洗滌塔底部。本裝置采用新鮮水作為洗滌塔工藝的補(bǔ)充水，自管網(wǎng)送至洗滌塔補(bǔ)水口，以補(bǔ)充洗滌塔系統(tǒng)因外排污水及蒸發(fā)損失的水分。排液處理部分主要包括澄清器、氧化罐、疊螺機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)和循環(huán)液泵。自洗滌塔系統(tǒng)排出的含泥污水與絮凝劑混合后，送至澄清器，顆粒物在澄清器內(nèi)沉降，含水率約85%的污泥自澄清器底部排出，經(jīng)污泥泵增壓后送至污泥脫水機(jī)中，脫水后污泥作為危廢品外送出裝置。濾出的水分經(jīng)濾液回流泵送至澄清器，進(jìn)一步脫除顆粒物。

澄清器頂部的清液自流送至氧化罐中，氧化罐內(nèi)的液體經(jīng)循環(huán)泵抽出，與堿液混合后返回至氧化罐內(nèi)，在氧化噴嘴處與空氣充分混合后排至氧化罐底部。

設(shè)置氧化罐風(fēng)機(jī)，將空氣增壓后送至氧化罐噴嘴處，與循環(huán)液一起噴至氧化罐內(nèi)，并利用氧氣將污水中的亞硫酸鹽氧化為硫酸鹽，以降低污水COD，滿足直排污水要求。

氧化后的污水自氧化罐罐頂溢流，送至外排污水緩沖罐，罐內(nèi)的污水經(jīng)污水外送泵增壓后送至污水處理場(chǎng)出口監(jiān)測(cè)池，與廠內(nèi)其它污水混兌后外排。

圖1 WGS濕法煙氣脫硫原則流程

2 標(biāo)定結(jié)果分析

2.1 原料性質(zhì)

標(biāo)定期間煙氣脫硫塔原料的流量及性質(zhì)見表1。 由表1可知，煙氣流量為506 851 m3h，較設(shè)計(jì)值低14 317 m3h，煙氣中二氧化硫濃度為2 044.44 mgm3，較設(shè)計(jì)值高221.44 mgm3，其它性質(zhì)與設(shè)計(jì)值接近。

表1 煙氣脫硫塔原料的流量及性質(zhì)

2.2 操作參數(shù)

表2為標(biāo)定期間煙氣脫硫塔的操作參數(shù)。由表2可知，煙氣脫硫塔的主要操作參數(shù)均與設(shè)計(jì)值接近，氧化罐循環(huán)液溫度略高，主要原因?yàn)檠h(huán)過程產(chǎn)生熱量，導(dǎo)致循環(huán)漿液溫度升高，但不影響外排效果。

表2 煙氣脫硫塔的操作參數(shù)

2.3 產(chǎn)品性質(zhì)

煙氣脫硫裝置主要產(chǎn)品有脫硫煙氣、外排含鹽污水及污泥。表3為洗滌塔出口煙氣的流量及性質(zhì)。由表3可知：外排煙氣中二氧化硫濃度為11.03 mgm3，顆粒物濃度為15.02 mgm3，均比設(shè)計(jì)值顯著降低；相對(duì)于原料，二氧化硫脫除率達(dá)到99.46%，顆粒物脫除率為83.01%；脫硫煙氣實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

表3 洗滌塔出口煙氣的流量和性質(zhì)

表4為外排含鹽污水的性質(zhì)。由表4可知，外排含鹽污水的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，但是懸浮物和COD排放基本接近外排上限，存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。另外，外排污泥成型良好，不存在明水，可滿足直接填埋要求。

表4 外排含鹽污水的性質(zhì)

2.4 物料平衡分析

表5為煙氣脫硫裝置的物料平衡數(shù)據(jù)。由表5 可知：標(biāo)定數(shù)據(jù)的物料平衡良好；堿液消耗大于設(shè)計(jì)值，主要原因?yàn)樵现卸趸蚝棵黠@大于設(shè)計(jì)值；廢渣含量低于設(shè)計(jì)值，主要原因?yàn)樵现蟹蹓m含量低于設(shè)計(jì)值。

表5 煙氣脫硫裝置的物料平衡數(shù)據(jù)

2.5 物耗、能耗分析

表6為標(biāo)定期間的物耗、能耗數(shù)據(jù)。由表6可知：電量消耗為1 800 kW，較設(shè)計(jì)值低241 kW，主要原因?yàn)檠h(huán)液粉塵含量低于設(shè)計(jì)值，循環(huán)漿液泵電耗降低，另外，標(biāo)定期間堿液裝罐泵、配堿泵、地下污水泵均沒有運(yùn)行，造成電耗降低；標(biāo)定期間的能耗為44.065 6 MJt，較設(shè)計(jì)值低4.255 2 MJt。

表6 標(biāo)定期間的物耗、能耗數(shù)據(jù)

3 對(duì)催化裂化裝置操作的影響

WGS濕法煙氣脫硫裝置投用前后催化裂化裝置的操作條件對(duì)比見表7。由表7可知：煙氣脫硫裝置投用前催化裂化裝置滿負(fù)荷標(biāo)定期間，煙氣流量為504 412 m3h時(shí)，CO焚燒爐爐膛壓力為1.35 kPa；煙氣脫硫裝置投用后的標(biāo)定期間，煙氣流量為506 851 m3h，CO焚燒爐爐膛壓力為1.26 kPa，說明WGS煙氣脫硫裝置投用后爐膛壓力并沒有增加，反而略有降低，對(duì)催化裂化裝置操作無影響。

表7 濕法煙氣脫硫裝置投用前后催化裂化操作條件對(duì)比

4 結(jié)束語

[1] 田文君.UOP工藝技術(shù)在3.5 Mta重油催化裂化裝置的工業(yè)應(yīng)用[J].煉油技術(shù)與工程，2012，42(5)：17-21

[2] 丁大一.WGS技術(shù)在催化裂化裝置煙氣脫硫中的首次應(yīng)用[J].煉油技術(shù)與工程，2016，46(5)：23-27

[3] 劉威，田曉良.WGS濕法煙氣脫硫技術(shù)在催化裂化裝置上的應(yīng)用[J].石油煉制與化工，2016，46(5)：53-55

COMMERCIAL APPLICATION OF WET FLUE GAS DESULFURIZATION TECHNOLGY IN 3.5 Mta RFCC UNIT

Zhang Lei， Wang Shu， Wu Zhangzhu， Lin Xuefei

(PetroChinaGuangxiPetrochemicalCompany，Qinzhou，Guangxi535008)

In order to get clean regenerated flue gas with little SO2and PM，CNPC Guangxi Petrochemical Company built a new WGS unit for 3.5 Mta RFCC Unit.The WGS demonstration test shows that the SO2and PM emissions achieve the discharge standards for environmental protection，the salty water can meet the design requirement and sewage sludge can be landfilled directly，the material balance is reasonable，the key operation parameters meet the design requirements，the energy consumption is slightly lower than the design value，the use of WGS has no effect on the catalytic cracking unit.The WGS technology has advantages of simple operation and can run for a period of long time.

RFCC; flue gas; WGS; desulfurization

2016-10-10； 修改稿收到日期： 2016-11-28。

張磊，碩士，高級(jí)工程師，主要從事催化裂化裝置生產(chǎn)管理工作。

張磊，Email：sxzhang1314@163.com。