淺析石油化工廢氣處理脫硫脫硝的工藝方法

朱建

摘要：由于經(jīng)濟(jì)增長速度不斷加快，推動(dòng)了石油化工工業(yè)的發(fā)展，其引發(fā)的危險(xiǎn)問題更加突出，危害也更加嚴(yán)重。而在三廢污染當(dāng)中，廢氣污染對于生態(tài)造成的影響最大。要求石油化工企業(yè)必須要采取有效的方式對于廢氣進(jìn)行處理。因此，下面進(jìn)一步闡述石油化工廢氣處理脫硫脫硝的工藝方法。

關(guān)鍵詞：石油化工；廢氣處理；脫硫；脫硝

1廢氣污染的源頭

石油化工企業(yè)廢氣污染源頭依次由石油工業(yè)以及化工單位生產(chǎn)過程開展研究。石油工業(yè)實(shí)際上就是一個(gè)煉油的過程，因?yàn)闊捰偷墓に嚭筒僮魇謴?fù)雜，在煉油的整個(gè)過程當(dāng)中將會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣，其中包含鍋爐和加熱爐以及焚燒爐等一系列的加熱、燃燒設(shè)備所產(chǎn)生的燃燒煙氣，催化裂化設(shè)備在催化過程中制造出來的廢氣，氧化瀝青產(chǎn)生的尾氣。在實(shí)施含有硫污水氣體以及尾氣回收，脫硫和加氫精制各種過程中制造出來的廢氣等。

2廢氣污染類型

因?yàn)樯a(chǎn)工藝十分復(fù)雜，其產(chǎn)生廢氣的源頭很多，導(dǎo)致石油化工單位廢氣成分格外復(fù)雜。既包含多種有機(jī)和無機(jī)化合物，同時(shí)還包含大量大分子顆粒物，這些有害氣體在大氣環(huán)境中根據(jù)相應(yīng)的形式進(jìn)行排列和組合。

在廢氣當(dāng)中存在的有機(jī)化合物，重點(diǎn)是烯烴和烷烴和芳香烴這些碳?xì)浠衔铩２⑶?，在煉油的時(shí)候，也會(huì)產(chǎn)生部分含有氮或者是硫的有機(jī)化合物。而因?yàn)橐恍┯袡C(jī)化合物特別的理化特點(diǎn)，特別是包含硫的有機(jī)物，時(shí)常會(huì)產(chǎn)生具有強(qiáng)烈刺激性的氣味，對于人體帶來無法估計(jì)的危害，就算是有機(jī)物不存在強(qiáng)烈的刺激性氣味，也不能證明其不帶有毒性。同時(shí)，有機(jī)化合物大部分是小分子這種類型的化合物，可以打破人體原有的保護(hù)屏障，引發(fā)細(xì)胞產(chǎn)生癌變。

廢氣當(dāng)中包含的無機(jī)化合物大部分是由氧化物的模式存在，即NOX和SOX。比如，二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等等。當(dāng)中二氧化硫和一氧、二氧化氮都是導(dǎo)致酸雨出現(xiàn)的關(guān)鍵因素。而二氧化碳濃度持續(xù)提升，是導(dǎo)致氣候溫度提升的主要因素。而針對這些化合物實(shí)施科學(xué)的處理，則能夠獲得較高的經(jīng)濟(jì)收益。例如，一氧和二氧化氮應(yīng)該使用在肥料和硝酸，還有炸藥生產(chǎn)當(dāng)中，這也表明怎樣合理處理轉(zhuǎn)化廢氣屬于必須要深入研究的課題。

2.脫硝技術(shù)現(xiàn)狀與分析

2.1吸附法

吸附法也是一種較成熟的脫硝方法，主要采用吸附劑對高濃度氮氧化物進(jìn)行吸附處理，應(yīng)用范圍較窄，主要使用的吸附劑有：活性炭、分子篩等，其中分子篩技術(shù)僅限于清潔氣體NOx的脫除，活性炭技術(shù)主要多用于回收高濃度SO2工藝或同時(shí)脫硫脫硝工藝中。

2.2水吸收法

此法吸收效率低，一般為30%一50%，僅用于氣量小、凈化要求不高的場合，由于水與NO二反應(yīng)產(chǎn)生HNO2和HN03，產(chǎn)生的HNOZ不穩(wěn)定，快速分解放出NO，因此常壓下該法效率很低，不能凈化含NO為主的NOx，該法操作壓力大，操作費(fèi)、設(shè)備費(fèi)較高。一般用作工業(yè)多級(jí)廢氣治理的最后一道工序。

2.3等離子體法

該方法是目前正處于研究實(shí)驗(yàn)階段的新型脫硝方法。主要包括離子束法、脈沖電暈法，該法能以錢鹽的形式回收NOx，制成肥料，但需要大型電子加速器，電力消耗多，經(jīng)濟(jì)性有待驗(yàn)證，是目前行業(yè)較關(guān)注的一種技術(shù)，技術(shù)尚未成熟，并且主要研究方向以干法同時(shí)脫硫脫硝為主。

2.4光催化氧化法

該方法為發(fā)展中的一種空氣凈化技術(shù)，反應(yīng)溫度溫和，能耗低，二次污染少，即利用光催化效應(yīng)去除NOx，該方法還不夠成熟，去除效率有待研究。

3.脫硫技術(shù)

煙氣脫硫技術(shù)就是利用二氧化硫的酸性性質(zhì)，使用另一種堿性物質(zhì)吸收煙氣中的二氧化硫，從而達(dá)到煙氣脫硫的目的。根據(jù)脫硫中堿性物質(zhì)的三種狀態(tài)，脫硫方法分為干法、濕法和半干法。

濕法脫硫顧名思義就是把含有二氧化硫的煙氣通過堿性溶液，使之發(fā)生反應(yīng)，把氣態(tài)的二氧化硫變?yōu)橐簯B(tài)含硫化合物。濕法脫硫效率高、速度快、穩(wěn)定可靠，但是耗水量大，需要的資金投入較多。

干法脫硫就是用干燥的堿性物質(zhì)固體來吸收二氧化硫，這種方法完全不用水參加反應(yīng)，一直處于干燥狀態(tài)。干法脫硫技術(shù)成本低、投入少，是一種節(jié)約型的脫硫技術(shù)，但是脫硫的效果不是很好。

而半干法脫硫就是把含有二氧化硫的氣體相機(jī)通過固、液、氣三種狀態(tài)的堿性吸收物質(zhì)。這種方法工藝簡單、投資較少適合含硫量較低的煤燃燒產(chǎn)生的煙氣脫硫。

3.脫硫脫硝技術(shù)集成工藝的原理

脫硫脫硝技術(shù)集成工藝滿足了同時(shí)脫硫脫硝的需求，并且在進(jìn)行脫硫脫硝處理后還能獲得一些副產(chǎn)物。脫硫脫硝技術(shù)集成工藝設(shè)備簡單但可靠、投入資金較少，經(jīng)濟(jì)適用。固相吸收脫硫脫硝工藝、活性炭吸收脫硫脫硝工藝、氧化銅脫硫脫硝工藝是脫硫脫硝集成工藝主要運(yùn)用的三種方法。脫硫脫硝的反應(yīng)原理：利用活性炭的吸附能力，吸收煙氣中的二氧化硫、水同時(shí)與氧氣結(jié)合反應(yīng)，并在反應(yīng)中加入含氮的堿性氣體，這就是活性炭吸收脫硫脫硝工藝的反應(yīng)原理。氧化銅脫硫脫硝工藝是以氧化銅為活性物質(zhì)，在高溫條件下與含硫物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)再與含氮物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。脫硫脫硝一體化的集成技術(shù)應(yīng)用最多的是一些使用化石能源較多的行業(yè)。脫硫脫硝技術(shù)集成工藝以簡單可靠、效率高、占地面積小、啟動(dòng)資金少的優(yōu)勢而在工業(yè)、發(fā)電、交通行業(yè)里得到大量應(yīng)用。目前發(fā)展的脫硫脫硝一體化工藝技術(shù)在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)境等方面都取得了巨大的成果。

4.脫硫脫硝方法應(yīng)用與前景分析

4.1同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)

濕法同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)已在試驗(yàn)階段如火如茶地進(jìn)行，也是環(huán)保行業(yè)研究的主流技術(shù)之一，該法在日本及美國地區(qū)已開始使用，其結(jié)合了干法脫硝與濕法脫硫技術(shù)的特點(diǎn)，在低投資、低運(yùn)行成本的基礎(chǔ)上提出的，可實(shí)現(xiàn)同時(shí)高效率的脫硫脫硝，是環(huán)保行業(yè)最有前途的技術(shù)之一。

4.2濕法脫硝技術(shù)

受到氮氧化物溶解性的限制，濕法脫硝技術(shù)的單獨(dú)使用依然沒有太大競爭力，就目前應(yīng)用效果較好的尿素吸收法，仍限制于其反應(yīng)速度慢等因素上，但在氮氧化物氣量小的條件下，由于其投資成本及運(yùn)行成本較低，尿素法脫硝仍然在濕法脫硝行業(yè)中應(yīng)用廣泛。

4.3干法煙氣脫硝技術(shù)

SCR仍是我國的主流脫硝技術(shù)，該法是目前最成熟的煙氣脫硝技術(shù)，它是一種爐后脫硝，國內(nèi)目前90%的脫硝工程采用SCR技術(shù)，在“十二五”及“十三五”期間，仍有99.9%的脫硝選用SCR技術(shù)，因此，該法在未來新型脫硝方法未應(yīng)用成熟之前，依然是脫硝主流技術(shù)。一般來說，該法目前主要在小型燃煤機(jī)組的脫硝效率較高，由于其工藝溫度的限制，不能廣泛應(yīng)用于大量的大型燃煤機(jī)組，多用作低氮燃燒技術(shù)的補(bǔ)充手段，主要以其投資低，占地小等特點(diǎn)應(yīng)用于老廠房的改造，新廠主要配合使用，因此，該法一般不作為單獨(dú)的脫硝方法，而與SGR及其他脫硝技術(shù)聯(lián)合使用實(shí)例較多。

結(jié)束語

通過對石油化工企業(yè)廢氣處理脫硫脫硝工藝方法的分析和闡述，了解到石油化工企業(yè)廢氣對于人們以及生活環(huán)境都會(huì)造成嚴(yán)重的危害。必須要采取有效的工藝方式，對于廢氣進(jìn)行脫硫脫硝，減少廢氣帶來的污染。因此，希望通過闡述脫硫脫銷方法，能夠給石油化工廢氣處理脫硫脫銷方面提供參考和幫助。

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