石油催化裂化煙氣脫硫廢水處理技術(shù)的應用與探討

王 文

（青海油田監(jiān)督監(jiān)理公司環(huán)境監(jiān)測站，青海 格爾木 816099）

國家經(jīng)濟的發(fā)展推動了社會各領(lǐng)域的快速發(fā)展，促使輕質(zhì)油品的需求量也不斷增長。從近幾年相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展情況來看，汽油與柴油生產(chǎn)主要采用催化裂化工藝，其作用是對能源實現(xiàn)二次加工，從而滿足社會對于能源的需求。當前，國內(nèi)能源煉廠數(shù)量不斷增加，在此情況下，能源催化裂化裝置的排放量也有所增加，對自然環(huán)境造成了極大的不良影響。為實現(xiàn)經(jīng)濟與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，需要盡快對工業(yè)發(fā)展所帶來的環(huán)境污染問題加以解決，而石油催化裂化煙氣脫硫廢水處理技術(shù)便是有效途徑之一。

1 污染物及性質(zhì)分析

1.1 污染物來源

工業(yè)油品主要運用的是催化裂化工藝，此環(huán)節(jié)將減壓餾分油、焦化柴油與蠟油等重質(zhì)餾分油或是渣油作為基礎(chǔ)材料，在450～510℃高溫及催化劑條件下，發(fā)生化學反應，從而轉(zhuǎn)化為氣體、汽油、柴油等輕質(zhì)產(chǎn)品以及焦炭。基于種種因素的影響，原油逐漸變稠。同時，社會各領(lǐng)域?qū)τ谳p質(zhì)油品的需求不斷上漲，部分煉廠出現(xiàn)摻煉減壓渣油的情況，甚至直接用常壓渣油作為裂化的基礎(chǔ)材料[1]。減壓渣油與常壓渣油歸屬于重油范疇，且多為廉價減壓渣油，將此作為基礎(chǔ)材料能夠極大地降低催化裂化成本，促使重油加工技術(shù)近幾年實現(xiàn)了快速發(fā)展。重油的特征為黏度大、沸點高、多環(huán)芳香烴物質(zhì)含量較高、重金屬含量較高等，因此，將重油作為基礎(chǔ)材料進行催化裂化會出現(xiàn)以下兩種情況。其一，焦炭產(chǎn)率增長，重油中重金屬成分較多，催化裂化期間，這些重金屬將會沉積在催化劑表層，致使催化劑受到污染甚至是中毒。其二，選用此種材料將會促使焦炭中硫、氮含量增加，對設(shè)備具有腐蝕作用，同時對環(huán)境也具有污染作用。

1.2 煙氣源與性質(zhì)

催化裂化裝置的排放源為催化裂化劑再生器的煙氣，處于再生器底部位置的空氣與待生催化劑進行接觸，從而形成流化床層，進行再生反應，與此同時也會排放出大量的燃燒熱。再生煙氣所含污染物質(zhì)主要包括SO2、NOx、顆粒物、CO等。具有代表性的催化裂化再生煙氣中SO2多會處于400～600 mg/m3范圍，僅有小部分企業(yè)的SO2排放濃度符合環(huán)境保護部標準《石油煉制工業(yè)污染物排放標準》（GB31570-2015）的規(guī)定，因此再生煙氣急需治理。

2 石油催化裂化煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展情況

從國外發(fā)展現(xiàn)狀來看，催化裂化煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展速度較快，而其多年來的應用效果也頗為顯著?，F(xiàn)階段，對于石油催化裂化煙氣脫硫技術(shù)，發(fā)達國家主要以資源脫硫技術(shù)與非資源脫離技術(shù)作為基礎(chǔ)進行脫硫處理。資源脫硫技術(shù)的應用是借助LABSORB工藝與CAN-SOLV工藝進行可用資源脫硫。其中，LABSORB工藝的作用主要體現(xiàn)在將部分能夠再生的能源進行煙氣脫硫，同時經(jīng)由無機緩沖液的形式進行展現(xiàn)，從而確保其在整個脫硫期間維持恒定溫度，再經(jīng)由過濾裝置去除緩沖液中的雜質(zhì)[2]。就國內(nèi)市場而言，人們多以國外脫硫技術(shù)理念作為基礎(chǔ)，研制符合石油煉化企業(yè)需求的催化裂化煙氣脫硫技術(shù)。從發(fā)展現(xiàn)狀來看，國內(nèi)石油催化裂化煙氣脫硫技術(shù)明顯滯后于發(fā)達國家，只有不斷進行技術(shù)創(chuàng)新，才能推動國內(nèi)催化裂化煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展。

3 石油催化裂化煙氣脫硫技術(shù)應用

3.1 應用硫轉(zhuǎn)移助劑技術(shù)

硫轉(zhuǎn)移助劑技術(shù)的作用主要是控制石油材料中的SO2密度，從而保障硫轉(zhuǎn)移能夠順利進行。同時，它在有害物質(zhì)排放的控制工作中也發(fā)揮著重要的價值，對保護生態(tài)環(huán)境具有重要意義。此項技術(shù)能夠降低煙氣中的SO2，同時在催化劑中增加3%的硫轉(zhuǎn)移劑，可以提升硫轉(zhuǎn)移的效率，將轉(zhuǎn)移數(shù)量控制在有效范圍內(nèi)。硫轉(zhuǎn)移助劑技術(shù)的工作原理為，經(jīng)由再生器實現(xiàn)煙氣排放，同時再生器能夠?qū)煔庵械腟O2氧化成為SO3，從而形成對應的硫酸鹽，在硫酸鹽發(fā)生一定反應后，經(jīng)由F2S的形式進行排放。此種反應能夠減少所排放煙氣中的有害物質(zhì)，從而降低煙氣排放對自然環(huán)境的污染[3]。

3.2 加氫預處理技術(shù)

加氫預處理技術(shù)的應用價值體現(xiàn)在能夠處理石油原材料，控制原材料中硫氧化物的含量，從而達到去除硫氧化物與重金屬的效果。加氫預處理技術(shù)不僅能夠?qū)A(chǔ)材料中的有害物質(zhì)進行處理，還能夠有效提升輕質(zhì)產(chǎn)品回收率與質(zhì)量，從而提升催化裂化裝置產(chǎn)品質(zhì)量，促使其能夠滿足石油催化企業(yè)的發(fā)展需求，進一步推動國內(nèi)石油煉化企業(yè)的發(fā)展。

3.3 催化再生煙脫硫技術(shù)

常規(guī)情況下，催化原料中硫的含量處于0.5%～1.5%，此種含量將會嚴重影響自然環(huán)境，若想要對此問題加以解決，可合理應用催化再生煙脫硫技術(shù)。具體處理過程為，借助吸附法進行硫含量吸附，同時應用可再生能力較強的固定吸附劑進行吸附，從而達到控制硫含量的效果，降低有害物質(zhì)排放量。催化再生煙脫硫技術(shù)的投入成本較低，運營成本也較少，能夠有效清除煙氣中的硫氧化物，滿足煉油企業(yè)日常生產(chǎn)與發(fā)展的需求。

3.4 非再生濕氣洗滌工藝（EDV煙氣脫硫技術(shù)）

EDV煙氣脫硫技術(shù)可分為氧化鎂制漿流程、廢水處理流程、煙氣洗滌流程三個方面。其應用過程為：首先，在煙氣進入對應的噴射系統(tǒng)時，應用系統(tǒng)中的急冷區(qū)對煙氣做降溫處理；其次，在溫度符合正常標準時煙氣中的有害物質(zhì)將會實現(xiàn)自動去除；最后，應用煙氣洗滌系統(tǒng)過濾去除有害物質(zhì)后的煙氣，過濾完成后再將煙氣與液滴進行分離。需要注意的是，在氫氧化鎂溶液配制過程中應該加入適量的水，同時將氫氧化鎂溶液倒入卸料機中，將其與水充分融合，形成漿液。

3.5 Exxon的WGS技術(shù)

該技術(shù)的構(gòu)成部分包括濕式煙氣洗滌器WGS與凈化處理單元PTU，而WGS包含文丘管與分離塔[4]。洗滌液體與煙氣會同時進入文丘管中，洗滌液體在縮徑段的壁上會形成一層薄膜，后在喉管段分割成為液滴，從而形成混合洗滌接觸，而混合接觸后的煙氣與洗滌液體將會在分離塔中實現(xiàn)分離處理。凈化處理單元的作用是處理洗滌液體，促使其能夠循環(huán)使用，避免造成資源浪費。WGS裝置將鈉堿作為吸收劑，能夠達到90%的氧化物與粉塵脫離率。

4 結(jié)論

本文對國內(nèi)外當前催化裂化煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展情況進行了對比分析，與眾多發(fā)達國家相比，我國催化煙氣脫硫廢水處理技術(shù)較為滯后，需要引進國外先進經(jīng)驗，不斷進行技術(shù)創(chuàng)新，這樣才能夠推動該技術(shù)實現(xiàn)快速發(fā)展。此項技術(shù)主要應用在煉化廠的催化裂化工藝中，可以有效降低有害物質(zhì)的排放量從而控制工業(yè)發(fā)展對自然環(huán)境造成的污染。

參考文獻

1 葉逢春.石油催化裂化煙氣脫硫技術(shù)探討[J].化工管理，2017，5（14）：185-186.

2 劉 強，鄭興盛，孫春龍.石油催化裂化煙氣脫硫技術(shù)探討[J].中國石油和化工，2016，8（1）：227.

3 李 磊，周廣文，劉 炬，等.催化裂化裝置煙氣脫硫技術(shù)進展[J].河南化工，2015，32（10）：11-14.

4 國內(nèi)首套采用WGS技術(shù)的催化裂化煙氣脫硫裝置開工投用[J].煉油與化工，2013，24（6）：32.