石油化工廢氣處理脫硫脫硝的工藝方法探析

趙婷婷 鄭雯倩

石家莊市環(huán)境監(jiān)控中心 河北 石家莊 050022

正文：

引言：我國社會經濟的發(fā)展促進了石油化工行業(yè)的高效發(fā)展，石油化工行業(yè)的生產規(guī)模在進一步擴大的過程中，為人們帶來了更多環(huán)境污染問題，對生態(tài)環(huán)境造成了極大的破壞。隨著我國環(huán)境與生態(tài)保護意識的提升，石油化工廢氣處理脫硫脫硝工藝逐漸引起社會各方及相關部門的重視。為在保護好生態(tài)環(huán)境的基礎上促進我國經濟穩(wěn)定發(fā)展，石油化工企業(yè)應對脫硫脫硝工藝的應用有充分的了解與掌握。

1.石油化工廢氣污染的源頭與類型

1.1 石油化工廢氣污染類型

石油化工產品的生產工藝極為復雜，有著眾多工序，這也導致其在生產過程中廢氣產生的源頭眾多，組成廢氣的成分也十分復雜。其中包含著多種復雜的氧化物、有機物、無機化合物，與大量的大分子顆粒物。在有機化合物中，烯烴、烷烴與芳香烴等碳氫化合物所占的比重較大，同時在煉油的過程中還有一些含有氮、硫的有機化合物產生。以含有硫的有機物為主，由于其具備較為特殊的理化特點，往往會產生具有強烈刺激性的氣味，給人們的身體健康帶來巨大的危害。這些有機化合物均為小分子，能夠無視人體原有的保護屏障，引發(fā)細胞的癌變。

無機化合物大部分是以氧化物的模式存在，例如，一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等。其中的二氧化硫與一氧、二氧化氮是導致酸雨出現(xiàn)的主要因素，對環(huán)境造成嚴重的破壞。二氧化碳的濃度過高，則會導致氣候溫度大幅度提升[1]。

1.2 石油化工廢氣污染源頭

石油化工企業(yè)廢氣污染主要是在石油工業(yè)與化工單位的生產過程中產生的。石油工業(yè)主要的生產內容就是煉油，有著十分復雜的工藝與操作程序，涉及到的環(huán)節(jié)較多。在整個煉油的過程中，會采用鍋爐設備進行加熱，鍋爐、焚燒爐與加熱爐等設備在使用時會燃燒煤炭或其他原料，這一過程中會產生大量的煙氣；另外，在原油加工成燃油與汽油的過程中要經歷催化裂化，催化裂化設備在催化過程中會產生大量廢氣，其中由瀝青氧化后所產生的尾氣對人體、動植物都會造成嚴重的危害，容易引發(fā)皮炎、咽炎等疾?。辉谏a過程中，無論是在氣體還是液體中都有硫元素、硝元素的存在，在消除的過程中，與氫元素混合也會產生具有污染性的氣體。

2.石油化工廢氣處理脫硫脫硝工藝

2.1 等離子法脫硫脫硝工藝

等離子法脫硫脫硝工藝主要分為兩種類型，分別是電子束法與脈沖電暈法。其中，電子束法主要是針對廢氣中的無機化合物、以二氧化硫與二氧化氮為主的氧化物等。通過電子加速設備制造出與氧化物發(fā)生氧化反應的等離子。將水蒸氣、氨與氧化后的氧化物進行混合，通過容器能夠看到硫酸與硝酸由霧態(tài)的形式轉化為液態(tài)的形式，再將剩余的煙氣排放到煙囪外。而脈沖電暈法的作用原理與電子束法基本相同，區(qū)別在于，脈沖電暈法是通過高壓脈沖電源產生高能電子。

2.2 光催化法脫硫脫硝工藝

光催化法脫硫脫硝工藝主要是采用以二氧化鈦為主的較為穩(wěn)定的化學物質作為光催化劑，對廢氣中蘊含的有害化合物進行催化，提升其化學反應的速度，從而使產生無污染化合物的時間縮短。二氧化鈦因為光化學性穩(wěn)固，不具有毒性，且價格相對便宜，具有較大的光催化活性優(yōu)勢。但由于光催化法在當前脫硫脫硝的工藝中效果并不是很顯著，在使用過程中會產生二次污染，因此在實際的應用中受到很大的限制。對此，脫硫脫硝工藝研究者應對更加高效的光催化劑展開研究，使脫硫脫硝過程中的二次污染降低，最大化地提升效率[2]。

2.3 絡合吸收法脫硫脫硝工藝

絡合吸收法屬于非干式技術。絡合吸收法的脫硫脫硝原理主要是通過絡合反應使氧氮化合物能夠快速溶解，生成不具有污染性的物質。這一工藝在具體應用中需要使用絡合吸收劑，使氧氮化合物能夠快速溶解。氧氮化合物溶解的速度與吸收劑的性質有直接的影響。在石油化工生產中，主要使用乙二胺四乙酸、半胱氨酸等含有二價鐵離子的亞鐵絡合物，這一類型的絡合物在絡合反應中具有溶解速度快、溶解量大等優(yōu)勢，能夠提升脫硫脫硝的效率。

2.4 尿素法脫硫脫硝工藝

尿素法脫硫脫硝工藝主要針對二氧化硫與二氧化氮等氧化物，以尿素作為吸收劑，與其它的添加劑按照相應的比例進行混合，制成混合劑。在石油化工生產過程中產生的廢氣在經過混合液時將會發(fā)生相應的化學反應，對廢氣中的二氧化硫進行洗滌，使硫氮元素以性質較為穩(wěn)定的化合物形式留在液體的底部。這一工藝產生的副產物銨肥可以循環(huán)使用，尿素脫硫脫硝法的反應原理比較簡單，工藝流程與相配套的設施也并不復雜，維護方便，成本不高，在過程中也不會造成二次污染，具有較好的經濟效益、社會效益與環(huán)境效益，眾多優(yōu)勢使其在石油化工廠有較為廣泛的應用。

2.5 脫硫脫硝集成工藝

在脫硫脫硝過程中，石油化工廠通常會采用某一單獨的脫硫或脫硝技術對生產過程中產生的廢氣進行針對性的處理，從而提升處理的效率。但相對來說，這些技術與脫硫脫硝集成工藝相比，在效率與時間上仍然有一定的不足。固相吸收、活性炭吸收以及氧化銅脫硫脫硝工藝是脫硫脫硝集成技術中較為常見的工藝，具有操作簡單、節(jié)省時間的優(yōu)勢，且效果更為顯著。如在活性炭吸收脫硫脫硝工藝中，主要通過活性炭吸收水和氧化物的方式，對廢氣進行處理。在吸收過程中，活性炭也會與氧氣發(fā)生反應，再通過加入含有氮元素的堿性氣體，從而去除其中的硫元素和硝，元素生成性質比較穩(wěn)定的化合物。

結束語：石油化工有較為復雜的生產流程，在生產過程中會產生大量的廢氣，對生態(tài)環(huán)境以及人們的身體健康都會帶來危害。對此，石油化工企業(yè)應對脫硫脫硝工藝產生足夠的重視，對不同的工藝原理、差異性與使用范圍有充分的了解，在生產過程中應用相適應的工藝對廢氣進行處理，從而降低石油化工生產為環(huán)境生態(tài)造成的破壞。