催化裂解裝置煙氣脫硫技術(shù)方案探索

李家鑫（中海油東方石化有限責(zé)任公司，海南 東方572600）

現(xiàn)階段，我國(guó)空氣質(zhì)量問題越發(fā)嚴(yán)峻，引起了社會(huì)各界對(duì)環(huán)境保護(hù)更高的重視。工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢氣、廢水、廢料等物質(zhì)對(duì)空氣、水質(zhì)、土質(zhì)等多方面造成的破壞極大，加強(qiáng)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)廢棄物排放污染的控制是環(huán)境保護(hù)中的重中之重。歷年來，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中所排放的氮氧化物、硫氧化物等排放物不僅會(huì)直接導(dǎo)致酸雨、氣候變暖等環(huán)境問題的出現(xiàn)，還會(huì)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成嚴(yán)重的阻礙。為了降低工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染與破壞，也為了保障我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康持續(xù)發(fā)展，必須加強(qiáng)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中硫氧化物等有害氣體的排放標(biāo)準(zhǔn)控制。

1 催化裂解裝置中煙氣脫硫常用技術(shù)簡(jiǎn)述

按照吸收劑類型、脫硫產(chǎn)物的形態(tài)、脫硫操作方式的區(qū)別可將煙氣脫硫技術(shù)分為干法、半干法、濕法三種工藝，除此以外，還有比較常用的鎂法煙氣脫硫技術(shù)，其中，濕法是應(yīng)用最為廣泛的脫硫技術(shù)，根據(jù)脫硫副產(chǎn)物的回收性又可將濕法脫硫技術(shù)分為再生濕法脫硫技術(shù)與非再生濕法脫硫技術(shù)。

1.1 干法煙氣脫硫技術(shù)

干法煙氣脫硫技術(shù)不需要加水，通過利用干粉吸收劑、顆粒吸收劑實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣中的二氧化硫氣體的吸收，并將其轉(zhuǎn)換為硫化物、脫硫渣，吸收劑在吸收過程中以及吸收完成后都不會(huì)有液體產(chǎn)物出現(xiàn)，始終保持干態(tài)，不會(huì)產(chǎn)生廢水，因此對(duì)環(huán)境的污染較小。具有設(shè)備需求不高、成本低、操作簡(jiǎn)單、硫化產(chǎn)物易處理等優(yōu)點(diǎn)，適用于水資源缺乏地區(qū)，但它具有脫硫效率低的缺點(diǎn)，且設(shè)備穩(wěn)定性較低使用壽命不長(zhǎng)。

1.2 半干法煙氣脫硫技術(shù)

半干法綜合了干法與濕法兩種脫硫技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，脫硫劑在濕態(tài)下進(jìn)行脫硫，而脫硫后的產(chǎn)物呈干態(tài)。它綜合了濕法脫硫效率高、反應(yīng)速度快以及干法無廢水廢酸排放、產(chǎn)物易處理等優(yōu)點(diǎn)。但具有脫硫劑利用度不高、綜合效率偏低、脫硫產(chǎn)物為混合物且吸附反應(yīng)不足、耗時(shí)長(zhǎng)等缺點(diǎn)，所以需要消耗更多的吸附劑。

1.3 濕法煙氣脫硫技術(shù)

濕法煙氣脫硫技術(shù)是一種更先進(jìn)的脫硫技術(shù)，是利用液體實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣中的二氧化硫的吸收，能夠有效去除二氧化硫，還能夠?qū)崿F(xiàn)粉塵去除。不受催化裂解裝置的不斷升級(jí)、進(jìn)料情況、排放標(biāo)準(zhǔn)變化等方面的影響，具有較強(qiáng)的靈活性與適應(yīng)性。因此，相較于干法和半干法脫硫技術(shù)，它更加成熟，應(yīng)用也更加廣泛，這也決定了它的高脫硫率，在眾多脫硫技術(shù)中，始終占據(jù)主要地位。但它的脫硫產(chǎn)物為液體或淤渣，處理難度較大，同時(shí)成本消耗也更高，更適用于大型的企業(yè)。根據(jù)濕法煙氣脫硫技術(shù)脫離產(chǎn)物的回收性將其分為再生法與非再生法。

非再生法脫硫的產(chǎn)物不具備再利用價(jià)值，或者無法進(jìn)行回收再利用，因此只能排放，而再生法脫硫的產(chǎn)物還可以通過硫酸、硫磺等形式進(jìn)行回收利用。但再生法并不適用于任何情況，需要根據(jù)煙氣中二氧化硫的濃度來判斷使用哪種方法更為經(jīng)濟(jì)，當(dāng)煙氣中二氧化硫的濃度低于臨界點(diǎn)時(shí)，使用非再生法經(jīng)濟(jì)性更高，當(dāng)煙氣中二氧化硫濃度在臨界點(diǎn)之上時(shí)，再生法的經(jīng)濟(jì)性更高，能夠有效控制裝置運(yùn)行成本。

2 濕法煙氣脫硫技術(shù)方案探索

由上文可知，濕法煙氣脫硫技術(shù)是使用最為廣泛、技術(shù)最為成熟、脫硫效果最好的技術(shù)，因此，下文將詳細(xì)分析濕法煙氣脫硫技術(shù)方案，對(duì)非再生法與再生法中的常用脫硫技術(shù)進(jìn)行對(duì)比分析。

2.1 非再生濕法煙氣脫硫技術(shù)

非再生法中常用的脫硫技術(shù)有EDV脫硫技術(shù)、EP-Absorber 脫硫技術(shù)以及文丘里洗滌脫硫技術(shù)。EDV 脫硫技術(shù)由煙氣系統(tǒng)、洗滌吸收系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)構(gòu)成，吸收劑主要為氫氧化鈉。煙氣進(jìn)入洗滌吸收系統(tǒng)后，首先會(huì)進(jìn)行急冷處理，當(dāng)溫度達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，煙氣上升與噴嘴噴出的水簾相互切割，完成對(duì)催化劑等物質(zhì)的洗滌，同時(shí)吸收煙氣中的二氧化硫，使煙氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。脫硫完成后的達(dá)標(biāo)煙氣經(jīng)過水汽去除后直接進(jìn)行排放處理。它的工作原理來自于中和反應(yīng)，首先，煙氣中的二氧化硫和水發(fā)生反應(yīng)生成亞硫酸，煙硫酸與氫氧化鈉反應(yīng)又生產(chǎn)亞硫酸鈉，經(jīng)過多次反應(yīng)后生產(chǎn)的亞硫酸鈉可以用作吸收劑再次利用，也可以經(jīng)過水處理系統(tǒng)處理，達(dá)到相關(guān)排液的排放標(biāo)準(zhǔn)后可直接排放。EDV脫離技術(shù)有其局限性，即無法對(duì)亞硫酸鹽、硫酸鹽等含鹽濃度高的污水進(jìn)行處理，無法滿足排放要求，且噴嘴容易磨損，維修難度較大，使用壽命一般只有2-3年，成本較高。

EP-Absorber 脫硫技術(shù)由二氧化硫吸收、靜電除塵、煙囪構(gòu)成，反應(yīng)劑為氫氧化鈉。煙氣經(jīng)過激冷噴淋，去除催化劑顆粒，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)對(duì)三氧化硫懸浮粒子的冷內(nèi)，飽和水蒸氣和苛性溶液形成逆流段，逆流段可完成對(duì)二氧化硫氣體的吸收，脫硫后的煙氣通過靜電除塵后符合排放標(biāo)準(zhǔn)，可以直接排放。該脫硫技術(shù)壓損較小，多級(jí)洗滌吸收能夠有效提高脫硫效率，同時(shí)成本也較低，不需要額外設(shè)置增壓風(fēng)機(jī)或其他壓力控制設(shè)備。

文丘里洗滌脫硫技術(shù)由文丘里洗滌、凈化處理兩部分構(gòu)成，煙氣從入口管道進(jìn)入文丘里洗滌器，去除煙氣中的二氧化硫以及其他顆粒粉塵。具有壓損較小、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，但洗滌液流量具有不可調(diào)的特征，所以成本較高。

2.2 再生濕法煙氣脫硫技術(shù)

再生濕法煙氣脫硫技術(shù)主要以RASOC有機(jī)胺法脫硫除塵技術(shù)為主，吸收劑采用的是LAS，能夠在去除煙氣中的二氧化硫的同時(shí)去除粉塵，二氧化硫可進(jìn)行再次利用，產(chǎn)生的二次污染較低。相較于不可再生法，RASOC有機(jī)胺法脫硫除塵技術(shù)擁有再生與熱穩(wěn)定鹽去除兩個(gè)系統(tǒng)，所以在投資成本及運(yùn)行成本上都會(huì)更高。

2.3 脫硫技術(shù)的選擇方案

綜合分析上述幾種非再生與再生濕法煙氣脫硫技術(shù)，可以看出幾種技術(shù)各有千秋，且都能有效滿足企業(yè)對(duì)催化裂解裝置的煙氣脫硫要求。具體選擇何種脫硫技術(shù)，需要根據(jù)企業(yè)的催化裝置中煙氣含量、實(shí)際經(jīng)濟(jì)情況等方面綜合決定。首先，RASOC有機(jī)胺法脫硫除塵技術(shù)在工業(yè)上的運(yùn)用率還不高，存在較大的風(fēng)險(xiǎn)，因此無特殊要求盡量避免選擇RASOC 有機(jī)胺法脫硫除塵技術(shù)進(jìn)行煙氣脫硫；EDV脫硫技術(shù)在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中的運(yùn)用更加廣泛，技術(shù)也更加成熟。但系統(tǒng)產(chǎn)生的壓降也更高，對(duì)余熱鍋爐要求較高，因此投資成本運(yùn)行成本更高，在污水排放上也尚有不足。對(duì)它的應(yīng)用應(yīng)充分結(jié)合企業(yè)自身經(jīng)濟(jì)實(shí)力來綜合考慮；文丘里洗滌脫硫技術(shù)投資成本運(yùn)行成本也非常高，同樣需要考慮企業(yè)的實(shí)際經(jīng)濟(jì)情況；EP-Absorber脫硫技術(shù)具有裝置排期總壓地、余熱鍋爐改造需求小、對(duì)其他裝置影響小、脫硫率高等優(yōu)點(diǎn)。如果企業(yè)的催化裂化裝置余熱鍋爐壓力較低，對(duì)其他設(shè)施影響地、投資力不足，可優(yōu)先選擇EP-Absorber 脫硫技術(shù)。但綜合比較，EDV 脫硫技術(shù)要明顯優(yōu)于EP-Absorber脫硫技術(shù)，如果投資能力等各方面都符合要求，應(yīng)盡量選擇EDV脫硫技術(shù)。

3 結(jié)語

干法、半干法、濕法都可用于工業(yè)催化裂化裝置煙氣脫硫中，濕法煙氣脫硫技術(shù)更加完善成熟，脫硫率更高，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)濕法煙氣脫硫技術(shù)的運(yùn)用。其中，非再生法與再生法都能有效去除煙氣中的硫化物、粉塵，從投資成本、運(yùn)行成本、余熱鍋爐改造需求等方面進(jìn)行綜合比較，可以得出EDV脫硫技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值更高的結(jié)論。