煉油催化劑生產(chǎn)裝置廢氣凈化系統(tǒng)改造研究

董春明?張國甲

摘要：隨著我國加強對排放中的氨氣、粉塵、氯化氫排放的監(jiān)測，排放要求變得越來越嚴格。對某煉油催化劑廠環(huán)保設(shè)施的實際運行狀況進行的跟蹤調(diào)查顯示，該廠五個催化劑生產(chǎn)廠的外部粉塵和氨氣排放濃度超過了相關(guān)要求。本文探討了該廠催化劑生產(chǎn)裝置的廢氣凈化系統(tǒng)改造方案。

關(guān)鍵詞：煉油;催化劑;生產(chǎn)裝置;廢氣;凈化系統(tǒng)

中石化某煉油催化劑廠（以下簡稱催化劑廠）是全國第一家生產(chǎn)煉油用催化裂化催化劑的廠家，也是國家煉油三大催化裂化催化劑生產(chǎn)基地之一，為經(jīng)濟增長提供了重要支撐。但是，由此引起的環(huán)境污染變得越來越嚴重。當(dāng)前，我國灰塵，氯化氫，氨氣排放的規(guī)定，各個精煉廠的廢氣排放要求越來越高。既要保證外部廢氣達到標(biāo)準，要保證生產(chǎn)的連續(xù)運行，給企業(yè)帶來利益，又要降低環(huán)保處理成本。因此，必須加快對廢氣凈化的研究和處理，為員工的工作和生活創(chuàng)造了一個舒適的環(huán)境，為社會樹立了環(huán)保榜樣。

一、改造之前的廢氣凈化處理流程

前催化劑廠各裝置廢氣處理均為末端處理，使用設(shè)備主要為布袋除塵器、旋風(fēng)分離器和濕捕塔。高、低溫焙燒尾氣和噴霧尾氣主要通過布袋除塵器的補集作用除去大量粉塵后直接排放大氣，而捕集的粉塵又可回收利用，節(jié)約成本;一、捕塔后，經(jīng)過噴嘴的噴淋作用，將大部分粉塵溶于水中回收利用氣體直接排放大氣;氣流尾氣經(jīng)旋風(fēng)分離器收集后，粉塵作為成二焙尾氣進入濕，被水沖洗過的品回收，含有少量分成的氣體再經(jīng)過濕捕塔的捕集作用后排放大氣。

催化劑工廠中原有每個設(shè)備的廢氣處理都是末端處理，主要使用布袋除塵器、旋風(fēng)分離器和濕式捕集塔。通過布袋除塵器的補充作用去除大量粉塵后，將高低溫烤尾氣和噴霧尾氣排入大氣，回收的粉塵可以循環(huán)利用，節(jié)省了成本，將大部分粉塵溶解在水中，將氣體再循環(huán)并直接排放到大氣中。 在通過旋風(fēng)分離器收集氣流的尾氣后，灰塵進入濕氣中作為第二次焙燒的尾氣，水洗產(chǎn)物被回收，少量的分離氣被濕氣捕集，塔架捕獲操作后，廢氣被排出。

二、所選凈化方案工藝原理

雙循環(huán)緩沖文丘里洗滌工藝技術(shù)的主要原理是基于影響理論?；舅悸愤@是因為慣性粒子會穿透兩個氣體或氣體，液體，粒子或液滴沿同軸流碰撞通過沖擊表面以相反的方向流動，并做往復(fù)運動。結(jié)果，粒子經(jīng)歷了非常高的相對速度，延長了氣流中的停留時間。該方法對于加強傳熱和傳質(zhì)過程非常有效。這項工藝的關(guān)鍵是使用設(shè)計獨特的噴嘴和合理的設(shè)備。噴嘴噴出液體被均勻地照射。由于在上橫截面的不同位置處的自旋離心力不同，計數(shù)器從中間到外部是密封的。塔身噴水，液體在微觀水平旋轉(zhuǎn)，提高了表面更新能力。同時，它與氣體緊密接觸，在合理的設(shè)備中充分分散，乳化。并有效利用液相中的能量和氣相中的能量來創(chuàng)建動態(tài)平衡泡沫區(qū)域。在泡沫區(qū)中，氣體分散在液體中。在泡沫區(qū)域的下游，液體分散在氣體中，在泡沫區(qū)內(nèi)，由于與液體顆粒和氣體重新結(jié)合以實現(xiàn)氣體凈化處理，因此需要完成多項任務(wù)這些任務(wù)可以同時完成，從而達到節(jié)能的目的，可以高效地達到除塵的目的。

在冷卻塔中，氣體在冷卻塔中被洗滌水飽和，大部分顆粒被沖洗掉。有時，一些亞細顆粒會進入集成塔，然后進入管狀文丘里管。文丘里除塵原理是在收縮管和喉嚨中，灰塵顆粒與液滴或灰塵顆粒之間會發(fā)生劇烈碰撞和結(jié)塊。在擴散管中，空氣速度的降低和壓力的升高會導(dǎo)致作為凝結(jié)核的灰塵顆粒凝結(jié)。出生更快。凝結(jié)成較大粒徑的多塵液滴，很容易被其他低能洗滌塔或除霧器捕集放下濕式靜電除塵器將電場與含塵氣體結(jié)合，利用電場使塵埃離子化，并需要根據(jù)指定的電場板收集帶電部分，以達到除塵和除霧效果。

三、改造后的凈化方案工藝流程

廢氣處理改造采用雙循環(huán)湍流文丘里洗滌技術(shù)。

（一）除塵，冷卻和預(yù)洗系統(tǒng)（第一循環(huán)系統(tǒng)）：催化劑生產(chǎn)單元的廢氣從上到下垂直進入綜合塔的湍流除塵和冷卻部分，并在其中進行湍流洗滌至清除灰塵并冷卻。到飽和狀態(tài)，煙氣中的大多數(shù)顆粒物和其他酸性氣體被吸收并進入集成塔的液體存儲區(qū)域。

（二）管狀文丘里洗滌器系統(tǒng)（第二循環(huán)系統(tǒng)）：預(yù)洗滌和除塵后的廢氣進入綜合塔，進入氣體分配器，通過分配器進入管狀文丘里洗滌器區(qū)域，煙氣通過通過分配器，較細的灰塵被濃縮并過濾，細小顆粒積聚，不產(chǎn)生霧，不結(jié)垢，并且壓力降低，并且可以自行清潔。除霧器除去霧氣后，凈煙氣通過上煙囪（約40米高）排入大氣。

（三）洗滌水供應(yīng)系統(tǒng)：根據(jù)每個設(shè)備的特點，該過程實現(xiàn)了洗滌水的級聯(lián)利用，有效降低了設(shè)備的用水量。微球裝置的濾餅洗滌水用作三套分子篩裝置的除塵和洗滌補充水。洗滌水與廢氣接觸，以除去廢氣中的灰塵和氨。洗滌分子篩裝置的廢氣，然后將外部排水用作分子篩裝置的濾餅洗滌水，從而實現(xiàn)廢水的級聯(lián)利用。對分子篩裝置的濾餅洗滌水進行高氨氮裝置的脫氨處理后，再用作微球裝置的洗滌水，從而實現(xiàn)廢水的綜合利用。每套分子篩的第一焙燒和第二焙燒尾氣被送入急冷塔進行冷卻，洗滌和用引風(fēng)機進行除塵后，它們一起進入除塵綜合塔，并通過上煙囪排出。除霧器去除了霧氣。來自工廠的酸管道和兩套微球裝置濾布洗滌水被泵入每套分子篩綜合塔中，以循環(huán)并除去尾氣中的堿性介質(zhì)（主要是NH3）。

兩組微球裝置的尾氣為三股。噴霧尾氣由引風(fēng)機送入單獨的淬火塔，而焙燒尾氣和氣流尾氣由每個引風(fēng)機送入共同的淬火塔。冷卻，洗滌和除塵后，它們結(jié)合在一起進入集成塔，通過除霧器去除霧氣，然后通過上煙囪將其排出。來自高氨氮裝置的洗滌水被送至第二個微型裝置的綜合塔，以循環(huán)除去尾氣中的酸性介質(zhì)（主要是HCl）和灰塵。同時，將綜合塔底部的部分泥漿送至板框式過濾器，壓濾后的夜晚。濾餅由輸送泵送至全白土裝置中，進行過濾。通過打漿泵用于第二微器件的膠凝過程。

全白粘土廠的廢氣由五股煙絲組成，每股廢氣通過每個引風(fēng)機送入相應(yīng)的淬火塔。第一和第二焙燒廢氣和氣流廢氣共用一個淬火塔，高溫焙燒廢氣和低溫焙燒廢氣共用一組淬火塔。一套獨立的冷卻塔和噴霧廢氣。經(jīng)過上述冷卻塔冷卻，洗滌和除塵后，一起進入綜合除塵塔，經(jīng)除霧器除霧后通過上煙囪排出。除塵和洗滌補充水主要來自兩組微球裝置的集水箱，洗滌后的泥漿送入廠內(nèi)的污水處理廠進行處理。

最終的工藝流程如下：

首先，來自催化劑生產(chǎn)單元的廢氣從上到下垂直進入一體化塔的湍流除塵淬火段，廢氣被冷卻至飽和狀態(tài)，煙道中的大部分顆粒物和其他酸性氣體 氣體被吸收;

其次，經(jīng)過預(yù)清洗和除塵的廢氣進入集成塔，進入氣體分配器，并通過分配器進入管狀文丘里洗滌區(qū)。 煙氣通過分配器，較細的灰塵被濃縮并過濾，細小顆粒積聚。

最后，由集成塔式除霧器去除的霧氣之后的廢氣進入濕式靜電除塵器，以進行進一步凈化。 粉塵含量小于10mg / Nm3，氯化氫和氨氣排放符合指標(biāo)排放標(biāo)準。

結(jié)語

綜上所述，改造后的廢棄凈化工藝方案在實際應(yīng)用中取得了良好的效果。是技術(shù)上可行的空氣污染預(yù)防和環(huán)境保護方案，具有良好環(huán)境保護效益。改造后，該廠催化劑生產(chǎn)裝置的所有廢氣排放均達到標(biāo)準，這表明所選擇的濕式雙循環(huán)湍流文丘里管和濕式靜電收集器的組合技術(shù)符合預(yù)期。

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作者簡介：

董春明（1983—），性別：男，籍貫：吉林磐石，學(xué)歷：碩士，單位：大慶化工研究中心，職稱：中級工程師，主要研究方向：石油煉制、煉油催化劑研發(fā)。

作者單位：中國石油天然氣股份有限公司大慶化工研究中心