催化裂化煙氣超低排放技術(shù)的可行性研究

張海瑩

（中國石油大學(xué)（華東）化工工程學(xué)院，山東 青島 266580）

工業(yè)廢氣是導(dǎo)致霧霾天氣的重要元兇之一，治理工業(yè)污染成為改善環(huán)境的重要手段。催化裂化煙氣超低排放技術(shù)是一項成熟的煙氣治理技術(shù)，很多大型企業(yè)都在使用這項技術(shù)在處理工業(yè)廢氣，但是在實際情況下也面臨著很多現(xiàn)實問題，給工業(yè)廢氣的治理工作帶來巨大挑戰(zhàn)。

1 催化裂化技術(shù)的基本概念及煙氣處理的主要技術(shù)

催化裂化技術(shù)主要由再生系統(tǒng)、分餾系統(tǒng)和吸收系統(tǒng)組成。是原料在一定溫度條件以及催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)椴裼秃推偷冗^程。該過程中的類炭物質(zhì)沉積在催化劑表面形成焦炭，在再生器內(nèi)利用空氣燒去焦炭再生后循環(huán)使用。催化裂化采取的煙氣脫硫技術(shù)按照脫硫方式等，一般分為濕法、干法、半干三大類，通常具有除塵、脫硫一體的功能。煙氣脫硝技術(shù)主要有兩種：還原法和氧化法,氧化法主要釆用臭氧氧化法，還原法主要為選擇性催化還原法和選擇性非催化還原法。

2 催化裂化煙氣超低排放技術(shù)的制約因素

2.1 高昂成本投入

國家先后制定了《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》、《中華人民共和國水污染防治法》等法律法規(guī)，針對工業(yè)廢氣制定了全新的排放標(biāo)準(zhǔn)。以北京2017年北京頒布的催化裂化煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)來看，二氧化硫低于50mg/m3，碳氧化物低于50mg/m3，顆粒物低于10mg/m3，想要進(jìn)一步細(xì)化工業(yè)廢氣的顆粒物，如SCR若增加脫硝效率，就需要增加氨的注入量和SCR床層的厚度。這樣的化就會大大增加技術(shù)成本，這也是催化裂化煙氣超低排放技術(shù)的面臨的主要問題。

2.2 技術(shù)過于落后

根據(jù)《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297-1996）要求，脫硫脫硝技術(shù)主要分為干法脫硫和濕法脫硫兩種，干法脫硫使用的生石灰催化劑，而濕法脫硫主要使用熟石灰懸濁液進(jìn)行脫硫。目前的技術(shù)水平最多可以實現(xiàn)30mg/kg，而環(huán)保部門卻要想實現(xiàn)10mg/kg或者更低，這超低排放技術(shù)提出很大的挑戰(zhàn)。干法脫硫需要增加生石灰的數(shù)量，增加催化劑的床層厚度；而濕法脫硫需要加大噴嘴數(shù)量，來實現(xiàn)煙氣超低排放水平，落后的技術(shù)將會阻礙煙氣超低排放工程的發(fā)展。

2.3 人為操作失誤

由于煙氣排放的工程人員文化水平不具備煙氣排放治理的專業(yè)能力，缺乏系統(tǒng)專業(yè)素質(zhì)培訓(xùn)，沒有解決現(xiàn)場突發(fā)事故的能力，一旦發(fā)生突發(fā)事件，將會給企業(yè)帶來不同程度的損失，給人身安全帶來一定的威脅，將對煙氣超低排放工程的開展帶來很大的隱患。

2.4 企業(yè)重視不足

很多企業(yè)引進(jìn)煙氣超低排放工程的原因是應(yīng)對環(huán)保部門的監(jiān)督檢查，在一部分企業(yè)管理者心中，企業(yè)的利益永遠(yuǎn)大于環(huán)保責(zé)任。當(dāng)催化裂化設(shè)備出現(xiàn)問題時，不及時通報也不馬上停產(chǎn)搶修，開開停停的設(shè)備往往無法發(fā)揮應(yīng)有的作用，會對環(huán)境造成二次污染，失去了煙氣治理的最終作用，消極的態(tài)度是制約煙氣超低排放技術(shù)發(fā)展的阻礙。

3 催化裂化煙氣超低排放技術(shù)的可行性研究

3.1 脫硝技術(shù)方案研究

某郊區(qū)的煉油廠收到了環(huán)保部門的煙氣排放整改通知書后，決定引進(jìn)催化裂化煙氣超低排放技術(shù)，采用SNCR反應(yīng)倉和SCR反應(yīng)倉的組合形式來進(jìn)行脫硝操作，首先氣體通過裝有尿素的SNCR反應(yīng)倉，尿素利用離心泵來供應(yīng)，供應(yīng)量為60kg/h，計劃可以消除30%左右的NOx氣體，然后氣體會通過裝有熱解尿素的SCR反應(yīng)倉，采用稀釋水泵和噴槍的形式來實現(xiàn)，會消除氣體中70%左右的NOx氣體，最終排放氣體中的NOx含量低于50mg/m3。每一臺反應(yīng)爐都配備計量分配模塊，可以準(zhǔn)確的掌握加入尿素的濃度和流量，使尿素和壓縮空氣完全融合，實現(xiàn)完全霧化的效果，本次煙氣超低排放工程采用TiO2作為陶瓷載體，V2O5作為主要活性成分，符合環(huán)保驗收標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 脫硫技術(shù)方案研究

本次煙氣超低排放技術(shù)工程計劃建立兩臺脫硫塔，地理位置處于下風(fēng)口，脫硫塔直徑達(dá)到9.2m，高度達(dá)到28.3m，配備三層噴淋層，三臺漿液循環(huán)泵和兩臺漿液排出泵，同時塔頂設(shè)定除塵除霧器，增壓風(fēng)機將煙氣吸入吸收塔，并配備煙氣冷卻系統(tǒng)。三臺鍋爐的煙氣能夠自由的切換到脫硫塔內(nèi)，脫硫塔內(nèi)的設(shè)備、系統(tǒng)、工藝流程嚴(yán)格按照環(huán)保驗收標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計安裝。

3.3 除塵技術(shù)方案研究

本次除塵方案采用電除塵技術(shù)，采用側(cè)部振打的方式，計劃建立兩個除塵庫，庫頂安裝切換閥門，包括濾袋、電區(qū)振打、氣力輸灰等配套設(shè)施，除塵器除塵指標(biāo)為10mg/m3。將電除塵內(nèi)部徹底清理干凈，特別注重電極、電路、振打裝置的除塵工藝，要注意電區(qū)極板的檢修工作，確保電極與設(shè)計方案保持一致。及時更換燒損的極板、極線，經(jīng)常更換除塵器的濾袋，確保所有濾袋能夠正常運行。定期清理脈沖閥，對除塵殼進(jìn)行保養(yǎng)，對出現(xiàn)腐蝕的地方進(jìn)行及時修補，確保除塵設(shè)備的密閉性，確保除塵標(biāo)準(zhǔn)滿足驗收要求。

4 催化裂化煙氣超低排放工程的注意事項

4.1 提高企業(yè)環(huán)保意識

培養(yǎng)生產(chǎn)性企業(yè)的環(huán)保意識，明確引入煙氣超低排放技術(shù)的初衷，保護(hù)環(huán)境造福子孫后代是勢在必行的己任。企業(yè)嚴(yán)格遵守環(huán)境法底線，不徇私舞弊投機取巧，明確環(huán)保意識凌駕于個人利益至上。

4.2 提供政策扶持，控制投資成本

為企業(yè)提供一定的政策扶持，幫助企業(yè)制定詳細(xì)的成本方案。脫硫脫硝除塵技術(shù)都需要建立相互獨立的反應(yīng)倉，需要借助大量的催化劑，每一個反應(yīng)倉都價值不菲。企業(yè)管理者要嚴(yán)格把控?zé)煔獬团欧殴こ坛杀?，結(jié)合企業(yè)自身實際情況，分析工業(yè)廢氣中的有毒氣體成分，然后制定詳細(xì)的施工方案，充分提高每一個環(huán)節(jié)催化劑的利用率，讓企業(yè)的經(jīng)濟消耗降低到最低化。

4.3 引進(jìn)最新技術(shù)，培養(yǎng)相關(guān)人才

企業(yè)投資引進(jìn)催化裂化煙氣超低排放技術(shù)及配套設(shè)備，勢必需要專業(yè)人才來進(jìn)行維護(hù)管理，加強員工超低煙氣排放知識的培訓(xùn)，增加與同行業(yè)之間的溝通交流，學(xué)習(xí)先進(jìn)企業(yè)的煙氣治理技術(shù)，結(jié)合自身情況進(jìn)行創(chuàng)新并應(yīng)用。培養(yǎng)一批具備創(chuàng)新能力的相關(guān)人才，表彰具有創(chuàng)新性的建議，學(xué)會使用科學(xué)技術(shù)來武裝大腦，利用科技提高企業(yè)生產(chǎn)力，降低企業(yè)維護(hù)成本，早日實現(xiàn)經(jīng)濟創(chuàng)收。

5 結(jié)語

催化裂化煙氣超低排放技術(shù)日趨成熟，企業(yè)提高了環(huán)保意識，爭相興建煙氣超低排放工程，結(jié)合自身排放的廢氣組成，制定詳細(xì)的脫硝、脫硫、除塵技術(shù)方案，遵循環(huán)保部門制定的最低排放要求，嚴(yán)格把控工藝流程，提高自我監(jiān)督意識，增加同行業(yè)之間的溝通交流，規(guī)避煙氣超低排放工程的制約因素，明確超低排放工程的注意事項，積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，培養(yǎng)相關(guān)人才，為環(huán)保事業(yè)貢獻(xiàn)應(yīng)有的力量，是一項功在當(dāng)代利在千秋偉大工程。