煉廠催化裂化煙氣脫硫技術(shù)概況及方案探討

煉廠催化裂化煙氣脫硫技術(shù)概況及方案探討單燕對(duì)當(dāng)今國(guó)內(nèi)外煉廠催化裂化煙氣脫硫技術(shù)的原理、流程和技術(shù)特點(diǎn),催化裂化硫轉(zhuǎn)移劑的作用原理和在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用狀況進(jìn)展了描述,針對(duì)國(guó)內(nèi)煉廠狀況就催SO2SO2的治理路線及可選的技術(shù)方案.《廣州化工》【年(卷),期】2023(041)004【總頁(yè)數(shù)】6(P13-18)【關(guān)鍵詞】煙氣脫硫;催化裂化煙氣;SO2【作者】單燕【作者單位】510726【正文語(yǔ)種】中文TE624理大氣污染的首要任務(wù)［1］。目前，國(guó)內(nèi)的煙氣脫硫裝置主要建在電力、冶煉、FCC工藝爐排放的煙氣等，其中FCC煙氣是煉廠主要二氧化硫排放源，所占比重最大。FCCFCCFCCFCCFCCFCCFCC(SO2)治理路線和措施。FCC鈉堿法［2］FCCExxonWCSBelcoEDVNa2SO4SO290%以上。美國(guó)有豐富的自然堿礦資源是鈉堿法普遍使用的主因。鈉堿法工藝承受氫氧化鈉(NaOHNaOHNaCO3溶解度高，且與SO2作用強(qiáng)，因此，該工藝流程和設(shè)備較簡(jiǎn)潔，占地小，脫硫率高，不結(jié)垢或產(chǎn)生堵塞問(wèn)題，維護(hù)便利，投資不算高。在眾多脫硫工藝中，鈉堿法工藝運(yùn)行最為穩(wěn)定和簡(jiǎn)潔，負(fù)荷調(diào)整彈性大。該工藝的主要化學(xué)反響如下:11molSO22molNaOH，耗劑量大，硫酸鈉隨廢水排放，假設(shè)不排放，回收時(shí)需要加熱蒸發(fā)受到限制的緣由。氧化鎂法［3］FCCSO290MgSO4FCC排或經(jīng)脫水處理后綜合利用。主要的化學(xué)反響如下:MgO≥90%，CaO≤1.5%，MgCO3)800～9O0℃下煅燒而成的輕燒氧化鎂，化學(xué)活性好，根本可以滿足要求。2鎂法裝置占地面積、設(shè)備投資比鈉堿法略大，但操作費(fèi)用低。氧化鎂法脫硫工藝的一個(gè)突出的特點(diǎn)是吸取劑氧化鎂可以循環(huán)利用，MgSO3650℃MgOSO2，SO2MgO10%。吸取劑不循環(huán)利用時(shí)，硫酸鎂MgO渣排出，但數(shù)量不大，約為吸取劑的一成左右。鎂鈣雙堿法［4］發(fā)出氧化鎂加石灰法的濕法煙氣脫硫工藝。SO2Mg(OH)2MgSO3SO2向大為削減，同時(shí)也削減了對(duì)噴嘴的磨損。鈣鎂雙堿法的脫硫原理如下:(EPA)等單位總結(jié)了美國(guó)三十年來(lái)發(fā)電廠煙氣脫硫技術(shù)的進(jìn)展和應(yīng)用，對(duì)其中應(yīng)用最廣泛的石灰石/(LSFO)和鎂鈣雙堿法比較得出結(jié)論:鎂鈣雙堿法的造價(jià)比石灰石/1510%。鎂鈣雙堿法工藝在美國(guó)以外地區(qū)較少使用。［2］DavyMekce(WellmanLord)工藝是亞硫酸鈉Na2CO3NaOHNa2SO3pHSO2SO2SO2Na2SO3NaHSO3再溶解和送回作吸取劑循環(huán)使用。該法具有脫硫效率高(90%以上)、吸取劑再生過(guò)96℃)、脫硫過(guò)程無(wú)結(jié)垢和能回收高濃度等特點(diǎn)，3.4%，其原理如下:威爾曼－路德工藝流程見(jiàn)圖3，原煙氣與凈煙氣換熱后先進(jìn)入預(yù)洗滌塔進(jìn)一步降溫并除去煙塵。從預(yù)洗滌塔出來(lái)的煙氣進(jìn)入吸取塔，脫除 SO2，最終由除霧器除霧，換熱升溫后排人煙囪。與煙氣發(fā)生反響后的吸取液經(jīng)蒸發(fā)、過(guò)濾，清洗后，循環(huán)返回到吸取塔，同時(shí)將收集到的SO2氣體進(jìn)展?jié)饪s、枯燥，制成液體SO2或元素硫、硫酸。為避開(kāi)過(guò)多的亞硫酸鈉被氧化成硫酸鈉，吸取劑溶液中還參加肯定量的EDTA鈉鹽作為抗氧劑。該工藝脫硫率可達(dá)90%，由于使用亞硫酸鈉溶液為吸取劑，系統(tǒng)一般不會(huì)發(fā)生結(jié)垢堵塞問(wèn)題。SO2，或硫酸，是回收工藝中較成熟的一種。CANSOLV可再生胺法［5］CansolvSO2FCC加熱再生，同時(shí)得到純潔的二氧化硫氣體。其工藝原理如下:XCl－、NO－、FSO2－4X－的存在可提高吸取液的抗氧化力量及降低再生能耗，這是其它濕法工藝所不具備的。FCCCansolv4SO2SO2SO2SO2SO2SO2蝕要求不高是其特長(zhǎng)，SO290%以上。有一家鋼鐵企業(yè)引進(jìn)再生胺法進(jìn)展煙氣脫硫。(BELCOLABSORBTM工藝)［6－7］(BELCOLABSORBTM種無(wú)機(jī)鹽緩沖溶液作為吸取劑，在常規(guī)濕法洗滌技術(shù)的根底上吸取煙氣中的 SO2。來(lái)自于洗滌塔的富含SO2的緩沖溶液在再生系統(tǒng)進(jìn)展再生，脫除SO2，并產(chǎn)生的緩沖液。緩沖液由氫氧化鈉和磷酸配制而成。在凈化SO2過(guò)程中只消耗少量的SO2(約90%SO2+10%H2O52023EniSannazzrao180t/aFCC(TSS)和(ESP)作為煙氣除塵的主要手段，因而預(yù)洗滌器的體積大為縮小，可以放置于吸取塔底部。FCCUTSS、ESPSO2SO22FCC2.1FCCFCCLASSO21000～50000mg/m390SO211.48kg、300.84kg，整套工藝是由五局部構(gòu)成:煙氣急冷系統(tǒng)，吸取系統(tǒng)，再生系統(tǒng)，熱穩(wěn)定鹽處FCCSO2SO2SO230SO2SO2合循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求。2.2硫轉(zhuǎn)移技術(shù)［8－14］FCCSO2具體介紹。硫轉(zhuǎn)移技術(shù)原理FCCSOxH2SFCCSO2SO3，SO3成穩(wěn)定的硫酸鹽，并隨裂化催化劑返回反響器中;在催化裂化反響的氣氛下，硫酸H2S環(huán)回再生器中。硫轉(zhuǎn)移劑在反響和再生過(guò)程發(fā)生的化學(xué)反響如下:MxSO2SO2SO3，而釩等多價(jià)態(tài)金屬則可以催化金屬硫酸鹽復(fù)原為金屬硫化物。硫轉(zhuǎn)移劑開(kāi)發(fā)概況1LT－8LST－1洛陽(yáng)石化工程公司液體硫轉(zhuǎn)移劑FP－DSN北京三聚環(huán)保材料以高強(qiáng)度堇青石、莫來(lái)石、氧化鋁和鎂鋁尖晶石La，Ce，Sr，CoRFS－C石CeO2FCC207020231LT－8加系統(tǒng)進(jìn)展加劑，不用增加劑系統(tǒng)。20231～2LT－8600kt/a10kgSO2/kgSO2420020238～10LT－87kgSO2/kgSO25500LST－120235～60.8Mt/aSO211kgSO2/kgFP－DSN20238～101.4Mt/aSO2736.35mg/m3260.35mg/m364.6%SO224.41mg/m34.62mg/m381.179NOx率。RFS－C2023121.2Mt/a1000～1086mg/m3下降到44～242mg/m377%以上。但由于沒(méi)有連續(xù)進(jìn)展平衡階段的加劑試驗(yàn)，故無(wú)法對(duì)該劑長(zhǎng)時(shí)間使用的效果進(jìn)展評(píng)價(jià)。FCC345kg7.463.62%。FCCSO2FCCFCCBelcoExxonFCC鎂鈣雙堿法、亞硫酸鈉循環(huán)法、CANSOLV北美、歐洲及韓國(guó)的煉廠催化煙氣脫硫有使用，但裝置數(shù)目較少。與煙氣脫硫裝置SO2FCCFCCFCC0.3FCCSO250mg/L用上，鈉堿法最多、氧化鎂法次之。在國(guó)內(nèi)，已有三到四家煉廠在FCC裝置的煙氣脫硫上引進(jìn)國(guó)外的鈉堿法脫硫技術(shù)，F(xiàn)CCSO2FCCSO2FCC100t/aSO21000～4000mg/m3(以重油催化裂化為例)，在原料硫含量高時(shí)，煙SO2SO2SO2FCCSO2處理的流程布局的背景下，F(xiàn)CCSO2SO2FCCSO2FCC企業(yè)實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的目標(biāo)。短期行為——硫轉(zhuǎn)移技術(shù)方案SO2轉(zhuǎn)移技術(shù)存在效率低，操作費(fèi)用高的缺點(diǎn)，但作為臨時(shí)措施仍不失為一個(gè)選擇。使使用鈍化劑的加劑系統(tǒng)，固體硫轉(zhuǎn)移劑可以與穎主催化劑一起參加系統(tǒng);假設(shè)為最短。7～11kgSO2/kg15～35kgSO2/kg固體硫轉(zhuǎn)移劑的脫硫效率估量也在該范圍內(nèi)。以液體硫轉(zhuǎn)移劑脫硫效率10kgSO2/kg20kgSO2/kgSO2800mg/Nm38%，則硫轉(zhuǎn)移劑用量與原6。40/kg，100/kg(進(jìn)口劑約16dollar/kg100t/a2。硫轉(zhuǎn)移SO2SO2在800mg/Nm3為例，原料硫含量為1.8%時(shí)，硫轉(zhuǎn)移劑的年費(fèi)用已過(guò)千萬(wàn)元。因此，硫轉(zhuǎn)移技術(shù)方案只能作短期使用，在原料長(zhǎng)期硫含量高、要求外排煙氣SO2800mg/Nm3)狀況下是不適宜使用的。2100t，130t/h110000Nm3/h，原料硫在煙氣中的分布比例為8%，SO2800mg/Nm3。原料含硫/%液體硫轉(zhuǎn)移劑用量/t費(fèi)用/萬(wàn)元固體硫轉(zhuǎn)移劑用量/t/0.628.3113.214.21420.860.3241.230.23021.092.3369.246.24621.2124.3497.262.26221.4156.3625.278.27821.6188.3753.294.29421.8220.3881.2110.21102FCC1.5%以下居多，作為削減排放總量為目的，1.4110000Nm3/hSO2800mg/Nm3700效果與進(jìn)口產(chǎn)品差異并不大，價(jià)格較進(jìn)口產(chǎn)品低三分一或以上。中期行為——建設(shè)煙氣脫硫裝置方案FCC3434553技術(shù)方案費(fèi)用比照表注:(1)130000m3/hSO22300tSO3SO2SOx3000mg/Nm3、90%計(jì)算。(2700/t，SO2260/t40/t)算。(3)70SOx/萬(wàn)元脫硫2.912.842.262.664.04160017001900350050CaONaOHMgONH3硫轉(zhuǎn)移劑吸取劑消耗/(t/a)22148751582605230/t)4003000700300040000/(萬(wàn)元/a)88.56262.5110.74181.5920/(萬(wàn)元/a)1504.6/(萬(wàn)元/a)200150150400/(萬(wàn)元/a)20202020/(萬(wàn)元/a)50505050/(萬(wàn)元/a)1601701903505/(萬(wàn)元/a)390/(萬(wàn)元/a)10)668.56652.5520.74611.5929.6/(元/kgSO2)4380810499641428941473390880611379375508823711962934665976664784593376377256027629328620695568699931960967154265093010599653521612929pHSO2因數(shù)，本文認(rèn)為，在煙氣脫硫技術(shù)的選用上，鈉堿法是首選，其次是氧化鎂法。遠(yuǎn)期行為——建設(shè)加氫處理裝置FCCFCCFCC100t/a88600FCC4萬(wàn)t，20238000100/t，67萬(wàn)t6700610014FCCSO2500～1000mg/Nm3，此時(shí)再SO250mg/Nm390%，其他興旺國(guó)家的原料加氫比例也超過(guò)50%，F(xiàn)CCSO2施。4結(jié)語(yǔ)FCCSO2FCCFCCFCCSO2決方案。參考文獻(xiàn)國(guó)家環(huán)保保護(hù)總局，國(guó)家進(jìn)展和改革委員會(huì).國(guó)家酸雨和二氧化硫污染防治“十一五”規(guī)劃［Z］.2023.［2］SOxNOx［J］.撫順烴加工技術(shù)，2023(2):1－9.［3］姚洪猛，崔愛(ài)臻.鎂法煙氣脫硫技術(shù)的應(yīng)用［J］.山東電力技術(shù)，2023(2):56－59.［4］白金貴.加鎂石灰濕法脫硫在燃煤電廠的應(yīng)用前景［J］.山西電力，2023(1):53－54.［5］劉瑜.康世富可再生胺法脫硫技術(shù)的應(yīng)用［J］.硫酸工業(yè)，2023(1):39－45.［6］DavidKStevens.NPRA，AM－05－19.［7］AndreaAmoroso.NPRA，AM－05－33.［8］SOx［J］.石油化工［9］姚志強(qiáng)，武迎建.LT－8II［J］.江西石油化工，2023，14(1):9－14.［10］蔣文斌，馮維成，譚