石油催化裂化煙氣脫硫廢水處理技術的應用與探討

王 文

（青海油田監督監理公司環境監測站，青海 格爾木 816099）

國家經濟的發展推動了社會各領域的快速發展，促使輕質油品的需求量也不斷增長。從近幾年相關領域發展情況來看，汽油與柴油生產主要采用催化裂化工藝，其作用是對能源實現二次加工，從而滿足社會對于能源的需求。當前，國內能源煉廠數量不斷增加，在此情況下，能源催化裂化裝置的排放量也有所增加，對自然環境造成了極大的不良影響。為實現經濟與環境的協調發展，需要盡快對工業發展所帶來的環境污染問題加以解決，而石油催化裂化煙氣脫硫廢水處理技術便是有效途徑之一。

1 污染物及性質分析

1.1 污染物來源

工業油品主要運用的是催化裂化工藝，此環節將減壓餾分油、焦化柴油與蠟油等重質餾分油或是渣油作為基礎材料，在450～510℃高溫及催化劑條件下，發生化學反應，從而轉化為氣體、汽油、柴油等輕質產品以及焦炭?；诜N種因素的影響，原油逐漸變稠。同時，社會各領域對于輕質油品的需求不斷上漲，部分煉廠出現摻煉減壓渣油的情況，甚至直接用常壓渣油作為裂化的基礎材料[1]。減壓渣油與常壓渣油歸屬于重油范疇，且多為廉價減壓渣油，將此作為基礎材料能夠極大地降低催化裂化成本，促使重油加工技術近幾年實現了快速發展。重油的特征為黏度大、沸點高、多環芳香烴物質含量較高、重金屬含量較高等，因此，將重油作為基礎材料進行催化裂化會出現以下兩種情況。其一，焦炭產率增長，重油中重金屬成分較多，催化裂化期間，這些重金屬將會沉積在催化劑表層，致使催化劑受到污染甚至是中毒。其二，選用此種材料將會促使焦炭中硫、氮含量增加，對設備具有腐蝕作用，同時對環境也具有污染作用。

1.2 煙氣源與性質

催化裂化裝置的排放源為催化裂化劑再生器的煙氣，處于再生器底部位置的空氣與待生催化劑進行接觸，從而形成流化床層，進行再生反應，與此同時也會排放出大量的燃燒熱。再生煙氣所含污染物質主要包括SO2、NOx、顆粒物、CO等。具有代表性的催化裂化再生煙氣中SO2多會處于400～600 mg/m3范圍，僅有小部分企業的SO2排放濃度符合環境保護部標準《石油煉制工業污染物排放標準》（GB31570-2015）的規定，因此再生煙氣急需治理。

2 石油催化裂化煙氣脫硫技術發展情況

從國外發展現狀來看，催化裂化煙氣脫硫技術發展速度較快，而其多年來的應用效果也頗為顯著?，F階段，對于石油催化裂化煙氣脫硫技術，發達國家主要以資源脫硫技術與非資源脫離技術作為基礎進行脫硫處理。資源脫硫技術的應用是借助LABSORB工藝與CAN-SOLV工藝進行可用資源脫硫。其中，LABSORB工藝的作用主要體現在將部分能夠再生的能源進行煙氣脫硫，同時經由無機緩沖液的形式進行展現，從而確保其在整個脫硫期間維持恒定溫度，再經由過濾裝置去除緩沖液中的雜質[2]。就國內市場而言，人們多以國外脫硫技術理念作為基礎，研制符合石油煉化企業需求的催化裂化煙氣脫硫技術。從發展現狀來看，國內石油催化裂化煙氣脫硫技術明顯滯后于發達國家，只有不斷進行技術創新，才能推動國內催化裂化煙氣脫硫技術的發展。

3 石油催化裂化煙氣脫硫技術應用

3.1 應用硫轉移助劑技術

硫轉移助劑技術的作用主要是控制石油材料中的SO2密度，從而保障硫轉移能夠順利進行。同時，它在有害物質排放的控制工作中也發揮著重要的價值，對保護生態環境具有重要意義。此項技術能夠降低煙氣中的SO2，同時在催化劑中增加3%的硫轉移劑，可以提升硫轉移的效率，將轉移數量控制在有效范圍內。硫轉移助劑技術的工作原理為，經由再生器實現煙氣排放，同時再生器能夠將煙氣中的SO2氧化成為SO3，從而形成對應的硫酸鹽，在硫酸鹽發生一定反應后，經由F2S的形式進行排放。此種反應能夠減少所排放煙氣中的有害物質，從而降低煙氣排放對自然環境的污染[3]。

3.2 加氫預處理技術

加氫預處理技術的應用價值體現在能夠處理石油原材料，控制原材料中硫氧化物的含量，從而達到去除硫氧化物與重金屬的效果。加氫預處理技術不僅能夠對基礎材料中的有害物質進行處理，還能夠有效提升輕質產品回收率與質量，從而提升催化裂化裝置產品質量，促使其能夠滿足石油催化企業的發展需求，進一步推動國內石油煉化企業的發展。

3.3 催化再生煙脫硫技術

常規情況下，催化原料中硫的含量處于0.5%～1.5%，此種含量將會嚴重影響自然環境，若想要對此問題加以解決，可合理應用催化再生煙脫硫技術。具體處理過程為，借助吸附法進行硫含量吸附，同時應用可再生能力較強的固定吸附劑進行吸附，從而達到控制硫含量的效果，降低有害物質排放量。催化再生煙脫硫技術的投入成本較低，運營成本也較少，能夠有效清除煙氣中的硫氧化物，滿足煉油企業日常生產與發展的需求。

3.4 非再生濕氣洗滌工藝（EDV煙氣脫硫技術）

EDV煙氣脫硫技術可分為氧化鎂制漿流程、廢水處理流程、煙氣洗滌流程三個方面。其應用過程為：首先，在煙氣進入對應的噴射系統時，應用系統中的急冷區對煙氣做降溫處理；其次，在溫度符合正常標準時煙氣中的有害物質將會實現自動去除；最后，應用煙氣洗滌系統過濾去除有害物質后的煙氣，過濾完成后再將煙氣與液滴進行分離。需要注意的是，在氫氧化鎂溶液配制過程中應該加入適量的水，同時將氫氧化鎂溶液倒入卸料機中，將其與水充分融合，形成漿液。

3.5 Exxon的WGS技術

該技術的構成部分包括濕式煙氣洗滌器WGS與凈化處理單元PTU，而WGS包含文丘管與分離塔[4]。洗滌液體與煙氣會同時進入文丘管中，洗滌液體在縮徑段的壁上會形成一層薄膜，后在喉管段分割成為液滴，從而形成混合洗滌接觸，而混合接觸后的煙氣與洗滌液體將會在分離塔中實現分離處理。凈化處理單元的作用是處理洗滌液體，促使其能夠循環使用，避免造成資源浪費。WGS裝置將鈉堿作為吸收劑，能夠達到90%的氧化物與粉塵脫離率。

4 結論

本文對國內外當前催化裂化煙氣脫硫技術發展情況進行了對比分析，與眾多發達國家相比，我國催化煙氣脫硫廢水處理技術較為滯后，需要引進國外先進經驗，不斷進行技術創新，這樣才能夠推動該技術實現快速發展。此項技術主要應用在煉化廠的催化裂化工藝中，可以有效降低有害物質的排放量從而控制工業發展對自然環境造成的污染。

參考文獻

1 葉逢春.石油催化裂化煙氣脫硫技術探討[J].化工管理，2017，5（14）：185-186.

2 劉 強，鄭興盛，孫春龍.石油催化裂化煙氣脫硫技術探討[J].中國石油和化工，2016，8（1）：227.

3 李 磊，周廣文，劉 炬，等.催化裂化裝置煙氣脫硫技術進展[J].河南化工，2015，32（10）：11-14.

4 國內首套采用WGS技術的催化裂化煙氣脫硫裝置開工投用[J].煉油與化工，2013，24（6）：32.