煉化企業催化裂化裝置廢氣脫硫脫硝工藝技術分析

谷紅銳 東營市海科瑞林化工有限公司 趙春暉 中國石化催化劑有限公司華北銷售中心

煉化企業催化裂化裝置在運行中會產生諸如氮氧化物與硫化物的廢氣，其中硫化物混合水會出現酸雨威脅人們的生存環境，而顆粒物與氮氧化物的排放則是對空氣造成污染使得PM2.5超標，對人頭心肺功能造成傷害。基于此很多企業開始相應國家的環保號召，開始探索催化裂化裝置廢氣脫硫脫硝工藝技術并將其以合理的形式融入到企業對應的工作中，減少各種硫化物與硝化物的排放，減少對周邊民眾的健康影響。

一、催化裂化裝置廢氣脫硫脫硝相關論述

脫硫脫硝裝置本身含有174000Nm3/h 規模的煙氣脫硝設施以及煙氣除塵脫硫設施，還包括進行2#催化裂化裝置處理的余熱鍋爐煙氣排放配套設施，該裝置主要包括四個單元：脫硫廢水處理系統、煙氣洗滌吸收系統以及余熱鍋爐改造系統等。催化煙氣在完成余熱回收以及洗滌除塵脫硫后，粉塵含量以及二氧化硫含量均能達到國家相關的標準，然后借助綜合塔頂煙囪向大氣排放。

煙氣中含有的二氧化硫以及粉塵經過洗滌會被脫出，廢水在經過對應的處理單元完成過濾以及氧化處理后滿足相關的指標排放要求：SS控制在70mg/L之內，COD控制在50mg/L 之內，在輸送到排液池之后，經過排液泵超外部輸送。煉化企業配備的煙氣除塵脫硫設施可滿足其產生的煙氣量變化區間：40%-120%，維持催化裂化裝置廢氣脫硫脫硝系統本身的穩定性，然后在2#催化裂化裝置除塵脫硫單元界位置進行堿液的存放。其中有三成的堿液通過兩臺堿液輸送泵輸送向綜合塔[1]。

脫硫設備設施在工作時需消防水以及生活水，其中工業水借助催化裂化裝置本身的水管網向各個用水點輸送，比如沖洗輸送管道用水、全部漿液輸送設備、綜合塔消泡器沖洗用水。在煙氣脫硫設施進行過程中除塵脫硫是核心工作，需漿液循環泵、濕式靜電除塵器、消泡器、逆噴段等設備實施的應用。

二、煉化企業催化裂化裝置廢氣脫硫脫硝工藝實施注意事項

實施催化裂化裝置廢氣脫硫脫硝工藝注意事項，可按照以下三個部分闡述：

氣體吸收過程涉及的因素較多，是較為復雜的過程，在由氣相傳遞到液相的過程中，需通過專業的儀器設備對其濕度以及溫度進行全過程的控制，使得其保持絕對的平衡狀態，特別是煙氣與氨氣接觸過程中，需使得兩者一直維持在平衡狀態；因脫硫過程分為多個步驟，異常復雜，以此在整體的吸收流程中，吸收二氧化硫時需注重水分子與氨分子之間的比重，應使其處于合理狀態，然后再將其進行有機幾何，以此來有效吸收脫硫，脫去其中含有的大部分CO；除塵是煙氣脫硫進程中的人必要措施，其步驟一般需按以下過程進行：首先在文氏管反應物中高速通過對應的粉塵并使其處于高速運轉狀態，在較大的離心率作用下會出現一定的波動，需注意的是，在運行時應控制好水霧范圍，最后即是根據脫硫的具體需求來利用好高效磁化器以提升本身的效率以及粉塵顆粒的效率[2]。

三、煉化企業催化裂化裝置廢氣脫硫脫硝工藝技術

煉化企業現階段應用在催化裂化裝置廢氣處理方面的脫硫脫硝工藝技術可從多方面進行論述，在此不能完全涵蓋，從以下數個方面進行舉例分析：

（一）氯酸氧化法以處理催化裂化裝置中的廢氣

燃煤煙氣催化裂化裝置廢氣在采用一體化工藝技術處理時，氯酸氧化法被視為一種先進的、高效的、新型的液相脫硫脫硝技術使用，其工作原理為：運用一定的方式將燃煤煙氣輸送到氧化吸收塔，使得燃煤煙氣中的一氧化氮以及二氧化硫等被氯酸作用，進而氧化成硝酸、硫酸、氯化氫等物質，其后對應的管理人員會將一定量的硫化鈉與氧化氫鈉吸收劑加入堿式吸收塔中并吸收塔中的酸性氣體。氯酸氧化法本身的優勢在于脫硝脫硫率高、環境要求不高、適應性強等，可滿足煉化企業催化裂化裝置廢氣處理的各方面要求。但是需要注意的是，氯酸氧化法應用是通過氯酸物質實現的，其有著較強的腐蝕性，因此要極為小心保證自身的安全，這就使得在應用該種方式處理廢氣時購置較為專業的設備與器材，這會增加煉化企業的廢氣處理成本[3]。

（二）濕法以處理催化裂化裝置中的廢氣

以濕法為基礎才可進行對應的氧化還原方式以實現對廢氣的處理，構建對應的洗滌體系，在催化裂化裝置中去除煙氣的NOx與SO2廢氣，在通過該工藝進行廢氣的處理時主要會應用到以下兩項技術：堿性吸收的塔以及氧化吸收的塔，處理掉NOx與SO2廢氣的同時，清除掉廢氣中的金屬元素，比如Se、Cr、Cd、As等，其中Se還有一定的污染性，因此僅僅是在酸性物質作用下，可通過雙氧水將NOx與SO2廢氣借助化學反應，其后將氧氣實施還原反應轉變為硫酸以及硝酸。

在使用綜合吸收時，氧化劑應用最多的是鈷或者鐵，在適量的水中添加絡合劑，絡合其中的NO，二者在融合后形成絡合物。絡合劑與NO綜合在一起時，可對內部溶液中含有SO3-抑或者SO32-實施化學反應，最終使其產生一個相對完整體系的N-S化合物，并且這種絡合劑能夠重復循環利用。但該工藝在應用時需保證溶液內部的N-S化合物、硫酸鹽、硝酸鹽已經去除干凈，且三價鐵螯合物在完整一系列的化學反應后成為二價的螯合物，以此來循環利用吸收液，達到進一步處理廢氣的目的[4]。

（三）新型催化法煙氣脫硫以處理催化裂化裝置中的廢氣

在完成脫硝處理后煙氣會被輸送至余熱回收器，將其溫度降低降至150攝氏度，再通過調質管與增壓機的作用將煙氣輸送至脫硫反應器催化層部位，以此來控制煙氣中含有的二氧化硫，使其濃度控制在30mg/m3以內，最后再將這種干凈的尾氣經煙筒輸送至大氣中。需注意的是，在煙氣輸送至脫硫反應裝置前應對溫度、含氧量、水汽等進行調節，使其能夠滿足后續的處理要求，從而使得煙氣達到脫硫反應的固定標準[5]。

（四）脈沖電暈等離子體除塵脫硫一體化廢氣處理技術以處理催化裂化裝置中的廢氣

該技術通過高頻脈沖電廠將O2與H2O轉變為等離子態，形成羥基自由基與氧自由基，Hg、NOx、SO2被羥基自由基與氧自由基氧化反應成對應的酸以及NO2、SO3后被Ca（OH）2溶液吸收，以此來實現煙氣凈化。煙氣中的水蒸氣以及粉塵被脈沖放電作用，通過凝結形成更大的顆粒，較為容易進行沖洗，脫硝率達到55%，脫硫率達到90%。該中廢氣處理技術優點為進行脫硝與脫硫時較為簡單易行，不需再單獨處理另外的顆粒物，系統對其阻力相對較小。其缺點表現在：通過該種形式產生的含酸廢水不能直接排放還需再次處理，且系統進行過程中需做好防腐處理，且煙氣中有著較高的NOx含量時處理效率會不斷降低，難以達到較好的脫硫脫硝效果，以此該種方式多用于NOx含量較小的煙氣處理。

（五）催化煙氣脫硫脫硝除塵新技術以處理催化裂化裝置中的廢氣

雙循環新型湍沖文丘里除塵脫硫技術是一種應用較多的循環煙氣脫硫技術，其由湍沖組件與文丘里組件等組成，核心系統為雙塔雙循環煙氣脫硫，主要用于煙氣中的脫硫除塵；煉化企業催化煙氣脫硫技術是當前階段較為先進的一種脫硫技術，其選擇性的完成對應的氧化還原反應，我中還原劑為氨氣，將其輸送到下游通道后，將其中存在的有毒氣體還原為氨氣與水，產生新的結晶；煙氣除塵借助氣固分離系統以及靜電除塵技術的有機結合，使得煙氣脫硫可達到一個新標準與新要求。一般形式下靜電除塵要通過電極來生成高壓電，然后借助電極催化來吸收細小微粒，打破傳統形式的除塵技術以及保持脫硫的有效性與穩定性。

（六）非選擇性催化還原（SNCR）技術以處理催化裂化裝置中的廢氣

非選擇性催化還原技術，即SNCR，其主要是通過選擇性的減少反應噴射鍋爐中的氮化物、尿素、NH3，在850攝氏度至1100攝氏度的高溫條件下添加減壓劑，在不應用催化劑的條件下，在煙氣中形成氮化物，進而生成H20與N2。該方法與一般形式的氧化還原反應相比。在成本、運行成本等投資方面有所縮減，不再存在多余的轉換速率，但是其較為明顯的缺點即是脫硝效率不高，只有30%至50%。

四、結語

綜述，探索煉化企業催化裂化裝置廢氣脫硫脫硝工藝，實現各種廢氣脫硫脫硝工藝的合理應用，符合國家的環保要求，且能避免對周邊民眾的不好影響，利于企業社會效益的提升。因此需煉化企業對各項廢氣脫硫脫硝技術進行深入的探究，使其能夠以經濟、合理的方式來解決廢氣問題并實現其重復利用，這對于企業的經濟利益以及長遠發展來說有著重要的影響。