探討催化裂化裝置煙氣脫硫脫氮系統優化

時洛濤

（中國石化海南煉油化工有限公司，海南 洋浦 578101）

引言：在煉油過程中催化裂化是二次加工的重要裝置，可以很好的發揮出提升輕質油收率的作用，從而生產出高質量的辛烷值汽油。這也是多柴油的重要處理措施，因此就需要在進行系統運行和設計的過程中，對出現的問題進行針對性的優化處理與分析。

一、煙氣脫硫脫氮系統運行情況分析

進行分析的過程中，首先對入口煙氣進行分析，其主要介質為催化煙氣。在相關分析中發現，入口煙氣當中的二氧化硫質量濃度，已經超出了設計值的一倍以上。這樣的原因主要是由于催化裂化的過程中，其基本的原料主要是從上游裝置的加氫渣油，以及一些罐區回煉當中的重油得來的。

而在之后進行處理的過程中，發現外排凈化煙氣的設計值降幅較大，因此已經符合當下的設計標準，這樣的情況說明系統的脫硫脫氮效果十分明顯。但是在系統的排放含鹽污水的優化處理上，還有著一定的提升空間。

二、煙氣脫硫脫氮系統運行的問題分析

（一）外排煙氣指標

1.二氧化硫

對外排煙氣進行檢測的過程中，其二氧化硫的質量濃度，是對煙氣脫硫技術進行有效權衡的關鍵所在，同時也是對其運行情況進行詳細分析的關鍵。在進入到洗滌塔之后，煙氣的正常溫度基本上為180-260 攝氏度之間。而在煙氣進入到急冷區之后，由于會馬上與循環液進行接觸，就會得到快速的降溫處理，并逐漸形成飽和的狀態。煙氣后續上升到吸收區之后，吸收區設置的噴嘴4 層的位置，需要使用堿液的方式，可以將其控制pH 值。在現階段將噴淋液與煙氣進行全面的混合，對其不同的酸性氣體，進行全面的吸收處理，同時煙氣也相應得到了凈化。

現階段對于NaOH 的脫硫技術，基本上與其他的脫硫劑使用大致相同。都是使用堿性物質與二氧化硫進行清除，以此水化成亞硫酸溶液，這樣就可以實現酸堿中和反應。之后，還可以使用氫氧化鈉的加入當時，對其融合的pH 值進行進一步的調節處理。其后，吸收的二氧化硫的水氣比，與噴嘴數量往往是嚴格的基于二氧化硫的入口質量濃度，以及相應的排放設計需求，進行相應的飽和溫度的確定。

這樣的催化裂化裝置運行時，就可以保障催化劑能夠實現循環利用的效果，同時還需要保障催化劑可以燒焦再生。在沉積的催化劑之上，還需要讓焦炭可以在再生器當中，進行高溫燃燒，同時焦炭當中含有這大量硫元素，都會被轉化為硫元素氣體，并成為裝置的重要排放源。現階段在我國的煉油企業經營中，基本上采用的都是含硫原油，因此后續進行加氫處理之后，形成的催化裂化的裝置混合原料中，實際的含硫量，已經遠遠的超出了實際的設計值。因此，急需要在進行外排煙的過程中，使得二氧化硫的濃度也會相應的提升。

2.NOx指標

現階段進入到煙氣推流洗滌塔當中的氣體，設計的濃度控制在350mg/m3。而在洗滌塔急冷區當中，與吸收的區域始終保持著一定的空段。在吸收區域當中，噴淋系統設置出了一個單獨的噴嘴，同時噴嘴當中的上部噴淋系統，需要保障液體可以推向洗滌塔器壁，并保障將其反應區當中的氣體與液體，進行最小化的控制，這樣所形成的無微滴區，可以加速提起的氧化反應。而在急冷區之后的處理中，將全部注入到臭氧氣體當中，這樣就可以在最后的反應中，形成一定的硝酸。

3.粉塵指標

煙氣入口的設計過程中，有急冷區當中設置出了四個液體噴嘴，因此就使得在噴出液體，可以形成一個高密度的水幕。在先決單進行處理的過程中，煙氣可以有效的利用水幕的方式，進行集中的冷卻和飽和，可以洗滌大量的催化劑，在處理脫除煙氣過程中，有微小顆粒。

進行脫硫脫氮區的處理之后，需要保障向文丘里管，進行發散端的有效處理，可以收集到煙氣當中的微粒以及煙霧。

（二）外排含鹽污水指標情況

1.pH 控制

現階段在進行處理的過程中，由于煙氣脫硫脫氮的處理中，其系統的補充水分的情況，基本上是凈化水的處理方式，同時也是在進行處理的過程中，形成一種較為簡單的中和反應。為了保障洗滌塔不斷吸收，需要對其塔底的循環泵以及對濾清模塊，進行有效的處理。在進行氧化的過程中，需要充分的保障亞硫酸鹽以及亞硝酸鹽，能夠變成硫酸鹽，因此就會導致溶液的pH 值降低。

在實際的生產過程中，發現入口位置的二氧化硫，始終都會超出設計值的一倍左右，其次，在堿液的使用過程中，由于排水量進行了相應的調整，就使得會出現堿液用量的實際變化[1]。

2.TSS 的控制

當下從洗滌塔的塔底進行處理中，容易出現含鹽污水，從而就使得當中的催化劑一直都是懸浮固體顆粒物，為了保障在處理過程中，降低含鹽污水當中的設計TSS。在塔底水進入到廢水處理單元之前，還需要有效的混入一定量濃度的絮凝劑。而在之后進入到含鹽污水澄清池當中，顆粒物的沉淀，需要從底部的泥斗當中，進入到泥漿過濾箱當中，這是一種需要定期處理的模式[2]。

在絮凝劑的使用過程中，是一種較為漫長的處理規程，因此就需要使用聚合氯化鋁，當做污水處理環節的重要參加劑。在進行生產的過程中，主要是需要在裝置先后對聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁、減鋁等進行全面的試驗分析。這樣的處理效果可以形成良好的效果。但是需要注意的是，在進行處理的過程中，有關人員還需要充分的控制聚丙酰胺的注入量，這是保障將其一部分漂浮在澄清池表面的物質，進行良好的處理。

三、優化措施分析

（一）外排煙氣

現階段在使用的催化裂化裝置當中，基本上都需要經過環評驗收，同時在洗滌塔當中的在線監測系統運行中，需要納入到國家的實時監控系統當中。在當下所使用外排煙氣處理機構，在進行脫硫脫氮系統的處理中，基本上可以全面滿足大氣污染物的排放標準。其次，為了保障在未來的運行過程中，對其中油催化裝置進行優化，需要做足準備，保障對各種需要優化的設施，進行科學合理的處理，這樣才能夠全面的提升煙氣的質量標準。

1.綜合分析

在進行處理的過程中，現階段需要對入口煙氣的實際情況進行性質方面的良好分析，相比較設計值而言，在存在著較大偏差情況的時候，就表明這樣的系統運行情況，與設計存在著一定的差異[3]。在進行分析中，發現入口的煙氣主要為二氧化硫，同時NOx的濃度比較低。在進行設計的過程中，就需要基于煙氣當中的二氧化硫的濃度問題，進行優化處理。首先要利用降低原油當中的硫質量分數，或者對渣油加氫裝置當中的反應深度，進行針對性的調整，才可以有效的基于工藝當中的具體參數，這樣才可以最大程度上發揮出應有的作用和效果。其次，在進行處理中，需要始終將催化的反應硫質量，控制在0.58%的標準，并之后進行針對性的處理，起到控制二氧化硫氣體的效果。其次，還可以提升堿液的注入量，這樣可以保障對其系統的穩定性造成直接的影響。

2.煙氣脫硫技術的使用

當下在進行處理的過程中，可以采用多樣化的脫硫技術，以此提升系統的整體穩定性。例如，可以采用EDV 濕法煙氣脫硫、WGS 濕法煙氣脫硫、WSA 濕法煙氣質酸法。這樣的技術使用下，全面提升了脫硫的效果，進一步優化了當下系統的處理效率和作用[4]。

3.二氧化硫的轉移

現階段在進行處理的過程中，對于使用的二氧化硫轉移助劑，是一種可以在實際的運行中可以體現出氧化、吸附以及還原的功能性催化劑。這樣的催化劑使用之后，提升了硫氧化物以及硫酸鹽的氧化、分解以及還原的處理方式。其次，在催化裂化的裝置使用過程中，提升了轉移助劑的使用效果。例如，在催化裂化裝置的運行中，本質上就是在反應的工程中，通過加入一定量的二氧化硫轉移助劑，就可以在再生器當中，吸收到大量的硫氧化物，之后與硫酸鹽進行反應，以此讓接觸硫化氫的沉降器，將其送入到硫磺回收裝置當中。

在現階段對已有的裝置進行試驗分析中，對于產生的硫轉移助劑的使用，基本上需要被控制在2%-5%之間，并全面的降低了排放量。現階段所使用的優化處理工作，對轉移硫進行針對性處理，以此全面的降低二氧化硫的實際排放量。但是，由于在進行處理的過程中，始終產生的硫化氫，并沒有排出催化裂化裝置，而是轉移到了其他產品當中，這樣就會降低二氧化硫的排放效果，但是對于其他的產品而言，還需要進行深入的調整。

（二）外排含鹽污水

進行長期的運行情況分析后發現。在裝置運行的過程中，只有充分的絮凝劑的使用方式，以及對洗滌塔工藝進行針對性的參數調整，保障含鹽污水全面提升。但是，由于對于含鹽污水而言。在進行處理的過程中，無論是COD 還是TSS，都存在著指標并不穩定的問題，以此就需要保障在進行處理的過程中，對其他的洗滌塔進行相應的優化以及調整。

首先，需要保障對洗滌塔以及氧化罐，進行全面的改造。其次，還需要將工業酚氧化，轉變為富氧氧化的方式，以此全面提升高價態硫酸鹽的處理效果。其次，還需要最大程度上保障降低COD 排放效果。特別是在進行外排含鹽污水的處理中，充分的保障對進入到新鮮水的COD 進行針對性的處理。

需要使用臭氧的方式，進行深度化的深入的氧化處理。相比較國外的一些處理手段，在現今我國的處理以及優化的過程中，所采用的處理方式，基本上依然是一種對于不同助劑的使用以及調整。利用助劑可以降低煙氣當中的污染排放，同時也替代了原本的一氧化碳，降低了高鹽污水的出現，并在之后的試驗分析中，發現了有著較高的可靠性。

最后，在裝置的優化過程中，可以使用一些復合的絮凝劑，這樣能降低含鹽污水，并對其中的懸浮物進行一定的控制。現階段對于TSS質量濃度的控制工作，往往需要將其控制在75mg/L 的程度，這樣可以滿足指標的需求，但是，在進行其他內容的調整中，還需要進行進一步的分析。

總結：綜上所述，在本文所提出的催化裂化裝置煙氣脫硫脫氮系統優化方式下，可以很好的起到對污染物的控制，特別是降低了含鹽污水的排放量。但是對于系統的其他環節，還需要進行針對性的分析，以此滿足不同優化的需求，提升系統的整體性能。