催化裂化装置湿法烟气脱硫技术简介

日期:2020-07-21 15:07:41 作者:guest 浏览: 查看评论 加入收藏

北极星环保网讯:随着我国经济的高速发展,硫氧化物(SOx)的排放量也在不断增加,导致我国酸雨污染面积(占国土面积的30%)迅速扩大,对我国农作物、森林和人体健康等方面造成巨大损害。

SOx对我国国民经济造成的直接经济损失约占GDP的2%,严重阻碍了我国经济的发展,成为制约我国经济、社会可持续发展的重要因素,因此,对SOx排放的控制已势在必行。据估计,炼油厂排放的SOx占总SOx排放量的6%~7%,其中仅催化裂化(FCC)再生烟气就占了5%左右。不仅如此,FCC再生烟气中还含有大量的NOx、颗粒物,FCC再生烟气排放带来的污染问题正日益受到关注。

从大的方面讲,降低FCC装置SOx排放的方法包括前脱硫和后脱硫,其中前脱硫主要包括原料油加氢脱硫、使用硫转移助剂;后脱硫即烟气脱硫处理。原料油加氢脱硫不仅能有效降低SOx排放,而且可以提高产品质量,但原料油加氢装置的基建投资和操作费用均较高,仅仅为了减少SOx排放而选用原料加氢处理技术是不经济的。

硫转移助剂也可以有效降低SOx的排放,该方法设备投资很低,使用灵活,操作方便,但硫转移助剂的脱SOx率不高。同时,以上两种方法只能脱除SOx而无法脱除催化剂粉尘。

按照脱硫剂状态,烟气脱硫可分为干法、半干法和湿法三种。

干法烟气脱硫技术包括应用固体粉状或粒状吸附剂,吸收剂捕获气相中的SO2以及采用催化剂或其他物理化学技术将烟气中的SO2活化转化为元素S或易于处理的SO3等。半干法烟气脱硫技术以石灰粉或石灰浆为吸收剂,通过不同工艺技术(如喷雾干燥技术、循环流化床技术)实现对烟气的高效率脱硫。

半干法脱硫技术与干法相比,具有处理成本低、烟气通量大,可以处理不同硫含量的烟气的优点,缺点是产生大量的二次污染。

湿法烟气脱硫技术是利用碱性的吸收剂溶液脱除烟气中的SO2。根据吸收剂和工艺的不同特点,湿法烟气脱硫技术可分为抛弃法和可再生循环吸收法。湿法烟气脱硫技术的最大优点是脱硫率高达95%,装置运行可靠性高,操作简单,SO2吨处理成本低。在世界各国现有的烟气脱硫技术中,湿法脱硫约占85%左右,以湿法脱硫为主的国家有日本(占98%)、美国(占92%)和德国(占90%)。

主要湿法烟气脱硫工艺

1)抛弃法

即是将脱硫过程中形成的液体、固体产物废弃,需要连续不断地加入新鲜化学吸收剂的烟气脱硫方法。相对于可再生循环吸收法,抛弃法的优势在于一次性投资低,装置流程简单可靠,脱硫除尘同步完成,SO2吨处理成本及能耗均较低。而抛弃法的主要缺点在于产生二次污染量较大。

抛弃法常见的烟气脱硫抛弃法包括石灰石-石膏法、碱法、氧化镁法、海水法、氨法等,其中在FCC烟气脱硫领域应用的主要技术是杜邦-贝尔格(DuPont-Belco)公司的EDV技术和埃克森美孚(ExxonMobil)公司的WGS技术。

2)可再生循环吸收法

顾名思义,即与SO2反应的溶剂可连续地在一个闭环系统中进行再生,再生后的溶剂循环使用。可再生循环吸收法的最大优势在于可将SO2进行回收和资源化利用,同时可大大减少液体、固体废弃物的排放量。相对于抛弃法,为了不污染吸收剂,烟气的冷却除尘和溶剂脱硫一般要分开进行,同时还要考虑脱除溶剂中累积的热稳定盐,并且由于多了再生系统,可再生循环吸收法一次性投资要高得多,同时装置流程也更为复杂,装置的能耗也相对较高。从经济角度考虑,一般情况下认为烟气中SO2浓度较低时,采用抛弃法较为经济;当烟气中SO2浓度较高时,由于可以回收SO2,因而采用可再生循环吸收法长期运行成本更低。

可再生循环吸收法包括亚硫酸钠循环法、柠檬酸法、磷酸法、胺法、乙二胺法等,但以上各种方法由于投资和能耗的限制,在国内外应用均较少。杜邦-贝尔格(DuPont-Belco)公司的Labsorb技术以磷酸的钠盐作为吸收剂,采用蒸汽进行再生,目前在包括意大利Eni集团的Sannazzaro炼油厂FCC装置等在内共计有2套业绩。康世富(Can-solv)公司的Cansolv技术采用有机胺吸收剂,但目前仅在国内冶金行业有应用。

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