姜碩

摘 要：簡要介紹中國石油錦西石化分公司重油催化裂化裝置煙氣脫硫系統(tǒng)的技術原理、主要設備、及投產(chǎn)以來的實際應用情況。實踐表明：裝置基本達到設計要求，節(jié)能、環(huán)保效果顯著，脫硫效率≥95%。

關鍵詞：煙氣脫硫；吸收塔；脫硫率

隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，二氧化硫的排放量也在不斷的增加，導致我國酸雨污染面積（占國土面積的30%）迅速擴大，對我國農(nóng)作物、森林和人體健康等方面造成巨大損害。二氧化硫?qū)ξ覈鴩窠?jīng)濟造成的直接經(jīng)濟損失已占GDP的2%，嚴重的阻礙了我國經(jīng)濟的向前發(fā)展，成為我國經(jīng)濟、社會可持續(xù)發(fā)展的重要因數(shù)，因此，對SO2排放的控制勢在必行。鑒于此，錦西石化分公司決定對180萬噸/年重油催化裂化裝置進行脫硫改造，并于2013年11月煙氣脫硫系統(tǒng)正式投產(chǎn)，本項目設計規(guī)模為250000Nm3/h，預留脫銷設施，配套處理180萬噸/年重油催化裝置余熱的鍋爐排放煙氣，主要包括余熱鍋爐單元、煙氣脫銷單元（預留）、煙氣洗滌吸收單元、脫硫廢水處理單元、配套的輔助設施和公用工程。

一、濕法煙氣脫硫技術的原理

本項目采用美國杜邦貝爾格公司提供的EDV ?5000濕法洗滌技術，采用NaOH作為脫硫劑。NaOH的脫硫機理與其他脫硫劑的脫硫機理相似，都是堿性物質(zhì)與二氧化硫溶于水生成的亞硫酸溶液進行酸堿中和反應，并通過調(diào)節(jié)氫氧化鈉的加入量來調(diào)節(jié)循環(huán)漿液的PH值。

EDV ?5000濕法煙氣脫硫技術的反應方程式：

SO2+H2O——H2SO3

H2SO3+ NaOH——Na2SO3+ 2H2O

Na2SO3+ H2SO3——NaHSO3

NaHSO3+ NaOH——2Na2SO3+2H2O

Na2SO3+1/2O2——Na2SO4

當然，還有其它副反應，如三氧化硫、鹽酸、氫氟酸與氫氧化鈉反應，形成硫酸鈉、氯化鈉等混合物。

NaOH + SO3--->Na2SO4 + H2O

NaOH+ 2HCl--->NaCl + 2H2O

二、重催煙氣脫硫裝置流程簡述

來自催化裂化裝置余熱鍋爐的煙氣，水平的進入洗滌塔的激冷區(qū)（設有兩個激冷噴嘴G400型），在此由激冷噴嘴噴淋循環(huán)漿液，形成與煙氣進入方向垂直的高密度水簾，煙氣與循環(huán)液充分接觸，大大降低煙氣溫度并使之飽和，同時脫除較大顆粒催化劑。

降溫并飽和后的煙氣上升到吸收區(qū)，在吸收區(qū)設有3層噴嘴（G400型），每層有3個噴嘴，循環(huán)漿液的PH值控制在7.0，循環(huán)漿液通過循環(huán)漿液泵（P2301A/B/C）送入噴嘴，在此形成與煙氣上升方向垂直的高密度水簾，煙氣被水簾切割，并與噴淋漿液充分接觸，煙氣中的二氧化硫、顆粒物以及其他酸性氣體被吸收，煙氣得到凈化。

脫硫后的煙氣上升進入濾清模塊區(qū)，在此煙氣被模塊分為22股，分別通過22的通道上升，每個通道的上方設有1個噴嘴（F130型）。循環(huán)洗滌液通過濾清模塊泵（P2302A/B）循環(huán)進入噴嘴進行噴淋。噴淋液和煙氣充分接觸，煙氣在吸收區(qū)沒有除去的較細小固體顆粒及少量酸性氣體被吸收，煙氣得到進一步的凈化。

脫硫后的煙氣上升分別進入氣液水珠分離器和和煙筒旋風分離器，煙氣經(jīng)氣液分離后，分離水從氣液分離器底部落入濾清模塊集液區(qū)，脫水后的凈煙氣經(jīng)上部煙筒排入大氣。

脫硫廢水處理系統(tǒng)采用貝爾格公司提供的催化裂化煙氣脫硫廢水處理工藝，其主要工藝流程為：由漿液循環(huán)泵（P2301A/B/C）送來的脫硫廢水，送入澄清器（D2401）中，在澄清器中進行絮凝沉淀，通過重力沉淀固液分離后的濃漿液從底部排泥口排出，濃漿液通過重力作用被排到過濾箱（F2401A/B）中，通過兩臺過濾箱相互切換使用。經(jīng)過過濾箱濾出的清液自流進入濾液池（U2401），通過濾液池泵（P2401）重新進入澄清器沉淀池處理。

三、裝置存在的問題及分析

（一）管線內(nèi)壁結垢

2014年11月底煙氣脫硫裝置檢修，檢查發(fā)現(xiàn)洗滌塔內(nèi)壁部分結垢，管線內(nèi)壁結垢。對垢樣進行分析，這些結垢有些是攜帶的催化劑結塊，但塔內(nèi)壁和管線內(nèi)結垢主要是CaCO3，分析是煙氣脫硫洗滌塔補充水是新水，水中含有Ca2+離子，洗滌塔循環(huán)液在堿性條件下，吸收煙氣中的CO2，進而生成CaCO3結垢。針對這種情況，生成上控制循環(huán)液的PH在7.0-7.2，嚴格禁止超過7.5，減少CaCO3結垢生成，避免管線堵塞，管徑變細，影響脫硫塔循環(huán)量和洗滌效果。

（二）閥門磨損

為控制洗滌塔急冷噴嘴壓力和急冷噴射效果，急冷噴嘴蝶閥控制一定開度，在生產(chǎn)過程中，因為循環(huán)漿液含有大量催化劑粉塵，對蝶閥進行沖刷磨損，急冷噴嘴蝶閥磨損嚴重并泄漏。為應對這種情況，裝置在2014年11月底檢修時，在蝶閥前后增加手閥，并配跨線閥，正常時走蝶閥，前后手閥全開，蝶閥磨損泄漏時，臨時改走跨線閥，更換蝶閥，保障裝置長周期不間斷平穩(wěn)運行。

四、結語

2013年11月投產(chǎn)錦西石化重油催化煙氣脫硫裝置已平穩(wěn)運行二年，余熱鍋爐外排煙氣污染物排放濃度達標。每年可減排SO2約392噸，實現(xiàn)了企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，同時也改善了區(qū)域環(huán)境的質(zhì)量。