摘要:石油是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)之一,能夠為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供助力,而在石油生產(chǎn)環(huán)節(jié),產(chǎn)生的煙氣含有大量會對大氣環(huán)境和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染的硫氧化物,需要石油生產(chǎn)企業(yè)做好煙氣脫硫工作,在保證石油質(zhì)量和產(chǎn)量的同時,對硫氧化物的排放進(jìn)行控制,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:石油;催化裂化;煙氣;脫硫
前言:催化裂化是石油生產(chǎn)中一個非常關(guān)鍵的過程,這個過程產(chǎn)生的煙氣含有大量硫氧化物和氮氧化物,容易引發(fā)嚴(yán)重的環(huán)境污染問題??沙掷m(xù)發(fā)展理念不斷深化背景下,要求石油化工企業(yè)做好煙氣脫硫工作,減少煙氣中硫氧化物的含量,對空氣污染問題進(jìn)行有效控制,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的共同提高。
1 技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,帶動了石油催化裂化煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展,也取得了較為顯著的成果,就目前而言,石油催化裂化脫硫技術(shù)大致可以分為兩種,一是資源脫硫技術(shù),其主要工藝包括了CANSOLV工藝以及LABSORB工藝,強(qiáng)調(diào)借助部分可再生能源實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫,借助無機(jī)緩沖液來保證煙氣脫硫過程的溫度恒定,搭配相應(yīng)的過濾裝置,將緩沖液中的雜質(zhì)去除;二是非資源脫硫技術(shù),以EDV工藝為基礎(chǔ),借助堿性洗滌劑,開展煙氣脫硫操作,不過實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),這種煙氣脫硫技術(shù)需要消耗大量水資源,而且產(chǎn)生的廢水難以進(jìn)行二次利用。我國在對石油催化裂化煙氣脫硫技術(shù)進(jìn)行研究的過程中,強(qiáng)調(diào)以國外先進(jìn)技術(shù)理念為支撐,開發(fā)出更加符合石油化工企業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)的煙氣脫硫技術(shù),提升技術(shù)的針對性和實(shí)用性,減少煙氣中的有害物質(zhì),實(shí)現(xiàn)對于自然生態(tài)環(huán)境的有效保護(hù)。
2 煙氣脫硫技術(shù)
石油生產(chǎn)中,催化裂化設(shè)備在得到汽油、柴油等目標(biāo)產(chǎn)品的同時,也會產(chǎn)生大量的煙氣,包括再生器燒焦時的再生煙氣和燃料燃燒煙氣,這些煙氣中含有一些會對大氣環(huán)境造成影響的物質(zhì),如氮氧化物、二氧化硫以及催化劑粉塵等,在得不到有效處理的情況下,會引發(fā)嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。對此,石化企業(yè)應(yīng)該做好石油催化裂化煙氣脫硫技術(shù)的研究,做好煙氣脫硫處理。
2.1加氫預(yù)處理技術(shù)
在石油催化裂化產(chǎn)生的煙氣中,石油原料中的硫化物是煙氣中二氧化硫的主要來源,通過加入氫氣對原料進(jìn)催化預(yù)處理的方式,能夠起到良好的脫硫、脫氮以及脫金屬的效果。在引入加氫預(yù)處理技術(shù)的情況下,可以對原料油本身的可裂解性進(jìn)行改善,保證輕質(zhì)產(chǎn)品質(zhì)量的同時,提升其收率,同時也能夠顯著降低汽油和柴油產(chǎn)品中的硫含量,減少汽車和工業(yè)設(shè)備尾氣中的硫氧化物排放。在實(shí)際應(yīng)用中,加氫預(yù)處理技術(shù)具備相當(dāng)顯著的效果,不過因為初期投資成本較大,僅適用于生產(chǎn)規(guī)模大的企業(yè)。
2.2硫轉(zhuǎn)移助劑技術(shù)
該技術(shù)的基本原理,是在石油催化裂化生產(chǎn)中,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%-5%的硫轉(zhuǎn)移劑,對煙氣中二氧化硫的濃度進(jìn)行控制。硫轉(zhuǎn)移劑多數(shù)是金屬鹽制劑,能夠通過與二氧化硫之間的氧化反應(yīng),將其轉(zhuǎn)化為三氧化硫,然后通過再次反應(yīng)得到硫酸鹽,而伴隨著反應(yīng)過程中再生劑的循環(huán),硫酸鹽會被還原成硫化氫。不過從目前石油催化裂化設(shè)備的運(yùn)行情況分析,占據(jù)較大比重的是硫化氫,生產(chǎn)中采用的是被分為兩段的不完全再生技術(shù),影響了硫轉(zhuǎn)移劑作用的充分發(fā)揮。從實(shí)踐的角度,當(dāng)原料中硫的含量不超過0.5%時,借助硫轉(zhuǎn)移助劑技術(shù),能夠使得煙氣達(dá)到相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn),但是如果原料中硫的含量較高,硫轉(zhuǎn)移助劑技術(shù)并不能取得預(yù)期效果。
2.3EDV非再生濕法洗滌技術(shù)
EDV非再生濕法洗滌技術(shù)具備良好的操作性能,使用的設(shè)備結(jié)構(gòu)相對簡單,主要包括煙氣洗滌凈化單元以及排出液處理單元,一般選擇堿性溶液作為洗滌液,配合分層處理來保證煙氣脫硫效果。該工藝技術(shù)脫硫的效率經(jīng)過實(shí)踐檢驗,能夠達(dá)到95%以上,洗滌過程沒有酸霧產(chǎn)生,容器內(nèi)壁也不容易出現(xiàn)結(jié)垢問題,較大的水氣比重使得其能夠從容應(yīng)對裝置不正常運(yùn)行以及污染物波動大的情況。不過在實(shí)際應(yīng)用中,EDV非再生濕法洗滌技術(shù)同樣存在一定缺陷,即污水中鹽分含量高,處理難度大,雖然可以通過污水結(jié)晶處理的方式回收純度較高的碳酸鈉,但是其會導(dǎo)致設(shè)備能耗以及生產(chǎn)成本的增加。
2.4WGS非再生濕氣洗滌技術(shù)
WGS設(shè)備同樣可以分為兩部分,凈化處理裝置和濕法氣體洗滌裝置,吸收劑一般選擇堿性溶液。在實(shí)際處理過程中,催化裂化生成的煙氣會進(jìn)入到濕法氣體洗滌裝置內(nèi),脫除煙氣中存在的顆粒物和硫氧化物,濕法氣體洗滌裝置包含有分離塔和文丘里管,煙氣與吸收劑會同時進(jìn)入到文丘里管中,在其湍流部分,完成相應(yīng)的吸收過程。吸收劑液體能夠在所徑段管壁上形成薄膜,然后在咽喉段入口位置,分割形成液滴??紤]相對速度差的情況下,液滴會與氣體發(fā)生碰撞,從而在咽喉段捕捉到催化劑,利用緩沖液實(shí)現(xiàn)洗滌和去除。WGS技術(shù)的脫硫效率高,而且余熱鍋爐入口和出口位置的壓力較低,因此并不需要進(jìn)行鍋爐的補(bǔ)強(qiáng)處理,操作簡單,不過對于動力有著比較嚴(yán)重的消耗,初期投資成本巨大,同時難以實(shí)現(xiàn)對高鹽度污水的有效處理。
3 結(jié)語
總而言之,可持續(xù)發(fā)展理念不斷深化背景下,對于石油催化裂化煙氣的脫硫處理提出了更加嚴(yán)格的要求。經(jīng)過較長時間的發(fā)展,我國的石油催化裂化煙氣脫硫處理技術(shù)已經(jīng)基本成熟,不過依然有著較為廣闊的發(fā)展空間,要求技術(shù)人員做好更加深入的研究,在強(qiáng)調(diào)環(huán)保性的同時,也必須關(guān)注經(jīng)濟(jì)性,提升煙氣脫硫的實(shí)際效果。
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作者簡介:
彭若楠,女,1987年6月,漢族,黑龍江大慶,在大慶煉化公司設(shè)計院從事煉油化工設(shè)計工作