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        CSC 硫轉(zhuǎn)移劑在催化煙氣治理中的工業(yè)應(yīng)用

        2019-09-16 03:36:40黃輝明
        云南化工 2019年7期
        關(guān)鍵詞:堿液催化裂化消耗量

        黃輝明

        (福建聯(lián)合石油化工有限公司,福建 泉州 362800)

        隨時(shí)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步,我國(guó)越來(lái)越重視環(huán)境保護(hù)和綠色發(fā)展。催化裂化催化劑再生煙氣自2017 年7 月1 日起,執(zhí)行SO2排放限值100mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)[1]。降低催化裂化裝置再生煙氣SO2排放的主要技術(shù)有原料加氫脫硫、使用硫轉(zhuǎn)移助劑、煙氣洗滌處理[2]。為了實(shí)現(xiàn)催化煙氣的達(dá)標(biāo)排放,國(guó)內(nèi)較多催化裂化裝置增設(shè)了煙氣濕法洗滌脫硫設(shè)施,但是煙氣脫硫設(shè)施運(yùn)行成本較大。如果在催化裂化裝置適當(dāng)使用硫轉(zhuǎn)移劑將是一種經(jīng)濟(jì)有效的解決方案,因?yàn)槭褂昧蜣D(zhuǎn)移劑無(wú)需裝置改造和增加設(shè)備投資、操作靈活簡(jiǎn)便且不產(chǎn)生二次污染,還可減緩再生器及其下游設(shè)備的腐蝕[3]。

        1 工業(yè)應(yīng)用

        1.1 應(yīng)用裝置

        某催化裂化裝置加工能力230 萬(wàn)噸/年,是由提升管反應(yīng)沉降器和兩個(gè)再生器組成的三器高低并列結(jié)構(gòu)。催化裂化裝置自投用以來(lái),經(jīng)歷了多次技術(shù)改造,于2017 年增設(shè)煙氣脫硫凈化設(shè)施,可實(shí)現(xiàn)外排煙氣的環(huán)保達(dá)標(biāo),但是煙氣脫硫設(shè)施在實(shí)際運(yùn)行中存在吸收漿液循環(huán)量波動(dòng)大和堿液消耗量大的問(wèn)題。目前裝置加工的原料主要為加氫直餾蠟油和加氫脫瀝青油,未使用硫轉(zhuǎn)移劑時(shí),催化煙氣脫硫前的SO2含量通常在700~900mg/m3。

        1.2 應(yīng)用過(guò)程

        CSC 硫轉(zhuǎn)移劑于2019 年5 月18 日開(kāi)始使用,通過(guò)專(zhuān)用的自動(dòng)加料器平穩(wěn)地加入催化再生器中。為確保試用順利進(jìn)行,試用階段盡量保證催化裂化裝置原料性質(zhì)穩(wěn)定,并保持原料比例相對(duì)穩(wěn)定,裝置處理量保持在5200~6800t/d,同時(shí)優(yōu)化操作條件,保證催化劑燒焦效果,維持裝置平穩(wěn)生產(chǎn)。

        本次試用共分3 個(gè)階段,即空白階段、快速加注階段、平穩(wěn)加注階段階段,采用平穩(wěn)加注階段與空白階段數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比試用。其中空白階段為未加注硫轉(zhuǎn)移劑階段;對(duì)比階段為加注CSC 硫轉(zhuǎn)移劑階段達(dá)到系統(tǒng)催化劑總藏量4.0%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的平穩(wěn)加注階段。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 產(chǎn)品分布及性質(zhì)

        使用CSC 硫轉(zhuǎn)移劑后,干氣和液化氣的硫化氫含量更高,其他性質(zhì)沒(méi)有明顯變化。說(shuō)明使用CSC 硫轉(zhuǎn)移劑能夠?qū)ⅰ傲颉睆脑偕鳠煔廪D(zhuǎn)移到反應(yīng)器油氣中,對(duì)液化氣和干氣其他性質(zhì)沒(méi)有不良影響。

        2.2 再生煙氣SO2 濃度變化

        空白階段煙氣中SO2平均含量810mg/m3,在開(kāi)始加注CSC 硫轉(zhuǎn)移劑后,隨著硫轉(zhuǎn)移劑加注量的增加,煙氣中SO2濃度逐步降低,至平穩(wěn)加注階段,煙氣中SO2含量可穩(wěn)定在150~350mg/m3,平均260mg/m3。

        通過(guò)以上數(shù)據(jù)計(jì)算再生煙氣SO2脫除率:煙氣SO2脫除率=(空白數(shù)據(jù)的SO2濃度-添加硫轉(zhuǎn)移劑后的SO2濃度)/空白數(shù)據(jù)的SO2濃度×100%=(810-260)/810×100%=67.90%

        說(shuō)明在催化裂化反應(yīng)再生條件下,CSC 硫轉(zhuǎn)移劑能夠保持較高的脫硫活性。

        2.3 煙脫吸收漿液性質(zhì)及耗堿量

        使用硫轉(zhuǎn)移劑前后,煙氣脫硫設(shè)施吸收漿液循環(huán)量變化趨勢(shì)見(jiàn)圖1。由圖1 可知,使用硫轉(zhuǎn)移劑前煙氣脫硫設(shè)施吸收漿液循環(huán)量波動(dòng)較大,使用硫轉(zhuǎn)移劑后漿液循環(huán)量波動(dòng)較小,改善了漿液的品質(zhì),提高了煙氣脫硫設(shè)施運(yùn)行的穩(wěn)定性。

        圖1 煙脫漿液循環(huán)量變化趨勢(shì)圖

        使用硫轉(zhuǎn)移劑前后,煙氣脫硫設(shè)施堿液消耗量變化趨勢(shì)見(jiàn)圖2。由圖2 可知,隨著硫轉(zhuǎn)移劑的使用,煙氣脫硫設(shè)施堿液消耗量由300kg/h 左右降至125kg/h 左右,與再生煙氣SO2濃度下降的趨勢(shì)一致。

        3 經(jīng)濟(jì)效益

        圖2 煙脫堿液消耗量變化趨勢(shì)圖

        當(dāng)前32%堿液價(jià)格約1200 元/噸,每年節(jié)省堿液費(fèi)用=節(jié)省堿液消耗量×堿液價(jià)格=(300-125)÷1000×8400×1200÷10000=176.40 萬(wàn)元/年。CSC 硫轉(zhuǎn)移劑按主催化劑4.0%的比例添加,使用成本約165.16 萬(wàn)元/年,直接經(jīng)濟(jì)效益約11.24 萬(wàn)元/年。此外,轉(zhuǎn)移到油氣中的H2S 經(jīng)過(guò)氣體脫硫處理后變成酸性氣到硫磺回收裝置回收,可多產(chǎn)硫磺產(chǎn)品約200t/a,當(dāng)前硫磺價(jià)格約1100 元/噸,間接經(jīng)濟(jì)效益約22 萬(wàn)元/年。

        4 結(jié)論

        1)硫轉(zhuǎn)移劑添加量占系統(tǒng)催化劑總藏量的4%后再生煙氣中的SO2由810mg/m3降至260mg/m3,SO2脫除率達(dá)到67.90%。2)使用CSC 硫轉(zhuǎn)移劑可以降低煙氣脫硫設(shè)施吸收漿液中的懸浮物和COD,改善了漿液的品質(zhì),提高了煙氣脫硫設(shè)施運(yùn)行的穩(wěn)定性,有利于裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行。3)使用CSC 硫轉(zhuǎn)移劑有助于降低催化煙氣脫硫設(shè)施堿液消耗量,直接經(jīng)濟(jì)效益約11.24 萬(wàn)元/年,間接經(jīng)濟(jì)效益約22 萬(wàn)元/年。4)使用CSC 硫轉(zhuǎn)移劑后,裝置運(yùn)行平穩(wěn),反再系統(tǒng)流化正常,對(duì)產(chǎn)品收率和產(chǎn)品性質(zhì)無(wú)不良影響。

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