探讨催化裂化装置烟气脱硫脱氮技术

摘 要：本文主要介绍了现阶段催化裂化烟气脱硫脱氮主要工艺，并且对其中的良种脱硫脱氮工艺进行分析和比较，得出结论认为现阶段使用EDV技术更加适宜，十分符合社会发展现阶段的要求。

关键词：催化裂化装置；烟气；脱硫脱氮技术

催化裂化装置之中所使用的原料油中一般包含着许多含硫化合物，并且在整个反应过程中转化成为硫化氢等成分存在于生产的成品和焦炭之中。但是含硫的焦炭一旦在再生器之中发生氧化反应，排出的废气将会直接污染大气。因为在整个催化裂化过程之中，出现的氮氧化物主要来自含氮化合物，所以对于大气的污染不容我们忽视。如何对于烟气进行脱硫脱氮，是目前炼油行业中高度关注的课题。而现阶段社会中存在着多种脱硫脱氮技术，我们对其进行分析，从而选择合适的处理方案。

1 催化裂化装置烟气脱硫脱氮技术的简要分析

1.1 脱硫

现阶段我国流行对烟气进行脱硫的技术有三种，分比为干法、半干法和湿法。这三种方法不同之处在于选择使用的吸收剂不同，干法主要使用的是例如石灰石等干粉来作为主要的吸收剂，使用回收系统对于吸收剂的颗粒进行回收。而半干法则是将一些湿的吸收剂制作成为干剂进行吸收。而湿法则是采用液体作为主要的吸收剂进行吸收。

干法脱出的硫产物一般呈现出一种干燥的粉状，工艺十分的简单，并且所需要的成本少，但是产物的利用率也明显低于其他的方式，甚至可能会出现二次污染的情况。而利用湿法进行脱硫，不仅仅能够脱硫还能够脱出颗粒物，甚至利用液体处理系统来去除二次污染的危险。

现阶段国内主要使用的方法是利用国外的湿法技术，主要技术有以下几种：

（1）EDV脱硫技术

这一技术只要是利用洗涤系统和处理洗涤液双重系统构成，洗涤系统主要使用的是喷林塔、过滤器以及分离液滴器组成。使用的吸收剂一般是使用NaOH，并且效率极高，一般≥95%。

（2）LABSORBTM再生式二氧化硫脱除工艺

这一工艺主要是在洗涤器中循环使用吸收剂磷酸钠溶液，并且与烟气中的SO2产生反应，从而将其脱出，继而将溶液流入再生装置之中。一般的脱除率维持在90%至95%之间，成本投入小，工作效率高都是它突出的优势。

1.2 脱氮技术

脱氮主要是使用物理化学过程，将烟气中的NO3加以还原或者氧化继而去除，主要有以下三种技术：

（1）催化脱氮技术

这一技术主要是将氨气稀释进入水蒸气之中，然后注入到烟气之中去脱氮，在此反应之下生成氮气和水。一般使用的催化剂为金属氧化物。

（2）非催化脱氮技术

这一技术主要是将还原剂喷入炉内，与NO3选择性的发生反应，这一技术并不适用催化剂，但是对于温度的要求极高，一般维持在850℃～1100℃之间。

（3）低温氧化技术

这一技术是在烟气温度饱和之后，在臭氧器之中产生臭氧，并且在被氧化之后使用胆酸盐的形式使用洗涤剂进行洗除。

2 两种技术之间的比较和选择

现阶段我国国内主要使用的是湿法工艺装置，并且在脱除SO2的同时还要一起将NO3以及颗粒物脱除。

2.1 动力波逆喷塔脱硫技术

一般是将催化烟气加热到200℃，并且烟气直接从管道的顶部进入到塔内，继而接触塔内的液体形成泡沫区域，在这个泡沫区域内部液体表面温度骤降，并且用极快的速度进行更新，也使得SO2一并被吸收。加热后的温度进入管道之后，温度会瞬间降到50℃～60℃左右，同时作为吸收剂的粉尘也洗涤下来。净化后的烟气通过专门的管道排到外部。剩下的液体则是返回到泡沫区，形成新的泡沫。

这一技术所具有的特点体现在以下几点：（1）技术十分的成熟可靠，并且操作简便，容易上手，所需要的设备少，整个工艺流程能够在同一个环境内部完成。（2）液体喷头是大口径，在整个加工容器内部不会出现雾化和堵塞的现象，并且整个运行十分的稳定，控制操作十分简单。（3）可以采用各种脱硫剂进行脱硫除尘，脱硫率在95%以上。（4）反应区/吸收区被限制在进料逆流喷塔中进行，减少了高等级合金钢的使用；在同一塔中将亚硫酸盐氧化为硫酸盐，减少了后续的处理设施数量。（5）烟气上进下出，逆流接触。（6）运行费用高，系统阻力降较大，需要增压风机。（7）没有相应的脱氮技术。

2.2 湿法洗涤系统烟气脱硫脱氮及数

EDV系统由喷射塔、过滤器和液滴分离器组成。喷射塔内部有多组设计独特的喷嘴，通过喷嘴喷出的洗涤液能够形成非雾化的液滴。烟气由底部进入喷射塔后，立即被急冷洗涤到饱和温度，同时脱除了烟气中的SO2和粉尘。设计独特的喷嘴是该技术的重要组成部分，具有防堵塞、耐磨耐腐蚀、能处理高浓度液浆等特点。经过喷射塔后，烟气会携带部分洗涤液通过过滤器和液滴分离器，除去大部分雾滴，净化后的烟气经烟囱排出。经过洗涤烟气压降为1.5-2.0kPa。为达到严格的环保要求，Belco公司研发了LoTOxTM烟气的NO2脱除技术，该技术是在EDV脱硫技术的基础上，将臭氧通入烟气中，把NOx氧化成可溶性（N2O5）化合物，再把这种化合物从洗涤塔中除掉。

该技术的特点如下：（1）技术成熟可靠，操作简单，设备较少，尾气的急冷、酸性气体脱除以及固体粉尘的脱除可在同一塔中完成。（2）特殊的喷头设计，塔内不雾化、无堵塞，运行稳定，系统控制简单。（3）可以采用各种脱硫剂进行脱硫除尘，脱硫率在95%以上，NO二脱除效率为90%。（4）模块化和集成化，单一系统控制所有污染物。（5）烟气下进上出，有利于烟道布置。（6）可将脱硫脱氮在同一洗涤塔中完成。（7）运行费用较高，氧化部分在塔外，便于维修。（8）该技术的专利设备喷嘴具有良好的耐磨蚀和耐腐蚀性能，能确保脱硫设施长周期运行，能够满足催化裂化主体装置“三年一修”的运行周期要求。

新建的重油催化裂化装置的再生烟气出CO预热锅炉后，压力通常为常压或微负压，在保证脱硫效率的前提下，烟气洗涤部分的压降越低越好，这样有利于节能。鉴于美国Belc。公司EDV-LoTOxTM脱硫脱氮技术具有系统阻力小、不需要增压风机、系统具备脱氮功能等特点，更符合新建的重油催化裂化装置烟气脱硫脱氮需求。从国内外催化裂化装置使用情况来看，该技术较为成熟可靠。因此，上海石化的3.5Mt/a重油催化裂化装置选用EDV-LoTOxTM烟气脱硫脱氮技术。

结束语

随着环保要求的日益严格，催化裂化再生烟气污染物排放限值越来越低，传统的干法和半干法烟气脱硫脱氮工艺将不能满足严格的减排要求。同时，传统工艺还存在设备投资高、占地面积大、系统复杂等缺点。

EDV-LoTOxTM烟气脱硫脱氮技术将湿法烟气脱硫技术与低温氧化脱氮技术的组合，不仅能有效地脱除烟气中的SO3和SO2，而且能很好地脱除NOx和粉尘，实现了脱硫、脱氮、除尘一体化解决方案的目标。

参考文献

[1]郭大为等.催化裂化烟气脱硫、脱氮吸附剂的初步研究[J].石油学报（石油加工），2011，27（02）：192-197.

[2]彭国峰等.烟气脱硫、脱氮技术在催化裂化装置中的应用分析[J].石油炼制与化工，2015，46（03）：52-56.

[3]尹卫萍.催化裂化装置烟气脱硫脱氮技术的选择[J].石油化工技术与经济，2012，28（5）：42-46.