胡风华 程佳佳
山东东明石化集团有限公司 山东 菏泽 274500
摘要：由于原油质量恶化，含硫/高含硫原油的加工比例增加，SOx和 NOx的排放量也必然增加，因此，在当前环境要求下，进一步提出发展与环保的矛盾，如何降低催化裂化装置的排放，如何开发和应用脱硫湿烟气脱白工艺，已成为炼油业面临的热点问题。因此，文本探讨催化裂化装置脱硫湿烟气脱白工艺，以期降低环境污染。
关键词：催化裂化装置；脱硫湿烟气；脱白工艺
1 引言
伴随着社会经济的快速发展，人们对新鲜空气、干净的水、晴朗的天空、蔚蓝的天空和白云的渴望与日俱增。同时，随着我国工业化进程的加快，环境保护与空气污染的矛盾也日益凸显。从2015年1月1日起，新环保法对环保标准的要求越来越高、越来越严。为满足日益增长的环保需求，主要能源行业必须采取新的技术措施。其中，催化裂化工艺是炼油企业最主要的二次加工工艺，也是汽油、柴油分馏的核心生产工艺。部分氮、硫化物在催化裂化原料中转化成 NOx、 Sox，最后与回收的烟气排入大气，造成环境污染，同时也对催化裂化及回收的排放进行了控制。人们对烟尘污染越来越重视。国内催化再生烟气脱硫脱硝技术起步较晚，但发展迅速。中国石油化工公司催化裂化装置余热烟气脱硫脱硝工程于2014年底全部建成投产。 1970年代，美国政府因再热系统耗资巨大而颁布政策，取消火力发电厂的排烟温度限制，并开始研究湿烟囱技术，即烟囱或催化裂化装置烟道技术。排放饱和烟气及洁净烟气。大部分火力发电厂将脱硫和湿烟气直接排入大气，不再采用烟气再加热系统。雾的开始、烟囱的雨的结束等都是采用湿烟囱技术后的问题。湿烟囱的设计提供了相关数据和观点，取消了工业用湿堆方案，制定了设计指导方针，防止湿堆腐蚀，使湿堆直接通过堆栈和雨水排入大气。20世纪80年代，德国颁布了一项大型燃烧设备法，以控制水蒸气的冷凝，详细说明烟囱入口烟气温度超过72℃，以及安装燃气热水器(换热器)的主要方法，从而确保烟气的扩散，减少湿羽。自从2002年德国加入欧盟以来，德国就已经不再因为72℃以上的排放温度而受到限制，而是按照欧洲的标准来执行。日本政府对湿烟羽的处理尚未有明确规定。自20世纪80年代以来，日本不断提高对环境排放控制的综合要求，部分火力发电厂采用低温烟气处理系统，以满足地区环保部门及居民对烟囱烟气、雨水及污染物控制的需求。由于中国超低排放的范围和速度，政府的监管标准和评价方式也越来越严格，地方政府已明确表示要加强对无色羽流问题的有效解决。有关要求已由浙江、上海、河南、河北等地提出，将催化裂化装置淘汰“有色烟”纳入地方环保标准。
2 催化裂化装置存在问题分析
2.1沉降器结焦
设备技术改造后，提升管出口采用粗转软联接，对缩短主油气停留时间，避免二次反应，降低干气产量等方面起到了一定作用。但是油气在沉降器内蒸发，不利于结焦控制。尤其在负荷变化、停机或事故等情况下，从柔性接头溢出的油气长期留在薄相空间，必然形成焦炭。原料药从恒到还原的变化使焦化趋势恶化。移民将会越来越多。重器会对设备的长期安全运行造成影响。
2.2反体制的高耗能
在这些技术中， FCC装置采用了石油大学(北京)国家重点实验室开发的“辅助提升”技术，在汽油中有效降低总烃和总硫。汽油机精制是一个吸热过程，它能控制和增加催化裂化装置的能耗；汽油机精制时，对总液产率进行了标定，从而计算出整个装置的液产率损失。
2.3涡轮机节点严重且周期短
在主风量超过一定值后，由于原料变化和焦炭产量增加，一、二次旋流器入口线速度达到或超过上限。提高了设备的磨损率，稀释了相催化剂的浓度，使水力旋流器超载，五组二级水力旋流器在再生器中使用了12年。它们已经过时，不再使用。
上述因素导致了粉尘浓度的增加，特别是超细粉末。微细催化粉体进入烟气涡轮，造成烟气涡轮结构严重，烟气涡轮仅在8个月内运转。
3 催化裂化装置脱硫湿烟气脱白的可行技术途径
催化裂化装置烟气除湿的研究还处于起步阶段，常用的技术手段有加热除湿、冷凝除湿、溶液除湿和旋风除湿等。烟气会一直处于不饱和状态，使得上升过程中烟气会不凝结成小水滴，从而消除了有色羽流。由于旋风除湿技术是在烟囱内安装旋风叶片，通过叶片的旋转在烟囱内形成螺旋流场。湿法烟中的液滴相互碰撞而凝结，沉淀后被去除。离心力的作用，达到烟气脱白的目的，但是，烟气脱白效果有限，增加了整个系统的运行阻力。
3.1溶液吸附作脱白技术
采用汽压低、结晶度低、稳定性好、吸水率高的方法来解决溶液除湿问题，然后采用板式换热器、脱硫喷嘴来降低湿烟含水量。
3.2烟气冷凝和热脱白工艺
经过烟气冷凝再加热，烟气仍然是饱和状态，并直接排入大气。白烟现象依然存在，凝结后的烟雾可以有效地变成白色。再热器采用蒸汽加热和 Mggh加热。Mggh公司利用回收的催化裂化装置烟道气提供余热，投资大、运行费用低；蒸汽温度高、烟气加热快、调整方便，但运行费用低。本发明能够回收冷却冷凝过程中冷凝沉淀释放的热量，使资源得到充分利用，减少浪费。相对于直接加热，该系统整体运行能耗较小，是一种行之有效的脱硫湿烟气脱白措施。
3.3烟气凝结除湿烟气脱白工艺
采用冷源介质对催化裂化装置脱硫塔出口的饱和湿烟气进行了烟气冷凝除湿。催化裂化装置烟道气在饱和湿度曲线上呈下降趋势，烟气达到过饱和，大量水蒸气凝结而出。此工艺大大减少了烟气中的绝对含水量。水除湿烟气脱白技术主要分为直接换热法和间接换热法(1)烟气与制冷剂之间直接换热法，主要采用空气塔式喷淋法。饱和湿气与制冷剂直接接触，热传导快，热效率高。华泰滦平采用喷雾冷凝式吸收式热泵，天津线烟气脱白效果普遍(2)烟气间接热交换器和制冷剂间接热交换器主要是以良好的热交换器作为传热设备，将湿催化裂化装置烟道气体与制冷剂不直接接触。
3.4烟气加热脱白工艺
烟气暖化脱白技术是通过直接或间接提高烟气热化温度，降低湿烟气的出口相对湿度。烟气加热技术可分为直热法和间接加热法两种，直热法是将催化裂化装置脱硫塔出口的饱和湿烟气与高温烟气直接混合，实现烟气加热目的。将预热器出口的一部分高温气体抽走，经催化裂化装置脱硫塔与烟气直接混合，达到烟气脱白效果。但是，未进行脱硫、除尘等处理的高温烟气无法满足环保要求，还会增加催化裂化装置烟道的排烟负荷。直热法投资小，但能耗大，运行费用高，能耗严重，因此很少应用于实际工程间接加热技术的换热器中，一般可利用现有余热作为热源，改变烟囱出口的烟气点，达到烟气脱白的目的。
4结束语
催化裂化装置对整个炼油厂的环境保护起到了非常重要的作用。根据统计数据，催化裂化装置总的污染物排放量中，约46%来自催化裂化装置。Co、 Sox、 NOx和微粒是烟气催化再生的主要污染物。SO2和 NOx是形成酸雨的两个主要因素。酸雨给人类健康和建筑带来了不同程度的危害，同时也给生态环境带来了严重的污染和破坏。再生系统设备的 NOx、硝基的脆性、裂化等问题是催化裂化装置运行中的重要问题，对装置的安全生产造成了极大的危害。在环保要求日益严格的情况下，一些省、市已经明确要求工业湿烟气的治理。对工业湿烟气形成白烟的机理进行了综述，提出了目前烟气脱白的主要技术途径，并对工业湿烟气治理进行了展望。
参考文献
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