隨著近代工業的發展,大氣治理越來越引起關注,各國均加快了對工業脫硫脫硝技術和設備的研發,本文主要介紹催化煙氣脫硫技術、催化煙氣脫硝技術及國內 FCC 裝置應用的主要脫硫脫硝技術。
煤炭和石油的用量在迅速增加,由于煤炭與石油產品中均含有硫等雜質,因此在加速人類文明進步的同時,也遺憾地帶來了對環境的負面影響。流化催化裂化產生的煙氣稱為FCC煙氣,FCC煙氣中含有大量的NOx、SOx、CO等對造成環境污染的氣體。
以煤炭為例,煤炭含雜質硫大約百分之一,在燃燒中將排放酸性氣體二氧化硫;燃燒產生的高溫同時也促使空氣中的氧氣與氮氣化合生成酸性氣體NOx。研究表明,這些物質是形成酸雨的主要原因。
為了實現對酸雨和二氧化硫污染的控制,各國均加快了對工業脫硫脫硝技術和設備的研發并取得了顯著的成效。在石油石化領域,二氧化硫及氮氧化物的排放主要集中在催化裂化等煉油裝置。為此,國家于2015年發布了《石油煉制工業污染物排放標準》,標準要求國內新建煉油裝置自2015年7月1日起、現有裝置自2017年7月1日起,催化裂化再生煙氣中SO2、氮氧化物、顆粒物含量分別低于100,200,50mg/m3。對于重點污染地區的控制指標更加嚴格,要求低于50,100,30mg/m3。在如此嚴格的環保指標下,煉油裝置煙氣排放增設脫硫脫硝系統已成為必然趨勢。
催化煙氣脫硫技術
催化裂化煙氣脫硫技術包括前脫硫和后脫硫,其中前脫硫主要包括原料油加氫脫硫、使用硫轉移助劑;后脫硫即煙氣脫硫處理。按照脫硫劑的狀態,催化煙氣脫硫可分為干法、半干法和濕法三種:
干法煙氣脫硫技術包括應用固體粉狀或粒狀吸附劑,吸收劑捕獲氣相中的SO2以及采用催化劑或其他物理化學技術將煙氣中的SO2活化轉化為元素S或易于處理的SO3等。
半干法煙氣脫硫技術以石灰粉或石灰漿為吸收劑,通過不同工藝技術(如噴霧干燥技術、循環流化床技術)實現對煙氣的高效率脫硫。
濕法煙氣脫硫技術是利用堿性的吸收劑溶液脫除煙氣中的SO2。根據吸收劑和工藝的不同特點,濕法煙氣脫硫技術可分為拋棄法和可再生循環吸收法。
濕法煙氣脫硫技術的最大優點是脫硫率高達95%,裝置運行可靠性高,操作簡單,SO2噸處理成本低。在世界各國現有的煙氣脫硫技術中,濕法脫硫約占85%左右。
催化煙氣脫硝技術
催化煙氣脫硝技術主要包括前端控制和末端治理技術:
前端控制技術例如殼牌和普萊克斯公司聯合開發的新型CONOX噴槍技術和富氧再生技術,CONOX噴槍技術已于2012年在美國成功應用。
末端煙氣脫硝技術主要有 SCR(選擇性催化還原)、SNCR(選擇性非催化還原)和 LoTOx(低溫臭氧氧化脫硝),末端煙氣脫硝技術應用較多。
總體而言,催化裂化脫硫與脫硝技術在項目一次性投資、運行成本、脫除效果方面相比較各有優缺點,在實際應用中往往根據現場的需要進行組合。
標簽:FCC煙氣脫硫脫硝
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