石油催化裂化煙氣脫硫廢水處理技術(shù)
從近幾年相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展情況來看,汽油與柴油生產(chǎn)主要采用催化裂化工藝,其作用是對能源實現(xiàn)二次加工,從而滿足社會對于能源的需求。當(dāng)前,國內(nèi)能源煉廠數(shù)量不斷增加,在此情況下,能源催化裂化裝置的排放量也有所增加,對自然環(huán)境造成了極大的不良影響。為實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,需要盡快對工業(yè)發(fā)展所帶來的環(huán)境污染問題加以解決,而石油催化裂化煙氣脫硫廢水處理技術(shù)便是有效途徑之一。
1、污染物及性質(zhì)分析
1.1 污染物來源
工業(yè)油品主要運用的是催化裂化工藝,此環(huán)節(jié)將減壓餾分油、焦化柴油與蠟油等重質(zhì)餾分油或是渣油作為基礎(chǔ)材料,在450~510℃高溫及催化劑條件下,發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而轉(zhuǎn)化為氣體、汽油、柴油等輕質(zhì)產(chǎn)品以及焦炭?;诜N種因素的影響,原油逐漸變稠。同時,社會各領(lǐng)域?qū)τ谳p質(zhì)油品的需求不斷上漲,部分煉廠出現(xiàn)摻煉減壓渣油的情況,甚至直接用常壓渣油作為裂化的基礎(chǔ)材料。減壓渣油與常壓渣油歸屬于重油范疇,且多為廉價減壓渣油,將此作為基礎(chǔ)材料能夠極大地降低催化裂化成本,促使重油加工技術(shù)近幾年實現(xiàn)了快速發(fā)展。重油的特征為黏度大、沸點高、多環(huán)芳香烴物質(zhì)含量較高、重金屬含量較高等,因此,將重油作為基礎(chǔ)材料進(jìn)行催化裂化會出現(xiàn)以下兩種情況。其一,焦炭產(chǎn)率增長,重油中重金屬成分較多,催化裂化期間,這些重金屬將會沉積在催化劑表層,致使催化劑受到污染甚至是中毒。其二,選用此種材料將會促使焦炭中硫、氮含量增加,對設(shè)備具有腐蝕作用,同時對環(huán)境也具有污染作用。
1.2 煙氣源與性質(zhì)
催化裂化裝置的排放源為催化裂化劑再生器的煙氣,處于再生器底部位置的空氣與待生催化劑進(jìn)行接觸,從而形成流化床層,進(jìn)行再生反應(yīng),與此同時也會排放出大量的燃燒熱。再生煙氣所含污染物質(zhì)主要包括SO2、NOx、顆粒物、CO等。具有代表性的催化裂化再生煙氣中SO2多會處于400~600mg/m3范圍,僅有小部分企業(yè)的SO2排放濃度符合環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB31570-2015)的規(guī)定,因此再生煙氣急需治理。
2、石油催化裂化煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展情況
從國外發(fā)展現(xiàn)狀來看,催化裂化煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展速度較快,而其多年來的應(yīng)用效果也頗為顯著?,F(xiàn)階段,對于石油催化裂化煙氣脫硫技術(shù),發(fā)達(dá)國家主要以資源脫硫技術(shù)與非資源脫離技術(shù)作為基礎(chǔ)進(jìn)行脫硫處理。資源脫硫技術(shù)的應(yīng)用是借助LABSORB工藝與CAN-SOLV工藝進(jìn)行可用資源脫硫。其中,LABSORB工藝的作用主要體現(xiàn)在將部分能夠再生的能源進(jìn)行煙氣脫硫,同時經(jīng)由無機(jī)緩沖液的形式進(jìn)行展現(xiàn),從而確保其在整個脫硫期間維持恒定溫度,再經(jīng)由過濾裝置去除緩沖液中的雜質(zhì)。就國內(nèi)市場而言,人們多以國外脫硫技術(shù)理念作為基礎(chǔ),研制符合石油煉化企業(yè)需求的催化裂化煙氣脫硫技術(shù)。從發(fā)展現(xiàn)狀來看,國內(nèi)石油催化裂化煙氣脫硫技術(shù)明顯滯后于發(fā)達(dá)國家,只有不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,才能推動國內(nèi)催化裂化煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展。
3、石油催化裂化煙氣脫硫技術(shù)應(yīng)用
3.1 應(yīng)用硫轉(zhuǎn)移助劑技術(shù)
硫轉(zhuǎn)移助劑技術(shù)的作用主要是控制石油材料中的SO2密度,從而保障硫轉(zhuǎn)移能夠順利進(jìn)行。同時,它在有害物質(zhì)排放的控制工作中也發(fā)揮著重要的價值,對保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要意義。此項技術(shù)能夠降低煙氣中的SO2,同時在催化劑中增加3%的硫轉(zhuǎn)移劑,可以提升硫轉(zhuǎn)移的效率,將轉(zhuǎn)移數(shù)量控制在有效范圍內(nèi)。硫轉(zhuǎn)移助劑技術(shù)的工作原理為,經(jīng)由再生器實現(xiàn)煙氣排放,同時再生器能夠?qū)煔庵械?/span>SO2氧化成為SO3,從而形成對應(yīng)的硫酸鹽,在硫酸鹽發(fā)生一定反應(yīng)后,經(jīng)由F2S的形式進(jìn)行排放。此種反應(yīng)能夠減少所排放煙氣中的有害物質(zhì),從而降低煙氣排放對自然環(huán)境的污染。
3.2 加氫預(yù)處理技術(shù)
加氫預(yù)處理技術(shù)的應(yīng)用價值體現(xiàn)在能夠處理石油原材料,控制原材料中硫氧化物的含量,從而達(dá)到去除硫氧化物與重金屬的效果。加氫預(yù)處理技術(shù)不僅能夠?qū)A(chǔ)材料中的有害物質(zhì)進(jìn)行處理,還能夠有效提升輕質(zhì)產(chǎn)品回收率與質(zhì)量,從而提升催化裂化裝置產(chǎn)品質(zhì)量,促使其能夠滿足石油催化企業(yè)的發(fā)展需求,進(jìn)一步推動國內(nèi)石油煉化企業(yè)的發(fā)展。
3.3 催化再生煙脫硫技術(shù)
常規(guī)情況下,催化原料中硫的含量處于0.5%~1.5%,此種含量將會嚴(yán)重影響自然環(huán)境,若想要對此問題加以解決,可合理應(yīng)用催化再生煙脫硫技術(shù)。具體處理過程為,借助吸附法進(jìn)行硫含量吸附,同時應(yīng)用可再生能力較強(qiáng)的固定吸附劑進(jìn)行吸附,從而達(dá)到控制硫含量的效果,降低有害物質(zhì)排放量。催化再生煙脫硫技術(shù)的投入成本較低,運營成本也較少,能夠有效清除煙氣中的硫氧化物,滿足煉油企業(yè)日常生產(chǎn)與發(fā)展的需求。
3.4 非再生濕氣洗滌工藝(EDV煙氣脫硫技術(shù))
EDV煙氣脫硫技術(shù)可分為氧化鎂制漿流程、廢水處理流程、煙氣洗滌流程三個方面。其應(yīng)用過程為:首先,在煙氣進(jìn)入對應(yīng)的噴射系統(tǒng)時,應(yīng)用系統(tǒng)中的急冷區(qū)對煙氣做降溫處理;其次,在溫度符合正常標(biāo)準(zhǔn)時煙氣中的有害物質(zhì)將會實現(xiàn)自動去除;最后,應(yīng)用煙氣洗滌系統(tǒng)過濾去除有害物質(zhì)后的煙氣,過濾完成后再將煙氣與液滴進(jìn)行分離。需要注意的是,在氫氧化鎂溶液配制過程中應(yīng)該加入適量的水,同時將氫氧化鎂溶液倒入卸料機(jī)中,將其與水充分融合,形成漿液。
3.5 Exxon的WGS技術(shù)
該技術(shù)的構(gòu)成部分包括濕式煙氣洗滌器WGS與凈化處理單元PTU,而WGS包含文丘管與分離塔。洗滌液體與煙氣會同時進(jìn)入文丘管中,洗滌液體在縮徑段的壁上會形成一層薄膜,后在喉管段分割成為液滴,從而形成混合洗滌接觸,而混合接觸后的煙氣與洗滌液體將會在分離塔中實現(xiàn)分離處理。凈化處理單元的作用是處理洗滌液體,促使其能夠循環(huán)使用,避免造成資源浪費。WGS裝置將鈉堿作為吸收劑,能夠達(dá)到90%的氧化物與粉塵脫離率。
4、結(jié)論
本文對國內(nèi)外當(dāng)前催化裂化煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展情況進(jìn)行了對比分析,與眾多發(fā)達(dá)國家相比,我國催化煙氣脫硫廢水處理技術(shù)較為滯后,需要引進(jìn)國外先進(jìn)經(jīng)驗,不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,這樣才能夠推動該技術(shù)實現(xiàn)快速發(fā)展。此項技術(shù)主要應(yīng)用在煉化廠的催化裂化工藝中,可以有效降低有害物質(zhì)的排放量從而控制工業(yè)發(fā)展對自然環(huán)境造成的污染。(來源:青海油田監(jiān)督監(jiān)理公司環(huán)境監(jiān)測站)