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催化裂化(裂解)烟气布袋除尘+氨法脱硫组合工艺

北极星大气网  来源:石化缘科技咨询  作者:魏继超  2018/8/17 8:43:15  我要投稿  

北极星大气网讯:第一章工艺说明

目前国内外催化裂化(裂解)烟气处理大多采用水洗除尘+碱法脱硫,水洗除尘,1、产生大量废水。2、催化剂成为浆糊状,后期危废处理成为新难点。催化裂化烟气布袋除尘+氨法脱硫装置,是根据现有除尘及脱硫技术的基础上组合而成的一套完整的除尘+脱硫工艺,在设计工况下保证脱硫效率不低于99%,脱硫后烟气中SO2不高于50mg/Nm3。整个装置符合安全、环保、工业卫生要求,催化裂化(裂解)烟气经过布袋除尘系统处理后进入氨法脱硫系统,用20%液氨水作脱硫剂吸收烟气中的SO2,生成亚硫酸(氢)铵,进行强制氧化。稀硫酸铵溶液利用原烟气热量蒸发浓缩,经过输送泵到达蒸发结晶系统进行蒸发结晶,产生固含量约10%的硫酸铵浆液,硫酸铵浆液输送至硫铵后处理系统,进行硫铵的分离、干燥、包装。经过除尘、脱硫后的净烟气经烟囱直接排放。

整套工艺系统包括烟气系统、布袋除尘系统、吸收循环系统、氧化空气系统、脱硫剂供应系统、蒸发结晶系统、硫铵后处理系统。

1.1氨法脱硫原理说明

氨法脱硫技术以水溶液中的NH3和SO2反应为基础,在多功能烟气脱硫塔的吸收段,氨将MCC装置烟气中的SO2吸收,得到脱硫中间产物亚硫酸铵或亚硫酸氢铵的水溶液,见反应方程式(1);在循环槽内鼓入压缩空气进行亚硫铵的氧化反应,将亚硫铵氧化成硫铵溶液,见反应方程式(2)。

SO2+H2O+xNH3=(NH4)xH2-xSO3(1)

(NH4)xH2-xSO3+1/2O2+(2-x)NH3=(NH4)2SO4(2)

在脱硫塔的浓缩段,利用高温烟气的热量将硫铵溶液浓缩,得到比重较高的的硫铵浆液,浆液蒸发结晶系统进行蒸发结晶、旋流器旋流分离、离心机分离,得到硫铵产品。整套工艺具有投资低、能耗低、无污染等特点。

1.2工艺系统流程说明

1.2.1布袋除尘系统

袋式除尘器是一种干式滤尘装置。含尘气体由进口喇叭,经气流分布装置分配到滤袋区域,使气流均匀分布通过滤袋。含尘气体通过滤袋后,粉尘被阻流在滤袋外边面。经过净化的气体经出风口排出,当滤袋表面的粉尘不断增加,使设备、阻力达到设定值(1200Pa)时,除尘器开始清灰。清灰采用定时、定压差两种方式。定时清灰按设定的时间周期T(可调)控制清灰程序工作。

(可调)控制清灰程序工作。

除尘器的组成主要包括:除尘器(箱体、灰斗)、喷吹压气系统、卸输灰系统(仓式泵气力输灰系统)、电气及自控系统和设备保温及外护等。

高效袋式除尘器采用长袋低压脉冲袋式除尘技术。

除尘系统工艺流程:催化裂化(裂解)烟气从现有烟气余热锅炉出口的烟气管道接入,进入高效袋式除尘器,烟气除尘后经脱硫系统后去现有烟囱排放。除尘系统配套的压气系统主要由喷吹用储气罐、气力输灰用储气罐、喷吹压气管路和输灰管路及管路控制阀门组成。

1.2.2烟气系统

由催化裂化(裂解)装置送出来的烟气经布袋除尘器进入脱硫塔浓缩段,蒸发浓缩硫酸铵溶液,烟气温度降至60℃左右,再进入吸收段,与吸收液反应,其中的SO2大部分被脱除,烟气温度降至50-55℃左右,吸收后的净烟气经除雾器除雾,由脱硫塔出口净烟气烟囱排放。

1.2.3吸收循环系统

烟气与吸收液在脱硫塔内混合发生吸收反应,吸收后的吸收液流入循环槽,用氧化风机送空气进循环槽内对吸收液进行强制氧化,氧化后的吸收液大部分补氨后继续参加吸收反应;部分经过一级循环泵补充进入脱硫塔浓缩段,经二级循环泵在脱硫塔浓缩段进行循环蒸发浓缩,形成高比重的硫铵浆液,经硫铵泵部分排出送入硫铵后处理系统。反应后的净烟气经除雾器除去烟气中携带的液沫和雾滴,由脱硫塔烟囱直接排放。

1.2.4氧化空气系统

室温空气经过滤后由氧化风机升压,送入循环槽,经过循环槽后的氧化空气排放进入脱硫塔浓缩段。

氧化空气系统主要设备为氧化风机等。

1.2.5脱硫剂供应系统

本工程设置一套氨水(20%)存储及供应系统,氨水由槽车运输至氨罐区域,由氨水卸车泵灌装至氨水槽内。氨水泵将氨水槽中的氨水输送至脱硫区用氨点。

1.2.6工艺水系统

工艺水系统的作用是:接收工艺补充水,按工艺需求量进行补水,以维持系统内的水平衡。

工艺水的消耗途径:随烟气蒸发、副产物带走水分。

工艺水主要用户为:

——脱硫塔工艺补水。

——所有浆液输送设备、管路的冲洗水。

——脱硫塔烟气入口处的冲洗水。

——脱硫塔内件冲洗水。

1.2.7蒸发结晶系统

塔内高比重的硫酸铵浆液,输送至料液槽,进入蒸发结晶系统结晶。料液槽内浆液,经过蒸发补液泵进入蒸发分离室,蒸发分离室通过蒸发循环泵通过加热器进行加热循环,并通过真空泵产生不低于80的真空度,蒸发水分,产生10%以上固含量的硫铵浆液,经过旋流器给料泵进行硫铵后处理系统。蒸发分离室蒸发的水分经过冷凝器,产生的热水进入热水槽,热水槽内的热水经过热水泵,输送至循环水槽及各个冲洗水点。

1.2.8硫铵后处理系统

从蒸发结晶系统产生的一定固含量的浆液,经过旋流器给料泵进入旋流器进行旋流分离,进入离心机进行固液分离,离心机产生的≯5%水含量的硫酸铵产品,再经过硫铵烘干机进行烘干,形成水份<1%的硫酸铵晶体,进行包装。

硫铵后处理系统主要设备有:旋流器、离心机、烘干机、包装机。

第二章工艺条件参数

主要工艺参数指标

布袋除尘+氨法脱硫装置主要工艺参数指标见下表

第三章工艺缺点及优点

3.1催化裂化(裂解)烟气布袋除尘+氨法脱硫组合工艺目前存在的缺点:

3.1.1烟气中水份含量,对布袋除尘影响较大。

水份含量越高布袋易挂废剂严重,进出口压降最大。催化裂化(裂解)烟气从再生器出来后经过预热锅炉,如果一旦预热锅炉漏蒸汽或水时,烟气中水份含量增大,将影响布袋除尘运行。布袋除尘对烟气温度要求在150--230℃(根据布袋除尘厂家设计,温度范围不一样),超过设计温度布袋会损坏,除尘器出口尘含量升高,废催化剂进入脱硫系统后,1)影响脱硫效果。2)硫铵内含有催化剂颗粒,影响硫铵结晶及硫铵品质。

3.1.2氨法脱硫中最大问题为,如何较低氨逃逸。氨逃逸会使烟囱拖烟严重,会腐蚀周边设备。

3.1.3硫铵结晶系统工艺管线及设备,如果使用不锈钢材质,由于氨法脱硫水系统为循环利用,不排放废水,氨水及工艺水氯中离子会在后续蒸发结晶系统内聚集,腐蚀不锈钢设备。

3.1.4系统设计时,要求充分考核催化裂化(裂解)原料油性质变化及各产品硫平衡的变化,催化裂化(裂解)产生的烟气不像燃煤烟气组分稳定。

3.2工艺优点及能达到的效果

3.2.1布袋除尘收集下来废催化剂,通过输送设备输送到催化裂化(裂解)装置原有废催化剂罐内,达到危废回收完全处理,跟随催化裂化(裂解)装置产生的废催化剂一同处理。

3.2.2氨法脱硫产出硫酸铵颗粒,形成公司产品销售,回收部分费用。

3.2.3总体来说,不产生二次污染。

原标题:催化裂化(裂解)烟气布袋除尘+氨法脱硫组合工艺

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