CN104971612A

CN104971612A - 催化裂化烟气除尘脱硫协同治理工艺

Info

Publication number: CN104971612A
Application number: CN201510444925.XA
Authority: CN
Inventors: 朱俊杰; 姚群; 孙军军; 钱磊; 叶威
Original assignee: Tiancheng Environment Protection Technology Co Ltd Zhonggang Group
Current assignee: Tiancheng Environment Protection Technology Co Ltd Zhonggang Group
Priority date: 2015-07-27
Filing date: 2015-07-27
Publication date: 2015-10-14

Abstract

本发明涉及一种催化裂化烟气除尘脱硫协同治理工艺。包括如下步骤：经余热利用后的催化裂化再生烟气通过烟气降温装置1降至150-200℃；烟气中的粉尘经袋式除尘器除去；由除尘器出口烟道来的150-200℃高温烟气经增压风机5增压后，进入换热器6，与脱硫塔7塔顶出来的净烟气换热后温度降至105~115℃，然后进入脱硫塔7进行脱硫；在脱硫塔7内，通过浆液循环泵8及喷淋层9使脱硫浆液与由下而上的再生烟气形成逆向直接接触，脱除烟气中二氧化硫；烟气经除雾器10去除烟气中夹带的雾滴后，由吸收塔塔顶出口烟道进入换热器6；进入换热器6的净烟气与增压风机来的150-200℃温烟气进行换热，进入烟囱11排放。本发明运行稳定可靠，产生废水量少，副产物可综合利用。

Description

催化裂化烟气除尘脱硫协同治理工艺

技术领域

本发明属于石油炼制行业催化裂化烟气污染防治技术领域，具体涉及一种催化裂化烟气除尘脱硫协同治理工艺。

背景技术

催化裂化是我国石油炼制的主要手段，但同时也是炼油企业的主要污染物排放源。随着国民经济发展对石油需求的不断增长，我国石油炼制工业原油加工量不断增加，同时加工高硫、重质原油比例也不断增大，这也导致了催化裂化生产过程中排放的SO₂、粉尘浓度不断增大，由此而引起的环境污染问题也日益严重。

继近年来电力、钢铁等行业更为严格的环保标准和政策密集出台后，2015年4月16日，国家环境保护部针对石油化工行业发布了《石油炼制工业污染物排放标准》（GB 31570-2015），该标准对催化裂化再生烟气主要污染物的排放提出了更为严格的要求，其中SO₂、颗粒物的排放限值由原来执行的550 mg/m³和120mg/m³分别变为100 mg/m³和50mg/m³。因此，催化裂化再生烟气的除尘脱硫治理任务异常艰巨，开发研究更有效的除尘脱硫工艺和技术来满足更为严格的环保要求势在必行。

催化裂化再生烟气具有烟温高（200-300℃），微细粉尘含量大（0-10μm粒径的颗粒物占50%以上），SO₂浓度较高（300-4500 mg/m³）等特点；同时其粉尘浓度波动大，尤其是余热锅炉定期“吹灰”时，粉尘浓度急剧增大；粉尘中除含有硅和铝等金属元素外，还含有镍和钒等重金属元素，这些因素均增加了有效治理催化裂化再生烟气污染问题的难度。目前，我国催化裂化再生烟气除尘脱硫治理，主要依靠采用国外的湿法洗涤技术，其投资成本、运行维护费用高，系统建设周期长。同时，这些技术方法也存在如耗碱液量大，产生废水量大等问题。针对这样的情况，近几年，国内也对催化裂化再生烟气污染物治理技术进行了研究开发，主要公开了如下技术和专利文献。

中国专利公开号CN1262145A的专利文献公开了一种利用海水对催化裂化再生烟气进行除尘脱硫的工艺，直接用海水对催化裂化再生烟气进行洗涤，脱硫效率高达95%以上，同时还能起到很好的除尘效果。该方法简单，投资小，产生的废水也能经简单处理后重新返回大海，但是此方法完全受地域的限制，不能得到大规模的推广。

中国专利公开号CN104043328A的专利文献公开了一种碱法催化裂化再生烟气除尘脱硫方法，采用涡喷吸收塔，提高了除尘效率，同时通过优化设计，减小了碱液的耗量，降低了投资成本。但是本方法最后的SO₂排放浓度为150mg/m³，已无法满足即将开始执行的更为严格的环保要求；此外，该工艺中布置有大量的管道、喷头，而循环浆液中含有大量的粉尘，这将增加管道、喷头发生磨损和堵塞的可能性，从而影响系统的稳定、连续运行。

中国专利公开号CN101716454A的专利文献公开了一种脱硫剂再生的催化裂化再生烟气脱硫除尘工艺，通过采用高效气动脱硫技术，可达到98%以上的脱硫效率和90%以上的微细粉尘除尘率，且通过塔外再生的方法使脱硫剂氢氧化钠得以再生，并同时生成副产物石膏。但此方法采用沉淀的方法来除去浆液中的粉尘，效果差，耗时长，且残留于浆液中的粉尘易对管道和设备产生磨蚀和堵塞；此外，这些残留于浆液中的粉尘会进入到最终的副产物中，影响石膏的品质，从而影响该工艺的经济性。

发明内容

本发明针对现有催化裂化再生烟气除尘脱硫治理工艺存在的不足，结合了袋式除尘技术和湿法脱硫技术的优势，同时针对催化裂化再生烟气的特性，对系统工艺进行了优化和调整，提供一种催化裂化烟气除尘脱硫协同治理工艺。

本发明的技术解决方案是：一种催化裂化烟气除尘脱硫协同治理工艺，包括如下步骤：

S1：经余热利用后的催化裂化再生烟气，温度约为200-300℃，首先通过烟气降温装置，将其烟温降至150-200℃；

S2：由烟气降温装置出口来的再生烟气，经袋式除尘器入口处的气流分布装置分配风量后进入除尘器的烟尘室，由外向内流经悬挂于烟尘室内的滤袋，烟气中的粉尘因滤袋的过滤作用而被除去；

S3：过滤后的净烟气，进入净气室，通过袋式除尘器的出口烟道排出；

S4：当滤袋外表面的粉尘积累到一定程度后，采用低压脉冲喷吹的方式进行清灰；

S5：由除尘器出口烟道来的150-200℃高温烟气经增压风机增压后，进入换热器，与脱硫塔塔顶出来的净烟气换热后温度降至105~115℃，然后进入脱硫塔进行脱硫；

S6：在脱硫塔内，通过浆液循环泵及喷淋层使脱硫浆液与由下而上的再生烟气形成逆向直接接触，脱除烟气中二氧化硫；

S7：烟气经除雾器去除烟气中夹带的雾滴后，由吸收塔塔顶出口烟道进入换热器；

S8：进入换热器的净烟气与增压风机来的150-200℃温烟气进行换热，进入烟囱排放。

所述步骤S8净烟气经热交换后温度上升到80℃。

进一步地，脱硫后形成的脱硫浆液，在达到一定浓度后，用泵输送至副产物制备系统，进行副产物的制备。

一种催化裂化烟气除尘脱硫协同治理设备，在式除尘器的入口处设置降温装置，在袋式除尘器上部烟尘室的出口连接增压风机，增压风机连接换热器，换热器与脱硫塔的进口和出口分别连接，换热器还连接烟囱。

所述脱硫塔上部设有喷淋层、除雾器，在喷淋层和脱硫塔下部浆液层之间设置浆液循环泵。

脱硫塔下部通过输送泵连接副产物制备系统。

进一步地，袋式除尘器还可以是电袋复合除尘器。

本发明的有益效果是：本工艺除尘、脱硫效率高，完全能满足现有环保标准中50 mg/m³的颗粒物排放限值和100 mg/m³的SO₂排放限值的要求。本发明在增压风机后增加了一套换热器，利用由除尘系统来的高温烟气（150-200℃左右）与脱硫后的净烟气（50℃左右）进行换热，使得最后排放的烟温提升至80℃左右，有效防止了烟囱雨的产生，同时使得进入脱硫系统的烟温降低至110℃左右，从而大大降低了脱硫塔内水的蒸发量，减小了系统耗水量，降低了运行费用。此外，本发明将除尘单元置于脱硫单元前，避免了催化裂化再生烟气中高含量粉尘对脱硫单元管道、设备产生磨损和堵塞，也有效保证了脱硫单元最终副产物的品质。该方法技术运行稳定可靠，产生废水量少，副产物可综合利用。

附图说明

图1是一种催化裂化烟气除尘脱硫协同治理工艺流程图。

图中：1—降温装置；2—烟尘室；3—净气室；4—灰斗；5—增压风机；6—换热器； 7—脱硫塔；8—浆液循环泵；9—喷淋层；10—除雾层 11—烟囱；12—副产物制备系统。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

一种催化裂化烟气除尘脱硫协同治理工艺，包括如下步骤：

S1、经余热利用后的催化裂化再生烟气，温度约为200-300℃。首先通过烟气降温装置1（可采用自然风冷器、强制风冷器或其它类型换热器等），将其烟温降至150-200℃，以防止过高温度的烟气进入袋式除尘器后对滤袋产生损害。此外，烟气降温装置具有温度调节功能，能确保在生产负荷发生变化而引起烟气量和烟温波动时，烟气降温装置出口烟温保持在150-200℃。

S2、由烟气降温装置1出口来的再生烟气，经袋式除尘器入口处的气流分布装置合理分配风量后进入除尘器的烟尘室2，由外向内流经悬挂于烟尘室内的滤袋，烟气中的粉尘因滤袋的过滤作用而被除去。

S3、过滤后的净烟气，进入净气室3，最后通过除尘器的出口烟道排出。烟气中的粉尘因滤料的过滤作用，被阻留在了滤袋外表面，当其表面的粉尘积累到一定程度后，采用低压脉冲喷吹的方式进行清灰。

S4、清灰时滤袋外表面的粉尘会落入灰斗4中，每隔一段时间，就采用气力输送或机械排灰的方式将其外排，进行下一步处置。

S5、由除尘器出口烟道来的高温烟气（150-200℃）经增压风机5增压后，进入换热器6，与脱硫塔7塔顶出来的净烟气换热后温度降至110℃左右，然后进入脱硫塔7进行脱硫。通过降低进入脱硫系统的烟温，使得脱硫过程中蒸发的水量减小，从而降低了系统的耗水量。

S6、经换热器6换热后的烟气，进入到脱硫塔7进行脱硫。在塔内，通过浆液循环泵8及喷淋层9使脱硫浆液与由下而上的再生烟气形成逆向直接接触，发生一系列物理化学反应，达到脱除烟气中二氧化硫的目的。脱硫后烟气经除雾器10去除烟气中夹带的雾滴后，由吸收塔塔顶出口烟道进入换热器6，与增压风机来的高温烟气（150-200℃）进行换热升温后，进入烟囱11排放。经换热后的净烟气温度升至80℃左右，有效防止了烟囱雨的产生。本方法脱硫效率高，能达到SO₂排放浓度不大于100mg/m³的环保要求，且系统稳定可靠、故障率小。

S7、脱硫后形成的脱硫浆液，在达到一定浓度后，用泵输送至副产物制备系统12，进行副产物的制备。由于本发明将除尘单元置于脱硫单元前面，因此，脱硫单元最终得到的副产物中粉尘的含量少，品质好，综合利用价值高。

一种催化裂化烟气除尘脱硫协同治理设备，在袋式除尘器的入口处设置降温装置1，在袋式除尘器上部烟尘室2的出口连接增压风机5，增压风机5连接换热器6，换热器6与脱硫塔7的进口和出口分别连接，换热器6还连接烟囱11。

脱硫塔7上部设有喷淋层9、除雾器10，在喷淋层9和脱硫塔7下部浆液层之间设置浆液循环泵8。

脱硫塔7下部通过输送泵连接副产物制备系统12。

所述袋式除尘器还可以是电袋复合除尘器

通过本发明的工艺路线和技术方法，能同时有效的除去催化裂化再生烟气中的粉尘和二氧化硫，使其排放浓度满足现有环保要求。本发明有效避免了催化裂化再生烟气中高含量粉尘易对脱硫单元管道、设备产生磨损和堵塞的问题，也有效保证了脱硫单元最终副产物的品质。此外，本方法通过在增压风机后设置烟气换热器，既有效防止了烟囱雨的产生，同时又减小了脱硫系统的耗水量，降低了系统运行成本。

以上结合附图详细的实施方案描述仅为本发明的优选实施方案，但是，本发明并不限于上述方案中的具体细节，任何在本发明的思想和原则内所作的任何修改、替换（如将脱硫方法采用石灰石法、氧化镁法、碱法脱硫等），均在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种催化裂化烟气除尘脱硫协同治理工艺，其特征在于包括如下步骤：

S1：经余热利用后的催化裂化再生烟气，温度约为200-300℃，首先通过烟气降温装置（1），将其烟温降至150-200℃；

S2：由烟气降温装置（1）出口来的再生烟气，经袋式除尘器入口处的气流分布装置分配风量后进入除尘器的烟尘室（2），由外向内流经悬挂于烟尘室（2）内的滤袋，烟气中的粉尘因滤袋的过滤作用而被除去；

S3：过滤后的净烟气，进入净气室（3），通过袋式除尘器的出口烟道排出；

S5：由除尘器出口烟道来的150-200℃高温烟气经增压风机（5）增压后，进入换热器（6），与脱硫塔（7）塔顶出来的净烟气换热后温度降至105~115℃，然后进入脱硫塔（7）进行脱硫；

S6：在脱硫塔（7）内，通过浆液循环泵（8）及喷淋层（9）使脱硫浆液与由下而上的再生烟气形成逆向直接接触，脱除烟气中二氧化硫；

S7：烟气经除雾器（10）去除烟气中夹带的雾滴后，由吸收塔塔顶出口烟道进入换热器（6）；

S8：进入换热器（6）的净烟气与增压风机来的150-200℃温烟气进行换热，进入烟囱（11）排放。

2.根据权利要求1所述的一种催化裂化烟气除尘脱硫协同治理工艺，其特征在于步骤S8净烟气经热交换后温度上升到80℃。

3.根据权利要求1所述的一种催化裂化烟气除尘脱硫协同治理工艺，其特征在于脱硫后形成的脱硫浆液，在达到一定浓度后，用泵输送至副产物制备系统（12），进行副产物的制备。

4. 一种催化裂化烟气除尘脱硫协同治理设备，其特征在于在袋式除尘器的入口处设置降温装置（1），在袋式除尘器上部烟尘室（2）的出口连接增压风机（5），增压风机（5）连接换热器（6），换热器（6）与脱硫塔（7）的进口和出口分别连接，换热器（6）还连接烟囱（11）。

5.根据权利要求4所述的一种催化裂化烟气除尘脱硫协同治理设备，其特征在于脱硫塔（7）上部设有喷淋层（9）、除雾器（10），在喷淋层（9）和脱硫塔（7）下部浆液层之间设置浆液循环泵（8）。

6.根据权利要求4所述的一种催化裂化烟气除尘脱硫协同治理设备，其特征在于脱硫塔（7）下部通过输送泵连接副产物制备系统（12）。

7.根据权利要求4所述的一种催化裂化烟气除尘脱硫协同治理设备，其特征在于袋式除尘器还可以是电袋复合除尘器。