CN116036819A - 一种催化裂化再生烟气钠碱法脱硫方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种催化裂化再生烟气钠碱法脱硫方法，再生烟气与吸收塔下段循环液充分逆向接触，再生烟气被激冷降温至50～65℃，送至吸收塔的中段；吸收塔下段循环液被烟气汽化后，盐含量提高至6～16wt％，经下段循环液泵加压至0.2～0.6Mpag后分为两股，第一股送至吸收塔下段喷淋管，经喷嘴雾化后对进入吸收塔的再生烟气激冷洗涤，第二股送至循环液浓缩工序。本发明利用催化裂化再生烟气余热对外排循环液进行了浓缩，大幅降低了脱硫产生的含盐水量；浓缩后脱硫含盐水送至蒸发结晶器，消除了脱硫含盐水，也避免了过量的热量浪费；结晶蒸发蒸汽通过机械压缩后，再次进行热量回收，产生的冷凝水回用，降低了蒸发结晶热量消耗和脱硫系统补水，降低了消耗。

Description

一种催化裂化再生烟气钠碱法脱硫方法
技术领域
本发明涉及催化裂化再生烟气净化领域，具体指一种催化裂化再生烟气钠碱法脱硫方法。
背景技术
石油炼制工业排放的烟气在大气污染物排放中占据大量的比例，其中催化裂化装置再生器排放的烟气又是炼厂最大的空气污染源，其烟气中包括颗粒物、硫氧化物、氮氧化物和一氧化碳等。催化裂化及催化裂解反应过程中催化剂表面会产生积炭，催化剂需进入再生器再生以恢复活性。使用空气进入再生器烧去积碳，产生的烟气经旋风分离器分离出夹带的催化剂后，经烟机及余热锅炉回收能量后排空，在此过程中产生了催化裂化再生烟气。
现有技术中针对催化裂化再生烟气净化处理，普遍采用湿式钠碱法脱除工艺，再生烟气经过大量循环吸收液洗涤，脱除其中的颗粒物、硫化物后排放大气。然而，采用湿式钠碱法处理催化裂化再生烟气，为避免吸收塔内颗粒物及盐的富集，不可避免的产生大量的含颗粒物、含盐废水，均需额外设置水处理设备，并存在含盐废水排放问题。
例如，授权公告号为CN201871320U的实用新型专利所公开的《催化裂化再生烟气脱硫除尘设备》，其采用碱液吸收中和催化裂化再生烟气中硫化物，循环水洗脱除催化裂化再生烟气中颗粒物，为保持塔内盐及颗粒物的平衡，吸收塔底部浆液通过排出泵排出大量污水至水处理单元，可进一步可以脱除污水中颗粒物及COD，但仍然产生了大量含盐废水排放。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能避免含盐废水排放的催化裂化再生烟气钠碱法脱硫方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种催化裂化再生烟气钠碱法脱硫方法，包括以下步骤：
来自催化裂化余热锅炉后再生烟气温度150℃～200℃，压力0.003～0.01Mpag，SO2含量500～3000mg/Nm3，颗粒物含量100～1000mg/Nm3，送至除尘器；
烟气中颗粒物后经除尘器脱除，含量降低至0～20mg/Nm3，送至吸收塔的下段；
在吸收塔的下段，再生烟气与吸收塔下段循环液充分逆向接触，再生烟气被激冷降温至50～65℃，送至吸收塔的中段；吸收塔下段循环液被烟气汽化浓缩后，盐含量提高至6～16wt％，经下段循环液泵加压至0.2～0.6Mpag后分为两股，第一股送至吸收塔下段喷淋管，经喷嘴雾化后对进入吸收塔的再生烟气激冷洗涤，第二股送至循环液再浓缩工序；
第二股下段循环液送至缓冲罐减压至0.01～0.1Mpag，减压后气相返回至吸收塔，液相经泵加压至0.2～0.4Mpag，送至循环液加热器加热至120～160℃后，送至结晶蒸发器；
控制结晶蒸发器压力-0.1～0.05Mpag，结晶器顶部送出气相温度80～120℃，经蒸汽压缩机加压至0.1～0.6Mpag，温度为120～300℃，送至循环液加热器回收热量冷却至60～120℃后，返回至吸收塔；结晶器底部送出液相中盐含量12～32wt％，送至下游分离干燥工序；
在吸收塔的中段，再生烟气与加入了碱液的中段循环液进行充分的接触，脱除烟气中的SO2，经除沫器脱除湿烟气中的的雾沫夹带后，送至吸收塔的上段；由吸收塔中段底部排出的中段循环液温度50～65℃，经中段循环液泵加压至0.3～0.7Mpag后分为两股，第一股送至吸收塔中段喷淋管，经喷嘴雾化后对进入吸收塔的再生烟气洗涤吸收，第二股送至吸收塔下段维持吸收塔下段水平衡；
在吸收塔的上段，湿烟气与上段循环液进行充分的接触，进一步脱除烟气中残余的SO2及雾沫夹带中的盐组分，并经高效除雾器进一步脱除烟气中的雾滴夹带后，排放大气；由吸收塔上段底部排出的上段循环液温度50～65℃，经上段循环液泵加压至0.4～0.8Mpag后送至吸收塔上段喷淋管，经喷嘴雾化后对湿烟气进行二次洗涤吸收。
优选地，控制第二股下段循环液流量，维持下段循环液中盐含量6wt％～16wt％。
优选地，控制第二股中段循环液流量，维持中段循环液中盐含量3wt％～8wt％。
优选地，所述吸收塔中设置有上下间隔布置的第一隔板、第二隔板，该第一隔板与第二隔板将吸收塔分隔为吸收塔上段、吸收塔中段、吸收塔下段，所述第一隔板上设置有竖向布置且上下贯通的第一升气管，该第一升气管的上端位于吸收塔上段的液位之上，所述第二隔板上设置有竖向布置且上下贯通的第二升气管，该第二升气管的上端位于吸收塔中段的液位之上；
所述吸收塔上段中设置有自上而下间隔排布的高效除雾器、上段喷淋管；所述吸收塔中段中设置有自上而下间隔排布的除沫器、中段喷淋管；所述吸收塔下段中设置有自上而下间隔排布的下段喷淋管、烟雾分布器；再生烟气的入口位于吸收塔侧壁且低于烟雾分布器布置。
优选地，所述吸收塔的旁侧设置有中段循环液泵，该中段循环液泵的入口与吸收塔中段的底部相连接，该中段循环液泵的出口通过第一管道与中段喷淋管相连接、通过第二管道与吸收塔下段相连接且连接处位于液位之下。
优选地，所述吸收塔的旁侧设置有上段循环液泵，该上段循环液泵的入口与吸收塔上段的底部相连接，该上段循环液泵的出口通过第三管道与上段喷淋管相连接。
优选地，本发明还包括缓冲罐，所述吸收塔的旁侧设置有下段循环液泵，该下段循环液泵的入口与吸收塔下段的底部相连接，该下段循环液泵的出口通过第四管道与下段喷淋管相连接、通过第五管道与缓冲罐相连接，所述缓冲罐的顶部气相送至吸收塔中段中。
优选地，所述缓冲罐的下游设置有循环液加热器及结晶蒸发器，所述循环液加热器的第一入口通过加压泵与缓冲罐的底部相连接、第一出口与结晶蒸发器的入口相连接，所述循环液加热器的第二入口通过压缩机与结晶蒸发器的顶部出口相连接、第二出口通过第五管道与吸收塔中段的下部相连接。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明利用催化裂化再生烟气余热对外排循环液进行了浓缩，大幅降低了脱硫产生的含盐水量；浓缩后脱硫含盐水送至蒸发结晶器，消除了脱硫含盐水，也避免了过量的热量浪费；结晶蒸发蒸汽通过机械压缩后，再次进行热量回收，产生的冷凝水回用，降低了蒸发结晶热量消耗和脱硫系统补水，降低了消耗。
附图说明
图1为本发明实施例的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，本实施例的催化裂化再生烟气钠碱法脱硫方法包括以下步骤：
来自催化裂化余热锅炉后再生烟气温度170℃，压力0.004Mpag，SO2含量约800mg/Nm3，颗粒物含量约230mg/Nm3，送至除尘器1；
烟气中颗粒物后经除尘器1脱除，含量降低至5mg/Nm3，送至吸收塔2的下段；
在吸收塔2的下段，再生烟气与吸收塔下段循环液充分逆向接触，再生烟气被激冷降温至55℃，送至吸收塔2的中段；吸收塔下段循环液被烟气汽化浓缩后，盐含量提高至10wt％，经下段循环液泵加压3至0.3Mpag后分为两股，第一股送至吸收塔下段喷淋管21，经喷嘴雾化后对进入吸收塔的再生烟气激冷洗涤，第二股送至循环液再浓缩工序；
控制第二股下段循环液流量，维持下段循环液中盐含量10wt％；
第二股下段循环液送至缓冲罐6减压至0.01Mpag，减压后气相返回至吸收塔2，液相经泵7加压至0.2Mpag，送至循环液加热器8加热至132℃后，送至结晶蒸发器9；
控制结晶蒸发器9压力-0.05Mpag，结晶蒸发器9顶部送出气相温度82℃，经蒸汽压缩机10加压至0.2Mpag，温度为271℃，送至循环液加热器8回收热量冷却至82℃后，返回至吸收塔2；结晶器9底部送出液相中盐含量20wt％，送至下游分离干燥工序；
在吸收塔2的中段，再生烟气与加入了碱液的中段循环液进行充分的接触，脱除烟气中的SO2，经除沫器23脱除湿烟气中的的雾沫夹带后，送至吸收塔2的上段。由吸收塔2中段底部排出的中段循环液温度55℃，经中段循环液泵4加压至0.5Mpag后分为两股，第一股送至吸收塔中段喷淋管22，经喷嘴雾化后对进入吸收塔的再生烟气洗涤吸收，第二股送至吸收塔2下段维持吸收塔下段水平衡；
控制第二股中段循环液流量，维持中段循环液中盐含量5wt％；
在吸收塔2的上段，湿烟气与上段循环液进行充分的接触，进一步脱除烟气中残余的SO2及雾沫夹带中的盐组分，并经高效除雾器25进一步脱除烟气中的雾滴夹带后，排放大气；由吸收塔2上段底部排出的上段循环液温度55℃，经上段循环液泵5加压至0.6Mpag后送至吸收塔上段喷淋管24，经喷嘴雾化后对湿烟气进行二次洗涤吸收。
本实施例的吸收塔2中设置有上下间隔布置的第一隔板、第二隔板，该第一隔板与第二隔板将吸收塔2分隔为吸收塔上段、吸收塔中段、吸收塔下段，第一隔板上设置有竖向布置且上下贯通的第一升气管201，该第一升气管201的上端位于吸收塔2上段的液位之上，第二隔板上设置有竖向布置且上下贯通的第二升气管202，该第二升气管202的上端位于吸收塔2中段的液位之上；
吸收塔2上段中设置有自上而下间隔排布的高效除雾器25、上段喷淋管24；吸收塔2中段中设置有自上而下间隔排布的除沫器23、中段喷淋管22；吸收塔2下段中设置有自上而下间隔排布的下段喷淋管21、烟雾分布器20；再生烟气的入口位于吸收塔2侧壁且低于烟雾分布器20布置。
吸收塔2的旁侧设置有中段循环液泵4，该中段循环液泵4的入口与吸收塔2中段的底部相连接，该中段循环液泵4的出口通过第一管道与中段喷淋管22相连接、通过第二管道与吸收塔2下段相连接且连接处位于液位之下。吸收塔2的旁侧设置有上段循环液泵5，该上段循环液泵5的入口与吸收塔2上段的底部相连接，该上段循环液泵5的出口通过第三管道与上段喷淋管24相连接。
本实施例还设置有缓冲罐6，吸收塔2的旁侧设置有下段循环液泵3，该下段循环液泵3的入口与吸收塔2下段的底部相连接，该下段循环液泵3的出口通过第四管道与下段喷淋管21相连接、通过第五管道与缓冲罐6相连接，缓冲罐6的顶部气相送至吸收塔2中段中。缓冲罐6的下游设置有循环液加热器8及结晶蒸发器9，循环液加热器8的第一入口通过加压泵7与缓冲罐6的底部相连接、第一出口与结晶蒸发器9的入口相连接，循环液加热器8的第二入口通过压缩机10与结晶蒸发器9的顶部出口相连接、第二出口通过第五管道与吸收塔2中段的下部相连接。
以某300万吨/年催化裂化装置为例，其产生再生烟气气量约448000Nm3/h，SO2含量约780mg/Nm3，颗粒物含量约230mg/Nm3，在此基准下对常规钠碱法湿法脱硫技术主要参数进行对比见表1。
表1
Figure BDA0004048951120000051

Claims (8)

1.一种催化裂化再生烟气钠碱法脱硫方法，其特征在于包括以下步骤：
来自催化裂化余热锅炉后再生烟气温度150℃～200℃，压力0.003～0.01Mpag，SO2含量500～3000mg/Nm3，颗粒物含量100～1000mg/Nm3，送至除尘器；
烟气中颗粒物后经除尘器脱除，含量降低至0～20mg/Nm3，送至吸收塔的下段；
在吸收塔的下段，再生烟气与吸收塔下段循环液充分逆向接触，再生烟气被激冷降温至50～65℃，送至吸收塔的中段；吸收塔下段循环液被烟气汽化浓缩后，盐含量提高至6～16wt％，经下段循环液泵加压至0.2～0.6Mpag后分为两股，第一股送至吸收塔下段喷淋管，经喷嘴雾化后对进入吸收塔的再生烟气激冷洗涤，第二股送至循环液再浓缩工序；
第二股下段循环液送至缓冲罐减压至0.01～0.1Mpag，减压后气相返回至吸收塔，液相经泵加压至0.2～0.4Mpag，送至循环液加热器加热至120～160℃后，送至结晶蒸发器；
控制结晶蒸发器压力-0.1～0.05Mpag，结晶器顶部送出气相温度80～120℃，经蒸汽压缩机加压至0.1～0.6Mpag，温度为120～300℃，送至循环液加热器回收热量冷却至60～120℃后，返回至吸收塔；结晶器底部送出液相中盐含量12～32wt％，送至下游分离干燥工序；
在吸收塔的中段，再生烟气与加入了碱液的中段循环液进行充分的接触，脱除烟气中的SO2，经除沫器脱除湿烟气中的的雾沫夹带后，送至吸收塔的上段；由吸收塔中段底部排出的中段循环液温度50～65℃，经中段循环液泵加压至0.3～0.7Mpag后分为两股，第一股送至吸收塔中段喷淋管，经喷嘴雾化后对进入吸收塔的再生烟气洗涤吸收，第二股送至吸收塔下段维持吸收塔下段水平衡；
在吸收塔的上段，湿烟气与上段循环液进行充分的接触，进一步脱除烟气中残余的SO2及雾沫夹带中的盐组分，并经高效除雾器进一步脱除烟气中的雾滴夹带后，排放大气；由吸收塔上段底部排出的上段循环液温度50～65℃，经上段循环液泵加压至0.4～0.8Mpag后送至吸收塔上段喷淋管，经喷嘴雾化后对湿烟气进行二次洗涤吸收。
2.根据权利要求1所述的催化裂化再生烟气钠碱法脱硫方法，其特征在于：控制第二股下段循环液流量，维持下段循环液中盐含量6wt％～16wt％。
3.根据权利要求1所述的催化裂化再生烟气钠碱法脱硫方法，其特征在于：控制第二股中段循环液流量，维持中段循环液中盐含量3wt％～8wt％。
4.根据权利要求1或2或3所述的催化裂化再生烟气钠碱法脱硫方法，其特征在于：所述吸收塔中设置有上下间隔布置的第一隔板、第二隔板，该第一隔板与第二隔板将吸收塔分隔为吸收塔上段、吸收塔中段、吸收塔下段，所述第一隔板上设置有竖向布置且上下贯通的第一升气管，该第一升气管的上端位于吸收塔上段的液位之上，所述第二隔板上设置有竖向布置且上下贯通的第二升气管，该第二升气管的上端位于吸收塔中段的液位之上；
所述吸收塔上段中设置有自上而下间隔排布的高效除雾器、上段喷淋管；所述吸收塔中段中设置有自上而下间隔排布的除沫器、中段喷淋管；所述吸收塔下段中设置有自上而下间隔排布的下段喷淋管、烟雾分布器；再生烟气的入口位于吸收塔侧壁且低于烟雾分布器布置。
5.根据权利要求4所述的催化裂化再生烟气钠碱法脱硫方法，其特征在于：所述吸收塔的旁侧设置有中段循环液泵，该中段循环液泵的入口与吸收塔中段的底部相连接，该中段循环液泵的出口通过第一管道与中段喷淋管相连接、通过第二管道与吸收塔下段相连接且连接处位于液位之下。
6.根据权利要求4所述的催化裂化再生烟气钠碱法脱硫工艺，其特征在于：所述吸收塔的旁侧设置有上段循环液泵，该上段循环液泵的入口与吸收塔上段的底部相连接，该上段循环液泵的出口通过第三管道与上段喷淋管相连接。
7.根据权利要求4所述的催化裂化再生烟气钠碱法脱硫工艺，其特征在于：还包括缓冲罐，所述吸收塔的旁侧设置有下段循环液泵，该下段循环液泵的入口与吸收塔下段的底部相连接，该下段循环液泵的出口通过第四管道与下段喷淋管相连接、通过第五管道与缓冲罐相连接，所述缓冲罐的顶部气相送至吸收塔中段中。
8.根据权利要求7所述的催化裂化再生烟气钠碱法脱硫工艺，其特征在于：所述缓冲罐的下游设置有循环液加热器及结晶蒸发器，所述循环液加热器的第一入口通过加压泵与缓冲罐的底部相连接、第一出口与结晶蒸发器的入口相连接，所述循环液加热器的第二入口通过压缩机与结晶蒸发器的顶部出口相连接、第二出口通过第五管道与吸收塔中段的下部相连接。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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