一種催化裂化再生煙氣氨法脫硫脫硝除塵方法及裝置的制造方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一、技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，涉及到石油煉化行業(yè)催化裂化再生煙氣二氧化硫、氮氧化物、塵控制的工藝方法及裝置。
二、【背景技術(shù)】
[0002]催化裂化是煉油過(guò)程中重要的二次加工，是提高輕質(zhì)油收率，生產(chǎn)高辛烷值汽油，同時(shí)又多產(chǎn)柴油的重要手段。催化裂化原料是重質(zhì)餾分油和重油(常渣、減渣)，其中含有較多的硫、氮、氧等非烴，這些非烴元素和重金屬元素，在生產(chǎn)過(guò)程中將轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品、催化劑、工業(yè)廢水中，有的隨著煙氣和催化劑粉塵排放到周?chē)h(huán)境中，造成污染。
[0003]催化裂化的催化劑燒焦產(chǎn)生的再生煙氣，經(jīng)再生器稀相段進(jìn)入旋風(fēng)分離器，經(jīng)兩級(jí)旋風(fēng)分離器分出攜帶的大部分催化劑，再生煙氣溫度很高而且含有約5%?10% CO，為了利用其熱量，不少裝置設(shè)有CO鍋爐，利用再生煙氣產(chǎn)生水蒸汽。對(duì)于操作壓力較高的裝置，常設(shè)有煙氣能量回收系統(tǒng)，利用再生煙氣的熱能和壓力作功，驅(qū)動(dòng)主風(fēng)機(jī)以節(jié)約電能。
[0004]對(duì)于煉化企業(yè)來(lái)說(shuō)，催化裂化再生煙氣是最大的空氣污染源，主要含有C0、S0x、N0x等有害成分和催化劑粉塵顆粒，SO2, NOx、塵是大氣主要污染物，是造成霧霾的重要污染源。尤其是SOdP NOx，隨煙氣排放到大氣中，嚴(yán)重影響空氣質(zhì)量，還會(huì)對(duì)裝置產(chǎn)生腐蝕，影響裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因此再生煙氣的處理成為環(huán)保治理中不可忽視的重點(diǎn)工作。
[0005]催化裂化再生煙氣通常具有以下特點(diǎn):溫度一般800°C以上；含有S0x、N0x的濃度相比其他行業(yè)要高；塵:30-800mg/m3，S0x:100-1500mg/m3，N0x:100-1200mg/m3。塵通常為含Al2O3等的催化劑顆粒。降低催化裂化再生煙氣中SO ,和NO ^農(nóng)度有三個(gè)途徑:(I)降低催化裂化原料硫、氮含量；(2)使用轉(zhuǎn)移催化劑；(3)煙氣脫硫脫硝。降低催化裂化原料硫氮含量的方法是催化原料加氫預(yù)處理，可以使催化原料硫含量降到小于0.3%，但投資高，建設(shè)310萬(wàn)噸催化原料預(yù)加氫裝置約需投資12億元。轉(zhuǎn)移催化劑技術(shù)國(guó)內(nèi)已開(kāi)發(fā)多年，單獨(dú)采用此技術(shù)難以使凈煙氣達(dá)標(biāo)。
[0006]催化裂化再生煙氣脫硫方法主要有鈉法、鈣法，存在投資高、運(yùn)行費(fèi)用高、排放廢水等不足。
[0007]控制催化裂化再生煙氣中N0x含量的技術(shù)主要有選擇性催化還原法(SCR)、選擇性非催化還原法(SNCR)、液體吸收法、固體吸附法、高能電子活化氧化法等。
[0008]CN201410590103公開(kāi)了一種催化裂化煙氣脫硫和除塵工藝，催化裂化煙氣依次經(jīng)過(guò)煙氣除塵和初脫硫、煙氣脫硫和煙氣除氣溶膠三道工藝過(guò)程，通過(guò)動(dòng)力波裝置對(duì)催化裂化煙氣進(jìn)行凈化洗滌，煙氣在吸收塔通過(guò)噴淋洗滌和機(jī)械除霧，實(shí)現(xiàn)濕法脫硫和除濕，最后過(guò)電除霧方法，通過(guò)高壓放電捕集霧滴，使煙氣中的含塵量< 30mg/Nm3，達(dá)到煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)。采用鈉堿法脫硫方法，去除煉油廠催化裂化煙氣中的二氧化硫并除去煙氣中夾帶的高濃度催化劑粉塵。
[0009]CN201320319032公開(kāi)了一種催化裂化煙氣脫硫除塵設(shè)備，包括多層噴淋吸收段和沖洗系統(tǒng)，通過(guò)脫硫酸化塔上的兩個(gè)吸收劑進(jìn)口導(dǎo)入脫硫劑。煙氣通過(guò)煙氣進(jìn)口進(jìn)入脫硫酸化塔內(nèi)，以NaOH溶液為脫硫劑進(jìn)行脫硫除塵，并通過(guò)噴淋吸收段除去煙氣中所夾帶的液滴，達(dá)到凈化煙氣的作用。
[0010]CN201210108141公開(kāi)一種催化裂化再生煙氣脫硝凈化的方法；在反應(yīng)器的恒溫段中裝填二個(gè)催化劑床層，上段為第一催化劑床層，下段為第二催化劑床層，中間不設(shè)置隔層，催化裂化再生煙氣自下進(jìn)入反應(yīng)器的催化劑床層并升溫反應(yīng)；第一催化劑與第二催化劑的質(zhì)量比為1: 1-10;第一催化劑為納米CeO2擔(dān)載鈣鈦礦復(fù)合氧化物的催化劑，第二催化劑為骨架摻雜過(guò)渡金屬的分子篩，第二催化劑含有助劑；鈣鈦礦復(fù)合氧化物在納米CeO2上的負(fù)載量為10-50wt%;過(guò)渡金屬與助劑的物質(zhì)的量比為0.1-0.3 ；HZSM-5分子篩的硅鋁摩爾比為25-100，過(guò)渡金屬在分子篩上的擔(dān)載量為0.05-6wt% ；
[0011]本發(fā)明提供了一種催化裂化再生煙氣氨法脫硫脫硝除塵一體化技術(shù)及裝置，能使催化裂化再生煙氣排放的SO2控制在35mg/Nm 3以下、NO x控制在40mg/Nm 3以下、塵控制在5mg/Nm3以下。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了脫硫脫硝除塵一體化控制，較常規(guī)的獨(dú)立的脫硫、脫硝、除塵技術(shù)節(jié)約投資30%以上，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用20%以上，具有明顯的技術(shù)和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明目的是，提出一種基于氨法脫硫脫硝的催化裂化再生煙氣脫硫脫硝除塵一體化技術(shù)及裝置，從而實(shí)現(xiàn)催化裂化再生煙氣的高效凈化。且工藝流程簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，裝置運(yùn)行穩(wěn)定，避免已有工藝的一些缺點(diǎn)。
[0013]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種催化裂化再生煙氣氨法脫硫脫硝除塵方法，其特征在于包括如下步驟:
[0014]I)催化裂化裝置來(lái)的高溫含催化劑塵的催化劑再生煙氣首先進(jìn)入余熱鍋爐I，煙氣溫度降到280-430°C ;煙氣熱量由余熱鍋爐I產(chǎn)生蒸汽外供；
[0015]2) 280-4300C的煙氣進(jìn)入脫硝裝置，按煙氣流動(dòng)方向依次包括脫硝進(jìn)口煙道、噴氨混合整流系統(tǒng)、脫硝反應(yīng)器、脫硝催化劑和出口煙道；引自余熱鍋爐I的煙氣進(jìn)入脫硝進(jìn)口煙道后在噴氨處與氨氣進(jìn)行混合，經(jīng)過(guò)噴氨混合整流系統(tǒng)整流后進(jìn)入脫硝反應(yīng)器，在脫硝反應(yīng)器內(nèi)在脫硝催化劑表面充分反應(yīng)之后通過(guò)出口煙道進(jìn)入余熱鍋爐II ;
[0016]3)煙氣經(jīng)余熱鍋爐II溫度降低為80_220°C，煙氣熱量由余熱鍋爐II產(chǎn)生蒸汽外供；
[0017]4) 80_220°C煙氣進(jìn)入脫硫除塵系統(tǒng)，用含氨的循環(huán)吸收液吸收硫氧化物同時(shí)洗滌催化劑塵，吸收液參數(shù)根據(jù)硫氧化物脫除量、硫氧化物濃度調(diào)整，處理后的潔凈氣送煙囪排放；
[0018]5)脫硫除塵系統(tǒng)產(chǎn)生的硫酸銨送硫酸銨處理系統(tǒng)，經(jīng)濃縮、結(jié)晶、固液分離、干燥、包裝得到固體硫酸銨產(chǎn)品外供；
[0019]6)供氨系統(tǒng)一般包括氨IC槽和氣氨發(fā)生器。氣氨發(fā)生器包括氨蒸發(fā)器、氨氣緩沖罐、稀釋風(fēng)機(jī)和氨-空氣混合器。氨經(jīng)氨蒸發(fā)器蒸發(fā)后進(jìn)入氨氣緩沖罐，與稀釋風(fēng)機(jī)來(lái)的空氣在氨-空氣混合器中進(jìn)行混合，稀釋后的氨氣經(jīng)過(guò)噴氨混合系統(tǒng)進(jìn)入煙氣系統(tǒng)進(jìn)行脫硝。氨一部分送脫硫除塵系統(tǒng)作脫硫反應(yīng)劑。
[0020]7)80_220°C煙氣進(jìn)入脫硫除塵系統(tǒng)，用循環(huán)吸收液吸收硫氧化物同時(shí)洗滌催化劑塵，吸收液參數(shù)根據(jù)硫氧化物脫除量、硫氧化物濃度調(diào)整，處理后的潔凈氣溫度45-65°C送煙囪排放；脫硫除塵系統(tǒng)產(chǎn)生的硫酸銨送硫酸銨處理系統(tǒng)，經(jīng)濃縮、結(jié)晶、固液分離、干燥、包裝得到固體硫酸銨產(chǎn)品外供；供氨系統(tǒng)負(fù)責(zé)脫硝、脫硫反應(yīng)劑的貯存、配置與供應(yīng)。
[0021]根據(jù)上述方法，本發(fā)明提出的裝置:依次包括余熱鍋爐I，脫硝裝置，余熱鍋爐II和脫硫除塵系統(tǒng)，所述脫硝裝置按煙氣流動(dòng)方向依次包括脫硝進(jìn)口煙道、噴氨混合整流系統(tǒng)、脫硝反應(yīng)器、脫硝催化劑和出口煙道；供氨系統(tǒng)對(duì)噴氨混合整流系統(tǒng)和脫硫除塵系統(tǒng)供氨，來(lái)自余熱鍋爐I的煙氣進(jìn)入脫硝進(jìn)口煙道后在噴氨處與氨氣進(jìn)行混合，經(jīng)過(guò)噴氨混合整流系統(tǒng)整流后進(jìn)入脫硝反應(yīng)器，出口煙道；供氨系統(tǒng)包括氨貯槽和氣氨發(fā)生器。
[0022]氣氨發(fā)生器包括氨蒸發(fā)器、氨氣緩沖罐、稀釋風(fēng)機(jī)和氨-空氣混合器。氨經(jīng)氨蒸發(fā)器蒸發(fā)后進(jìn)入氨氣緩沖罐，與稀釋風(fēng)機(jī)來(lái)的空氣在氨-空氣混合器中進(jìn)行混合，稀釋后的氨氣經(jīng)過(guò)噴氨混合系統(tǒng)進(jìn)入煙氣系統(tǒng)進(jìn)行脫硝；氨一部分送脫硫除塵系統(tǒng)作脫硫反應(yīng)劑。
[0023]用于本發(fā)明處理的催化裂化的再生煙氣的溫度800°C以上；顆粒物:30-800mg/m3，S0X: 100-1500mg/m 3，NOx: 100_1200mg/m 3。
[0024]本發(fā)明提出的處理方法，催化裂化再生煙氣凈化后脫硝效率多85%，脫硫效率98%,凈煙氣NOx低于50mg/Nm3、S02低于35mg/Nm3、塵低于20mg/Nm3，副產(chǎn)品硫酸銨，潔凈氣達(dá)標(biāo)排放，同時(shí)投資低、工藝流程簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本低。