WSP-Absorber技术在催化烟气处理中的应用

文增坤，杨 彬，刘 帅

(中海油石化工程有限公司,山东 青岛 266101)

WSP-Absorber技术在催化烟气处理中的应用

文增坤，杨 彬，刘 帅

(中海油石化工程有限公司,山东 青岛 266101)

随着我国工业化的发展，雾霾天气也愈演愈烈，已经严重影响国民的生命健康。炼化行业中，国家出台的排污标准也愈发严格。本文针对催化装置再生烟气的特点，详细介绍WSP-Absorber一体化脱硫除尘新技术，在工业中的实际应用显示该技术能够取得良好的脱硫除尘效果。

催化装置；烟气脱硫除尘；WSP-Absorber

2016年12月，我国迎来入冬以来最持久雾霾天气，全国多个城市已达严重污染。研究表明，PM2.5是形成雾霾天气的主要因素，而有机碳、硫酸盐等气溶胶分别作为一、二次颗粒物在PM2.5中占有巨大的构成[1]。因此降低工业活动中硫氧化物及烟尘的排放，对雾霾的治理、对居民环境的改善具有积极作用。

1 催化装置烟气污染物排放控制标准

2015年4月16日，环保部发布了新的《石油炼制工业污染物排放标准》，标准指出，自2015年7月1日起，新建企业执行新规定的大气污染物排放限值，其中催化裂化装置催化剂再生烟气的SO2最高排放浓度为100 mg/m3，颗粒物的最高排放浓度为50mg/m3；另外，针对国土开发密度已经较高、环境承载能力开始减弱，或大气环境容量较小，生态环境脆弱，容易发生严重大气环境污染问题的地区标准还规定执行催化烟气SO2最高排放浓度为50 mg/m3，颗粒物排放浓度为30 mg/m3的特别排放限值。由此看出国家对工业污染物排放的控制和管理越来越严格。

2 国内外催化装置烟气脱硫除尘技术

按脱硫剂的状态分，催化装置烟气脱硫可分为干法、半干法和湿法三种[2]。湿法脱硫以其较高的脱硫效率、良好的装置运行可靠性、简单的装置操作性、较低的投资运行成本及可同时脱除SO2和颗粒物等优点，成为世界各国主流的脱硫方法，在各种脱硫方法中约占85%。目前国内外广泛应用的工业化的湿法脱硫技术主要有WGS(Wet Gas Scrubbing)/VSS(Venturi Scrubbering System)技术、EDV(Electro Dynamic Venturei)技术和湍冲文丘里技术。

3 WSP-Absorber新型脱硫除尘一体化技术在催化装置中的应用

3.1 催化装置再生烟气特点

催化装置再生烟气与燃煤电厂锅炉或金属冶炼厂排放的烟气相比，有如下特点：

(1)催化烟气含尘、含SO2及SO3，其中SO2含量比电厂、冶炼厂烟气要低，形成的硫化物因量少没有太大利用价值；

(2)催化烟气中催化剂粉尘含量高，根据工艺要求，催化装置需定期“吹灰”，在此期间粉尘含量极高，烟气含尘波动较大；

(3)烟气中烟尘粒径分布较小，经过三级或四级旋风除尘后，0～5μm 粒径占75%。

针对上述特点要求脱硫除尘设施能够当上游来烟气含尘量极高且粒径偏小时满足烟尘排放标准的要求。

3.2 WSP-Absorber脱硫除尘一体化技术

图1 WSP-Absorber脱硫除尘技术示意

WSP-Absorber技术是德国GEA Bischoff公司开发的新型湿法烟气脱硫除尘一体化技术。如图1所示，该脱硫除尘系统由二氧化硫吸收部分、静电除尘部分和烟囱三部分组成。SO2吸收和相当部分的颗粒物脱除是在一个开放的、无填料的逆流式洗涤吸收器内完成的。烟气自吸收器喷淋层与浆液池之间的入口进入吸收塔，吸收塔入口处加装有喷嘴组以激冷烟气，使烟气在吸收器内达到饱和状态。激冷后的烟气沿垂直方向自下而上通过吸收器，吸收器上部有多层喷淋层构成，喷淋层可喷入苛性溶液，烟气与苛性溶液形成逆流，烟气中的SO2、SO3和部分大颗粒物在该处被洗涤除去。喷淋层接循环泵，将塔底浆液池中的浆液抽出并送入喷淋层各喷嘴，吸收液如此循环往复。

湿法静电除尘器与吸收器在同一罩壳内，位于洗涤器上部，气体流经除尘管束，放电电极沿每根除尘管轴线悬吊，通过高压产生的电场使灰尘及悬浮粒子带电，带负电的粒子在收尘电极处被收集，从气体中分离出来的粒子和冷凝液随收尘电极上形成的液膜不断滴入下方的吸收器。

净化后的烟气自湿式静电除尘器进入雪佛龙式除尘器，以除去因经静电除尘设备冲洗而产生的液滴。最后净化烟气经塔顶烟囱排至大气。此外，烟囱中段还设有SO2和烟尘分析仪，以便实时监测排放烟气中二者浓度。

为使排出的废液COD更低，从吸收器底部池中抽取液体至外部氧化系统氧化，再回流至吸收器池中。外部氧化系统由空气喷射器和高压泵等组成，液体被高压泵输送至动力喷嘴，通过喷嘴喷射后，液体变成液滴，随后与喷射空气充分混合，使溶解在循环液中的亚硫酸盐与空气发生氧化反应。

3.3 WSP-Absorber技术特点及优势

与传统脱硫除尘一体化装置相比，WSP-Absorber具有以下特点：

(1)采用湿式静电除尘，最大化去除烟尘颗粒。针对催化烟气含尘量大及粒径小的特点，采用湿式静电除尘器，该除尘器可脱除粒径<1μm的烟尘。且湿式静电除尘器有运行温度高、除尘率高，技术成熟，运行稳定，运行费用低和运行阻力较小等优点，能够最大限度去除烟尘颗粒。

(2)氧化空气喷射器将循环浆液氧化，节省装置占地面积。传统的脱硫除尘技术将循环浆液排至PTU后通过PTU内的氧化罐等措施将废浆液氧化以降低COD，WSP-Absorber是从吸收器底部池中抽取液体至外部氧化系统氧化，再回流至吸收器池中。外部氧化系统由空气喷射器和高压泵等组成，极大的减少了装置占地面积。

(3)装置压降低，无需增设增加风机或压力控制系统。WSP-Absorber技术可控制0.5kPa以下的低压降，使其对原有余热锅炉和风机的影响大大降低。

表1及表2分别为国内某炼厂催化装置应用该技术后某段时期内外排烟气中的SO2和烟尘等指标。

表1 脱硫除尘设施外排烟气SO2等指标

表2 脱硫除尘设施外排烟气烟尘指标

4 结论

综上所述，针对催化装置再生烟气的特点，WSP-Absorber技术因其压降低、占地面积小、脱硫效率高等优点逐渐显现出其应用优势。但仍存在的含盐污水排放超标和受限、新鲜水消耗量大、吸收塔顶部局部腐蚀严重等问题[3]还需进行进一步研究并予以解决。

[1] 杨新兴,冯丽华,尉 鹏.大气颗粒物PM2.5及其危害[J].前沿科学,2012(1):22-31.

[2] 汤红年.几种催化裂化装置湿法烟气脱硫技术浅析[J].炼油技术与工程,2012,42(3):1-5.

[3] 胡 敏.催化裂化烟气钠法脱硫技术问题分析与对策[J].炼油技术与工程,2014,44(8):6-12.

(本文文献格式：文增坤，杨 彬，刘 帅.WSP-Absorber技术在催化烟气处理中的应用[J].山东化工,2017,46(15):171-172.)

Application of WSP-Absorber Technology for Fuel Gas Treatment in FCC Unit

WenZengkun,YangBin,LiuShuai

(CNOOC Petrochemical Engineering Co.,Ltd.,Qingdao 266101,China)

With the development of China's industrialization,haze has become intensified and seriously affected citizen's live and health. In petrochemical industry,emission standards promulgated by our country are also increasingly stringent. According to the characteristics of the fuel gas of FCC unit,the WSP-Absorber technology,which is a new integrated desulfurization and dust removal technology is introduced in detail. However,the practical application shows that this new technology can achieve good effect of desulfurization and dust removal.

FCC unit;fuel gas desulphurization and dust removal;WSP-Absorber

2017-05-18

文增坤(1986—)，男，山东潍坊人，硕士，助理工程师，主要从事炼油工艺及管道设计工作。

X701.2

A

1008-021X(2017)15-0171-02