石油化工废气处理脱硫脱硝的工艺方法探析

赵婷婷 郑雯倩

石家庄市环境监控中心 河北 石家庄 050022

正文：

引言：我国社会经济的发展促进了石油化工行业的高效发展，石油化工行业的生产规模在进一步扩大的过程中，为人们带来了更多环境污染问题，对生态环境造成了极大的破坏。随着我国环境与生态保护意识的提升，石油化工废气处理脱硫脱硝工艺逐渐引起社会各方及相关部门的重视。为在保护好生态环境的基础上促进我国经济稳定发展，石油化工企业应对脱硫脱硝工艺的应用有充分的了解与掌握。

1.石油化工废气污染的源头与类型

1.1 石油化工废气污染类型

石油化工产品的生产工艺极为复杂，有着众多工序，这也导致其在生产过程中废气产生的源头众多，组成废气的成分也十分复杂。其中包含着多种复杂的氧化物、有机物、无机化合物，与大量的大分子颗粒物。在有机化合物中，烯烃、烷烃与芳香烃等碳氢化合物所占的比重较大，同时在炼油的过程中还有一些含有氮、硫的有机化合物产生。以含有硫的有机物为主，由于其具备较为特殊的理化特点，往往会产生具有强烈刺激性的气味，给人们的身体健康带来巨大的危害。这些有机化合物均为小分子，能够无视人体原有的保护屏障，引发细胞的癌变。

无机化合物大部分是以氧化物的模式存在，例如，一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等。其中的二氧化硫与一氧、二氧化氮是导致酸雨出现的主要因素，对环境造成严重的破坏。二氧化碳的浓度过高，则会导致气候温度大幅度提升[1]。

1.2 石油化工废气污染源头

石油化工企业废气污染主要是在石油工业与化工单位的生产过程中产生的。石油工业主要的生产内容就是炼油，有着十分复杂的工艺与操作程序，涉及到的环节较多。在整个炼油的过程中，会采用锅炉设备进行加热，锅炉、焚烧炉与加热炉等设备在使用时会燃烧煤炭或其他原料，这一过程中会产生大量的烟气；另外，在原油加工成燃油与汽油的过程中要经历催化裂化，催化裂化设备在催化过程中会产生大量废气，其中由沥青氧化后所产生的尾气对人体、动植物都会造成严重的危害，容易引发皮炎、咽炎等疾病；在生产过程中，无论是在气体还是液体中都有硫元素、硝元素的存在，在消除的过程中，与氢元素混合也会产生具有污染性的气体。

2.石油化工废气处理脱硫脱硝工艺

2.1 等离子法脱硫脱硝工艺

等离子法脱硫脱硝工艺主要分为两种类型，分别是电子束法与脉冲电晕法。其中，电子束法主要是针对废气中的无机化合物、以二氧化硫与二氧化氮为主的氧化物等。通过电子加速设备制造出与氧化物发生氧化反应的等离子。将水蒸气、氨与氧化后的氧化物进行混合，通过容器能够看到硫酸与硝酸由雾态的形式转化为液态的形式，再将剩余的烟气排放到烟囱外。而脉冲电晕法的作用原理与电子束法基本相同，区别在于，脉冲电晕法是通过高压脉冲电源产生高能电子。

2.2 光催化法脱硫脱硝工艺

光催化法脱硫脱硝工艺主要是采用以二氧化钛为主的较为稳定的化学物质作为光催化剂，对废气中蕴含的有害化合物进行催化，提升其化学反应的速度，从而使产生无污染化合物的时间缩短。二氧化钛因为光化学性稳固，不具有毒性，且价格相对便宜，具有较大的光催化活性优势。但由于光催化法在当前脱硫脱硝的工艺中效果并不是很显著，在使用过程中会产生二次污染，因此在实际的应用中受到很大的限制。对此，脱硫脱硝工艺研究者应对更加高效的光催化剂展开研究，使脱硫脱硝过程中的二次污染降低，最大化地提升效率[2]。

2.3 络合吸收法脱硫脱硝工艺

络合吸收法属于非干式技术。络合吸收法的脱硫脱硝原理主要是通过络合反应使氧氮化合物能够快速溶解，生成不具有污染性的物质。这一工艺在具体应用中需要使用络合吸收剂，使氧氮化合物能够快速溶解。氧氮化合物溶解的速度与吸收剂的性质有直接的影响。在石油化工生产中，主要使用乙二胺四乙酸、半胱氨酸等含有二价铁离子的亚铁络合物，这一类型的络合物在络合反应中具有溶解速度快、溶解量大等优势，能够提升脱硫脱硝的效率。

2.4 尿素法脱硫脱硝工艺

尿素法脱硫脱硝工艺主要针对二氧化硫与二氧化氮等氧化物，以尿素作为吸收剂，与其它的添加剂按照相应的比例进行混合，制成混合剂。在石油化工生产过程中产生的废气在经过混合液时将会发生相应的化学反应，对废气中的二氧化硫进行洗涤，使硫氮元素以性质较为稳定的化合物形式留在液体的底部。这一工艺产生的副产物铵肥可以循环使用，尿素脱硫脱硝法的反应原理比较简单，工艺流程与相配套的设施也并不复杂，维护方便，成本不高，在过程中也不会造成二次污染，具有较好的经济效益、社会效益与环境效益，众多优势使其在石油化工厂有较为广泛的应用。

2.5 脱硫脱硝集成工艺

在脱硫脱硝过程中，石油化工厂通常会采用某一单独的脱硫或脱硝技术对生产过程中产生的废气进行针对性的处理，从而提升处理的效率。但相对来说，这些技术与脱硫脱硝集成工艺相比，在效率与时间上仍然有一定的不足。固相吸收、活性炭吸收以及氧化铜脱硫脱硝工艺是脱硫脱硝集成技术中较为常见的工艺，具有操作简单、节省时间的优势，且效果更为显著。如在活性炭吸收脱硫脱硝工艺中，主要通过活性炭吸收水和氧化物的方式，对废气进行处理。在吸收过程中，活性炭也会与氧气发生反应，再通过加入含有氮元素的碱性气体，从而去除其中的硫元素和硝，元素生成性质比较稳定的化合物。

结束语：石油化工有较为复杂的生产流程，在生产过程中会产生大量的废气，对生态环境以及人们的身体健康都会带来危害。对此，石油化工企业应对脱硫脱硝工艺产生足够的重视，对不同的工艺原理、差异性与使用范围有充分的了解，在生产过程中应用相适应的工艺对废气进行处理，从而降低石油化工生产为环境生态造成的破坏。