催化裂化烟气超低排放技术的可行性研究

张海莹

（中国石油大学（华东）化工工程学院，山东 青岛 266580）

工业废气是导致雾霾天气的重要元凶之一，治理工业污染成为改善环境的重要手段。催化裂化烟气超低排放技术是一项成熟的烟气治理技术，很多大型企业都在使用这项技术在处理工业废气，但是在实际情况下也面临着很多现实问题，给工业废气的治理工作带来巨大挑战。

1 催化裂化技术的基本概念及烟气处理的主要技术

催化裂化技术主要由再生系统、分馏系统和吸收系统组成。是原料在一定温度条件以及催化剂的作用下发生反应转变为柴油和汽油等过程。该过程中的类炭物质沉积在催化剂表面形成焦炭，在再生器内利用空气烧去焦炭再生后循环使用。催化裂化采取的烟气脱硫技术按照脱硫方式等，一般分为湿法、干法、半干三大类，通常具有除尘、脱硫一体的功能。烟气脱硝技术主要有两种：还原法和氧化法,氧化法主要釆用臭氧氧化法，还原法主要为选择性催化还原法和选择性非催化还原法。

2 催化裂化烟气超低排放技术的制约因素

2.1 高昂成本投入

国家先后制定了《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》等法律法规，针对工业废气制定了全新的排放标准。以北京2017年北京颁布的催化裂化烟气排放标准来看，二氧化硫低于50mg/m3，碳氧化物低于50mg/m3，颗粒物低于10mg/m3，想要进一步细化工业废气的颗粒物，如SCR若增加脱硝效率，就需要增加氨的注入量和SCR床层的厚度。这样的化就会大大增加技术成本，这也是催化裂化烟气超低排放技术的面临的主要问题。

2.2 技术过于落后

根据《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）要求，脱硫脱硝技术主要分为干法脱硫和湿法脱硫两种，干法脱硫使用的生石灰催化剂，而湿法脱硫主要使用熟石灰悬浊液进行脱硫。目前的技术水平最多可以实现30mg/kg，而环保部门却要想实现10mg/kg或者更低，这超低排放技术提出很大的挑战。干法脱硫需要增加生石灰的数量，增加催化剂的床层厚度；而湿法脱硫需要加大喷嘴数量，来实现烟气超低排放水平，落后的技术将会阻碍烟气超低排放工程的发展。

2.3 人为操作失误

由于烟气排放的工程人员文化水平不具备烟气排放治理的专业能力，缺乏系统专业素质培训，没有解决现场突发事故的能力，一旦发生突发事件，将会给企业带来不同程度的损失，给人身安全带来一定的威胁，将对烟气超低排放工程的开展带来很大的隐患。

2.4 企业重视不足

很多企业引进烟气超低排放工程的原因是应对环保部门的监督检查，在一部分企业管理者心中，企业的利益永远大于环保责任。当催化裂化设备出现问题时，不及时通报也不马上停产抢修，开开停停的设备往往无法发挥应有的作用，会对环境造成二次污染，失去了烟气治理的最终作用，消极的态度是制约烟气超低排放技术发展的阻碍。

3 催化裂化烟气超低排放技术的可行性研究

3.1 脱硝技术方案研究

某郊区的炼油厂收到了环保部门的烟气排放整改通知书后，决定引进催化裂化烟气超低排放技术，采用SNCR反应仓和SCR反应仓的组合形式来进行脱硝操作，首先气体通过装有尿素的SNCR反应仓，尿素利用离心泵来供应，供应量为60kg/h，计划可以消除30%左右的NOx气体，然后气体会通过装有热解尿素的SCR反应仓，采用稀释水泵和喷枪的形式来实现，会消除气体中70%左右的NOx气体，最终排放气体中的NOx含量低于50mg/m3。每一台反应炉都配备计量分配模块，可以准确的掌握加入尿素的浓度和流量，使尿素和压缩空气完全融合，实现完全雾化的效果，本次烟气超低排放工程采用TiO2作为陶瓷载体，V2O5作为主要活性成分，符合环保验收标准。

3.2 脱硫技术方案研究

本次烟气超低排放技术工程计划建立两台脱硫塔，地理位置处于下风口，脱硫塔直径达到9.2m，高度达到28.3m，配备三层喷淋层，三台浆液循环泵和两台浆液排出泵，同时塔顶设定除尘除雾器，增压风机将烟气吸入吸收塔，并配备烟气冷却系统。三台锅炉的烟气能够自由的切换到脱硫塔内，脱硫塔内的设备、系统、工艺流程严格按照环保验收标准设计安装。

3.3 除尘技术方案研究

本次除尘方案采用电除尘技术，采用侧部振打的方式，计划建立两个除尘库，库顶安装切换阀门，包括滤袋、电区振打、气力输灰等配套设施，除尘器除尘指标为10mg/m3。将电除尘内部彻底清理干净，特别注重电极、电路、振打装置的除尘工艺，要注意电区极板的检修工作，确保电极与设计方案保持一致。及时更换烧损的极板、极线，经常更换除尘器的滤袋，确保所有滤袋能够正常运行。定期清理脉冲阀，对除尘壳进行保养，对出现腐蚀的地方进行及时修补，确保除尘设备的密闭性，确保除尘标准满足验收要求。

4 催化裂化烟气超低排放工程的注意事项

4.1 提高企业环保意识

培养生产性企业的环保意识，明确引入烟气超低排放技术的初衷，保护环境造福子孙后代是势在必行的己任。企业严格遵守环境法底线，不徇私舞弊投机取巧，明确环保意识凌驾于个人利益至上。

4.2 提供政策扶持，控制投资成本

为企业提供一定的政策扶持，帮助企业制定详细的成本方案。脱硫脱硝除尘技术都需要建立相互独立的反应仓，需要借助大量的催化剂，每一个反应仓都价值不菲。企业管理者要严格把控烟气超低排放工程成本，结合企业自身实际情况，分析工业废气中的有毒气体成分，然后制定详细的施工方案，充分提高每一个环节催化剂的利用率，让企业的经济消耗降低到最低化。

4.3 引进最新技术，培养相关人才

企业投资引进催化裂化烟气超低排放技术及配套设备，势必需要专业人才来进行维护管理，加强员工超低烟气排放知识的培训，增加与同行业之间的沟通交流，学习先进企业的烟气治理技术，结合自身情况进行创新并应用。培养一批具备创新能力的相关人才，表彰具有创新性的建议，学会使用科学技术来武装大脑，利用科技提高企业生产力，降低企业维护成本，早日实现经济创收。

5 结语

催化裂化烟气超低排放技术日趋成熟，企业提高了环保意识，争相兴建烟气超低排放工程，结合自身排放的废气组成，制定详细的脱硝、脱硫、除尘技术方案，遵循环保部门制定的最低排放要求，严格把控工艺流程，提高自我监督意识，增加同行业之间的沟通交流，规避烟气超低排放工程的制约因素，明确超低排放工程的注意事项，积极引进先进技术，培养相关人才，为环保事业贡献应有的力量，是一项功在当代利在千秋伟大工程。