某焦化企业脱硫脱硝改造工艺路线选择

余旭冬

（南京中电环保科技有限公司，江苏南京 211102）

目前，传统电力行业脱硫脱硝的项目已经趋于饱和，环保公司纷纷转向焦化、钢铁、碳素行业、水泥窑、玻璃炉窑等非电行业的脱硫脱硝项目，但不同的行业运行工况会有很大区别，各环保公司也研究新的脱硫脱硝方法以及各种方法的组合应用，以适应不同行业的需求。

常用的脱硝方法：SNCR 法、SCR 法、COA 法、臭氧法等。

常用的脱硫方法：干法（炉内喷钙法、钠基SDS 法等）、半干法（SDA 法、CFB 法、NID 法等）、湿法（石灰石-石膏湿法、镁法、氨法等）。

焦化行业的烟气特点是NOx含量一般在1 000mg/m3以上，二氧化硫含量在100～500mg/m3，排烟温度在180～300℃之间，且烟气中含有焦油、多环芳烃、粉尘等，区别于传统电力行业，所以针对这种工况，选择工况合适、投资费用低、占地面积小的工艺路线尤其重要。以下为焦化行业某企业脱硫脱硝改造工艺路线选择工程案例，如表1所示。

表1 烟囱上的烟气污染物数据

要求脱硫脱硝装置处理后的焦炉烟道气排放指标达到《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171—2012）中特殊地区排放限值，如表2所示。

表2 排放指标

本工程脱硝效率要求为≥87.5%，脱硫效率要求为≥85%，考虑到效率以及投资成本运行成本等因素，所以脱硝方案采用SCR 法，脱硫采用SDS、SDA、CFB 均可满足要求，湿法脱硫效率高，但投资大，占地面积大，且有废水和白烟问题，在一些地区有消白的要求，因本工程含硫量不高，所以不推荐。

1 先脱硝再脱硫（SCR+余热回收+CFB+除尘）

SCR+余热回收+CFB+除尘路线示意见图1。

图1 SCR+余热回收+CFB+除尘路线示意

1.1 此路线优点

脱硫脱硝的流程刚好和烟气温度契合，在230～290℃时脱硝，可使用中低温催化剂（适用温度范围在230～300℃），正常运行时不需要热风炉辅助加热，脱硝后烟气温度经过余热锅炉后进入CFB 脱硫环节，温度可满足脱硫需求，脱硫脱硝的效率均能保证。

1.2 此路线缺点

即使前端增加预处理装置，烟气中的粉尘及焦油等仍有很大一部分会附着在催化剂表面，脱硝时烟气温度在230～ 290℃，会生成硫酸铵及硫酸氢铵，在未脱硫的情况下，生成量较大，会附着在催化剂表面，导致催化剂失活，并导致烟气系统阻力增加，催化剂寿命短。催化剂需要定期通入热风进行催化剂解析，在解析时，需要停产，且解析气直接排入大气，会面临环保局的巨额罚款。

2 先脱硫再脱硝（CFB+除尘+SCR+余热回收）

CFB+除尘+SCR+余热回收路线示意见图2。

图2 CFB+除尘+SCR+余热回收路线示意

2.1 此路线优点

在脱硝时已经去除绝大部分二氧化硫、焦油、粉尘等，极大改善了催化剂的失活、堵等现象。

2.2 此路线缺点

CFB 脱硫属于半干法工艺，需要喷入一定量的水，烟气温度有明显降低，一般≥140℃，若采用中低温催化剂（230～ 300℃），需要热风炉辅助加热，运行费用高；若采用低温催化剂（160～170℃以上），价格昂贵，且仍需要采用热风炉辅助加热。催化剂仍需要解析，但解析频率远远低于技术路线一。

3 先脱硫再脱硝（SDS+除尘+SCR+余热回收）

SDS+除尘+SCR+余热回收路线示意图见图3。

图3 SDS+除尘+SCR+余热回收路线示意

3.1 此路线优点

在脱硝时已经去除绝大部分二氧化硫、焦油、粉尘等，极大改善了催化剂的失活、堵塞等现象。且SDS 为干法工艺，虽然需要鼓入空气用于输送碳酸氢钠至烟道（反应器），但因为硫含量较少，所以碳酸氢钠用量较少，所以鼓入的空气量很少，对烟气温度的影响很小。SDS 法可以直接在烟道内反应，不需要专门设置反应器，减少了烟道阻力，引风机能耗降低。

3.2 此路线缺点

因为本工程烟气温度刚好在230～290℃，采用中低温催化剂（230～300℃）时，如果排烟温度处于低值时，由于脱硫段烟道和除尘器的散热作用，容易引起温度低于催化剂工作温度，所以必须采用热风炉辅助加热。催化剂仍需要解析，但解析频率远远低于技术路线一。此法还有一个缺点就是副产物无法回收利用，但本工程含硫量低，所以副产物较小，可以接受。

鉴于以上分析，本工程最终采用第三条技术路线，即SDS+除尘+SCR+余热回收，运行后能圆满完成改造要求，数据，如图4所示。

图4 数据

4 结束语

本工程仅为焦化行业一个案例，但可以看出钠基SDS 干法结合中低温催化剂SCR 法在焦化行业会有比较广的推广空间，此法中副产物的处理方法还需要环保公司进一步研究。相信随着各家环保公司的努力，更多适合焦化行业的脱硫脱硝方法会日渐涌现。