脱硫脱硝装置的运行状况分析及问题优化

王冠军

摘要：科學技术的水平不断提升，催化装置脱硫技术被广泛应用在化工行业中，其优势十分明显，可以有效增强整体脱硫效率。但在催化装置脱硫脱硝设备运行过程中，由于多方面因素的影响，会发生各种问题，因此本文将对催化装置脱硫脱硝设备运行问题进行分析，并提出解决对策。

关键词：装置;脱硫脱硝;设备;运行问题;解决对策

引言：从整体的催化裂化技术上来看，在进行环保体系的分析中，其需要对相应的催化装置进行整体性的优化。一般情况下，在装置脱硫脱硝的控制中，其需要结合 NOX、SOX 的变化进行整体性的脱硫及脱硝的处理。因此，在进行持续性的催化处理中，其相应的设备结构体系的层次也会逐渐地清晰。在进行设备故障的综合性处理中，其设备的可靠性也在逐渐地发生改变。从而使得催化装置的脱硫脱硝的设备运行效果更加显著。

一、工艺介绍

1.1 脱硝技术

东方石化催化脱硫脱硝装置采用的托索普公司研发的SCR 技术，为选择性催化还原法。SCR 技术是在300～420℃温度条件下，在烟气中喷入还原剂氨与催化剂反应将烟气中的 NOx 转化为N2和H2O 。

1.2 脱硫除尘技术

东方石化催化脱硫脱硝装置采用的是美国杜邦公司的 EDV 湿法洗涤技术。利用30%氢氧化钠和水作为循环液与烟气中的SOx 自下而上逆向接触进行酸碱中和反应去除SOx。

二、影响因素及操作参数

2.1 SCR反应器操作温度

SCR 反应器内温度在低温条件下会发生副反应，生成NH4HSO4 等副产物，副产物NH4HSO4在150～200℃会沉积附着在催化剂的表面使脱硝效率下降，系统压降上升。SCR 反应器温度高于 420℃会使催化剂烧熔，造成催化剂损坏。控制SCR 反应器温度在300～420℃可保证催化剂活性最大，本装置设计在余热锅炉蒸发段一段和二段之间操作温度可到320～400℃能够充分保证催化剂的活性。

2.2 SCR反应器注氨量

SCR 反应器注氨量过量和逃逸与NH3/NOx 摩尔比、工况条件和催化剂活性有关系 [1]。根据NH3/NOx 摩尔比、氨逃逸量调整注氨量，既能保证NOx 脱除率又能保证过剩氨在温度低的情况下与催化剂反应生成NH4HSO4造成催化剂失活。本装置氨逃逸率控制在≤3μL/L，SO2/SO3转化率≤1%，脱硝效率在71%左右。

2.3 EDV洗涤塔注碱量

EDV 湿式脱硫系统主要依靠30%氢氧化钠与SOx 中和反应脱除SOx。控制好洗涤塔注碱量能防止烟气中SOx 含量超高，但是注碱量需根据洗涤塔内pH 值调整。若pH 值偏高会造成洗涤塔内结盐，pH 值偏低会造成洗涤塔内腐蚀。本装置pH 计与现场测量pH 值校准后维持在6.5～7.5，在碱液量投自动控制后洗涤塔内pH 值能维持在6.5～7.5。

2.4 EDV洗涤塔注水量

EDV 洗涤塔注水量与洗涤塔内水平衡和烟气中的SOx、颗粒物含量有关系。在烟气中SOx、颗粒物含量上升后，需调整注水量，提高EDV 洗涤塔处理烟气中污染物的能力;在调整注水量后根据洗涤塔内水平衡，调整洗涤塔外排水量。洗涤塔注水量需控制在一个合适的量，若注水量过大，到PTU 系统外排液流量加大，会减少在澄清器和氧化罐内停留时间，影响悬浮物和COD 的去除，造成外排液悬浮物和COD 不合格。若注水量过小会影响洗涤塔对烟气中SOx 和颗粒物的去除，造成烟气不合格。本装置EDV 洗涤塔注水量控制在18t/h 左右，能够保证外排烟气和含盐污水质量合格。

三、焦炉烟气脱硫脱硝技术

3.1 半干法SDA 脱硫+ 低温SCR 脱硝技术

该技术主要原理是指，将烟气 SO2 融入水中，并在一定条件下生成亚硫酸，而硫酸与融入水中的氨产生化学反应，生成硫酸铵，以此达到去除 SO2 目的。此工艺中显著特点有四点：第 一，该技术化学应速率较快，吸收剂利用率实现最大化，最终脱硫效率高;第二，其中将焦化中氨水予以利用，将废气充分利用，降低投入成本。第三，因焦炉烟囱排出口部位温度较高，先实现脱硝且效率高，后期无需对烟气实施升温操作。第四，烟气在高 于露点进行脱硝，对反应整体装置腐蚀较小。但是该技术应用也 存在部分不足，譬如湿法脱硫其中存在一定腐蚀，同时氨法脱 硫以及使氨气窜漏，产生气溶胶等现象，此外废气中通常含有SO2，脱硝催化剂极易中毒，造成催化剂使用寿命降低。最后，脱硝催化剂通常最容易出现堵塞现象，影响催化剂自身效果[4]。

3.2 液态催化氧化法脱硫脱硝技术

液态催化氧化法，主要是指给予氧化剂相应的催化剂，在 其催化剂作用下，将烟气中所含 SO2 及 NOx 予以氧化，生成硫酸及硝酸，之后加入特定碱性物质，使其发生化学反应，产生硫 酸铵及硝酸铵，达到脱硫脱硝目的，该方法去除 SO2 及 NOx 效 率极高。此技术在特定装置中，将硫、氨等有效去除，实现两 者自身应用价值，同时其技术操作简单、占地面积小，不会产生 工艺废水。该技术应用仍有不足之处，主要表现为：NOx 经催化 剂作用下被氧化，生成硝酸、亚硝酸，对装置会产生腐蚀;此外， 硫酸铵产物中混有部分硝酸铵。

3.3石灰石—石膏法脱硫

首先，电厂脱硫就是该方法的主要技术来源，在时代的快 速发展下，技术也愈加成熟;其次，石灰与石灰石等材料在脱硫 法技术的应用过程中具有较为广泛的来源，不但带来的经济效 益高且价格成本低;最后，形成优秀的副产品石膏，不但能够再 次利用，还具有较高质量、纯度，可以当成水泥缓凝剂，以此来 切实提升经济效益。但是仍有一些缺陷存在于该方法中，加工 时需要较大的占地面积，设备投资费用也偏高。但是因为石灰 石不溶于水，所以，在实际使用脱硫脱硝工艺时，应配置磨浆系 统，通过磨碎石灰石再融入到水中进行制浆。

四、总结

综上所述，我国快速的经济发展环境下，导致了我国环境 污染出现了诸多的问题，工业生产若想在最大限度内减少对生 态环境的污染，得到健康稳定发展，必须对其治理技术予以高 效应用，其中烟气中含有的 SO2、NOx 等污染物给大气造成严 重污染，为必须将此类污染物予以净化。电力和煤化学生产部 门加快打造环保型企业，引入新型脱硫脱硝技术，从而全面提 高环境污染的治理水平，进一步推动我国工业向现代能源服务 和应用领域的转型发展，有利于支撑我国绿色城镇与美丽乡村 建设，落实“绿水青山就是金山银山”理念。

参考文献

[1]许为. 焦炉烟气脱硫脱硝技术及其发展现状[J]. 燃料与 化工，2018， 49（05）： 4-6

[2]郑元飘，李彬芳. 浅析焦炉烟气脱硫脱硝技术及其发展 现状[J]. 科学与信息化，2019 （030）： 109.

[3]尹维权. 焦炉烟气脱硫脱硝技术发展分析[J]. 酒钢科技， ， 150（02）： 3-7.