探讨催化裂化装置烟气脱硫脱氮系统优化

时洛涛

（中国石化海南炼油化工有限公司，海南 洋浦 578101）

引言：在炼油过程中催化裂化是二次加工的重要装置，可以很好的发挥出提升轻质油收率的作用，从而生产出高质量的辛烷值汽油。这也是多柴油的重要处理措施，因此就需要在进行系统运行和设计的过程中，对出现的问题进行针对性的优化处理与分析。

一、烟气脱硫脱氮系统运行情况分析

进行分析的过程中，首先对入口烟气进行分析，其主要介质为催化烟气。在相关分析中发现，入口烟气当中的二氧化硫质量浓度，已经超出了设计值的一倍以上。这样的原因主要是由于催化裂化的过程中，其基本的原料主要是从上游装置的加氢渣油，以及一些罐区回炼当中的重油得来的。

而在之后进行处理的过程中，发现外排净化烟气的设计值降幅较大，因此已经符合当下的设计标准，这样的情况说明系统的脱硫脱氮效果十分明显。但是在系统的排放含盐污水的优化处理上，还有着一定的提升空间。

二、烟气脱硫脱氮系统运行的问题分析

（一）外排烟气指标

1.二氧化硫

对外排烟气进行检测的过程中，其二氧化硫的质量浓度，是对烟气脱硫技术进行有效权衡的关键所在，同时也是对其运行情况进行详细分析的关键。在进入到洗涤塔之后，烟气的正常温度基本上为180-260 摄氏度之间。而在烟气进入到急冷区之后，由于会马上与循环液进行接触，就会得到快速的降温处理，并逐渐形成饱和的状态。烟气后续上升到吸收区之后，吸收区设置的喷嘴4 层的位置，需要使用碱液的方式，可以将其控制pH 值。在现阶段将喷淋液与烟气进行全面的混合，对其不同的酸性气体，进行全面的吸收处理，同时烟气也相应得到了净化。

现阶段对于NaOH 的脱硫技术，基本上与其他的脱硫剂使用大致相同。都是使用碱性物质与二氧化硫进行清除，以此水化成亚硫酸溶液，这样就可以实现酸碱中和反应。之后，还可以使用氢氧化钠的加入当时，对其融合的pH 值进行进一步的调节处理。其后，吸收的二氧化硫的水气比，与喷嘴数量往往是严格的基于二氧化硫的入口质量浓度，以及相应的排放设计需求，进行相应的饱和温度的确定。

这样的催化裂化装置运行时，就可以保障催化剂能够实现循环利用的效果，同时还需要保障催化剂可以烧焦再生。在沉积的催化剂之上，还需要让焦炭可以在再生器当中，进行高温燃烧，同时焦炭当中含有这大量硫元素，都会被转化为硫元素气体，并成为装置的重要排放源。现阶段在我国的炼油企业经营中，基本上采用的都是含硫原油，因此后续进行加氢处理之后，形成的催化裂化的装置混合原料中，实际的含硫量，已经远远的超出了实际的设计值。因此，急需要在进行外排烟的过程中，使得二氧化硫的浓度也会相应的提升。

2.NOx指标

现阶段进入到烟气推流洗涤塔当中的气体，设计的浓度控制在350mg/m3。而在洗涤塔急冷区当中，与吸收的区域始终保持着一定的空段。在吸收区域当中，喷淋系统设置出了一个单独的喷嘴，同时喷嘴当中的上部喷淋系统，需要保障液体可以推向洗涤塔器壁，并保障将其反应区当中的气体与液体，进行最小化的控制，这样所形成的无微滴区，可以加速提起的氧化反应。而在急冷区之后的处理中，将全部注入到臭氧气体当中，这样就可以在最后的反应中，形成一定的硝酸。

3.粉尘指标

烟气入口的设计过程中，有急冷区当中设置出了四个液体喷嘴，因此就使得在喷出液体，可以形成一个高密度的水幕。在先决单进行处理的过程中，烟气可以有效的利用水幕的方式，进行集中的冷却和饱和，可以洗涤大量的催化剂，在处理脱除烟气过程中，有微小颗粒。

进行脱硫脱氮区的处理之后，需要保障向文丘里管，进行发散端的有效处理，可以收集到烟气当中的微粒以及烟雾。

（二）外排含盐污水指标情况

1.pH 控制

现阶段在进行处理的过程中，由于烟气脱硫脱氮的处理中，其系统的补充水分的情况，基本上是净化水的处理方式，同时也是在进行处理的过程中，形成一种较为简单的中和反应。为了保障洗涤塔不断吸收，需要对其塔底的循环泵以及对滤清模块，进行有效的处理。在进行氧化的过程中，需要充分的保障亚硫酸盐以及亚硝酸盐，能够变成硫酸盐，因此就会导致溶液的pH 值降低。

在实际的生产过程中，发现入口位置的二氧化硫，始终都会超出设计值的一倍左右，其次，在碱液的使用过程中，由于排水量进行了相应的调整，就使得会出现碱液用量的实际变化[1]。

2.TSS 的控制

当下从洗涤塔的塔底进行处理中，容易出现含盐污水，从而就使得当中的催化剂一直都是悬浮固体颗粒物，为了保障在处理过程中，降低含盐污水当中的设计TSS。在塔底水进入到废水处理单元之前，还需要有效的混入一定量浓度的絮凝剂。而在之后进入到含盐污水澄清池当中，颗粒物的沉淀，需要从底部的泥斗当中，进入到泥浆过滤箱当中，这是一种需要定期处理的模式[2]。

在絮凝剂的使用过程中，是一种较为漫长的处理规程，因此就需要使用聚合氯化铝，当做污水处理环节的重要参加剂。在进行生产的过程中，主要是需要在装置先后对聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、减铝等进行全面的试验分析。这样的处理效果可以形成良好的效果。但是需要注意的是，在进行处理的过程中，有关人员还需要充分的控制聚丙酰胺的注入量，这是保障将其一部分漂浮在澄清池表面的物质，进行良好的处理。

三、优化措施分析

（一）外排烟气

现阶段在使用的催化裂化装置当中，基本上都需要经过环评验收，同时在洗涤塔当中的在线监测系统运行中，需要纳入到国家的实时监控系统当中。在当下所使用外排烟气处理机构，在进行脱硫脱氮系统的处理中，基本上可以全面满足大气污染物的排放标准。其次，为了保障在未来的运行过程中，对其中油催化装置进行优化，需要做足准备，保障对各种需要优化的设施，进行科学合理的处理，这样才能够全面的提升烟气的质量标准。

1.综合分析

在进行处理的过程中，现阶段需要对入口烟气的实际情况进行性质方面的良好分析，相比较设计值而言，在存在着较大偏差情况的时候，就表明这样的系统运行情况，与设计存在着一定的差异[3]。在进行分析中，发现入口的烟气主要为二氧化硫，同时NOx的浓度比较低。在进行设计的过程中，就需要基于烟气当中的二氧化硫的浓度问题，进行优化处理。首先要利用降低原油当中的硫质量分数，或者对渣油加氢装置当中的反应深度，进行针对性的调整，才可以有效的基于工艺当中的具体参数，这样才可以最大程度上发挥出应有的作用和效果。其次，在进行处理中，需要始终将催化的反应硫质量，控制在0.58%的标准，并之后进行针对性的处理，起到控制二氧化硫气体的效果。其次，还可以提升碱液的注入量，这样可以保障对其系统的稳定性造成直接的影响。

2.烟气脱硫技术的使用

当下在进行处理的过程中，可以采用多样化的脱硫技术，以此提升系统的整体稳定性。例如，可以采用EDV 湿法烟气脱硫、WGS 湿法烟气脱硫、WSA 湿法烟气质酸法。这样的技术使用下，全面提升了脱硫的效果，进一步优化了当下系统的处理效率和作用[4]。

3.二氧化硫的转移

现阶段在进行处理的过程中，对于使用的二氧化硫转移助剂，是一种可以在实际的运行中可以体现出氧化、吸附以及还原的功能性催化剂。这样的催化剂使用之后，提升了硫氧化物以及硫酸盐的氧化、分解以及还原的处理方式。其次，在催化裂化的装置使用过程中，提升了转移助剂的使用效果。例如，在催化裂化装置的运行中，本质上就是在反应的工程中，通过加入一定量的二氧化硫转移助剂，就可以在再生器当中，吸收到大量的硫氧化物，之后与硫酸盐进行反应，以此让接触硫化氢的沉降器，将其送入到硫磺回收装置当中。

在现阶段对已有的装置进行试验分析中，对于产生的硫转移助剂的使用，基本上需要被控制在2%-5%之间，并全面的降低了排放量。现阶段所使用的优化处理工作，对转移硫进行针对性处理，以此全面的降低二氧化硫的实际排放量。但是，由于在进行处理的过程中，始终产生的硫化氢，并没有排出催化裂化装置，而是转移到了其他产品当中，这样就会降低二氧化硫的排放效果，但是对于其他的产品而言，还需要进行深入的调整。

（二）外排含盐污水

进行长期的运行情况分析后发现。在装置运行的过程中，只有充分的絮凝剂的使用方式，以及对洗涤塔工艺进行针对性的参数调整，保障含盐污水全面提升。但是，由于对于含盐污水而言。在进行处理的过程中，无论是COD 还是TSS，都存在着指标并不稳定的问题，以此就需要保障在进行处理的过程中，对其他的洗涤塔进行相应的优化以及调整。

首先，需要保障对洗涤塔以及氧化罐，进行全面的改造。其次，还需要将工业酚氧化，转变为富氧氧化的方式，以此全面提升高价态硫酸盐的处理效果。其次，还需要最大程度上保障降低COD 排放效果。特别是在进行外排含盐污水的处理中，充分的保障对进入到新鲜水的COD 进行针对性的处理。

需要使用臭氧的方式，进行深度化的深入的氧化处理。相比较国外的一些处理手段，在现今我国的处理以及优化的过程中，所采用的处理方式，基本上依然是一种对于不同助剂的使用以及调整。利用助剂可以降低烟气当中的污染排放，同时也替代了原本的一氧化碳，降低了高盐污水的出现，并在之后的试验分析中，发现了有着较高的可靠性。

最后，在装置的优化过程中，可以使用一些复合的絮凝剂，这样能降低含盐污水，并对其中的悬浮物进行一定的控制。现阶段对于TSS质量浓度的控制工作，往往需要将其控制在75mg/L 的程度，这样可以满足指标的需求，但是，在进行其他内容的调整中，还需要进行进一步的分析。

总结：综上所述，在本文所提出的催化裂化装置烟气脱硫脱氮系统优化方式下，可以很好的起到对污染物的控制，特别是降低了含盐污水的排放量。但是对于系统的其他环节，还需要进行针对性的分析，以此满足不同优化的需求，提升系统的整体性能。