刘乃铭(中国石油天然气股份有限公司锦西石化分公司,辽宁 葫芦岛 125001)
中国石油天然气股份有限公司锦西石化分公司催化装置始建于1987年10月。为满足集团公司关于烟气中大气污染物SO2最高允许排放浓度不超过100mg/Nm3,颗粒物不超过50mg/Nm3的要求,2013年11月建成投产了烟气脱硫系统,该技术由中国石油工程建设公司引进、为国内首套采用(WGS)烟气脱硫工艺技术的装置。投产后取得了良好的除尘脱硫效果。
2.1 工艺流程
洗涤塔主要工艺流程如下:
催化烟气(205℃)以水平方式进入喷射管内,喷射管上部喷射循环液(58℃),由于液体的抽吸作用,烟气与循环液在喉径处剧烈混合,经扩散段后进入弯头处脱除二氧化硫及固体颗粒物。烟气与循环液以切线方式进入洗涤塔,气体先经烟囱塔盘分液,再经分液填料分液后排入大气。
设置洗涤塔循环泵,将循环液自塔底抽出,送至各喷射管入口,用于增压催化烟气,吸收烟气中的二氧化硫、颗粒物等杂质。泵出口有一小股含固含盐废液排至废液处理系统。
2.2 烟气脱硫原理
烟气脱硫系统采用NaOH作为吸收剂,主要因为其简单易得、便于存储且生成的硫酸盐和亚硫酸盐不易堵塞喷嘴、填料等特点,其主要反应机理如下:
还伴随着其它反应,如三氧化硫、盐酸、氢氟酸与氢氧化钠反应,形成硫酸钠、氯化钠等混合物。
吸收塔浆液的pH值通过NaOH注入量来控制,最佳pH值在7.0-7.2。
废水处理的主要反应为:
循环液自塔底浆液循环泵抽出,送至喷射管入口,将烟气中的二氧化硫、颗粒物等杂质吸收下来,装置自2013年11月份至2014年9月均未出现洗涤塔浆液出现大量结块的现象。但2014年9月初到2014年10月13日期间,烟气脱硫洗涤塔塔底浆液出现大量结块现象3次,因堵塞引起浆液泵入口压差报警7次。烟气脱硫浆液循环泵入口压差分别在9月3日,9月24日,10月13日报警,并于当天对泵入口过滤网进行拆解。
烟气脱硫自2013年11月19日运行至2014年9月3日,共运行258天,并未出现洗涤塔浆液循环泵入口堵塞结块的现象,而后在运行的过程中发现浆液泵入口压差报警,有堵塞的现象发生。产生危害如下:
①若在清理备用泵过滤器的过程中,在用泵也发生入口堵塞的情况,将会影响烟气脱硫正常的装置运行,严重的话会导致烟气脱硫停车,烟气直排,影响公司节能减排目标。
②浆液中固体颗粒物增多会照成塔底浆液泵震动,对机泵照成损害
③若大量浆块堆积在洗涤塔循环液中,会导致浆液去污水处理管线堵塞,导致浆液无法处理和排放,由于浆液中由大量催化剂细粉和水组成,如随意排放会严重影响下水系统及装置现场环境。
④浆液泵入口堵塞只能及时切换浆液泵,将入口过滤器拆解进行清理。加大员工劳动强度
5.1 针对此次堵塞,车间进行相关沟通和探讨,认为主要成分混合盐及催化剂,就是循环液被蒸干后的成分。结块部位在喷射管的上部锥段部分,此处为气、液相交界部位,循环液喷到锥段表面,被热烟气烘干,不断反复,形成较大块状盐,振动脱落进入塔底。需要定期清理或者增加冲洗水线,进行冲洗。
5.2 针对浆液泵入口堵塞的情况,车间积极应对,具体措施如下:
5.3 加大洗涤塔浆液去PUT水量,进而增加洗涤塔补水量,降低洗涤塔浆液中悬浮物的浓度,减少催化剂结块
5.4 加强对现场机泵的巡检频次,若机泵发现异常,及时对其进行处理
5.5 催化反应平稳操作,减少催化剂的磨损,降低催化细粉含量。
通过增大洗涤塔补水量,截止12月底尚未出现,洗涤塔底浆液堵塞的情况发生,实际应用表明,烟气脱硫浆液结块现象可以通过加大洗涤塔补水量,调节浆液循环量等工艺手段进行缓解。但若从根本上进行解决仍需加装喷射器,将块状盐冲洗下来。
[1]潘全旺.FCC湿法烟气脱硫装置运行问题及对策[J].炼油技术与工程,2013,43(7):12.
[2]徐宝东.烟气脱硫工艺手册[J].化学工业出版社,2012,4.