论催化烟气脱硫脱硝的技术进展

李实 葛芳君

(1中石油华东设计院有限公司，山东 青岛 266071）（2中国石油工程建设有限公司华东环境岩土工程分公司，山东 青岛 266071)

全球对于环境污染问题都非常重视，世界各国对于治理环境污染的力度也在不断地加大。我国对于一系列环境污染的规划和法律法规以及技术政策也在不断地制定并且出台。对催化烟气脱硫脱硝的技术进行有效地研究和分析，既有环境效益，又有社会效益[1]。

1 烟气脱硫脱硝的必要性

在拟实施的新标准当中，工艺加热炉烟气中氮氧化物（NOX）允许排放的最高浓度为180mg/Nm3.二氧化硫（SO2）允许排放的最高浓度是100mg/Nm3.但是，当前炼油厂的催化装置中，实际排放氮氧化物和二氧化硫的浓度与规定的指标相差很大，所以，若想使排放催化烟气的指标达到标准，必须要将催化烟气的脱硫脱硝技术合理地进行利用。

2 烟气脱硫技术

从当前来看，催化烟气脱硫除尘的技术比较多，根据处理不同的产物形式和脱硫方式，分为三类：干法和湿法以及半干法。湿法是对催化裂化再生器烟气进行处理的主要技术。湿法工艺包括非可再生湿法和可再生湿法两种。非可再生湿法洗涤工艺最具有代表性的，就是填料吸收塔海水洗涤工艺和WGS湿法洗涤工艺以及EDVR湿法洗涤工艺。

2.1 填料吸收塔海水的脱硫技术

该技术通过海水弱碱性来将SO2中的烟气进行洗涤，从而将净化烟气的目的得以有效地实现。海水利用一次通过方式将烟气中的二氧化硫（SO2）吸收，首先，吸收塔中烟气中的二氧化硫被海水吸收，依靠重力吸收塔所排出的酸性海水流入到海水的处理场。将大量空气鼓入到海水处理场的曝气池中，来处理海水中的pH值。在电厂烟气的脱硫中，应用填料吸收塔海水的脱硫技术比较多，而在炼油厂催化装置的业绩相对比较少[2]。

2.2 WGS湿法洗涤工艺

WGS湿法洗涤工艺具有洗涤装置和净化处理装置两部分。湿法气体洗涤装置包括洗涤器和烟囱以及分离塔和循环泵等，将固体颗粒物和SO2脱除，硫酸钠和亚硫酸钠生成，脱除二氧化硫能够达到94%以上。净化处理装置的流程基本与BELCO洗涤的处理装置相同。在澄清器中，排出的洗涤液沉降，运出固体物到厂外进行填埋，经过氧化塔和pH值的调节混合器，采用空气氧化法将其的COD降低，进行氧化处理以后，排液进入污水处理场，再进行生化处理。WGS湿法洗涤工艺既可靠又成熟，值得推广。

2.3 EDVR湿法洗涤工艺

该技术是一种对烟气中的氮氧化物（NOX）和二氧化硫（SO2）以及颗粒物进行有效控制的先进技术，主要包括两部分：烟气洗涤和排液处理系统。洗涤塔中进行烟气以后，将二氧化硫和气体中大颗粒除去以后，通过上部烟囱将清洁气体排入大气，在装置的运行中，为了防止积累催化剂，应该将洗涤液的一部分排出，进入到排出液的处理系统。排液处理系统能够将固体悬浮颗粒和排液化学需氧量在排液中的含量有效地减少，还能够将固体悬浮颗粒物的水分除掉。EDVR湿法洗涤工艺既成熟又可靠，已广泛应用在世界各国[3]。

3 烟气脱硝技术

烟气脱硝有两种方式，其一，利用氧化剂把烟气中的氮氧化物（NOX）氧化为能够用水吸收而成的酸类物质，再通过碱进行中和的方法；其二，燃烧完燃料以后，利用还原剂能够将烟气中的氮氧化物（NOX）还原成氮气的一种技术。在对烟气催化裂化的脱硝中，选择性催化还原的脱硝技术应用的比较多，Lo-TOxTM臭氧氧化技术是最具代表性的烟气脱硝技术。

3.1 选择性催化还原法（SCR）的脱硝技术

SCR法就是借助催化剂的作用，利用尿素或者NH3等还原剂，与烟气中氮氧化物（NOX）进行反应，将氮气和水生成。在SCR系统中，通常包括空气和氨的混和系统、按储存系统、反应器系统、氨喷入的系统和监测控制的系统等，选择性催化还原系统的高温反应器中，多数是在省煤器与余热锅炉蒸发段之间进行安装，这个区间烟气的温度与选择性催化还原系统脱硝的还原反应正好相适合，氨在选择性催化还原系统反应器与蒸发段之间烟道内适当的位置进行喷射，烟气与氨混合以后，与氮氧化物（NOX）在反应器内进行反应。

3.2 LoTOxTM臭氧氧化技术

该方法就是烟气还没有进入到烟气洗涤塔以前，先将臭氧注入到烟气中，氮氧化物（NOX）不可溶，将其氧化成N2O5，易溶于水，N2O5在脱氧塔里易溶于水，并形成硝酸，与塔内碱性的物质进行反应而生成盐类，致使脱硝目的得以有效地实现。有效利用LoTOxTM臭氧氧化技术，对氮氧化物（NOX）的脱除率可以达到70%～90%，在氮氧化物和氮气及水的比例下，氮氧化物的脱除率比较高，在现场中臭氧发生器可以将臭氧直接生成。Lo-TOxTM臭氧氧化技术由于是低温处理技术，因此，在流程中无需合适的温度。在这个流程中，不需要使用氨，所以，在下游热转换的阶段，重硫酸铵和硫酸铵沉淀的现象也就避免了，但是，消耗碱将硝酸盐生成。

4 结语

综上所述，在设计催化装置脱硫脱硝及施工的过程中，多方面的指标应该综合进行考虑，将与脱硫脱硝的方案选出来，如此这样，不但能够产生一定的经济效益，而且，国家所规定的催化烟气的排放标准也能够达到。

[1]吕品,李学翔,王志强.催化裂化再生烟气脱硫脱硝装置运行效果分析[J].硫酸工业,2017,(05)：31-34.[2017-10-13].

[2]陶涛.催化裂化氨法烟气脱硫脱硝除尘装置腐蚀状况分析[J].山东化工,2015,44(23)：147-148+151.[2017-10-13].

[3]张杨,王瑞,彭国峰,王清和.湿法烟气脱硫脱硝技术在催化裂化装置中的应用[J].石化技术与应用,2015,33(03)：239-241.[2017-10-13].