董春明?張國(guó)甲

摘要：隨著我國(guó)加強(qiáng)對(duì)排放中的氨氣、粉塵、氯化氫排放的監(jiān)測(cè)，排放要求變得越來(lái)越嚴(yán)格。對(duì)某煉油催化劑廠環(huán)保設(shè)施的實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行的跟蹤調(diào)查顯示，該廠五個(gè)催化劑生產(chǎn)廠的外部粉塵和氨氣排放濃度超過(guò)了相關(guān)要求。本文探討了該廠催化劑生產(chǎn)裝置的廢氣凈化系統(tǒng)改造方案。

關(guān)鍵詞：煉油;催化劑;生產(chǎn)裝置;廢氣;凈化系統(tǒng)

中石化某煉油催化劑廠（以下簡(jiǎn)稱催化劑廠）是全國(guó)第一家生產(chǎn)煉油用催化裂化催化劑的廠家，也是國(guó)家煉油三大催化裂化催化劑生產(chǎn)基地之一，為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)提供了重要支撐。但是，由此引起的環(huán)境污染變得越來(lái)越嚴(yán)重。當(dāng)前，我國(guó)灰塵，氯化氫，氨氣排放的規(guī)定，各個(gè)精煉廠的廢氣排放要求越來(lái)越高。既要保證外部廢氣達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，要保證生產(chǎn)的連續(xù)運(yùn)行，給企業(yè)帶來(lái)利益，又要降低環(huán)保處理成本。因此，必須加快對(duì)廢氣凈化的研究和處理，為員工的工作和生活創(chuàng)造了一個(gè)舒適的環(huán)境，為社會(huì)樹(shù)立了環(huán)保榜樣。

一、改造之前的廢氣凈化處理流程

前催化劑廠各裝置廢氣處理均為末端處理，使用設(shè)備主要為布袋除塵器、旋風(fēng)分離器和濕捕塔。高、低溫焙燒尾氣和噴霧尾氣主要通過(guò)布袋除塵器的補(bǔ)集作用除去大量粉塵后直接排放大氣，而捕集的粉塵又可回收利用，節(jié)約成本;一、捕塔后，經(jīng)過(guò)噴嘴的噴淋作用，將大部分粉塵溶于水中回收利用氣體直接排放大氣;氣流尾氣經(jīng)旋風(fēng)分離器收集后，粉塵作為成二焙尾氣進(jìn)入濕，被水沖洗過(guò)的品回收，含有少量分成的氣體再經(jīng)過(guò)濕捕塔的捕集作用后排放大氣。

催化劑工廠中原有每個(gè)設(shè)備的廢氣處理都是末端處理，主要使用布袋除塵器、旋風(fēng)分離器和濕式捕集塔。通過(guò)布袋除塵器的補(bǔ)充作用去除大量粉塵后，將高低溫烤尾氣和噴霧尾氣排入大氣，回收的粉塵可以循環(huán)利用，節(jié)省了成本，將大部分粉塵溶解在水中，將氣體再循環(huán)并直接排放到大氣中。 在通過(guò)旋風(fēng)分離器收集氣流的尾氣后，灰塵進(jìn)入濕氣中作為第二次焙燒的尾氣，水洗產(chǎn)物被回收，少量的分離氣被濕氣捕集，塔架捕獲操作后，廢氣被排出。

二、所選凈化方案工藝原理

雙循環(huán)緩沖文丘里洗滌工藝技術(shù)的主要原理是基于影響理論。基本思路這是因?yàn)閼T性粒子會(huì)穿透兩個(gè)氣體或氣體，液體，粒子或液滴沿同軸流碰撞通過(guò)沖擊表面以相反的方向流動(dòng)，并做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。結(jié)果，粒子經(jīng)歷了非常高的相對(duì)速度，延長(zhǎng)了氣流中的停留時(shí)間。該方法對(duì)于加強(qiáng)傳熱和傳質(zhì)過(guò)程非常有效。這項(xiàng)工藝的關(guān)鍵是使用設(shè)計(jì)獨(dú)特的噴嘴和合理的設(shè)備。噴嘴噴出液體被均勻地照射。由于在上橫截面的不同位置處的自旋離心力不同，計(jì)數(shù)器從中間到外部是密封的。塔身噴水，液體在微觀水平旋轉(zhuǎn)，提高了表面更新能力。同時(shí)，它與氣體緊密接觸，在合理的設(shè)備中充分分散，乳化。并有效利用液相中的能量和氣相中的能量來(lái)創(chuàng)建動(dòng)態(tài)平衡泡沫區(qū)域。在泡沫區(qū)中，氣體分散在液體中。在泡沫區(qū)域的下游，液體分散在氣體中，在泡沫區(qū)內(nèi)，由于與液體顆粒和氣體重新結(jié)合以實(shí)現(xiàn)氣體凈化處理，因此需要完成多項(xiàng)任務(wù)這些任務(wù)可以同時(shí)完成，從而達(dá)到節(jié)能的目的，可以高效地達(dá)到除塵的目的。

在冷卻塔中，氣體在冷卻塔中被洗滌水飽和，大部分顆粒被沖洗掉。有時(shí)，一些亞細(xì)顆粒會(huì)進(jìn)入集成塔，然后進(jìn)入管狀文丘里管。文丘里除塵原理是在收縮管和喉嚨中，灰塵顆粒與液滴或灰塵顆粒之間會(huì)發(fā)生劇烈碰撞和結(jié)塊。在擴(kuò)散管中，空氣速度的降低和壓力的升高會(huì)導(dǎo)致作為凝結(jié)核的灰塵顆粒凝結(jié)。出生更快。凝結(jié)成較大粒徑的多塵液滴，很容易被其他低能洗滌塔或除霧器捕集放下濕式靜電除塵器將電場(chǎng)與含塵氣體結(jié)合，利用電場(chǎng)使塵埃離子化，并需要根據(jù)指定的電場(chǎng)板收集帶電部分，以達(dá)到除塵和除霧效果。

三、改造后的凈化方案工藝流程

廢氣處理改造采用雙循環(huán)湍流文丘里洗滌技術(shù)。

（一）除塵，冷卻和預(yù)洗系統(tǒng)（第一循環(huán)系統(tǒng)）：催化劑生產(chǎn)單元的廢氣從上到下垂直進(jìn)入綜合塔的湍流除塵和冷卻部分，并在其中進(jìn)行湍流洗滌至清除灰塵并冷卻。到飽和狀態(tài)，煙氣中的大多數(shù)顆粒物和其他酸性氣體被吸收并進(jìn)入集成塔的液體存儲(chǔ)區(qū)域。

（二）管狀文丘里洗滌器系統(tǒng)（第二循環(huán)系統(tǒng)）：預(yù)洗滌和除塵后的廢氣進(jìn)入綜合塔，進(jìn)入氣體分配器，通過(guò)分配器進(jìn)入管狀文丘里洗滌器區(qū)域，煙氣通過(guò)通過(guò)分配器，較細(xì)的灰塵被濃縮并過(guò)濾，細(xì)小顆粒積聚，不產(chǎn)生霧，不結(jié)垢，并且壓力降低，并且可以自行清潔。除霧器除去霧氣后，凈煙氣通過(guò)上煙囪（約40米高）排入大氣。

（三）洗滌水供應(yīng)系統(tǒng)：根據(jù)每個(gè)設(shè)備的特點(diǎn)，該過(guò)程實(shí)現(xiàn)了洗滌水的級(jí)聯(lián)利用，有效降低了設(shè)備的用水量。微球裝置的濾餅洗滌水用作三套分子篩裝置的除塵和洗滌補(bǔ)充水。洗滌水與廢氣接觸，以除去廢氣中的灰塵和氨。洗滌分子篩裝置的廢氣，然后將外部排水用作分子篩裝置的濾餅洗滌水，從而實(shí)現(xiàn)廢水的級(jí)聯(lián)利用。對(duì)分子篩裝置的濾餅洗滌水進(jìn)行高氨氮裝置的脫氨處理后，再用作微球裝置的洗滌水，從而實(shí)現(xiàn)廢水的綜合利用。每套分子篩的第一焙燒和第二焙燒尾氣被送入急冷塔進(jìn)行冷卻，洗滌和用引風(fēng)機(jī)進(jìn)行除塵后，它們一起進(jìn)入除塵綜合塔，并通過(guò)上煙囪排出。除霧器去除了霧氣。來(lái)自工廠的酸管道和兩套微球裝置濾布洗滌水被泵入每套分子篩綜合塔中，以循環(huán)并除去尾氣中的堿性介質(zhì)（主要是NH3）。

兩組微球裝置的尾氣為三股。噴霧尾氣由引風(fēng)機(jī)送入單獨(dú)的淬火塔，而焙燒尾氣和氣流尾氣由每個(gè)引風(fēng)機(jī)送入共同的淬火塔。冷卻，洗滌和除塵后，它們結(jié)合在一起進(jìn)入集成塔，通過(guò)除霧器去除霧氣，然后通過(guò)上煙囪將其排出。來(lái)自高氨氮裝置的洗滌水被送至第二個(gè)微型裝置的綜合塔，以循環(huán)除去尾氣中的酸性介質(zhì)（主要是HCl）和灰塵。同時(shí)，將綜合塔底部的部分泥漿送至板框式過(guò)濾器，壓濾后的夜晚。濾餅由輸送泵送至全白土裝置中，進(jìn)行過(guò)濾。通過(guò)打漿泵用于第二微器件的膠凝過(guò)程。

全白粘土廠的廢氣由五股煙絲組成，每股廢氣通過(guò)每個(gè)引風(fēng)機(jī)送入相應(yīng)的淬火塔。第一和第二焙燒廢氣和氣流廢氣共用一個(gè)淬火塔，高溫焙燒廢氣和低溫焙燒廢氣共用一組淬火塔。一套獨(dú)立的冷卻塔和噴霧廢氣。經(jīng)過(guò)上述冷卻塔冷卻，洗滌和除塵后，一起進(jìn)入綜合除塵塔，經(jīng)除霧器除霧后通過(guò)上煙囪排出。除塵和洗滌補(bǔ)充水主要來(lái)自兩組微球裝置的集水箱，洗滌后的泥漿送入廠內(nèi)的污水處理廠進(jìn)行處理。

最終的工藝流程如下：

首先，來(lái)自催化劑生產(chǎn)單元的廢氣從上到下垂直進(jìn)入一體化塔的湍流除塵淬火段，廢氣被冷卻至飽和狀態(tài)，煙道中的大部分顆粒物和其他酸性氣體 氣體被吸收;

其次，經(jīng)過(guò)預(yù)清洗和除塵的廢氣進(jìn)入集成塔，進(jìn)入氣體分配器，并通過(guò)分配器進(jìn)入管狀文丘里洗滌區(qū)。 煙氣通過(guò)分配器，較細(xì)的灰塵被濃縮并過(guò)濾，細(xì)小顆粒積聚。

最后，由集成塔式除霧器去除的霧氣之后的廢氣進(jìn)入濕式靜電除塵器，以進(jìn)行進(jìn)一步凈化。 粉塵含量小于10mg / Nm3，氯化氫和氨氣排放符合指標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，改造后的廢棄凈化工藝方案在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的效果。是技術(shù)上可行的空氣污染預(yù)防和環(huán)境保護(hù)方案，具有良好環(huán)境保護(hù)效益。改造后，該廠催化劑生產(chǎn)裝置的所有廢氣排放均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，這表明所選擇的濕式雙循環(huán)湍流文丘里管和濕式靜電收集器的組合技術(shù)符合預(yù)期。

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作者簡(jiǎn)介：

董春明（1983—），性別：男，籍貫：吉林磐石，學(xué)歷：碩士，單位：大慶化工研究中心，職稱：中級(jí)工程師，主要研究方向：石油煉制、煉油催化劑研發(fā)。

作者單位：中國(guó)石油天然氣股份有限公司大慶化工研究中心