论催化再生烟气脱硫系统浆液结块的解决方法

关键词： 颗粒物

1 概况

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 装置概况及工艺流程简介

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Na OH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p H值通过Na OH注入量来控制, 最佳p H值在7.0-7.2。

废水处理的主要反应为:

3 烟气脱硫堵塞现场情况及分析

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。

4 结块现象及危害

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 应对措施

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。

6 结语

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。

摘要：中国石油天然气股份有限公司锦西石化分公司催化裂化装置自2013年投用后能将将烟气中的SO2浓度降低到规定要求, 但是运行11个月之后, 发现烟气脱硫洗涤塔塔底浆液出现大量结块现象, 堵塞浆液循环泵, 对烟气脱硫长周期运行照成影响。

关键词：烟气脱硫,结垢,催化剂粉尘

参考文献

[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.