“CO+SCR”技术在ABS装置尾气处理的应用

朱丹

摘 要：ABS装置的排放废气主要是有机烃，丙烯腈和丁二烯，丙烯腈的排放限制为0.5mg/m3;丁二烯的排放限制为1mg/m3，指标非常苛刻，而且丙烯腈氧化处理会生成二次污染物NOx，因此尾气处理还需要同时考虑脱销。CO和RCO是氧化法处理含有基烃废气的主要技术，SCR和SNCR是处理含有NOx的尾气处理工艺，通过以上技术说明及技术组合对比分析，得出“CO+SCR”技术。

关键词：CO;SCR;ABS装置尾气

1 概述

2015国家发布了新的环保排放标准《合成树脂工业污染物排放标准》（GB31572-2015），要求企业自2017年7月1日起执行新排放标准。目前ABS的尾气处理工艺达不到新标准的要求，因此需要对装置的尾气进行处理。

尾气来源分别为ABS装置模头尾气（35600Nm3/h）及凝聚尾气（5000Nm3/h）、SAN装置模头尾气（10800Nm3/h）、SAN树脂装置模头尾气（15000Nm3/h）、苯乙烯装置罐区（50Nm3/h）和苯乙烯装置装车栈桥（150Nm3/h）。

2 工艺介绍及选择

2.1VOCs尾气处理技术概况[1-2]

目前世界上处理有机废气主要有冷凝法、吸收法、直接氧化法、催化氧化法和生物净化法等。其中，国内外处理含氢、含苯的废气最有效的方法为氧化法，氧化法分为直接氧化法（TO）和催化氧化法（CO），通过直接氧化或催化氧化将尾气中所含有机物充分燃烧，使排放出的尾气达标。

2.1.1 直接氧化法（TO）技术特点

直接氧化法（TO）：TO原理是把有机废气加热到820℃以上，使废气中的VOCs氧化分解成二氧化碳和水。

蓄热式氧化法（RTO）：氧化产生的高温气体流经特制的陶瓷蓄热体，使陶瓷体升温而“蓄热”，此“蓄热”用于预热后续进入的有机废气，从而节省废气升温的燃料消耗。

2.1.2 催化氧化法（CO）技术特点

催化氧化（CO）：利用催化剂使有机废气中的VOCs在更低的温度（300℃～450℃）下氧化分解的方法。

蓄热式催化氧化（RCO）：结合了催化氧化装置的低工作温度和蓄热式氧化装置（RTO）的再生特性。最大限度的降低了设备的运行温度和成本。

由于通过催化剂的催化作用降低废气中有机物，其反应温度在350℃～450℃，需要的热量不多。催化氧化法需定期更换催化剂，进口催化剂寿命约为3～5年。

2.2NOx处理工艺技术[3]

2.2.1 选择性催化还原烟气脱硝（SCR）

SCR技术是向催化剂上游的烟气中喷入氨气或其它合适的还原剂，利用催化剂将烟气中的NOx还原成无害的N2和H2O，反应温度一般在300～450℃间。使用液态无水氨或氨水（氨的水溶液），首先使氨蒸发，然后氨和稀释空气或烟气混合，最后利用喷氨格栅将其喷入SCR反应器上游的烟气中。

在SCR反应器内，NO通过以下反应被还原：

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O

6NO+4NH3→5N2+6H2O

2.2.2 选择性非催化还原烟氣脱硝（SNCR）

该技术是用氨、尿素等还原剂喷入炉内与NOx进行选择性反应，不用催化剂，但必须在高温区加入还原剂。还原剂喷入炉膛温度为850～1150℃的区域，该还原剂（如尿素）迅速热分解成NH3并与烟气中的NOX进行反应生成N2和H2O，该方法是以炉膛或尾部烟道为反应器。NH3或尿素还原NOX的主要反应为：

4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O

还原剂的反应高效温度范围称为温度窗。最佳温度区一般为 850～1100℃。当反应温度过高时，由于氨的分解会使NOx还原率降低，另一方面，反应温度过低时，氨的逃逸增加，也会使NOx还原率降低。

NH3是高挥发性和有毒物质，氨的逃逸会造成新的环境污染。

引起SNCR系统氨逃逸的主要原因是还原剂与烟气混合不均匀，可能造成喷入的还原剂过量，或反应不彻底。

2.3技术方案比选

直接氧化和催化氧化方法在国内外处理尾气方面都得到了充分的应用，技术成熟可靠。下面对直接氧化和催化氧化种尾气处理技术从工艺特点、主要技术经济指标等方面对比分析，以选择适合ABS装置尾气治理的最佳方案。

随着国产催化剂的日趋成熟，催化剂的成本也会大大降低，运行成本较低，这两种方案各有优缺点，都可以满足要求，且投资相当，但RCO/CO技术风险更低推荐采用“RCO/CO+SCR”尾气处理技术。

从上表1可以看出“RCO+SCR”的余热利用率更高，但动作部件较多故障率会更高，“CO+SCR”回收热量采用板，换热利用率较低，占地也会较大，但操作简单，如果尾气过滤器设置合理设备的维护工作会相对很小，两种技术各有优势，但采用“CO+SCR”技术的风险相对较小。

3结论

通过以上论证对比及说明可以得出“CO+ SCR”技术可以很好的处理ABS装置的排放尾气，使其达到最新环保标准要求。

参考文献：

[1]吴悦，曾向东，金海花，林大泉.石油学报（石油加工），2016（06）.

[2]陆震维.有机废气的净化技术[M].化学工业出版社，2011.

[3]火电厂烟气脱硝技术导则，中华人民共和国电力行业标准，国家能源局，DL/T296-2011[S].