EDV6000 工艺在催化裂化装置再生烟气环保治理中的应用

2019-12-13李玉平

石油化工应用 2019年11期

关键词：吹灰絮凝剂吸收塔

王俊，李玉平，付强

（中国石油宁夏石化公司，宁夏银川 750026）

1 装置概述

1.1 洗涤塔部分

自催化裂化装置余热锅炉来的烟气进入急冷吸收塔K-1020 下部冷却吸收段。在冷却吸收段，上升的烟气与冷却水逆向接触，烟气温度由约260 ℃降至60 ℃，同时烟气中大部分的二氧化硫、三氧化硫和颗粒物被洗涤脱除[1]。

急冷吸收塔下部塔釜需注入20 %碱液，碱液的注入量由pH 分析仪控制，以期使塔釜内的液体保持中性（pH 在6.5～7.5）。塔釜内的液体由急冷水循环泵H-1073A/B/C 升压后，大部分返回冷却吸收段作为冷却水，少部分送至废液预处理部分。为维持塔内的液相平衡，急冷吸收塔中部滤清模块注入补水，并自动溢流至急冷吸收塔K-1020 下部。

为保证设备安全，急冷吸收塔下部设有紧急水入口。当塔内温度异常升高时，可大量注入紧急水。同时塔底设有溢流口，当塔釜内液位异常升高时，可自动溢流至紧急泄放池RP-1014。

冷却后的烟气自急冷吸收塔下部上升进入中部的滤清模块。滤清模块可除去烟气中残余的细微颗粒和硫酸酸雾，滤清模块的液体由滤清模块泵H-1074A/B循环使用。滤清模块后的烟气经由水珠分离器除去其中夹带的液滴后，经由塔顶部的烟囱高空排放[2，3]。

1.2 PTU 单元

自急冷水循环泵来的废液由絮凝剂加入设施H-1075A/B 向其中注入絮凝剂，在沉清池入口混合罐搅拌后废液进入澄清池LO-1020 内沉淀。澄清池底部被絮凝的块状物沉淀聚集到池底达到一定高度时，由底部的排放阀周期性排出到过滤箱LO-1023A/B。过滤箱过滤出的水排到滤液池RP-1015，并由滤液泵H-1071送回至澄清池LO-1020；过滤箱过滤出的废催化剂不定期送出装置外。

澄清池顶部的清液自流至RP-1011 经H-1076A/B 加压后进入氧化罐T-0702A/B/C，氧化罐底部由氧化风机LO-1021A/B 注入空气并加入少量20 %碱液，在氧化罐搅拌器M-1010A/B/C 的作用下，空气和碱液与废液充分接触。大量的曝气可以有效降低排液的COD；碱液的注入量由pH 分析仪控制，以保证出水呈中性。自氧化罐上部溢流出来的含盐废水自流至废液缓冲罐RP-1013，泵H-1077A/B 升压后送至排液罐RP-1012。含盐废水自排液罐RP-1012 抽出，由排液泵H-1072A/B 升压后经排液冷却器T-10401 冷却至40 ℃后送入污水处理厂。

装置于2018 年4 月中交，并于当年8 月一次开车成功。

2 装置运行情况

2.1 脱硫系统

开工初期洗涤塔出口烟气SO2质量浓度均值不大于30 mg/m3，颗粒物均值不大于25 mg/m3。后期装置负荷维持在100 %，排放及运行参数（见表1）。

2.2 PTU 系统

PTU 污水处理系统投用后，指标较好，分析数据（见表2）。

表1 装置初期烟气排放指标

表2 PTU 系统污水样

3 装置运行存在问题及解决方案

3.1 EDV 操作温度超标

EDV 正常操作温度58.5 ℃，联锁值70 ℃。开工后余热锅炉吹灰器风机存在问题一直未能投用，70 %负荷运行一个月后余热锅炉省煤器出口烟气温度从240 ℃逐渐升到290 ℃，超过设计指标260 ℃，EDV 操作温度到达64 ℃。考虑无烟机运行工况下余热锅炉入口温度上升130 ℃，EDV 存在超温情况，采取将省煤器入口除氧水温度从设计值177 ℃提高至200 ℃，省煤器出口烟气温度降至265 ℃，EDV 操作温度降至60 ℃。对余热锅炉吹灰器风机进行处理，后期吹灰器正常后，烟气温度保持250 ℃以下。

3.2 氧化罐分布器易堵塞

三个氧化罐投用后，均出现氧化风分布器堵塞，导致氧化风机出口压力超过设计最高1.05 kg/cm2，只能通过开出口放空阀控制压力。逐个切除氧化罐进行清理，清理投用后两周又发生堵塞。

主要原因：絮凝剂加注不及时，絮凝剂库存不足导致加注量低。泥车滤布滤水速度慢，澄清器废液排放速度慢，导致澄清器悬浮物高。H-1076A/B 出口流量达不到设计值20.6 m3/h，双泵运行最大流量仅18 m3/h。在高负荷运行情况下只能通过跨线将部分污水直接送至氧化罐。

采取措施：及时与PK 炼油厂1000 单元主管沟通，确保絮凝剂按时加注，提前备絮凝剂库存。采取两泥车同时使用，加快更换频次；同时建议更换泥车滤布。高负荷使用双泵运行，尽量减少污水直接进入氧化罐。及时切除并清理堵塞氧化罐及分布器。

3.3 外排水泵外送量不够

外排水泵不能达到设计指标22 m3/h，仅仅能维持12 m3/h。经现场检查泵入口管线设计DN40，出口管线设计DN80。将泵出入口管线更换后，泵出口流量能达到20 m3/h。

3.4 滤液泵扬程不够

滤液泵扬程设计为13.1 m，而注入点高度为12.3 m，开工前期测试时，泵出口流量仅50 kg/HR 不能达到设计值83 kg/HR。通过沟通，重新设计并更换扬程为14.6 m 的新泵。

4 遗留问题及改进方法

4.1 滤箱滤布过滤效果不好

废液处理系统原设计采用滤箱沉降法，含催化剂废液定期排入滤箱中自然沉降，箱内安装滤布过滤废液，粉尘留在箱内形成泥饼，含盐废水从两侧底部的排液口排出达到脱水的目的。实际使用中未采用BELCO公司滤布，选用其他滤布代替，自然沉降速度慢不能达到设计要求，且存在水尘分离不彻底，滤液池粉尘量大，对滤液泵运行带来风险；且定期清理滤液池增加人工工作量。且滤箱体积大、质量大，运输不方便。

建议使用BELCO 公司滤布，或考虑其他机械处理方法。

4.2 排烟的烟羽现象

装置开工后，外排烟气在阳光下呈现蓝色或黄色的烟带。主要是烟气中SO3进入洗涤塔迅速被冷却至露点温度以下，大大高于烟气中SO3气体或硫酸蒸汽被吸收所需要的温度条件，且这种冷却速度比SO3气体或硫酸蒸汽被吸收液吸收的速度快的多，其中0.5 μm～3 μm 的硫酸液滴会形成硫酸气溶胶和硫酸雾，导致蓝色或黄色烟羽出现。

EDV6000 系统对SO3具有一定的脱出效率。实际观察发现在投用滤清模块下喷嘴前后，烟气中的烟羽有明显缩短，但并不能完全消除。

PK 炼油厂余热锅炉吹灰系统采用风机反吹作为吹灰器密封，1 500 m3/h 风进入余热锅炉，特别在余热锅炉过热段500 ℃～729 ℃区间里，SO2进一步氧化成SO3，加剧烟气中烟羽的形成，建议更换余热锅炉吹灰系统密封形式，将反吹风更换成机械密封能缓解烟羽的形成。

同时使用硫转移剂或三效助剂，更换CO 助燃剂，控制再生烟气中硫氧化物质量浓度有助于缓解烟羽的形成。