炼油催化剂生产装置废气净化系统改造研究

董春明 张国甲

摘要：随着我国加强对排放中的氨气、粉尘、氯化氫排放的监测，排放要求变得越来越严格。对某炼油催化剂厂环保设施的实际运行状况进行的跟踪调查显示，该厂五个催化剂生产厂的外部粉尘和氨气排放浓度超过了相关要求。本文探讨了该厂催化剂生产装置的废气净化系统改造方案。

关键词：炼油;催化剂;生产装置;废气;净化系统

中石化某炼油催化剂厂（以下简称催化剂厂）是全国第一家生产炼油用催化裂化催化剂的厂家，也是国家炼油三大催化裂化催化剂生产基地之一，为经济增长提供了重要支撑。但是，由此引起的环境污染变得越来越严重。当前，我国灰尘，氯化氢，氨气排放的规定，各个精炼厂的废气排放要求越来越高。既要保证外部废气达到标准，要保证生产的连续运行，给企业带来利益，又要降低环保处理成本。因此，必须加快对废气净化的研究和处理，为员工的工作和生活创造了一个舒适的环境，为社会树立了环保榜样。

一、改造之前的废气净化处理流程

前催化剂厂各装置废气处理均为末端处理，使用设备主要为布袋除尘器、旋风分离器和湿捕塔。高、低温焙烧尾气和喷雾尾气主要通过布袋除尘器的补集作用除去大量粉尘后直接排放大气，而捕集的粉尘又可回收利用，节约成本;一、捕塔后，经过喷嘴的喷淋作用，将大部分粉尘溶于水中回收利用气体直接排放大气;气流尾气经旋风分离器收集后，粉尘作为成二焙尾气进入湿，被水冲洗过的品回收，含有少量分成的气体再经过湿捕塔的捕集作用后排放大气。

催化剂工厂中原有每个设备的废气处理都是末端处理，主要使用布袋除尘器、旋风分离器和湿式捕集塔。通过布袋除尘器的补充作用去除大量粉尘后，将高低温烤尾气和喷雾尾气排入大气，回收的粉尘可以循环利用，节省了成本，将大部分粉尘溶解在水中，将气体再循环并直接排放到大气中。 在通过旋风分离器收集气流的尾气后，灰尘进入湿气中作为第二次焙烧的尾气，水洗产物被回收，少量的分离气被湿气捕集，塔架捕获操作后，废气被排出。

二、所选净化方案工艺原理

双循环缓冲文丘里洗涤工艺技术的主要原理是基于影响理论。基本思路这是因为惯性粒子会穿透两个气体或气体，液体，粒子或液滴沿同轴流碰撞通过冲击表面以相反的方向流动，并做往复运动。结果，粒子经历了非常高的相对速度，延长了气流中的停留时间。该方法对于加强传热和传质过程非常有效。这项工艺的关键是使用设计独特的喷嘴和合理的设备。喷嘴喷出液体被均匀地照射。由于在上横截面的不同位置处的自旋离心力不同，计数器从中间到外部是密封的。塔身喷水，液体在微观水平旋转，提高了表面更新能力。同时，它与气体紧密接触，在合理的设备中充分分散，乳化。并有效利用液相中的能量和气相中的能量来创建动态平衡泡沫区域。在泡沫区中，气体分散在液体中。在泡沫区域的下游，液体分散在气体中，在泡沫区内，由于与液体颗粒和气体重新结合以实现气体净化处理，因此需要完成多项任务这些任务可以同时完成，从而达到节能的目的，可以高效地达到除尘的目的。

在冷却塔中，气体在冷却塔中被洗涤水饱和，大部分颗粒被冲洗掉。有时，一些亚细颗粒会进入集成塔，然后进入管状文丘里管。文丘里除尘原理是在收缩管和喉咙中，灰尘颗粒与液滴或灰尘颗粒之间会发生剧烈碰撞和结块。在扩散管中，空气速度的降低和压力的升高会导致作为凝结核的灰尘颗粒凝结。出生更快。凝结成较大粒径的多尘液滴，很容易被其他低能洗涤塔或除雾器捕集放下湿式静电除尘器将电场与含尘气体结合，利用电场使尘埃离子化，并需要根据指定的电场板收集带电部分，以达到除尘和除雾效果。

三、改造后的净化方案工艺流程

废气处理改造采用双循环湍流文丘里洗涤技术。

（一）除尘，冷却和预洗系统（第一循环系统）：催化剂生产单元的废气从上到下垂直进入综合塔的湍流除尘和冷却部分，并在其中进行湍流洗涤至清除灰尘并冷却。到饱和状态，烟气中的大多数颗粒物和其他酸性气体被吸收并进入集成塔的液体存储区域。

（二）管状文丘里洗涤器系统（第二循环系统）：预洗涤和除尘后的废气进入综合塔，进入气体分配器，通过分配器进入管状文丘里洗涤器区域，烟气通过通过分配器，较细的灰尘被浓缩并过滤，细小颗粒积聚，不产生雾，不结垢，并且压力降低，并且可以自行清洁。除雾器除去雾气后，净烟气通过上烟囱（约40米高）排入大气。

（三）洗涤水供应系统：根据每个设备的特点，该过程实现了洗涤水的级联利用，有效降低了设备的用水量。微球装置的滤饼洗涤水用作三套分子筛装置的除尘和洗涤补充水。洗涤水与废气接触，以除去废气中的灰尘和氨。洗涤分子筛装置的废气，然后将外部排水用作分子筛装置的滤饼洗涤水，从而实现废水的级联利用。对分子筛装置的滤饼洗涤水进行高氨氮装置的脱氨处理后，再用作微球装置的洗涤水，从而实现废水的综合利用。每套分子筛的第一焙烧和第二焙烧尾气被送入急冷塔进行冷却，洗涤和用引风机进行除尘后，它们一起进入除尘综合塔，并通过上烟囱排出。除雾器去除了雾气。来自工厂的酸管道和两套微球装置滤布洗涤水被泵入每套分子筛综合塔中，以循环并除去尾气中的碱性介质（主要是NH3）。

两组微球装置的尾气为三股。喷雾尾气由引风机送入单独的淬火塔，而焙烧尾气和气流尾气由每个引风机送入共同的淬火塔。冷却，洗涤和除尘后，它们结合在一起进入集成塔，通过除雾器去除雾气，然后通过上烟囱将其排出。来自高氨氮装置的洗涤水被送至第二个微型装置的综合塔，以循环除去尾气中的酸性介质（主要是HCl）和灰尘。同时，将综合塔底部的部分泥浆送至板框式过滤器，压滤后的夜晚。滤饼由输送泵送至全白土装置中，进行过滤。通过打浆泵用于第二微器件的胶凝过程。

全白粘土厂的废气由五股烟丝组成，每股废气通过每个引风机送入相应的淬火塔。第一和第二焙烧废气和气流废气共用一个淬火塔，高温焙烧废气和低温焙烧废气共用一组淬火塔。一套独立的冷却塔和喷雾废气。经过上述冷却塔冷却，洗涤和除尘后，一起进入综合除尘塔，经除雾器除雾后通过上烟囱排出。除尘和洗涤补充水主要来自两组微球装置的集水箱，洗涤后的泥浆送入厂内的污水处理厂进行处理。

最终的工艺流程如下：

首先，来自催化剂生产单元的废气从上到下垂直进入一体化塔的湍流除尘淬火段，废气被冷却至饱和状态，烟道中的大部分颗粒物和其他酸性气体 气体被吸收;

其次，经过预清洗和除尘的废气进入集成塔，进入气体分配器，并通过分配器进入管状文丘里洗涤区。 烟气通过分配器，较细的灰尘被浓缩并过滤，细小颗粒积聚。

最后，由集成塔式除雾器去除的雾气之后的废气进入湿式静电除尘器，以进行进一步净化。 粉尘含量小于10mg / Nm3，氯化氢和氨气排放符合指标排放标准。

结语

综上所述，改造后的废弃净化工艺方案在实际应用中取得了良好的效果。是技术上可行的空气污染预防和环境保护方案，具有良好环境保护效益。改造后，该厂催化剂生产装置的所有废气排放均达到标准，这表明所选择的湿式双循环湍流文丘里管和湿式静电收集器的组合技术符合预期。

参考文献：

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作者简介：

董春明（1983—），性别：男，籍贯：吉林磐石，学历：硕士，单位：大庆化工研究中心，职称：中级工程师，主要研究方向：石油炼制、炼油催化剂研发。

作者单位：中国石油天然气股份有限公司大庆化工研究中心