EDV 濕法洗滌技術(shù)在催化裂化裝置上的應(yīng)用

周雪梅，蓋國(guó)雙，徐品德，石 岱

(中國(guó)石油吉林石化公司 煉油廠，吉林 吉林132022)

吉林石化公司煉油廠Ⅲ催化裝置由洛陽(yáng)石化工程公司承擔(dān)主體設(shè)計(jì)，2010年建成投產(chǎn)。裝置規(guī)模為140萬(wàn)t/a，開(kāi)工時(shí)數(shù)為8 400 h/a。

裝置設(shè)計(jì)原料是以大慶原油混合部分俄羅斯油的直餾蠟油并摻煉50%大慶減壓渣油作為裝置進(jìn)料。產(chǎn)品為汽油、柴油、液態(tài)烴、油漿，副產(chǎn)品為干氣。

裝置包括反應(yīng)-再生、分餾部分、吸收穩(wěn)定部分、氣壓機(jī)部分、主風(fēng)機(jī)組部分、產(chǎn)汽系統(tǒng)和余熱鍋爐等部分組成。該裝置反應(yīng)技術(shù)采用石油化工科學(xué)研究院(RIPP)開(kāi)發(fā)的多產(chǎn)異構(gòu)烷烴的工藝技術(shù)(MIP-CGP)，生產(chǎn)高辛烷值清潔汽油組分，同時(shí)多產(chǎn)丙烯;再生部分采用LPEC的專利技術(shù)快速床＋湍流床煙氣串聯(lián)完全再生技術(shù)。余熱鍋爐本體部分由中船重工七一一所設(shè)計(jì)，該部分主要由余熱鍋爐及配套輔機(jī)組成，通過(guò)余鍋過(guò)熱段、省煤段回收再生煙氣的顯熱以及裝置的其它余熱產(chǎn)生中壓飽和蒸汽，并預(yù)熱產(chǎn)汽系統(tǒng)汽包給水。

1 催化裝置存在的問(wèn)題

吉林石化Ⅲ催化裝置加工混合原油的減渣、蠟油和大慶原油的常渣，原料中w(硫)＝0.55%，煙氣中各種污染物的排放量數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 改造前煙氣中污染物數(shù)據(jù)

從表1可以看出，目前吉林石化Ⅲ催化裝置排放煙氣中顆粒物和ρ(SO2)均不能滿足將要實(shí)施的《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，為保證裝置排放符合環(huán)保要求，催化煙氣有必要進(jìn)行脫硫脫顆粒物處理。

2 改造內(nèi)容

為了解決吉林石化Ⅲ催化裝置存在的煙氣中ρ(顆粒物)和ρ(SO2)不達(dá)標(biāo)問(wèn)題，采用了美國(guó)貝爾格(BELCO)公司開(kāi)發(fā)的EDV濕法洗滌技術(shù)，包括煙氣吸收洗滌單元(EDV)和洗滌液處理單元(PTU)，并于2014年10月建成投產(chǎn)[1-10]。

2.1 余熱鍋爐部分

裝置余熱鍋爐原設(shè)計(jì)余熱爐壓力為5 k Pa，增上煙氣脫硫后，余熱鍋爐煙氣出口背壓增加到5.5 k Pa，加上余熱鍋爐自身煙氣阻力2.5 k Pa，余熱鍋爐爐膛煙氣運(yùn)行壓力將達(dá)到8.0 kPa，超過(guò)原設(shè)計(jì)值，因此需要加固?？紤]到一定的裕量，余熱鍋爐加固后壓力按照10 k Pa設(shè)計(jì)[11]。

2.2 煙氣洗滌部分

新建洗滌塔、洗滌液處理單元及輔助系統(tǒng)。流程示意見(jiàn)圖1。

圖1 改造后煙氣流程圖

(1)煙氣吸收洗滌單元

煙氣自余熱鍋爐出來(lái)后經(jīng)水封罐進(jìn)入煙氣洗滌塔，煙氣正常量為200 000 m3/h，溫度約為220℃，壓力為4 k Pa。煙氣洗滌塔分為激冷區(qū)、吸收區(qū)、氣液分離器區(qū)以及煙囪等部分。

煙氣在洗滌塔激冷區(qū)降溫并飽和，脫除煙氣中大顆粒粉塵[12]。煙氣經(jīng)激冷區(qū)后上升到吸收區(qū)，吸收區(qū)設(shè)有多層噴嘴，循環(huán)洗滌液通過(guò)循環(huán)泵送入噴嘴進(jìn)行噴淋，噴淋液和煙氣在吸收區(qū)逆向接觸，充分混合，煙氣中的二氧化硫在此被吸收[13]。煙氣中微細(xì)顆粒和微細(xì)水珠在噴嘴上方的濾清模塊中清除。凈化后的煙氣上升進(jìn)入氣液分離區(qū)，此處設(shè)置了水珠分離器，將水珠從煙氣中清除，避免煙囪形成“飄雨”。最后，凈化后的煙氣通過(guò)洗滌塔上部的煙囪排入大氣。

為了保證該部平穩(wěn)運(yùn)行，設(shè)置了洗滌塔液位調(diào)節(jié)、洗滌塔漿液p H值調(diào)節(jié)，濾清模塊漿液p H值調(diào)節(jié)、洗滌塔排出漿液流量調(diào)節(jié)。

(2)洗滌液處理單元(PTU)

系統(tǒng)中主要包括澄清器、氧化罐和排液過(guò)濾器三個(gè)處理單元。

洗滌塔排出漿液進(jìn)入澄清器，同時(shí)將絮凝劑加入到澄清器，澄清液體在澄清器上部溢出，流入氧化罐，澄清液與氧化風(fēng)機(jī)提供的空氣通過(guò)攪拌器在混合區(qū)中進(jìn)行混合，完成氧化反應(yīng)，以降低出裝置污水中的COD[14]。為了保證最優(yōu)化的氧化條件，將堿液注入到氧化罐中以控制每個(gè)罐的p H值。經(jīng)氧化罐處理后的污水進(jìn)入到污水罐過(guò)濾，過(guò)濾后的污水送出裝置。澄清器底部的固體沉淀物，定期排至過(guò)濾箱，沉淀后的濾液流入濾液池，與氧化罐來(lái)的濾液和濾渣在濾液池中進(jìn)一步沉淀，濾液經(jīng)濾液池泵返回至澄清器中，固體廢渣外運(yùn)、堆埋[15]。

3 改造后運(yùn)行情況

改造后裝置運(yùn)行近兩年，運(yùn)行期間生產(chǎn)平穩(wěn)。為了考核改造后的脫硫脫顆粒物能力、新增能耗等方面能否達(dá)到設(shè)計(jì)水平，在裝置運(yùn)行平穩(wěn)后，于2014年11月進(jìn)行了標(biāo)定。

3.1 裝置規(guī)模

裝置標(biāo)定期間，受生產(chǎn)計(jì)劃安排限制，日加工負(fù)荷平均為4 000 t，負(fù)荷率為95%，滿足標(biāo)定要求。

3.2 改造效果

吉林石化140萬(wàn)t/a催化裝置標(biāo)定期間原料性質(zhì)穩(wěn)定，摻渣率控制在(32±1)%，運(yùn)行平穩(wěn)，標(biāo)定數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表2 改造后主要指標(biāo)數(shù)據(jù)

從表2可知，改造后，裝置煙氣排放指標(biāo)滿足環(huán)保要求，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

3.3 社會(huì)效益分析

該項(xiàng)目實(shí)施后，實(shí)現(xiàn)SO2減排700 t/a，煙塵減排50 t/a，煙氣排放指標(biāo)優(yōu)于《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求，改善了周邊環(huán)境空氣質(zhì)量，提高了城鎮(zhèn)環(huán)境質(zhì)量水平，具有顯著社會(huì)效益。

4 結(jié) 論

(1)吉林石化公司煉油廠Ⅲ催化裂化裝置采用EDV濕法洗滌技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了催化煙氣減排的目標(biāo)，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，符合環(huán)保要求。出口煙氣中ρ(SO2)≈6 mg/m3，ρ(顆粒物)≈24 mg/m3，優(yōu)于設(shè)計(jì)預(yù)期;

(2)采用EDV濕法洗滌技術(shù)對(duì)原裝置改造時(shí)，需要考慮系統(tǒng)壓降，對(duì)余熱鍋爐進(jìn)行加固改造;

(3)EDV濕法洗滌技術(shù)對(duì)主裝置運(yùn)行影響較小，可滿足裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行要求。

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