尾气治理技术在FCC催化剂厂的应用

2022-09-11

随着我国大气污染状况的加剧, 国内环境保护政策和大气污染物排放标准变得日趋严格。对于FCC催化剂行业, 其尾气中含有大量的颗粒物及氯化氢、氨等污染物, 如不采取有效的措施对其进行治理, 将对周边环境造成污染。

一、尾气治理技术

1. 旋风除尘技术

旋风除尘技术是一种常见的除尘措施, 它具有结构简单, 体积较小, 不需特殊的附属设备, 造价较低、阻力中等, 器内无运动部件, 操作维修方便等优点。旋风除尘技术一般用于捕集5-15微米以上的干燥颗粒, 近年来通过技术改进, 其除尘效率可达95%以上, 但其缺点在于对微粒小于5微米的细小颗粒捕集效率不高。

2. 布袋除尘技术

布袋除尘技术是利用纤维状编织物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的。它的突出优点是除尘效率高并且非常稳定, 不受颗粒物特性的影响, 目前国内袋式除尘技术的排放浓度可以达到30mg/Nm3以下。

3. 文丘里喷淋洗涤除尘技术

文丘里喷淋洗涤技术主要利用两级喷淋对含尘气体进行捕集。含尘气体首先进入急冷塔内, 与雾化后的除尘水并流接触后进入吸收塔下部。过程中除尘水吸收了含尘气体的热量及携带的污染物, 捕集颗粒物。进入吸收塔后, 含尘气体与塔顶向下喷淋的除尘水逆流接触, 其中的颗粒物及污染物再一次被捕集吸收, 并降低温度。处理后的气体由吸收塔顶部排空, 被捕集的颗粒物和污染物随外排水一起从吸收塔底部排出。

文丘里喷淋洗涤技术具有设备投资少、除尘效率高的特点, 适用于对高温烟气及颗粒物粒径为0.1~20微米的粉尘的捕集, 但处理过程中耗水量较大, 且排水需经处理达标后才能排放。

4. 湍冲型文丘里洗涤技术

湍冲型文丘里洗涤技术主要利用双循环除尘工艺, 第一级循环采用湍冲逆喷技术将含尘气体中的大颗粒及高浓度粉尘进行洗涤。第二级循环采用列式文丘里和喷淋洗涤, 进一步减少了含尘气体中的超细粉尘。在两级循环除尘后再利用填料洗涤的方式对含尘气体中的尘粒进行捕集。

湍冲型文丘里洗涤技术在文丘里喷淋洗涤技术的基础上, 增强了含尘气体与洗涤液的接触程度, 提高了除尘效率和对污染物的吸收率, 且可大量使用回收水, 技术水平有了明显的提高。

二、尾气治理技术的应用

由于FCC催化剂自身为介于0~100微米的颗粒物, 在生产过程中外排尾气含尘量大, 同时尾气中还伴有氯化氢、氨等污染物, 处理难度较高。各种除尘技术在具有其自身优势的同时, 对特定污染物也有一定的局限性。因此, 在FCC催化剂装置尾气处理技术的选用时, 并非单一的使用一种技术对尾气进行处理, 而是针对不同生产阶段排放尾气的特性, 采用多种处理技术相结合的方法, 对其尾气进行处理。

通过各种除尘技术在FCC催化剂装置尾气治理中的应用, 发现目前采用的各种措施尚不完善, 还需要不断改进或采用新技术才能达到日趋严格的环保要求。

湍冲型文丘里洗涤技术是由中国石化宁波技术研究院与浙江双屿实业公司有限公司自主研发的新型烟气洗涤技术, 相比文丘里喷淋洗涤技术, 它增强了洗涤器内气液两相的接触程度, 具有更高的吸附、吸收效率, 目前该技术已在中石化所属FCC催化剂厂中得到了广泛应用。

三、思考与建议

目前FCC催化剂装置尾气治理技术发展还不完善, 由于使用的技术多数是从冶炼、锅炉等行业衍化而来, 不能完全满足FCC催化剂尾气特性。从FCC催化剂装置尾气治理技术发展的趋势来看, 亟需开发设计满足其特点的高效、低成本、占地面积少的新型FCC催化剂装置专有尾气治理技术。

对已经在FCC催化剂装置使用的尾气治理技术, 由于其自身的局限性, 要使其取得成功, 就需在以下几个方面进行进一步的改善:

1. 多种除尘技术串联使用, 对于治理难度较大的尾气可以采用三级串联甚至多级串联。

2. 对单一技术, 提高其除尘器制造材料的耐高温、耐腐蚀、耐磨损等性能。

3. 优化除尘器内部结构, 改善气液两项接触, 提高对粉尘及污染物的吸附、吸收效率。

4. 对于湿法除尘技术要充分考虑外排水的回用, 减少装置的水耗。

摘要:从国内FCC催化剂厂尾气治理技术采用的种类, 介绍了每项主流技术特点和优劣性。根据各技术的实际应用情况, 提出了对现有除尘技术改进和开发针对FCC催化剂尾气特点的新型除尘技术的建议。

关键词:FCC催化剂装置,尾气治理,主流技术

参考文献

[1] 陈隆枢.袋式除尘技术的应用及发展[j].中国环保产业, 2009 (11) .

[2] 张学灵, 张程.催化剂喷雾干燥尾气治理技术[j].第十二届催化裂化催化剂制备行业设备技术论文汇编, 2013:117-122.

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