[发明专利]一种FCC尾气氨法脱硝脱硫除尘的方法及装置

说明书

本发明公开了一种FCC尾气氨法脱硝脱硫除尘的装置和方法，装置包括一级余热回收系统、脱硝系统、除尘脱硫系统、尾气排放系统和硫酸铵后处理系统；除尘脱硫系统包括分开设置的一除尘塔和一吸收塔，吸收塔的塔顶、塔底分别与尾气排放系统和硫酸铵后处理系统相连；吸收塔从底部往顶部依次为氧化段、吸收段和细微颗粒物控制段。FCC尾气氨法脱硝脱硫除尘的方法采用上述装置进行。本发明的方法无废水排放，无任何二次污染，实现多种污染物的协同控制，资源化回收二氧化硫得到硫酸铵成品，可降低投资运行成本，能长周期稳定运行。

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种FCC尾气氨法脱硝脱硫除尘的方法及装置。

背景技术

SO₂、NO_x、粉尘是大气主要污染物，是雾霾的重要污染源，随着工业污染总量的不断增加、环境承受能力的限制，需要进一步提高排放标准，降低污染物排放浓度。FCC尾气具有微细粉尘含量大(0～10μm粒径的颗粒物占50％以上)，SO₂浓度较高(300～4500mg/m³)等特点；同时其粉尘浓度波动大，尤其是高温省煤器定期“吹灰”和事故工况，再生器跑剂时，粉尘浓度急剧增大；粉尘中除含有硅和铝等金属元素外，还含有镍和钒等重金属元素，影响副产品质量，影响硫的资源化利用。这些因素均增加了有效治理催化裂化再生烟气污染问题的难度。

继近年来电力、钢铁等行业更为严格的环保标准和政策密集出台后，2015年4月16日，国家环境保护部针对石油炼制工业发布了《石油炼制工业污染物排放标准》(GB31570～2015)，该标准对催化裂化再生烟气(FCC尾气)主要污染物的排放提出了更为严格的要求，其中NO_x、SO₂、颗粒物的特别排放限值提高到100mg/m³、50mg/m³和30mg/m³。因此，催化裂化再生烟气的脱硝、脱硫、除尘治理任务异常艰巨，开发研究更有效的深度脱硝脱硫除尘工艺，并实现硫资源化的工艺和技术来满足更为严格的环保要求势在必行。

目前，我国催化裂化再生烟气除尘脱硫治理，主要依靠采用国外的湿法洗涤技术，其投资成本、运行维护费用高、系统建设周期长。同时，这些技术方法也存在如耗碱液量大、废水量大等问题。现有的主流钠法工艺为抛弃法工艺，不需将脱硫和除尘分开操作，但需处理高盐废水，存在二次污染，且跑剂工况下大量催化剂进入洗涤液，不仅增大废渣处理量，也会浪费催化剂，影响系统长周期稳定运行。针对这样的情况，近几年，国内也对催化裂化再生烟气污染物治理技术进行了研究开发，其中，中国专利申请CN104941423A于2015年9月30日公开了一种催化裂化再生烟气氨法脱硫脱硝除尘方法及装置，该方法包括如下步骤：催化裂化装置来的高温含催化剂尘的催化剂再生烟气首先进入余热锅炉Ⅰ，烟气温度降到280～430℃；烟气热量由余热锅炉Ⅰ产生蒸汽外供；280～430℃的烟气进入脱硝系统脱硝，在脱硝反应器内在脱硝催化剂表面充分反应之后通过出口烟道进入余热锅炉Ⅱ；以氨为反应剂，脱除烟气中的二氧化硫、氮氧化物并副产硫酸铵，同时除去再生烟气中的催化剂粉尘，洁净气达标排放。

该方法采用氨法脱硫除尘一体技术，虽然流程简单、运行过程阻力小、设备占地空间小、节省运行投资。但是申请人在长期的应用与实践过程中发现：除尘与脱硫采用同样的吸收溶液，由于催化剂粉尘粒径小，吸收硫酸铵溶液与粉尘分离困难，为保证硫酸铵成品质量，需强化分离过程，造成分离过程的投资和运行成本高，该方法要求入口气体中粉尘浓度30～800mg/Nm³。脱硫和除尘同时进行，存在相互干扰，影响装置的长周期稳定运行，特别是事故工况进口气体粉尘浓度高达5000mg/Nm³，总量超过2吨，进入循环吸收液中会影响吸收液的成分和脱硫、除尘效率，吸收液与粉尘不能有效分离，影响产品硫酸铵质量。

亟需一种回收型深度脱硝脱硫除尘的技术来弥补现有技术存在的种种缺陷。

发明内容