【導(dǎo)讀】新能源科技有限公司。202000Nm³/hFCC催化裂化裝置煙氣脫硫項(xiàng)目

　　

【正文】 加入的氨氣反應(yīng)生成硫酸銨和硝酸銨。收集硫酸銨和硝酸銨粉造粒制成復(fù)合肥。優(yōu)點(diǎn)：脫硫率高：≥ 90%、同時(shí)脫硫并脫硝，副產(chǎn)物是一種優(yōu)良的復(fù)合肥，無(wú)廢物產(chǎn)生。缺點(diǎn)：投資高，因設(shè)備元件不過(guò)關(guān)，大型機(jī)組 應(yīng)較困難。 （ 10）海水脫硫法 利用海水洗滌煙氣吸收煙氣中的 SO2 氣體。優(yōu)點(diǎn)：脫硫率比較高：≥ 90%、工藝流程簡(jiǎn)單，投資省、占地面積小、運(yùn)行成本低；缺點(diǎn)：受地域條件限制，只能用于沿海地區(qū)。只適用于中、低硫煤種、有二次污染。 項(xiàng)目脫硫工藝的選擇 根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外脫硫技術(shù)的狀況 , 要選擇好適當(dāng)?shù)拿摿蚣夹g(shù)必須從以下幾點(diǎn)進(jìn)行綜合考慮： （ 1）所選擇的脫硫技術(shù)是否影響原有或新建裝置的正常生產(chǎn)。有些脫硫技術(shù)在對(duì) 21 已建成的裝置進(jìn)行實(shí)施脫硫工程，須對(duì)原有裝置進(jìn)行改造，脫硫工程建成后有可能 影響到原有裝置的生產(chǎn)或鍋爐的運(yùn)行情況，此類影響包括兩方面的內(nèi)容；一是脫硫裝置在建設(shè)期的影響；即在裝置建設(shè)期間，原裝置需停工，由此會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失；二是裝置投用后對(duì)原有設(shè)施的影響。即裝置建成后會(huì)造成原有生產(chǎn)裝置或鍋爐運(yùn)行不穩(wěn)定，特別是脫硫設(shè)施在開停車時(shí)對(duì)原有裝置或鍋爐的影響。 （ 2）所選擇的脫硫技術(shù)是否技術(shù)先進(jìn)可靠。技術(shù)的先進(jìn)性表現(xiàn)在該技術(shù)是否能達(dá)到預(yù)期的脫硫目的；是否具有占地面積少、能耗和操作費(fèi)用低等特點(diǎn)?？煽啃员憩F(xiàn)在裝置或鍋爐是否維修容易；是否能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。 （ 3）脫硫裝置的現(xiàn)場(chǎng)條件是否 滿足脫硫技術(shù)的要求。脫硫工藝中所需的脫硫劑和脫硫所產(chǎn)生的廢棄物或副產(chǎn)品的量都很大，脫硫裝置附近可提供何種脫硫劑；脫硫廢棄物和副產(chǎn)品如何處理是非常關(guān)鍵的，就近獲取脫硫劑和處理廢棄物及副產(chǎn)品的地點(diǎn)可減少總運(yùn)輸量，從而可減少脫硫的運(yùn)行費(fèi)用，此外是否能夠選取經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的堆渣場(chǎng)。另外，脫硫工藝是否要消耗大量水、電、汽等公用工程。 （ 4）所選擇的脫硫技術(shù)在裝置投用后，其一次性投資和運(yùn)行費(fèi)用的綜合性考慮是否經(jīng)濟(jì)可行。需將裝置總投資和將來(lái)運(yùn)行的概況進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，準(zhǔn)確作出該脫硫裝置的可行性研究報(bào)告。 （ 5）脫硫裝置投用后是否會(huì)產(chǎn)生新的污染。有些脫硫裝置在運(yùn)行時(shí)有可能產(chǎn)生新的污染物，污染物的處理又會(huì)增加新的費(fèi)用。 脫硫工藝的種類雖然很多，但根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行準(zhǔn)確選擇，從煙氣量、 SO2 的濃度、吸收劑、占地面積及脫硫后產(chǎn)生的廢物如何處理等情況進(jìn)行綜合考慮，結(jié)合不同脫硫工藝特點(diǎn)，對(duì)不同的脫硫工藝進(jìn)行科學(xué)分析，并對(duì)選擇的工藝進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，使最終 22 選擇的脫硫工藝裝置經(jīng)濟(jì)可行。 據(jù)以上考慮比較，通過(guò)與現(xiàn)有濕法脫硫工程運(yùn)行情況的對(duì)比研究，鈉 鎂雙堿法（改良氧化鎂法）煙氣脫硫技術(shù)比較優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在以下方面： 活性、高吸收劑濃度、高 pH 運(yùn)行區(qū)間的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了低液氣比下的高吸收傳質(zhì)效率，降低了動(dòng)力消耗，從而大幅度降低了運(yùn)行成本。 pH 運(yùn)行的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提高了吸收塔的容積效率、有效降低了吸收循環(huán)系統(tǒng)的規(guī)模；誘導(dǎo)結(jié)晶再生過(guò)程的特點(diǎn)，有效地降低了再生系統(tǒng)的規(guī)模。 pH 清液循環(huán)吸收體系，降低了設(shè)備磨損和腐蝕，杜絕了漿液循環(huán)脫硫塔內(nèi)積垢和管路、噴頭堵塞 問(wèn)題，系統(tǒng)運(yùn)行可靠，維護(hù)成本低。 鈉 鎂雙堿法具有反應(yīng)活性高、液氣比低、運(yùn)行成本低、脫硫裝置壓力損失低等突出的優(yōu)點(diǎn)，且作為主反應(yīng)物的 MgO 原材料供應(yīng)方便，在山東地區(qū)的儲(chǔ)量非常豐富。 另外，鈉 鎂雙堿法需要消耗 30kg/h 左右的氫氧化鈉，而石化上游裝置產(chǎn)生 1 噸 /天的氫氧化鈉廢堿液，堿液濃度為 15%，這部分廢堿液恰好可作為脫硫裝置的啟動(dòng)藥劑，即節(jié)約了脫硫藥劑的成本，又同時(shí)處理了相應(yīng)的廢水。 綜上所述，本項(xiàng)目選擇鈉 鎂雙堿法脫硫技術(shù)是切實(shí)可行的，在工程經(jīng)濟(jì)上具備不可替代的便利條件。 鈉 鎂雙堿法脫硫工程描述 23 鈉 鎂雙堿法工藝原理 雙堿法脫硫工藝技術(shù)是目前應(yīng)用的一種先進(jìn)煙氣脫硫技術(shù)，尤其是在小熱電燃煤鍋爐煙氣污染治理方面應(yīng)用效果較好 ,脫硫劑采用氫氧化鈉溶液（含 15%NaOH）和氧化鎂（含80%MgO）。 其工藝原理是：本雙堿法是以氫氧化鈉溶液為第一堿吸收煙氣中的二氧化硫，然后再用氧化鎂加水熟化成氫氧化鎂溶液作為第二堿，再生吸收液中 NaOH，副產(chǎn)品為七水硫酸鎂晶體。再生后的吸收液送回脫硫塔循環(huán)使用。 各步驟反應(yīng)如下： 吸收反應(yīng)： SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O Na2SO3 + SO2 + H2O = 2NaHSO3 MgSO3 + SO2 + H2O = Mg(HSO3)2 副反應(yīng)如下： Na2SO3 +1/2 O2 = Na2SO4 MgSO3 +1/2 O2 = MgSO4 用氫氧化鈣溶液對(duì)吸收液進(jìn)行再生 24 2NaHSO3 + Mg(OH)2 = Na2SO3 + MgSO3 Na2SO3 + Mg(OH)2 + 1/2 H2O = 2NaOH + MgSO3 工程描述 NaOH 溶液由管線運(yùn)送到廠內(nèi)，通過(guò)堿液泵送入堿液罐，再由堿液罐直接流入循環(huán)池，通過(guò)循環(huán)泵將堿液送到脫硫塔進(jìn)行噴淋脫硫。 脫硫吸收劑（氧化鎂）干粉由罐車直接運(yùn)送到廠內(nèi)，同時(shí)按一定比例加水并攪拌配制成一定濃度的吸收劑氫氧化鎂（ Mg(OH)2）漿液，再由輸送泵送入沉淀反應(yīng)池，進(jìn)行再生反應(yīng)。 工藝流程如下 : 25 循環(huán)液從脫硫塔底排入沉淀池。在沉淀反應(yīng) 池中加入氫氧化鎂 , 氫氧化鎂在沉淀反應(yīng)池內(nèi)發(fā)生如下再生反應(yīng)： 2NaHSO3 + Mg(OH)2 = Na2SO3 + MgSO3 + 2 H2O Na2SO3 + Mg(OH)2 = 2NaOH + MgSO3 在反應(yīng)池中，吸收液發(fā)生如下反應(yīng)如下： MgSO3+ 1/2 O2 = MgSO4 7H2O 也有副反應(yīng)進(jìn)行： Na2SO3 +1/2 O2 = Na2SO4 循環(huán)液從反應(yīng)池繼續(xù)溢流到循環(huán)沉淀池， 讓少量雜質(zhì) (主要來(lái)自于氧化鎂礦粉 )在此處沉淀下來(lái)，并通過(guò)壓濾機(jī)壓濾除水，最后一起外運(yùn)或作其他處理。循環(huán)液中再生得到的 NaOH 可重復(fù)使用。 需要說(shuō)明的是因?yàn)闊煔庵杏写罅垦鯕馇覝囟容^高二氧化硫濃度較低副反應(yīng)會(huì)較多，也就是說(shuō)要補(bǔ)充一定量的氫氧化鈉。再通過(guò)循環(huán)泵把循環(huán)液（含補(bǔ)充的新鮮氫氧化鈉）再送入脫硫塔進(jìn)行脫硫。 對(duì)向反應(yīng)池中加 Mg(OH)2 和循環(huán)池加 NaOH 都是通過(guò) PH 計(jì)測(cè)定 PH 值后加入堿液， 26 達(dá)到脫硫工藝要求的 PH 值。 技術(shù)特點(diǎn) （ 1）從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及裝置運(yùn)行穩(wěn)定性、可靠性上 考慮采用生石灰和氫氧化鈉作為脫硫劑，保證系統(tǒng)脫硫效率可達(dá) 96~98%。 （ 2）采用鈉 鎂雙堿法脫硫工藝，可以基本上避免產(chǎn)生結(jié)垢堵塞現(xiàn)象，減少昂貴的NaOH 耗量和降低運(yùn)行費(fèi)用。 （ 3）參與反應(yīng)的主要成分是 Na2SO3， Na2SO3 是非常具有活性的組分，可有效吸收煙氣中的二氧化硫氣體。 （ 4）保證本脫硫裝置連續(xù)運(yùn)行，年運(yùn)行時(shí)間大于 8400 小時(shí)。 （ 5）為確保整個(gè)系統(tǒng)連續(xù)可靠運(yùn)行，采用優(yōu)良可靠的設(shè)備，以確保脫硫系統(tǒng)的可靠運(yùn)行 . （ 6）按現(xiàn)有場(chǎng)地條件布置脫硫系統(tǒng)設(shè)備，力求緊湊 合理，節(jié)約用地。 （ 7）最大限度的把脫硫水循環(huán)利用，但是由于煙氣中含有一定濃度的鹽份和 Cl離子，反應(yīng)塔內(nèi)部分水分蒸發(fā)，因此形成循環(huán)水中鹽和 Cl 離子的積累，由于過(guò)高的鹽和Cl離子濃度會(huì)降低脫硫效率和腐蝕反應(yīng)裝置，所以必須調(diào)整脫硫循環(huán)水水質(zhì)并補(bǔ)充少量工業(yè)用水。 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)參數(shù) 為保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠以及出口煙氣達(dá)到合格的排放標(biāo)準(zhǔn) ,要求提供的反應(yīng)劑和工業(yè)水必須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 27 脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)參數(shù) 根據(jù)公司燃煤鍋爐近年平均燃煤含硫的變化，建議在編制脫硫技術(shù)規(guī)范書時(shí)， FGD裝置燃料含硫量變 化用 FGD 入口 SO2 濃度變化進(jìn)行覆蓋，即：“脫硫裝置燃用設(shè)計(jì)燃料時(shí)，脫硫效率≥ 95%，當(dāng) FGD 入口 SO2 濃度增加 30%時(shí)脫硫率不低于 92%，當(dāng) FGD 入口 SO2濃度增加 50%時(shí)，脫硫系統(tǒng)能安全運(yùn)行?！? 表 ：脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)參數(shù) 項(xiàng) 目 單 位 數(shù)值 入口煙氣量 Nm3/h 200,000 入口煙氣溫度 ℃ 200～ 250 入口二氧化硫 kg/h 400 入口 SO2濃度 mg/Nm3 2020 入口煙塵 kg/h 40 入口煙塵濃度 mg/Nm3 200 出口煙氣量 m3/h 265200 出口煙氣溫度 ℃ 出口二氧化硫 kg/h 出口 SO2濃度 mg/Nm3 50 出口煙塵 kg/h 出口煙塵濃度 mg/Nm3 50 液氣比 L/ m3 4 鎂 硫比 脫硫率 % 除塵率 % 99 脫硫劑 30%NaOH 用量（啟動(dòng)） kg/h 300 脫硫劑 NaOH 液用量（補(bǔ)充） kg/h 30 脫硫劑 氧化鎂用量 kg/h 230 28 水 m3/h 15 電 kw 144 運(yùn)行時(shí)間 h 8000 脫硫塔入口水溫 度 30 脫硫系統(tǒng)各項(xiàng)性能參數(shù) 表 ：脫硫系統(tǒng)各項(xiàng)性能參數(shù) 性能和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 單位 數(shù)據(jù) 1．一般數(shù)據(jù) 脫硫系統(tǒng)總壓力損失 Pa 1800 其中： 脫硫塔 Pa 600 除塵器 Pa 1000 總煙道（自引風(fēng)機(jī)出口到水平煙道進(jìn)口） Pa 200 吸收劑摩爾比 Mg/S mol/mol 循環(huán)液氣比 L/Nm3 4 SO2脫除率 % 出口 SO2濃度 mg/Nm3 50 脫硫塔出口含塵濃度 mg/Nm3 50 2．消耗 氧化鎂粉（ 100%MgO） kg/h 230 其他助脫硫劑（ 30%NaOH） kg/h 30 工業(yè)水（規(guī)定品質(zhì)） m3/h 15 電力（電動(dòng)機(jī)總?cè)萘浚? kW 144 電力（ BMCR 工況設(shè)備耗電量） 144 壓縮空氣（儀表控制用） m3/min 5 29 3．脫硫塔 設(shè)計(jì)壓力 Pa 600 煙氣流速 m/s 脫硫塔直徑 m 5 脫硫塔高度 m 24 脫硫塔壁厚 mm 1 1 10 脫硫塔本體材質(zhì) 316L 4．吸收劑再生系統(tǒng) 系統(tǒng)耗電量 系統(tǒng)耗水量 t/h 10 第四章 脫硫工程系統(tǒng) 脫硫裝置的總平面布置 脫硫系統(tǒng)按其工藝特性集中布置于爐后煙囪西南側(cè)。脫硫采取噴淋結(jié)構(gòu)，無(wú)升壓風(fēng)機(jī)，脫硫島布置在爐后煙囪西南側(cè)，吸收塔的西側(cè)及東側(cè)分別布置吸收塔漿液循環(huán)泵。 脫硫工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì) 脫硫工藝系統(tǒng) 本工程煙氣脫硫技術(shù)為鈉 鎂雙堿法濕法煙氣脫硫工藝。方案設(shè)計(jì)采用低壓損的噴淋塔工藝，塔內(nèi)上 部設(shè)置噴淋層。在吸收塔內(nèi)，煙氣中的 SO2 被脫硫劑漿液洗滌并與漿液中的 NaOH 發(fā)生反應(yīng)，最終生成亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉，在吸收塔的出口煙囪上設(shè)二級(jí)除霧器。以除去脫硫后煙氣帶出的細(xì)小液滴，使煙氣在含液滴量低于 75mg/Nm3 下排出。其他同樣有害的物質(zhì)如飛灰， SO3， HCL 和 HF也大部分得到去除。 氫氧化鈉溶液為第一堿吸收煙氣中的二氧化硫，然后再用氧化鎂加水熟化成氫氧化 30 鎂溶液作為第二堿，再生吸收液中的亞硫酸氫鈉，付產(chǎn)品為七水硫酸鎂。再生后的吸收液送回脫硫塔循環(huán)使用。 脫硫工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì) 雙堿法脫 硫裝置分除塵系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、吸收液制備、再生系統(tǒng)等。 （ 1）除塵系統(tǒng) FCC 煙氣含塵量為 300~400mg/Nm179。，瞬時(shí)波動(dòng)可達(dá) 500mg/Nm179。，粉塵大多是 0~20微米的催化劑顆粒，很難用常規(guī)的除塵方法除去。 本工程采用 FN=4000 ㎡布袋除塵器，除塵布袋為 PPS 覆膜材質(zhì)，可有效捕捉 0~20 微米的粉塵顆粒，經(jīng)除塵器后的煙氣粉塵濃度在 50mg/Nm179。以下。 PPS 除塵布袋廣泛應(yīng)用于是垃圾電廠、燃煤鍋爐等惡劣工況下除塵。在高溫、高濃度 SO2 場(chǎng)合下表現(xiàn)出優(yōu)良的耐高溫、耐強(qiáng)酸堿腐蝕的 性能，在煙氣溫度 190~232℃的工況下表現(xiàn)出良好的耐高溫性能。在煙氣含氧量 15%的高含氧量場(chǎng)合表現(xiàn)出優(yōu)異的抗氧化性能。 本工程配置的布袋除塵器面積 FN=4000 ㎡，結(jié)構(gòu)適應(yīng)于正壓煙氣場(chǎng)合。結(jié)構(gòu)上分上箱體、中箱體、灰斗組件、吹灰系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)等。布袋除塵器分 10 個(gè)各自獨(dú)立的箱體，可實(shí)現(xiàn)在線清灰和在線檢修功能。 ●除塵器的漏風(fēng)率不大于 %，焊縫形式及尺寸符合 GB985 之規(guī)定。 ●除塵器灰斗設(shè)低壓蒸汽保溫裝置，防