烟气脱硫脱硝-开题报告--课件

开开题报告告环境化学 烟气脱硫脱硝技烟气脱硫脱硝技术应用与研究用与研究1-目目录v 前言前言v 第一章第一章 现阶段主要脱硫技段主要脱硫技术v 第二章第二章 催化烟气催化烟气脱硝技脱硝技术v 第三章第三章 研究研究进展展v 第四章第四章 本本论文的主要研究内容文的主要研究内容v 第五章第五章 致致谢2024/7/82-前言前言v一、一、石油炼制工业生产过程是 SO2、NOX和颗粒物等大气污染物排放的主要来源。随之而来的大气污染问题也越来越严重，人类和动植物的健康，生态环境正经受着前所未有的考验。烟气脱硫脱硝已成为我国的一项重要任务，“十三五”规划将“节能减排”列为重要的约束性指标，为了实现对酸雨和二氧化硫污染的控制，各国均加快了对工业脱硫脱硝技术和设备的研发并取得了显著的成效。2024/7/83-在石油石化在石油石化领域，二氧化硫及氮氧化物的排放主要集中域，二氧化硫及氮氧化物的排放主要集中在催化裂化等在催化裂化等炼油装置。油装置。4-5-6-第一章第一章 现阶段主要脱硫技段主要脱硫技术1、原料油加原料油加氢脱硫脱硫 对原料油原料油进行加行加氢预处理，能理，能够比比较有效地将催化有效地将催化裂化原料中的硫、氮和重金属等裂化原料中的硫、氮和重金属等杂质脱除，使催化装置脱除，使催化装置焦炭上的硫含量以及催化烟气中的硫含量大幅降低。焦炭上的硫含量以及催化烟气中的硫含量大幅降低。对于有催化原料加于有催化原料加氢预处理的理的炼油企油企业，通，通过此此项措施在措施在改善催化裂化装置改善催化裂化装置产品品质量的同量的同时，也能减少外排烟气，也能减少外排烟气对大气的大气的污染。可是目前我国大多数染。可是目前我国大多数炼油厂没有催化裂油厂没有催化裂化原料加化原料加氢处理装置。近几年，新建的大型理装置。近几年，新建的大型炼油厂在加油厂在加工高硫劣工高硫劣质原料原料时，均，均设置了催化原料加置了催化原料加氢处理装置，理装置，担担负着脱硫、脱重金属、脱残炭等改善催化原料性着脱硫、脱重金属、脱残炭等改善催化原料性质的的任任务，但是即使，但是即使经过预处理后，催化原料硫含量降低到理后，催化原料硫含量降低到一定程度，排放烟气也一定程度，排放烟气也难以以满足足污染物排放染物排放标准要求准要求。7-8-根据根据实际运行的情况看，在催化运行的情况看，在催化原料硫含量在原料硫含量在0.4%（wt）时，再生烟气中再生烟气中SO2含量在含量在500600mg/Nm3左右，而催化料含左右，而催化料含硫量在硫量在0.7%（wt）时，再生烟，再生烟气中气中SO2含量达到含量达到2000mg/Nm3左右。左右。9-2 湿法烟气脱硫技湿法烟气脱硫技术(1)钠碱法碱法 钠碱法从脱硫技碱法从脱硫技术原理上来原理上来说是最是最简单的的再生烟气脱硫技再生烟气脱硫技术之一，也是在国内外催化裂化之一，也是在国内外催化裂化再生烟气脱硫上再生烟气脱硫上应用最多的工用最多的工艺技技术，其中大多，其中大多数工数工艺装置均使用装置均使用Belco公司的公司的EDV工工艺和和Exxon Mobil公司的公司的WGS工工艺技技术，现投入生投入生产的装置的装置达一百余套达一百余套。埃克森美孚公司（埃克森美孚公司（Exxon Mobil）的）的喷射文射文丘里（丘里（JEV）湿气洗）湿气洗涤系系统(WGS)10-杜邦杜邦坝尔格公司的格公司的EDV湿法洗湿法洗涤脱硫技脱硫技术(2)氧化氧化镁法法 (3)镁钙双碱法双碱法(4)CANSOLV可再生胺法可再生胺法(5)磷酸二磷酸二氢钠吸收法吸收法(6)孟山都公司孟山都公司动力波（力波（Dyna Wave）逆）逆喷洗洗涤塔技塔技术(7)洛阳石化工程公司洛阳石化工程公司RASOC烟气脱硫技烟气脱硫技术(8)海水脱硫法海水脱硫法11-3 硫硫转移助移助剂现在有很多装置在使用硫在有很多装置在使用硫转移移剂，但硫，但硫转移催化移催化剂的成本比的成本比传统催化催化剂高出高出许多，多，该种方法只有种方法只有当原料中硫含量不很高当原料中硫含量不很高时，才能，才能显示出示出较好的好的经济性。目前，国内使用硫性。目前，国内使用硫转移移剂进行烟气脱硫的行烟气脱硫的装置不多，大部分数据均来源于文献装置不多，大部分数据均来源于文献报道，可靠道，可靠性不性不强。而且从文献。而且从文献报道来看，使用脱硫道来看，使用脱硫剂均均为工工业实验性性质，并且催化装置，并且催化装置规模均不大，并且模均不大，并且脱硫率有限，有的脱硫率有限，有的仅能能满足达足达标排放。排放。12-4 活性炭法脱硫技活性炭法脱硫技术活性炭烟气脱硫技活性炭烟气脱硫技术是利用活性炭的吸附性能来是利用活性炭的吸附性能来净化烟化烟气中气中SO2的方法，在消除的方法，在消除SO2污染的同染的同时还可回收硫可回收硫资源。但活性炭源。但活性炭还需需进一步研究再生方法，以延一步研究再生方法，以延长催化催化剂寿命，降低成本。寿命，降低成本。5 其它脱硫技其它脱硫技术 等等等等13-第二章第二章 催化烟气催化烟气脱硝技脱硝技术 主要包括前端控制和末端治理技主要包括前端控制和末端治理技术：前端控制技前端控制技术例如壳牌和普莱克斯公司例如壳牌和普莱克斯公司联合开合开发的新型的新型CONOX喷枪技技术和富氧再生技和富氧再生技术，CONOX喷枪技技术已于已于2012年在美国成功年在美国成功应用。用。末端烟气脱硝技末端烟气脱硝技术主要有主要有SCR（选择性催化性催化还原）、原）、SNCR（选择性非催化性非催化还原）和原）和LoTOx（低温臭氧氧化脱硝）（低温臭氧氧化脱硝），末端烟气脱硝技，末端烟气脱硝技术应用用较多。多。总体而言，催化裂化脱硫与脱硝技体而言，催化裂化脱硫与脱硝技术在在项目一次性投目一次性投资、运行成本、脱除效果方面相比运行成本、脱除效果方面相比较各有各有优缺点，在缺点，在实际应用中用中往往根据往往根据现场的需要的需要进行行组合。合。14-常常见的脱硝技的脱硝技术中，根据中，根据NOx的形成机理，降氮减排的的形成机理，降氮减排的技技术措施可以分措施可以分为两大两大类：一：一类是从源是从源头上治理。控制上治理。控制煅煅烧中生成中生成NOx。其技其技术措施：措施：采用低氮燃采用低氮燃烧器器;分解炉和管道内的分段燃分解炉和管道内的分段燃烧，控制燃，控制燃烧温度温度;改改变配料方案，采用配料方案，采用矿化化剂，降低熟料，降低熟料烧成温度。成温度。15-另一另一类是从末端治理。控制烟气中排放的是从末端治理。控制烟气中排放的NOx，其技，其技术措施：措施：“分分级燃燃烧+SNCR”，国内已有，国内已有试点点;选择性非催化性非催化还原法原法(SNCR)，国内已有，国内已有试;、选择性催化性催化还原法原法(SCR)，目前欧洲只有三条，目前欧洲只有三条线实验;生物脱硝技生物脱硝技术(正正处于研于研发阶段段)。国内的脱硝技国内的脱硝技术，尚属探索示范，尚属探索示范阶段，段，还未未进行科学行科学总结。各种。各种设计工工艺技技术路路线和装和装备设施是否科学合理、施是否科学合理、运行是否可靠、脱硝效率、运行成本、能耗、二次运行是否可靠、脱硝效率、运行成本、能耗、二次污染染物排放有多少等都将物排放有多少等都将经受受实践的践的检验。16-第三章第三章 研究研究进展展 2014年前国内年前国内炼厂大部分催化裂化装置未厂大部分催化裂化装置未进行烟气脱行烟气脱硫硫净化，但在国外化，但在国外发达国家，由于达国家，由于执行行严格的大气格的大气污染染物排放物排放标准，已有几百套催化烟气脱硫装置投入运行，准，已有几百套催化烟气脱硫装置投入运行，大部分烟气脱硫技大部分烟气脱硫技术为国外国外专业公司开公司开发，其技，其技术被被垄断，目前在欧美日等断，目前在欧美日等发达国家普遍采用的技达国家普遍采用的技术主要有主要有EDV湿法洗湿法洗涤系系统技技术，喷射文丘里湿气洗射文丘里湿气洗涤系系统(WGS)以及以及动力波（力波（Dyna Wave）逆）逆喷洗洗涤塔技塔技术。17-1、BELCO公司的公司的EDV技技术18-2、Exxon Mobil公司的公司的喷射文丘里射文丘里(JEV)湿气洗湿气洗涤系系统WGS19-3、MECS公司的公司的动力波力波(Dyna Wave)逆逆喷洗洗涤塔技塔技术20-4、选择性催化性催化还原法（原法（SCR）脱硝技）脱硝技术+湍冲文丘里除湍冲文丘里除尘脱硫技脱硫技术21-（1）选择性催化性催化还原法（原法（SCR）脱硝技）脱硝技术 装置采用装置采用选择性催化性催化还原法（原法（SCR）脱硝技）脱硝技术。SCR脱硝脱硝技技术是指在催化是指在催化剂的作用下，作的作用下，作为还原原剂的氨气和稀的氨气和稀释空气空气混合，通混合，通过喷氨格氨格栅喷入入SCR反反应器上游含器上游含NOX烟气中；充烟气中；充分混合后的分混合后的还原原剂和烟气中的和烟气中的NOX在在SCR反反应器中催化器中催化剂的的作用下作用下发生反生反应，生成，生成N2和和H2O，大部分的，大部分的NOx被去除。被去除。选择性是指性是指还原原剂NH3和烟气中的和烟气中的NOx发生生还原反原反应，而不与，而不与烟气中的氧气烟气中的氧气发生反生反应。主要反主要反应式如下：式如下：6NO28NH37N2+12H2O 4NO+4NH3O24N2+6H2O22-（2）流量控制方案流量控制方案 氨气氨气缓冲罐出口管冲罐出口管线上流量上流量调节 氨气氨气缓冲罐（冲罐（D-4202）出口管）出口管线流量（流量（120-FIC4201A/B）采用）采用DCS自自动控制，由控制，由调节阀（120-FV4201A/B）根据）根据烟气流量烟气流量、NOx浓度度和和影响因子影响因子等相关控制等相关控制参数参数进行行调节。23-稀稀释风氨气氨气过热段烟气段烟气至蒸至蒸发段段24-（3）烟气脱硫洗烟气脱硫洗涤系系统工工艺原理原理25-脱硫脱硫过程的化学反程的化学反应机理机理 SO2+H2OH2SO3 H2SO3+2NaOHNa2SO3+2H2O H2SO3+Na2SO32NaHSO3 NaHSO3+NaOH2Na2SO3+2H2O Na2SO3+1/2O2Na2SO426-消泡器循消泡器循环浆液液 pH 值调节 综合塔合塔(C-4302)消泡器消泡器积液槽和消泡器液槽和消泡器浆液循液循环泵(120-P-4302A/B)入口入口处的的pH值(120-AI-4302A/B)，取平均，取平均值。消泡器消泡器浆液循液循环泵(P-4302A/B)入口入口处的的pH值(120-A-4302A/B)与至与至综合塔消泡器区合塔消泡器区30%碱液的流量碱液的流量计(120-FI-4308)构成主副串构成主副串级调节回路，回路，pH计(120-AI-4302A/B)为主主回路，流量回路，流量计(120-FI-4308)为副回路。副回路。27-28-逆逆喷循循环浆液液pH值调节逆逆喷浆液液循循环泵(P-4301A/B)入入口口处的的pH值(120-AI-4301A/B)，取取平平均均值。pH值(120-AI-4301A/B)与与碱碱液液的的流流量量调节(120-FV-4307)构构成成主主副副串串级调节回回路路，pH值(120-AI-4301A/B)为主主回回路路，流流量量调节(120-FV-4307)为副副回回路路,控制控制pH值在在6.07.5之之间。29-30-稀稀释风管道上温度管道上温度调节电 加加 热 器器（EH-4201A/B）出出 口口 管管 线 温温 度度（120-TIC4208A/B）由）由电加加热器器进行行调节。来自氨气来自氨气缓冲罐冲罐来自稀来自稀释风机机至脱硝反至脱硝反应器器喷氨格氨格栅至脱硝反至脱硝反应器器喷氨格氨格栅31-第四章第四章 本本论文的主要研究内容文的主要研究内容 本文本文结实例例对选择性催化性催化还原法（原法（SCR）脱硝技）脱硝技术+湍冲文丘里除湍冲文丘里除尘脱硫技脱硫技术的工的工业化化实际运用运用进行行实例分析例分析和理和理论研究，主要包括下面几个肉容：研究，主要包括下面几个肉容：（1）脱硫脱硝技）脱硫脱硝技术的研究，通的研究，通过试验测量量SO2浓度、度、NOx浓度、烟气温度、烟气速度、度、烟气温度、烟气速度、浆液液P值、液气比等几个、液气比等几个重要参数重要参数对脱硫效率的影响；脱硫效率的影响；（2）工）工艺中关中关键工工艺流程及关流程及关键设备和催化和催化剂的的选型；型；（3）脱硫脱硝工）脱硫脱硝工艺的工程运行的工程运行过程中常程中常见问题的研究；的研究；（4）研究各个运行参数）研究各个运行参数对烟气脱硫脱硝效率的影响，确定烟气脱硫脱硝效率的影响，确定最佳工最佳工艺条件；条件；（5）最佳工）最佳工艺条件下，分析条件下，分析评估本工估本工艺的社会价的社会价值、经济效益。效益。32-谢谢大家！大家！33-