拒绝二次污染并实现催化剂循环使用

　　中原油田石油化工总厂与石科院等合作，
　　首创催化裂化烟气干式回收法同时脱硫脱氮
　　[中国石化新闻网2016-01-12]在中原油田石油化工总厂，烟气脱硫脱氮装置高耸的大烟囱每日不知疲倦地吐着水蒸气凝成的白烟。在它旁边，有一个只有它1/5高度的新装置，看起来颇为娇小。
　　“这个‘小家伙’就是在这个项目中由我们负责的工业侧线试验装置，比起传统的湿法脱硫脱氮，新技术不仅对环保有极大贡献，而且整个工艺路线也更加方便、高效、经济。”该厂技术研究所所长刘炬介绍。
　　刘炬所说的新技术，就是该厂与石科院、SEI合作立项开展的“催化裂化烟气脱硫脱氮技术工业侧线试验”项目。该项目属国内外首创，目前已成功完成工业侧线试验。
　　现有烟气脱硫脱氮技术存在弊端
　　目前，国内外处理催化裂化装置（FCCU）再生烟气中的硫氧化物（SOx）和氮氧化物（NOx）较为成熟的技术是单独脱除法。为了提高整体脱除效率，将单独的SOx和NOx脱除工艺组合而成的联合过程得到越来越多的应用。然而，考虑到组合式占地面积大、常用的湿法过程的后处理部分复杂，以及容易引起后续水的二次污染，湿法过程在美欧等地区已开始被淘汰。国内的绝大多数单位在以湿法脱除SOx为主的脱硫脱氮组合工艺投用后，不得不忙于应对附带问题，所以开发干法同时脱硫脱氮过程成为一种趋势。
　　现有的烟气干法同时脱硫脱氮技术是一体化路线，其特点是整体效率高，占地面积小，典型的技术是德国和日本历时半个多世纪不断完善的活性炭法，但其脱除NOx时使用了氨气，容易导致氨逃逸形成二次污染。至于在燃煤电厂烟气脱硫中采用的半干法技术，由于吸附剂没有再生能力，在达到吸附饱和后只能外排而形成固体废物，结果要么形成二次污染，要么需要增加投入进一步治理。
　　“我们三方合作的这个项目，就是要在保持现有技术效率的基础上，能够同时脱除烟气中的SOx和NOx，且不造成二次污染，并且充分利用催化裂化装置内的现有物流条件。”刘炬说。
　　干法同时脱硫脱氮技术应运而生
　　经过多年努力，石科院创新形成技术思路：干式回收法同时脱除催化裂化再生气中的SOx、NOx。
　　该技术使用催化裂化催化剂作为吸附剂，采用“循环流化床吸附-再生”工艺，不改动催化裂化装置的现有流程和操作条件。吸附系统置于放空烟囱前，烟气在吸附器中与吸附剂接触脱除SOx和NOx，经除尘后放空。吸附剂可以循环使用，部分运转吸附剂经独立的系统再生后回到吸附系统，或者导入催化裂化装置的反应系统，但最终吸附剂全部补入催化裂化装置的反应系统。
　　与此同时，催化裂化干气等还原性气体可直接被采用，经过再生还原后，吸附剂上的硫氧化物被还原为硫化氢，后续加以利用，氮氧化物被还原为氮气无害排放。净化烟气中夹带的吸附剂粉尘，可以采用成熟的干式除尘方式予以回收，回收的吸附剂仍可继续使用。
　　该工艺过程简单，利用了催化裂化催化剂在200摄氏度左右对SOx、NOx的吸附能力，不外排污染物，无二次污染，无论是工艺路线还是吸附剂使用上都有较好的灵活性。
　　工业侧线试验成功
　　石科院的技术思路在实验室的效果显著，但前期研发阶段使用的烟气和还原气均采用标气配置，与实际气体组成存在差距，要证实其实际效果，必须经过工业现场试验的检验。
　　工业侧线实验装置建造在中原油田石化总厂的催化裂化装置附近。工业侧线试验实现了预期的开发目标，催化裂化催化剂作为吸附剂吸附性能良好，可以达到95%以上的SOx脱除率和60%以上的NOx脱除率；吸附剂具有可再生性；运转吸附剂进入催化裂化装置具有可行性。