催化剂厂工艺尾气的回收治理

方案。

关  键  词：含氨尾气;含酸尾气;碱液吸收法;化学吸收法

中图分类号：X701.7       文献标识码： A       文章编号： 1671-0460（2019）06-1290-04

Abstract： With increasing efforts of environmental protection work in recent years， the ammonia-containing tail gas and acid-containing tail gas produced by PetroChina Fushun Petrochemical Company can no longer meet the requirements of relevant national standards and regulations. If the tail gas is not treated properly， it will have a great impact on the production and future development of the company. In this paper， treatment plans of the acid off-gas in reforming workshop and the ammonia off-gas in hydrogenation workshop were introduced.

Key words： Ammonia-containing tail gas; Acid-containing tail gas; Alkali absorption method; Chemical absorption method

近些年来环境污染日益严重，环保问题已经上升为一个全社会共同关注的问题，随着国家相关标准规范的不断出台，目前中石油抚顺石化分公司催化剂厂重整催化剂车间和加氢催化车间的尾气排放标准已经不能满足相应的要求，如何对现有的装置进行升级改造，使尾气能够达标排放，我们将对此进行进一步的分析与讨论[1]。

1  重整催化剂车间含酸尾气治理

1.1  重整催化劑车间含酸尾气治理的必要性

重整催化剂车间在催化剂和氯铂酸制备过程中会产生大量粉尘和部分酸气，近几年重整催化剂车间对部分酸气和氯铂酸已经进行了相应的治理，但由于各种原因，对原有的三台立式活化炉产生的高温酸气一直未能配备相应的配套设施进行处理，每年产生大量的氯化氢废气已远超《无机化学工业污染物排放标准》（GB31573-2015）排放要求（10 mg/m3）[2]，已经达不到国家标准规范的要求，不仅对车间内的设备造成腐蚀，影响生产的正常运行，而且设备长期腐蚀，还会造成安全隐患，极易引发安全事故。同时产生的废气如果不能及时治理，对与长时间在车间内工作的员工的身体健康也会产生极大的危害。

1.2  重整催化剂车间含酸尾气治理技术方案的选择

当前氯化氢废气的治理方法主要有水洗法、碱液吸收法、活性炭吸附法[3]。虽然水洗法和碱液吸收法有许多类似之处，但是相比与水洗法，碱液吸收法对酸的处理更加彻底、效果更加明显，因此所选用的处理方法主要在碱液吸收法和活性炭吸附法之间进行比较。具体比较见表1。

因为碱液吸收法工艺采用的是化学方法，通过酸碱中和反应对尾气处理的更彻底，而且操作起来更加灵活方便，无需对酸性介质再进行处理，近些年来被广泛的应用，技术方案可靠，同时又能利旧车间原有设备，节约投资，减少占地，因此对于重整催化剂车间含酸尾气的首选方案是采用碱液吸收法处理。

1.3  重整催化剂车间含酸尾气治理工艺方案简述

重整催化剂车间含酸尾气治理的工艺流程见图1。

在生产过程中三台立式活化炉会排放出大量高温含酸尾气，将这部分气体首先引入到石墨急冷器中，用大量的水进行降温处理，气体中的氯化氢极易溶解到水中形成稀盐酸，气体中不溶于水的空气和少量的氯化氢气体通过降温后进入到分离罐中，分离出的气体进入到原有的碱液吸收塔，在碱液吸收塔内部利用碱液进行酸碱中和反应，来吸收剩余的少量氯化氢气体，然后通过分机入口分液罐进行分液，再通过鼓风机排入到大气中，使车间排放的尾气能够满足国家标注规范的要求。而分离罐中分离出来的稀盐酸溶液则通过循环泵循环使用，返回到急冷器中，为防止盐酸受高温环境影响[4]，在分离罐与急冷器之间设置了酸液冷却器，满足盐酸循环使用的要求。

1.4  重整催化剂车间含酸尾气治理设备布置简述

重整催化剂车间含酸尾气治理的设备竖面布置简图见图2。急冷器与原三台立式活化炉烟气出口布置在同一层平台上，分离罐与酸液循环泵按照流程顺序依次布置在急冷器的下一层平台上，满足管道自流的要求，减少了管道的绕行，防止结焦、堵塞的放生，方便对装置温度和压力的控制，避免发生副反应。同时将分离罐基础适当提高到一定高度，使分离罐上部管口法兰在上一次平台上面，满足管口法兰的安装空间。

2  加氢催化剂车间含氨尾气治理

2.1  加氢催化剂车间含氨尾气治理的必要性

加氢催化剂车间部分催化剂在载体干燥、转鼓浸渍、干燥和活化等工序在生产过程中会产生一定量的氨气，随着加氢催化剂车间近些年来对各个工序进行了大量的升级改造，催化剂的产量和产品种类不断增多，产生的氨气总量已达到2 000 mg/m³，严重的超过国家对氨气排放标准的要求，导致车间产能大量的减少，甚至部分催化剂的订单需到外委到其它单位进行生产，对企业的经济效益造成极大的损失，严重制约企业未来的发展。同时，氨具有一定的腐蚀性，对人体的眼、鼻、喉等器官有刺激性作用[5]，长时间大量的接触，对人体的健康危害极大。

2.2  加氢催化剂车间含氨尾气治理技术方案的选择

当前含氨尾气的治理方法主要有物理吸收法、化学吸收法、催化分解法和生物降解法等[6]，目前使用最多、应用最广泛的就是化学吸收法和催化分解法。具体比较见表2。

采用催化分解法处理含氨尾气，对操作工况要求比较高，需要在300 ℃的高温下进行，不仅增加能耗和生产成本，对操作条件要求比较苛刻，同时还需要外购氨分解所需的催化剂。化学吸收法不仅应用广泛、操作方便，厂内现有的稀硫酸可以作为处理介质的，在处理过程中产生含硫酸盐的污水可以排放到厂内现有的污水处理设施内。综上所述，含氨尾气治理采用化学吸收法来说是一个较好的方案[7，8]。

2.3  加氢催化剂车间含氨尾气治理工艺方案

加氢催化剂车间各个工序产生的含氨尾气集中汇集到一起，引入到新增鼓风机的入口管线上，通过鼓风机增压后进入到新建的氨吸收塔的塔底。将厂内原有的50%硫酸溶液与水稀释，使硫酸的浓度达到20%，将配置好的稀硫酸通过氨吸收塔塔底进入吸收塔循环泵内，再通过吸收塔循环泵将稀释好的硫酸溶液送入到氨吸收塔塔顶，通过氨吸收塔内部的分配器均匀的分布到塔内，与通过鼓风机送入到氨吸收塔塔底的含氨尾气在填料表面充分进行接触，通过硫酸与氨进行中和反应，来吸收尾气中的含氨气体，经过处理的尾气再经过氨吸收塔顶部排入到大气中，使车间排放的废气能够达到国家标准规范的要求。具体工艺流程见附图3。

2.4  加氢催化剂车间含氨尾气治理设备布置

加氢催化剂车间含氨尾气治理设备布置简图见图4。新增的氨吸收塔布置在原装置厂房内的吸收塔构架内，不需要更改原有构架，减少了装置占地，节约了大量投资，与氨吸收塔相关的分液罐和吸收塔底循环泵一起布置在同一个构架上，减少了管道的绕行，新增的鼓风机布置在厂房外，上部有防雨棚对鼓风机进行保护，防止雨水的腐蚀。

处理的效果 由于氨很容易溶解到水中，再通过酸碱中和反应除氨，处理效果较好，可达到新排放指标的要求， 虽然反应能够将氨分解的很彻底，但是该工艺受到影响的因素很多，因此处理效果不稳定。

工程投资 工程费用约200万 工程费用约600万适用情况 技术成熟，操作弹性大，适应性强。 反应条件苛刻，易导致装置运行不稳。

3  结 论

通过对中石油抚顺石化分公司催化剂厂含酸、含氨等工艺尾气进行回收处理，不仅能够使生产中排放的工艺尾气达到国家标准规范的要求，还能够减少工艺尾气对装置内设备和管道的腐蚀，保证装置正常平稳的运行，解决了催化剂厂订单外委的不利局面，提高了催化剂厂的经济效益，保证企业能够健康平稳的发展，改善了厂内及周边的环境，减少对人体健康的危害。[9]同时，为今后同类环保项目也提供了借鉴和参考。

参考文献：

[1] 宋彬，李金金，龙晓达. 天然气净化厂尾气SO2排放治理工艺探讨[J]. 天然气工业，2017，37（1）：137-144.

[2] 張选旭，张洁. 离子型稀土冶炼环境治理与工艺优化[J]. 有色金属科学与工程，2015，6（2）：130-135.

[3] 李静，左兰兰，董浩浩，张静. 氯甲烷有机废气处理工艺研究[J]. 精细与专用化学品，2016，24（4）：38-40.

[4] 王蓦超，程浩. 盐酸再生浓缩酸密度控制工艺改进[J]. 南方金属，2009，（2）：49-51，54.

[5] 颜世山，王公炎. 催化汽油吸附脱硫装置再生烟气SO2资源化回收实践与探讨[J]. 安全、健康和环境，2013，13（1）：29-32+38.

[6] 李梁萌. 含氨废气处理技术探讨[J]. 中氮肥，2015（3）：14-16.

[7] 沈伯雄，施建伟，杨婷婷，史展亮. 选择性催化还原脱氮催化剂的再生及其应用评述[J]. 化工进展，2008，27（1）：64-67.

[8] 金永峰. 渣油加氢装置运行问题与解决办法[J]. 科学与财富，2016，（10）：527.

[9] 刘志禹，赵磊，王海波，王新，刘忠生. 催化热氧化法处理顺丁橡胶生产尾气[J]. 当代化工，2018，47（8）：1661-1664.

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