一种催化裂化烟气除尘方法及其装置与流程

本发明属于一种烟气除尘方法及其装置，具体为一种催化裂化烟气除尘方法及其装置，也可应用于石化、化工、机械、钢铁、建材等技术领域。

背景技术：

催化裂化装置是主要的汽油生产装置，也是炼化企业中重要的重质油轻质化装置。催化裂化烟气中含有大量的SO₂及催化剂粉尘，其中催化裂化烟气经三旋分离器后烟气中催化剂粉尘浓度150-300mg/m³，且催化剂粉尘颗粒细小，0-5μm催化剂粉尘占80％以上，因此催化裂化烟气粉尘是催化裂化装置烟气治理的难点。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述存在的技术问题提供了一种脱除催化裂化烟气中粒径较小的粉尘和雾滴，保证净烟气中的含尘量≤30mg/Nm³，达到烟气排放标准。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种催化裂化烟气除尘装置，该装置从下到上依次包括脱硫塔塔釜、吸收喷淋层、一级旋流系统、二级旋流系统和高效复合除尘除雾器，所述的一级旋流系统和二级旋流系统之间设有水洗喷淋层，所述的一级旋流系统和吸收喷淋层之间设有一级旋流系统反冲洗层，所述的水洗喷淋层和二级旋流系统之间设有二级旋流系统反冲洗层。

在一些技术方案中：所述的一级旋流系统的上方设有整流板。作为优选：整流板上设有28mm-80mm的圆孔，开孔率30-45％。

在一些技术方案中：一级旋流系统和二级旋流系统中设有旋流器，旋流器内设有1～3层旋流板，旋流器壁上设有孔，在旋流器的管道顶部还设有气液隔板。作为优选：一级旋流系统中设有1～3层旋流板，二级旋流系统中设有2～3层旋流板，所述的旋流板为外向板。

在一些技术方案中：高效复合除尘除雾器由折板除雾器和疏松纤维床除尘除雾器组成。

在一些技术方案中：二级旋流系统穿孔动能因子大于一级旋流系统；且二级旋流系统穿孔动能因子控制在15～25，一级旋流系统穿孔动能因子控制在10～20。

在一些优选的技术方案中：吸收喷淋层的吸收液为固含量为3～8％的亚硫酸镁溶液，吸收喷淋层的流量为360m³/h，喷淋覆盖率100～200％。

在一些优选的技术方案中：水洗喷淋层的流量为80～100m³/h，喷淋覆盖率100～200％。

本发明技术方案中：所述的催化裂化烟气除尘装置利用水洗循环泵将水洗罐内水洗液送至水洗喷淋层喷入塔内净化烟气，水洗液经过一级旋流集液盘后自流至水洗罐；二级旋流集液盘中收集的冲洗水或水洗液也自流至水洗罐。水洗罐内的水洗液通过界外工艺水补充，同时也通过水洗循环泵向脱硫系统补水，这既保证了系统水平衡，也保证了水洗液的更新。

在所述的除尘方法及其装置中，一级旋流系统与二级旋流系统底部设有反冲洗层定期冲洗旋流系统，从而保证旋流器除尘除雾效率。

在所述的除尘方法及其装置中，一级旋流系统顶部设有整流板对烟气整流，整流板为一圆形钢板，钢板均布28mm-80mm圆孔，开孔率30-45％。烟气通过整流板后均匀通过脱硫塔截面保证了二级旋流系统除尘除雾效率。

作为优选，在所述的除尘工艺及其装置中，高效复合除尘除雾器为除雾器与疏松纤维床除尘除雾器组合结构，并设置在脱硫塔顶部。当一级旋流系统与二级旋流系统失效或工况恶化时，高效复合除尘除雾器不仅具备除尘除雾的作用，而且保证了除尘除雾效率。

作为优选，在所述的除尘工艺及其装置中，旋流器设置的管道为管道，每层3-4根均布脱硫塔截面；旋流器设置的开孔为开孔3-4个均布壁面；液体出口为水洗液与冲洗水出口，液体出口设计为与水平面一定角度，具有增加气体阻力的作用；气液隔板设计在旋流器顶部且为圆锥形结构，气液隔板隔离水洗液或冲洗水防止漏液。

作为优选，在所述的除尘工艺及其装置中，一级旋流系统与二级旋流系统设计为梯级除尘系统，即二级旋流系统穿孔动能因子大于一级旋流系统，从而除尘效率更高。二级旋流系统穿孔动能因子控制在～20，一级旋流系统穿孔动能因子控制在～15。

本发明的有益效果：

1)本工艺装置采用吸收喷淋层、一级旋流系统、水洗喷淋层、二级旋流系统及高效复合除尘除雾器等工艺过程净化烟气，特别是两级旋流除尘除雾系统组合工艺高效脱除了烟气中细小粉尘与雾滴，最终净烟气尘含量≤30mg/Nm³。

2)本工艺装置流程简单，占地小，除尘效率高，操作简便，投资和运行成本较低。

附图说明

图1是本发明的催化裂化烟气除尘工艺及其装置流程示意图：

图中，1—饱和烟气，2—吸收喷淋层，3—一级旋流系统反冲洗层，4—一级旋流集液盘，5—一级旋流系统，6—水洗喷淋层，7—二级旋流系统反冲洗层，8—二级旋流集液盘，9—二级旋流系统，10—高效复合除尘除雾器，11—净烟气，12—水洗循环泵，13—水洗罐，14—整流板，15—脱硫塔塔釜。

图2是本发明的旋流除尘除雾器结构示意图：

图中，16—旋流板，17—支撑装置，18—管道，19—孔，20—气液隔板，21—液体出口。

图3是本发明的旋流除尘除雾器分布示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围不限于此：

如图1～3，一种催化裂化烟气除尘装置，该装置从下到上依次包括脱硫塔塔釜(15)、吸收喷淋层(2)、一级旋流系统(5)、二级旋流系统(9)和高效复合除尘除雾器(10)，所述的一级旋流系统(5)和二级旋流系统(9)之间设有水洗喷淋层(6)，所述的一级旋流系统(5)和吸收喷淋层(2)之间设有一级旋流系统反冲洗层(3)，所述的水洗喷淋层(6)和二级旋流系统(9)之间设有二级旋流系统反冲洗层(7)。一级旋流系统(5)的上方设有整流板(14)，整流板上设有28mm-80mm的圆孔，开孔率30-45％。

一级旋流系统(5)和二级旋流系统(9)中设有旋流器，一级旋流系统(5)旋流器内设有1层旋流板(16)，二级旋流系统(9)的旋流器内设有2层旋流板(16)，所述的旋流板为外向板；旋流器壁上设有3～4个孔(19)，在旋流器的下方设有液体出口(21)，该出口为水洗液与冲洗水出口，液体出口设计为与水平面一定角度，具有增加气体阻力的作用；通过支撑装置(17)将气液隔板(20)固定在旋流器顶部且为圆锥形结构，气液隔板(20)隔离水洗液或冲洗水防止漏液。

所述的高效复合除尘除雾器(10)由折板除雾器和疏松纤维床除尘除雾器组成。

该装置还包括水洗循环泵(12)，通过将水洗循环泵(12)将水洗罐(13)内水洗液泵送至水洗喷淋层(6)喷入塔内净化烟气，水洗液经过位于一级旋流系统(5)底部的一级旋流集液盘(4)后自流至水洗罐(13)；位于二级旋流系统(9)中的二级旋流集液盘(8)中收集的冲洗水或水洗液也自流至水洗罐(13)。水洗罐(13)内的水洗液通过界外工艺水补充，同时也通过水洗循环泵(12)向脱硫系统补水，这既保证了系统水平衡，也保证了水洗液的更新。

所述的二级旋流系统(9)穿孔动能因子大于一级旋流系统；(5)且二级旋流系统(9)穿孔动能因子控制在20，一级旋流系统(5)穿孔动能因子控制在15。

饱和催化裂化烟气量为40350Nm³/h，锅炉余热回收后温度185℃，脱硫塔入口饱和烟气温度65℃，入口烟气尘含量100mg/Nm³。烟气(1)先进入脱硫塔吸收喷淋层(2)，吸收喷淋层的流量为360m³/h，每层喷淋覆盖率150％，吸收液为固含量5％亚硫酸镁溶液。脱除SO₂与催化剂粉尘后进入一级旋流系统(5)，一级旋流系统(5)脱除烟气中粉尘，烟气除尘后通过水洗喷淋层(6)洗涤烟气，水洗喷淋层(6)的流量为100m³/h，每层喷淋覆盖率150％。再进入二级旋流系统(9)，二级旋流系统(9)脱除粉尘与雾滴，烟气最后经高效复合除尘除雾器(10)达标后的净烟气(11)排入大气，净烟气通过检测得出数据：净烟气出口总尘含量小于30mg/Nm³。