一种FCC尾气氨法脱硫装置的预洗塔的制作方法

本实用新型属于环保设备技术领域，具体涉及一种FCC尾气氨法脱硫装置的预洗塔。

背景技术：
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SO2、NOx、粉尘是大气主要污染物，是雾霾的重要污染源，随着工业污染总量的不断增加、环境承受能力的限制，需要进一步提高排放标准，降低污染物排放浓度。催化裂化再生烟气(FCC尾气)具有微细粉尘含量大(0～10μm粒径的颗粒物占50％以上)，SO2浓度较高(300～4500mg/m³)等特点；同时其粉尘浓度波动大，尤其是高温省煤器定期“吹灰”和事故工况，再生器跑剂时，粉尘浓度急剧增大；粉尘中除含有硅和铝等金属元素外，还含有镍和钒等重金属元素，影响副产品质量，影响硫的资源化利用。这些因素均增加了有效治理FCC尾气污染问题的难度。

继近年来电力、钢铁等行业更为严格的环保标准和政策密集出台后，2015年4月16日，国家环境保护部针对石油炼制工业发布了《石油炼制工业污染物排放标准》(GB31570～2015)，该标准对FCC尾气主要污染物的排放浓度提出了更为严格的要求，其中NOx、SO2、颗粒物的特别排放限值提高到100mg/m³、50mg/m³和30mg/m³。因此，催化裂化再生烟气的脱硝、脱硫、除尘治理任务异常艰巨，开发研究更有效的深度脱硝脱硫除尘工艺，并实现硫资源化的工艺和技术来满足更为严格的环保要求势在必行。

目前，我国催化裂化再生烟气除尘脱硫治理，主要采用国外的湿法洗涤技术，其投资成本大、运行维护费用高、系统建设周期长。同时，这些技术方法也存在如耗碱液量大、废水量大等问题。现有的主流钠法工艺为抛弃法工艺，不需将脱硫和除尘分开操作，但需处理高盐废水，存在二次污染。针对这样的情况，近几年，国内也对催化裂化再生烟气污染物治理技术进行了研究开发。

中国专利申请CN104941423A于2015年9月30日公开了一种催化裂化再生烟气氨法脱硫脱硝除尘方法及装置，该方法包括如下步骤：催化裂化装置来的高温含催化剂尘的催化剂再生烟气首先进入余热锅炉Ⅰ，烟气温度降到280～430℃；烟气热量由余热锅炉Ⅰ产生蒸汽外供；280～430℃的烟气进入脱硝装置脱硝，在脱硝反应器内在脱硝催化剂表面充分反应之后通过出口烟道进入余热锅炉Ⅱ；以氨为反应剂，脱除烟气中的二氧化硫、氮氧化物并副产硫酸铵，同时除去再生烟气中的催化剂粉尘，洁净气达标排放。

该方法采用氨法脱硫除尘一体技术，虽然流程简单、运行过程阻力小、设备占地空间小、节省运行投资。但是申请人在长期的应用与实践过程中发现：除尘与脱硫采用同样的吸收溶液，由于催化剂粉尘粒径小，吸收硫酸铵溶液与粉尘分离困难，为保证硫酸铵成品质量，需强化分离过程，造成分离过程的投资和运行成本高，该方法要求入口气体中粉尘浓度30～800mg/Nm³。脱硫和除尘同时进行，存在相互干扰，影响装置的长周期稳定运行，特别是事故工况进口气体粉尘浓度高达5000mg/Nm³，总量超过2吨，进入循环吸收液中会影响吸收液的成分和脱硫、除尘效率，吸收液与粉尘不能有效分离，影响产品硫酸铵质量。

申请人提出一种FCC尾气氨法脱硝脱硫除尘的装置和方法，将FCC尾气除尘和脱硫分开进行，本实用新型专利为该技术的核心设备——预洗塔，经文献检索，未见与本实用新型相同的公开报道。

技术实现要素：
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本实用新型的目的在于，与发明专利CN104941423A即申请号为201510261073.0的一种催化裂化再生烟气氨法脱硫脱硝除尘方法及装置配套，提供一种设备投资省，集烟气冷却、洗涤除尘、细微颗粒物控制、水洗除雾功能于一体的FCC尾气氨法除尘脱硫装置的预洗塔。

本实用新型的技术方案是，一种FCC尾气氨法脱硫装置的预洗塔，包括预洗塔塔体，在塔体内由下至上分布洗涤液循环段2、降温洗涤段3、细微颗粒物洗涤段4、水洗除雾段5，降温洗涤段3、细微颗粒物洗涤段4各设置2-4层喷淋层，水洗除雾段设置2-4层除雾器6，在洗涤液循环段2的下端设有FCC尾气入口7、循环液排出口9，洗涤液循环段还设有吸收剂加入口8，除雾段设有至少1个工艺水入口14，预洗塔1的顶部即除雾段的上端连接工艺气出口15。

水洗除雾段的除雾器选用折流板、屋脊、填料或丝网型除雾器，或折流板、屋脊、填料或丝网型除雾器至少两种组合形式。

在洗涤液循环段2设置吸收剂加入口8，设有管道连接到洗涤液循环段2，管道上设置阀门。吸收剂通过管道加入洗涤液循环段2。

吸收剂为氨、亚硫酸铵、硫酸铵中的一种或其组合。控制循环液的PH在3.5-4.5。

在预洗塔塔体外设置过滤系统，循环液排出口9连接此过滤系统，过滤系统的输出再连接降温洗涤段3；循环液排出口9排出的洗涤液经过滤系统除去悬浮物，控制固含量1％以下。过滤后的洗涤液大部分再进入降温洗涤段3、细微颗粒物洗涤段循环洗涤4，小部分作为吸收塔吸收循环液的补充液。

降温洗涤段3、细微颗粒物洗涤段4之间根据需要设置气液分离器12。

预洗塔烟气入口7的FCC尾气管道设置喷水降温装置和/或喷稀硫酸铵降温装置，通过喷水降温、喷稀硫酸铵降温、空气稀释等确保预洗塔入口FCC尾气温度≤200℃。

本实用新型的工艺流程为：FCC尾气从预洗塔的洗涤液循环段进入，经降温洗涤、细微颗粒物洗涤、除雾后去吸收塔；降温洗涤、细微颗粒物洗涤的洗涤液进入洗涤液循环段，通过循环液排出口9经泵送过滤系统除去洗涤液中的悬浮物，控制固含量1％以下，大部分再进入降温洗涤段、细微颗粒物洗涤段循环洗涤，小部分作为吸收塔吸收循环液的补充液。

有益效果，本实用新型与现有技术相比，通过设置的预洗塔，为氨法脱硫吸收塔分设解决了FCC尾气使用氨法脱硫工艺时的硫铵品质问题，同时使脱硫吸收塔结构设计更加简单，投资成本进一步下降。本实用新型预洗塔结构简明，体积无需过大，洗涤液循环使用，节水，且便于回收能量。通过管道将尾气送入吸收塔进行后续脱硫处理，满足FCC尾气高效脱硫除尘要求，预洗塔除尘效率不低于80％，以确保吸收塔出口净尾气尘含量合格，工艺简单，占地小，投资和运行费用低。

附图说明：

图1为FCC尾气氨法脱硫除尘装置的预洗塔示意图。

具体实施方式

如图所示，附图标记说明，其中：1、预洗塔塔体，2、洗涤液循环段，3、降温洗涤段，4、细微颗粒物洗涤段，5、除雾段，6、除雾器，7、尾气入口，8、吸收剂加入口，9、循环液排出口，10、降温洗涤液入口，11、细微颗粒物洗涤液出口，12、气液分离器，13、细微颗粒物洗涤液入口，14、工艺水入口，15、工艺气出口。

本实用新型的FCC尾气氨法脱硫装置的预洗塔体1内由洗涤液循环段2、降温洗涤段3、细微颗粒物洗涤段4、除雾段5组成，降温洗涤段3、细微颗粒物洗涤段4各设置2-3层喷淋层，除雾段5设置3层除雾器6，洗涤液循环段2设有尾气入口7、吸收剂加入口8、循环液排出口9，除雾段5设有3个工艺水入口14，预洗塔1顶部设有工艺气出口15。

除雾器6选用1层折流板+1层屋脊+1层填料。

在洗涤液循环段2设置2个吸收剂加入口，吸收剂液氨通过管道加入，通过阀门，调节洗涤液循环段2的PH在4-4.3。

在塔外设置过滤系统，循环液排出口9排出的洗涤液经过滤系统除去洗涤液中的悬浮物，控制固含量0.3％。

降温洗涤段3、细微颗粒物洗涤段4之间设置气液分离器12。

预洗塔烟气入口7的FCC尾气管道设置喷水降温装置和/或喷稀硫酸铵降温装置，通过喷水降温、喷稀硫酸铵降温、空气稀释等确保预洗塔入口FCC尾气温度≤200℃。

通过空气稀释确保除尘塔入口FCC尾气温度≤200℃。

本实用新型的工艺流程为：

FCC尾气从预洗塔的洗涤液循环段进入，经降温洗涤、细微颗粒物洗涤、水洗除雾后去吸收塔；

降温洗涤、细微颗粒物洗涤的洗涤液进入洗涤液循环段，通过循环液排出口9经泵送过滤系统除去洗涤液中的悬浮物，控制固含量0.3％，99％进入降温洗涤段、细微颗粒物洗涤段循环洗涤，1％作为吸收塔吸收循环液的补充液。

本实用新型的工艺应用：FCC尾气量为262000Nm³/h、FCC尾气温度220℃、烟气粉尘正常含量200mg/Nm³，跑剂工况下粉尘含量为7500mg/Nm³，SO2浓度3550mg/Nm³，通过空气稀释确保除尘塔入口FCC尾气温度185℃-190℃，预洗塔塔体材质为022Cr17Ni12Mo2的不锈钢材料，出口工艺气温度57℃，粉尘含量21.2mg/Nm³，除尘效率89.4％，吸收塔出口净尾气尘含量13.4mg/Nm³，产品硫酸铵氮含量(折纯氮)20.95％，完全满足设计要求。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。