用于催化裂化湿法脱硫装置的湿烟羽治理设备的制作方法

文档序号:15645989发布日期:2018-10-12 22:35阅读:148来源:国知局

本实用新型属于废气处理技术领域,涉及一种消除催化裂化湿法脱硫装置湿烟羽的治理设备及方法。



背景技术:

炼油厂催化裂化装置是炼油生产中的重要工艺过程。催化裂化的催化剂在运行过程中由于在催化剂表面会积聚焦炭,影响催化剂活性,需烧焦再生。烧焦再生烟气中含有二氧化硫、氮氧化物、烟尘等污染物,其中二氧化硫需要通过脱硫工艺进行净化后才能达标排放。国内催化裂化再生烟气脱硫基本采用湿法脱硫工艺,脱硫剂为碱液(浓度10~30%氢氧化钠或氢氧化镁),脱硫剂与气体接触,和二氧化硫发生反应,除去气体中的二氧化硫。脱硫后的净化烟气为饱和湿烟气,饱和湿烟气从烟囱排出与温度较低的环境空气混合降温,其中水蒸汽过饱和凝结,对光线产生折射、散射,使烟羽呈现出白色或者淡蓝色的“湿烟羽”。湿烟羽现象削弱了公众对环境保护工作的“获得感”,一些炼油厂附近群众对湿烟羽的治理提出了相关诉求,也有某些地方政府部门对炼油厂湿烟羽控制提出了要求。因此急需开发一种克服上述缺陷的用于催化裂化湿法脱硫装置的湿烟羽治理设备及方法。



技术实现要素:

本实用新型的主要目的在于提供一种用于催化裂化湿法脱硫装置的湿烟羽治理设备,所述催化裂化湿法脱硫装置包括脱硫塔,其中,所述湿烟羽治理设备包含:

烟气降温单元,连通所述脱硫塔,所述烟气降温单元对其接收的待净化烟气进行降温处理后输出至所述脱硫塔内:

脱硫剂降温单元,连通所述脱硫塔,所述脱硫剂降温单元对所述脱硫塔内存储的脱硫剂进行降温处理后输出至所述脱硫塔内,降温后的所述待净化烟气与所述脱硫剂进行脱硫除尘反应后获得净化烟气;

升温单元,连通所述脱硫塔,所述升温单元对所述净化烟气进行升温处理后形成不饱和的所述净化烟气再排出至大气中。

上述的湿烟羽治理设备,其中,所述脱硫塔包括有进烟口,所述进烟口上装设有进烟管道,所述烟气降温单元包括烟气降温换热器,所述烟气降温换热器装设于所述进烟管道内,所述烟气降温换热器对进入所述进烟管道的所述待净化烟气进行一次降温处理后通过所述进烟口输出至所述脱硫塔内。

上述的湿烟羽治理设备,其中,所述烟气降温单元还包括急冷器,所述急冷器设置于所述脱硫塔内且装设于所述进烟口处,所述急冷器对一次降温处理后的所述待净化烟气进行二次降温处理。

上述的湿烟羽治理设备,其中,所述脱硫塔具有排液口、进液口及脱硫剂喷头,所述脱硫剂降温单元包括:

脱硫剂循环泵,连通所述排液口,所述脱硫剂循环泵对通过所述排液口排出的所述脱硫剂进行增压处理后输出;

脱硫剂换热器,连通所述进液口及所述脱硫剂循环泵,所述脱硫剂换热器对增压后的所述脱硫剂进行降温处理后通过所述进液口输出至所述脱硫塔内,降温后的所述脱硫剂通过所述脱硫剂喷头于所述脱硫塔内喷出,以与二次降温后的所述待净化烟气进行脱硫除尘反应后获得净化烟气。

上述的湿烟羽治理设备,其中,所述脱硫塔具有排烟口,所述排烟口上装设有排烟管道,所述升温单元包括烟气升温换热器,所述烟气升温换热器装设于所述排烟管道内,所述烟气升温换热器对进入所述排烟管道内的所述净化烟气进行升温处理后形成不饱和的所述净化烟气再通过所述排烟管道排出至大气中。

上述的湿烟羽治理设备,其中,所述烟气降温单元还包括:

中间水箱,连通所述烟气降温换热器,所述中间水箱存储有第一换热介质,所述第一换热介质具有第一温度;

循环泵,连通所述中间水箱及所述烟气升温换热器;

其中,所述烟气升温换热器还连通所述烟气降温换热器,所述循环泵对所述第一换热介质加压后使所述第一换热介质输出至所述烟气升温换热器,所述烟气升温换热器通过所述第一换热介质对所述净化烟气进行升温处理后,所述第一换热介质的温度下降至第二温度,具有第二温度的所述第一换热介质输出至所述烟气降温换热器,所述烟气降温换热器通过具有第二温度的所述第一换热介质对所述待净化烟气进行一次降温处理后,所述第一换热介质的温度升高至第一温度后再输出至所述中间水箱。

上述的湿烟羽治理设备,其中,所述脱硫剂换热器连通循环冷却系统,所述脱硫剂换热器接收并通过所述循环冷却系统输出的第二换热介质对所述脱硫剂进行降温处理后,所述第二换热介质温度升高,温度升高的所述第二换热介质再输出至所述循环冷却系统。

上述的湿烟羽治理设备,其中,所述第一换热介质为脱盐水。

上述的湿烟羽治理设备,其中,所述第二换热介质为循环冷却水。

本实用新型具有以下特点及效果:

1.本实用新型通过降低脱硫塔入口烟气温度及循环脱硫剂温度,整体降低脱硫塔内的运行温度和湿度,可有效降低脱硫塔内的水分损失;

2.本实用新型通过降低脱硫塔入口烟气温度及循环脱硫剂温度,降低脱硫塔排放烟气的含湿量,再通过烟气升温换热器升高烟气温度,形成不饱和湿烟气。不饱和烟气从烟囱排放后,与大气扩散混合,将水含量降低到0.5g/m3以下,彻底消除白色或蓝色湿烟羽;

3.本实用新型通过降低烟气温度和湿度,可有效提高脱硫塔对二氧化硫、粉尘的去除率,确保外排烟气达标排放;

4.在原有脱硫剂循环管线上采用换热器的方式降低脱硫剂温度,具有占地面积小,便于实施的特点。

附图说明

图1为本实用新型湿烟羽治理设备的结构示意图;

图2为本实用新型湿烟羽治理方法的流程图;

图3为图2中步骤S2的分步骤流程图。

具体实施方式

涉及本实用新型的详细说明及技术内容,现就配合图式说明如下:

请参考图1,图1为本实用新型湿烟羽治理设备的结构示意图。如图1所示,本实用新型的用于催化裂化湿法脱硫装置的湿烟羽治理设备通过将烟气先降温,再升温的方式,使外排净化烟气形成不饱和状态,与大气混合扩散后,彻底消除湿烟羽,并回收净化烟气所携带的大部分水分,实现节能减排。催化裂化湿法脱硫装置包括脱硫塔1,湿烟羽治理设备包含:烟气降温单元21、脱硫剂降温单元22及升温单元23;烟气降温单元21连通脱硫塔1,烟气降温单元21对其接收的待净化烟气进行降温处理后输出至所述脱硫塔1内:脱硫剂降温单元22连通脱硫塔1,脱硫剂降温单元22对脱硫塔内存储的脱硫剂进行降温处理后输出至脱硫塔1内,降温后的待净化烟气与脱硫剂进行脱硫除尘反应后获得净化烟气;升温单元23连通脱硫塔1,升温单元23对净化烟气进行升温处理后形成不饱和的净化烟气再排出至大气中。

进一步地,脱硫塔1包括有进烟口11,进烟口11上装设有进烟管道12,烟气降温单元21包括烟气降温换热器211及急冷器212,烟气降温换热器211装设于进烟管道12内,烟气降温换热器211对进入进烟管道12的待净化烟气进行一次降温处理后通过进烟口11输出至脱硫塔1内;烟急冷器212设置于脱硫塔1内且装设于进烟口11处,急冷器212对一次降温处理后的待净化烟气进行二次降温处理。

再进一步地,脱硫塔1具有排液口13、进液口14及脱硫剂喷头15,脱硫剂降温单元22包括脱硫剂循环泵221及脱硫剂换热器222;脱硫剂循环泵221连通排液口13,脱硫剂循环泵221对通过排液口13排出的脱硫剂进行增压处理后输出;脱硫剂换热器222连通进液口14及脱硫剂循环泵221,脱硫剂换热器222对增压后的脱硫剂进行降温处理后通过进液口14输出至脱硫塔1内,降温后的脱硫剂通过脱硫剂喷头15于脱硫塔1内喷出,以与二次降温后的待净化烟气进行脱硫除尘反应后获得净化烟气。

其中,脱硫剂换热器222连通循环冷却系统,脱硫剂换热器222接收并通过循环冷却系统输出的第二换热介质对脱硫剂进行降温处理后,第二换热介质温度升高,温度升高的第二换热介质再输出至循环冷却系统,以此循环。

又进一步地,脱硫塔1具有排烟口16,排烟口16上装设有排烟管道17,升温单元23包括烟气升温换热器231,烟气升温换热器231装设于排烟管道17内,烟气升温换热器231对进入排烟管道17内的净化烟气进行升温处理后形成不饱和的净化烟气再通过排烟管道17排出至大气中。

更进一步地,烟气降温单元21还包括中间水箱213及循环泵214;中间水箱213连通烟气降温换热器211,中间水箱213存储有第一换热介质,第一换热介质具有第一温度;循环泵214连通中间水箱213及烟气升温换热器231;其中,烟气升温换热器231还连通烟气降温换热器211,循环泵214对第一换热介质加压后使第一换热介质输出至烟气升温换热器231,烟气升温换热器231通过第一换热介质对净化烟气进行升温处理后,第一换热介质的温度下降至第二温度,具有第二温度的第一换热介质输出至烟气降温换热器211,烟气降温换热器211通过具有第二温度的第一换热介对带净化烟气进行一次降温处理后,第一换热介质的温度升高至第一温度后再输出至中间水箱213,以此循环。需要说明的是,通过中间水箱213不仅可以补充第一换热介质,还能起到防止循环泵214空转的作用。

其中,在本实施例中,以第一换热介质为脱盐水,第二换热介质为循环冷却水为较佳的实施方式,但本实用新型并不以此为限。

以下结合图1具体说明本实用新型湿烟羽治理设备的工作过程。

首先,待净化烟气Y经进烟管道12,通过安装在进烟管道12上的烟气降温换热器211和急冷器212协同作用,将待净化烟气Y温度降至60℃左右后通过进烟口11进入脱硫塔1。

其次,脱硫塔1内的脱硫剂T由脱硫塔1的排液口13排出,此时脱硫剂T的温度约为60℃左右。60℃左右的高温脱硫剂经高温脱硫剂管线31进入脱硫剂循环泵221增压,增压后的高温脱硫剂经高温脱硫剂管线31进入脱硫剂换热器222。在脱硫剂换热器222中,60℃左右的高温脱硫剂降温为10~45℃的低温脱硫剂。低温脱硫剂经低温脱硫剂管线32由进液口14进入脱硫塔1。进入脱硫塔1的低温脱硫剂由分布在脱硫塔1上部的脱硫剂喷头15喷出,与进入脱硫塔1的二次降温后的烟气Y逆流接触反应,一方面脱除烟气中的二氧化硫和烟尘,另一方面降低烟气温度至45℃以下。反应后的净化烟气通过脱硫塔1顶部的排烟口16由排烟管道17排出。在排烟管道17中安装有烟气升温换热器231,净化烟气进入烟气升温换热器231后,温度升高到50℃以上,形成不饱和净化烟气,从排烟管道17排出排放至大气。

烟气降温换热器211和烟气升温换热器231中所用第一换热介质为炼厂自有的脱盐水。在烟气降温换热器211中,低温脱盐水被高温烟气Y加热至80℃以上,形成高温脱盐水。高温脱盐水经高温脱盐水管线33进入中间水箱213,再经脱盐水的循环泵214增压后,经高温脱盐水管线33进入烟气升温换热器231。在烟气升温换热器231中,温度80℃以上的高温脱盐水与温度小于45℃的净化烟气换热,将烟气温度升高到50℃以上,形成不饱和净化烟气11,从排烟管道17排放至大气。烟气升温换热器231中的高温脱盐水被降温至60℃以下,经低温脱盐水管线34返回烟气降温换热器211中升温至80℃以上,循环使用。其中第一温度为80℃以上,第二温度为60℃以下,但本实用新型并不以此为限。

脱硫剂换热器222所使用的第二换热介质最好为循环冷却水,也可也为低温水或其他冷媒。来自循环冷却系统的冷却循环水经低温循环水管线35进入脱硫剂换热器222,将60℃左右的脱硫剂降温至10~45℃。升温后的高温循环冷却水经由高温循环水管线36返回循环水系统。

其中本实用新型公开的上述温度值仅为一实施方式,本实用新型并不以此为限。

值得注意的是,为防止换热器堵塞,影响装置的长周期稳定运行,所述烟气降温换热器211、烟气升温换热器231及脱硫剂换热器222均采用板式换热器或管式换热器。

请参照图2-3,图2为本实用新型湿烟羽治理方法的流程图;图3为图2中步骤S2的分步骤流程图。如图2-3所示本实用新型湿烟羽治理方法包含:

烟气降温步骤S1:对待净化烟气进行降温处理后输出至脱硫塔内,其中于烟气降温步骤S1中,通过烟气降温换热器对进入进烟管道的待净化烟气进行一次降温处理后通过进烟口输出至脱硫塔内,还可通过急冷器对一次降温处理后的待净化烟气再进行二次降温处理:

脱硫剂降温步骤S2:对脱硫塔内存储的脱硫剂进行降温处理后输出至脱硫塔内;

脱硫除尘步骤S3:降温后的待净化烟气与脱硫剂进行脱硫除尘反应后获得净化烟气;

烟气升温步骤S4:对所述净化烟气进行升温处理后形成不饱和的所述净化烟气再排出至大气中,其中于烟气升温步骤S4中,通过烟气升温换热器对进入排烟管道内的净化烟气进行升温处理后形成不饱和的净化烟气再通过排烟管道排出至大气中。

其中于烟气降温步骤S1中,通过烟气降温换热器对进入进烟管道的待净化烟气进行一次降温处理后通过进烟口输出至脱硫塔内。

进一步地,脱硫剂降温步骤S2包括:

脱硫剂加压步骤S21:通过脱硫剂循环泵对通过排液口排出的脱硫剂进行增压处理后输出;

脱硫剂降温步骤S22:通过脱硫剂换热器对增压后的脱硫剂进行降温处理后通过进液口输出至所述脱硫塔内。

其中,于脱硫除尘步骤S3中,降温后的脱硫剂通过脱硫剂喷头于脱硫塔内喷出,以与二次降温后的待净化烟气进行脱硫除尘反应后获得净化烟气。

再进一步地,烟气升温步骤S4中,烟气升温换热器通过具有第一温度的第一换热介质对净化烟气进行升温处理后,第一换热介质的温度下降至第二温度,具有第二温度的第一换热介质输出至烟气降温换热器。

又进一步地,于烟气降温步骤S1中,烟气降温换热器通过具有第二温度的第一换热介质对待净化烟气进行一次降温处理后,第一换热介质的温度升高至第一温度后再输出至中间水箱,再通过循环泵对具有第一温度的第一换热介质加压后使第一换热介质输出至烟气升温换热器。

更进一步地,于脱硫剂降温步骤S2中,脱硫剂换热器接收并通过循环冷却系统输出的第二换热介质对脱硫剂进行降温处理后,第二换热介质温度升高,温度升高的第二换热介质再输出至循环冷却系统。

其中,在本实施例中,以第一换热介质为脱盐水,第二换热介质为循环冷却水为较佳的实施方式,但本实用新型并不以此为限。

综上所述,本实用新型通过降低脱硫塔入口烟气温度及循环脱硫剂温度,整体降低脱硫塔内的运行温度和湿度,可有效降低脱硫塔内的水分损失;本实用新型通过降低脱硫塔入口烟气温度及循环脱硫剂温度,降低脱硫塔排放烟气的含湿量,再通过烟气升温换热器升高烟气温度,形成不饱和湿烟气。不饱和烟气从烟囱排放后,与大气扩散混合,将水含量降低到0.5g/m3以下,彻底消除白色或蓝色湿烟羽;本实用新型通过降低烟气温度和湿度,可有效提高脱硫塔对二氧化硫、粉尘的去除率,确保外排烟气达标排放;在原有脱硫剂循环管线上采用换热器的方式降低脱硫剂温度,具有占地面积小,便于实施的特点。。

以上已将本实用新型做一详细说明,惟以上所述者,仅为本实用新型的一较佳实施例而已,当不能限定本实用新型实施的范围。即凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与修饰等,皆应仍属本实用新型所附权利要求的保护范围内。

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