本发明涉及化工技术领域，尤其是涉及一种减缓FCC烟气脱硫装置烟囱腐蚀的方法。
背景技术：
随着国家对节能减排的要求越来越高和新的《石油炼制工业污染物排放标准》的实施，对催化裂化(FCC)烟气中含有的SOX、NOX以及颗粒物进行脱除和治理已成为炼油行业重要的环保课题。为此，国内大多数炼厂建设了以脱硫脱硝除尘为主的烟气净化装置。但是，伴随运行时间的延长，烟气脱硫装置因腐蚀问题造成的泄漏和停工逐渐增多，尤其是烟囱的腐蚀备受关注。
湿法烟气脱硫装置对SO2的脱除效率很高，可达到90％以上，但对SO3、NOX、HCl、HF等酸性气体的脱除率较低，为20％～50％，因此，净化烟气中仍含有SO3、NOX、HCl、HF等酸性气体。而烟囱的排烟温度在50℃～60℃，远低于硫酸和亚硫酸的露点温度。因此，吸收塔顶部和烟囱内壁结露非常严重，形成大量以硫酸为主的酸性冷凝液，产生的冷凝液不断向塔底部滑落，由于烟囱表面凹凸不平，冷凝液在下滑过程中存留器壁形成液滴，继续溶解SO3、NOX、HCl、HF等酸性气体并浓缩，形成高浓度硫酸液滴，氯离子不断破坏不锈钢钝化膜，促使局部腐蚀穿孔。
目前，烟囱的防腐主要有以下几种方法：
(1)烟气脱硫装置设置烟气换热器，提高排烟温度以减弱烟气在烟囱内的凝结性。但是，从运行效果来看，许多装置存在着由于烟气换热器结垢堵塞造成加热效果差，脱硫性能不稳定的问题。
(2)砖砌内衬防腐密封层，如内砌耐酸砖/板、硼硅酸盐玻璃泡沫砖等，该方法是传统的防腐手段，不足之处是整体性差，易产生裂缝，造成渗漏。
(3)烟囱内壁涂覆防腐蚀涂料如玻璃鳞片涂料或衬胶，优点是耐酸、抗渗、耐温性好，并且价格低廉，但存在橡胶老化、脱落，玻璃鳞片渗漏、起泡，防腐效果不理想，后期维护工作量大等问题；
(4)采用金属材料内衬，如采用钛钢复合板内衬、高耐蚀合金与碳钢的复合板或镍基合金C-276贴衬板可以保证良好的防腐效果，但造价高，对焊接技术要求也较高。
有鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种减缓FCC烟气脱硫装置烟囱腐蚀的方法，所述的方法解决了涂防腐层维护难度大的问题，以及更换材质成本高的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案：
一种减缓FCC烟气脱硫装置烟囱腐蚀的方法，用洗涤液洗涤脱硫装置的排烟烟囱，并且使所述烟囱的内壁形成1-5mm的液膜；所述洗涤液为碱液。
与现有技术相比，本发明解决腐蚀问题的思路完全不同。现有技术是通过增加烟囱的抗腐蚀性来解决这个问题，这种方式存在的主要问题是：需要更换设备，成本高，以及无法从根本上解决腐蚀问题。而本发明是预防腐蚀，直接将导致腐蚀的气体彻底去除，从根本上解决腐蚀问题，因此不需要更换任何设备，成本较低，同时操作也简便，容易实现。
经统计，与将烟囱更换为抗腐蚀的金属材料相比，本发明的方法成本至少降低了一半。
更重要地，本发明所述洗涤工序可以与脱硫工序同步进行，即洗涤对烟气净化速率没有任何影响。
以上技术方案还可以进一步改进，以达到更多的技术效果：
所述的碱液是指可以与SO3、NOX、HCl、HF等酸性气体发生反应的碱性溶液，可以为无机碱液或有机碱液。
相比脱硫工序，洗涤时对碱液氧化性的要求较弱，其主要目的是中和酸。
其中，所述无机碱液优选为含氨水、金属氢氧化物、石灰石、石灰中一种或多种的溶液。有机碱液主要指有机胺的溶液。
所述碱液的pH值为8以上，优选9以上。
液膜的厚度既影响洗涤液与酸性气体的反应时间，又影响两者的接触面积，因此对洗涤效果至关重要，所述液膜的厚度优选为1-3mm，更优选1-2mm。
烟囱内径D、液体的流量Q是影响液膜厚度的重要因素，为满足上文所述的液膜厚度，烟囱内径D与液体的流量Q比值优选为0.4～2m：1m3/h，优选为0.6～1m：1m3/h。
为了增加工艺环保度，在所述洗涤之后还收集废液，并将废液循环利用于脱硫反应或洗涤过程。
如果要将废液循环至脱硫反应中，洗涤液的成分与脱硫所用的脱硫剂成分相同。
另外，在所述洗涤时还可以向所述洗涤液中加入水。一方面冲洗烟囱内壁，另一方面及时补偿蒸发和洗涤液所损失的水量。
洗涤液的通入方向优选与烟气的排出方向相反，以增加两者的接触面积，延长接触时间。
同时，优选采用循环泵通入洗涤液，实现过程可控。
在洗涤过程中，为了提高洗涤速率，洗涤液的温度优选为50℃～60℃，更优选55℃～60℃。
与现有技术相比，本发明达到了以下技术效果：
(1)解决了涂防腐层维护难度大的问题；
(2)解决了更换材质成本高的问题；
(3)解决了防腐蚀成本高的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的减缓FCC烟气脱硫装置烟囱腐蚀的装置图。
附图标记：
1-洗涤液管道，2-水管道。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
模拟FCC烟气脱硫装置烟囱的工作环境，测试不同洗涤方法的洗涤效果，具体如下。
实验室内根据烟囱环境的特点，采用硫酸和现场采集的脱硫洗涤液(pH值＝8)配制烟囱环境的冷凝液，采用挂片浸泡法对烟囱内壁常用的304L、316L和317L材料的耐减薄腐蚀性能进行评价。实验采用98％(wt.％)硫酸溶液，后用脱硫洗涤液分别稀释为20％、30％、40％质量浓度溶液。在1000mL五口烧瓶中加入约800mL实验溶液，保证每平方厘米实验表面积所需的实验溶液量在20mL以上，挂入试片，实验中连续通入空气，采用60℃水浴加热，接冷却回流装置以保证介质恒定。当测量温度达到试验要求温度时，开始计时，48h后取出试片。实验后，试样表面的腐蚀产物要用10％HNO3洗液去除，去掉腐蚀产物的试样经过蒸馏水冲洗、乙醇脱水后，干燥称重，计算平均腐蚀速率。实验结果如表1所示。从表中可以看出，随着硫酸溶液浓度减小，304L、316L和317L三种材料的腐蚀速率明显降低。
表1三种材料在不同浓度硫酸溶液中的腐蚀速率
由上述实验可知，随着酸性气体浓度降低，对材料的腐蚀速率也下降。因此通过洗涤烟囱中的酸性气体，可以减缓烟囱腐蚀，这也为洗涤液的流量提供了依据。
实施例1
该实施例所用的洗涤装置如图1所示，来自洗涤液管道1的碱液与来自水管道2的水混合后进入烟囱中，进入方向与烟气排出方向相反，两者接触发生反应，反应废液在重力作用下排入集液槽。具体过程如下。
某炼厂催化裂化烟气脱硫装置采用EDV湿法洗涤技术，烟囱部分筒体材质为Q345R+S30403，装置开工运行一年左右，发现烟囱上部筒体腐蚀穿孔。该洗涤塔排放烟气流量为170502Nm3/h(湿基)，烟囱内径2300mm。装置停工检修期间，对烟囱进行整体更换，材质不变。
采用本发明所述方法，在烟囱顶部注50℃的烧碱溶液，控制pH为9左右，控制烟囱顶部洗涤液的流量为2～3m3/h，在烟囱内壁形成1～2mm后的水膜，沿着烟囱内壁流下来的洗涤液收集到过滤模块再循环槽中。
装置再次开工运行至今一年，烟囱筒体未出现腐蚀问题。
在运行一年后，与没有洗涤过程而将烟囱改造为钛钢复合板内衬相比，该实施例年成本下降约55％。
实施例2
某炼厂催化裂化烟气脱硫装置采用EDV湿法洗涤技术，烟囱部分筒体材质为Q345R+S30403，装置开工运行一年左右，发现烟囱上部筒体腐蚀穿孔。该洗涤塔排放烟气流量为170502Nm3/h(湿基)，烟囱内径2300mm。装置停工检修期间，对烟囱进行整体更换，材质不变。
采用本发明所述方法，在烟囱顶部注50℃的烧碱溶液，控制pH为9左右，控制烟囱顶部洗涤液的流量为2～3m3/h，在烟囱内壁形成4～5mm后的水膜，沿着烟囱内壁流下来的洗涤液收集到过滤模块再循环槽中。在运行一月后，与没有洗涤过程而将烟囱改造为钛钢复合板内衬相比，该实施例年成本(按照月成本均等计算)下降约51％。
实施例3
某炼厂催化裂化烟气脱硫装置采用EDV湿法洗涤技术，烟囱部分筒体材质为Q345R+S30403，装置开工运行一年左右，发现烟囱上部筒体腐蚀穿孔。该洗涤塔排放烟气流量为170502Nm3/h(湿基)，烟囱内径2300mm。装置停工检修期间，对烟囱进行整体更换，材质不变。
采用本发明所述方法，在烟囱顶部注50℃的烧碱溶液，控制pH为9左右，控制烟囱顶部洗涤液的流量为2～3m3/h，在烟囱内壁形成2～3mm后的水膜，沿着烟囱内壁流下来的洗涤液收集到过滤模块再循环槽中。在运行一月后，与没有洗涤过程而将烟囱改造为钛钢复合板内衬相比，该实施例年成本(按照月成本均等计算)下降约53％。
实施例4
某炼厂催化裂化烟气脱硫装置采用EDV湿法洗涤技术，烟囱部分筒体材质为Q345R+S30403，装置开工运行一年左右，发现烟囱上部筒体腐蚀穿孔。该洗涤塔排放烟气流量为170502Nm3/h(湿基)，烟囱内径2300mm。装置停工检修期间，对烟囱进行整体更换，材质不变。
采用本发明所述方法，在烟囱顶部注50℃的烧碱溶液，控制pH为9左右，控制烟囱顶部洗涤液的流量为5～5.7m3/h，在烟囱内壁形成1～2mm后的水膜，沿着烟囱内壁流下来的洗涤液收集到过滤模块再循环槽中。在运行一月后，与没有洗涤过程而将烟囱改造为钛钢复合板内衬相比，该实施例年成本(按照月成本均等计算)下降约49％。
实施例5
某炼厂催化裂化烟气脱硫装置采用EDV湿法洗涤技术，烟囱部分筒体材质为Q345R+S30403，装置开工运行一年左右，发现烟囱上部筒体腐蚀穿孔。该洗涤塔排放烟气流量为170502Nm3/h(湿基)，烟囱内径2300mm。装置停工检修期间，对烟囱进行整体更换，材质不变。
采用本发明所述方法，在烟囱顶部注50℃的烧碱溶液，控制pH为9左右，控制烟囱顶部洗涤液的流量为1～1.5m3/h，在烟囱内壁形成1～2mm后的水膜，沿着烟囱内壁流下来的洗涤液收集到过滤模块再循环槽中。
在运行一月后，与没有洗涤过程而将烟囱改造为钛钢复合板内衬相比，该实施例年成本(按照月成本均等计算)下降约54％。
实施例6
某炼厂催化裂化烟气脱硫装置采用EDV湿法洗涤技术，烟囱部分筒体材质为Q345R+S30403，装置开工运行一年左右，发现烟囱上部筒体腐蚀穿孔。该洗涤塔排放烟气流量为170502Nm3/h(湿基)，烟囱内径2300mm。装置停工检修期间，对烟囱进行整体更换，材质不变。
采用本发明所述方法，在烟囱顶部注50℃的稀氨水，控制pH为8左右，控制烟囱顶部洗涤液的流量为1～1.5m3/h，在烟囱内壁形成1～2mm后的水膜，沿着烟囱内壁流下来的洗涤液收集到过滤模块再循环槽中。
在运行一月后，与没有洗涤过程而将烟囱改造为钛钢复合板内衬相比，该实施例年成本(按照月成本均等计算)下降约52％。
实施例7
某炼厂催化裂化烟气脱硫装置采用生石灰湿法洗涤技术，烟囱部分筒体材质为Q345R+S30403，装置开工运行一年左右，发现烟囱上部筒体腐蚀穿孔。该洗涤塔排放烟气流量为170502Nm3/h(湿基)，烟囱内径2300mm。装置停工检修期间，对烟囱进行整体更换，材质不变。
采用本发明所述方法，在烟囱顶部注生石灰和水的混合液(60℃)，控制pH为8左右，控制烟囱顶部洗涤液的流量为1～1.5m3/h，在烟囱内壁形成1～2mm后的水膜，沿着烟囱内壁流下来的洗涤液收集到过滤模块再循环槽中。
在运行一月后，与没有洗涤过程而将烟囱改造为钛钢复合板内衬相比，该实施例年成本(按照月成本均等计算)下降约57％。
实施例8
该实施例所用的洗涤装置如图1所示，来自洗涤液管道1的碱液与来自水管道2的水混合后进入烟囱中，进入方向与烟气排出方向相反，两者接触发生反应，反应废液在重力作用下排入集液槽。具体过程如下。
某炼厂催化裂化烟气脱硫装置采用EDV湿法洗涤技术，烟囱部分筒体材质为Q345R+S30403，装置开工运行一年左右，发现烟囱上部筒体腐蚀穿孔。该洗涤塔排放烟气流量为170502Nm3/h(湿基)，烟囱内径2300mm。装置停工检修期间，对烟囱进行整体更换，材质不变。
采用本发明所述方法，在烟囱顶部注50℃的烧碱溶液，控制pH为9左右，控制烟囱顶部洗涤液的流量为2～3m3/h，在烟囱内壁形成1～2mm后的水膜，沿着烟囱内壁流下来的洗涤液收集到过滤模块集液槽中。将集液槽中的溶液循环至脱硫塔中。
在运行一月后，与没有洗涤过程而将烟囱改造为钛钢复合板内衬相比，该实施例年成本(按照月成本均等计算)下降约65％。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。