硫转移剂应用与改善催化裂化烟气蓝烟拖尾情况总结

中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司1.2 Mt/a重油催化裂化装置因原料性质变化导致再生烟气中SO_x含量上升,外排烟气蓝烟拖尾现象愈发严重。为改善烟羽外观、避免外排废水TDS(溶解性固体总量)超标并降低湿法脱硫塔操作负荷,开展了运用增强型RFS09硫转移剂并优化装置操作、消除外排烟气蓝烟拖尾的工业试验。结果表明：当原料硫质量分数为0.4%～0.7%、硫转移剂藏量占系统藏量的3.5%时,蓝烟拖尾现象得以控制,脱硫塔入口烟气SO₂的质量浓度稳定控制在500 mg/m³以下、碱液消耗量降低48.5%、外排废水TDS由41 400 mg/L降至6 400 mg/L,废水COD(化学需氧量)减小,烟气中的硫大幅向气体产品中转移。增强型RFS09硫转移剂的应用对产物分布、产品性质和装置运行均无负面影响。该工业试验也进一步表明：增强型RFS09硫转移剂能很好地实现催化裂化再生烟气污染物源头减排,并减少二次污染。     

硫转移剂RFS09在RFCC烟气脱硫中的工业应用

为了降低重油催化裂化（RFCC）装置再生烟气中SO2的含量,以减轻后续烟气脱硫除尘装置的处理负荷,中国石油化工股份有限公司广州分公司采取投加RFS09硫转移剂的方法来降低烟气脱硫除尘装置入口的SO₂浓度。工业应用结果表明：投用硫转移剂后,再生烟气中SO₂浓度明显降低,含硫外排水COD下降,烟气脱硫除尘装置入口烟气SO₂质量浓度由3.56 g/m³降至2.28 g/m³;硫转移剂的使用并未对汽油、液化气等主要产品的收率及平衡剂质量造成不利影响。     

增强型硫转移剂在催化装置的应用

为缓解Ⅱ催化烟气脱硫塔烟气拖尾、蓝烟现象,进行了增强型硫转移剂的工业应用试验。试验结果表明:硫转移剂的应用对裂化产物分布、产品性质和装置运行无负面影响,可大幅降低烟气中SO_2和SO_3浓度,从而降低烟气脱硫塔操作负荷、碱液消耗量及外排浆液盐含量,显著改善脱硫塔外排烟气蓝烟、脱尾情况。     

控制蓝烟和拖尾的增强型RFS硫转移剂的工业应用

为解决湿法脱硫塔蓝烟和烟气拖尾问题,在中国石化一套MIP-CGP装置上进行了增强型RFS硫转移剂的工业应用试验。助剂自2017年7月24日开始加注,在经过初始快速累积到系统藏量约1.5%,且于9月下旬按进料计剂耗约0.024 kg/t稳定加注时,进行了应用总结。结果表明,硫转移剂的应用对裂化产物分布、产品性质和装置运行无负面影响,可大幅降低烟气中SO2和SO3浓度,从而降低脱硫塔操作负荷和碱液消耗量,同时还可降低外排废水和循环液盐含量与COD,消除了蓝烟现象,显著改善了脱硫塔烟气拖尾情况。     

硫转移剂治理催化裂化装置蓝色烟羽问题的效果

为了消除催化裂化装置湿法脱硫带来的蓝色烟羽问题，中海油惠州石化有限公司针对烟气的特性及催化裂化装置的工艺特点，进行了增强型RFS硫转移剂消除蓝色烟羽的试验，对比了加注硫转移剂前后的硫分布、SOx浓度、烟尘浓度、注碱量和溶解性固体含量等参数的变化，并进行了经济核算。结果表明，采用硫转移剂后，洗涤塔入口烟气SOx浓度在18 h后出现了明显的下降，烟气脱硫洗涤塔外排烟气蓝烟逐步消除，大部分硫转移到了干气中，液化气、酸性水中的硫含量则有所下降。在硫转移剂在系统内藏量（w）达到2.56%后，烟气脱硫洗涤塔入口烟气中硫含量大幅降低，SO2浓度降至50 mg/m3以下，SO3浓度降至20 mg/m3以下，湿法脱硫耗碱量削减90%，外排废水中溶解性固体量削减86.3%，外排烟气烟尘浓度下降64.3%，运行费用减少134.37万元/a。     

增强型RFS09硫转移剂工业应用

中海油惠州石化有限公司4.8 Mt/a催化裂化装置采用逆流两段不完全再生工艺,原料油以加氢重油为主,硫质量分数0.35%～0.39%。装置自投产后烟羽存在严重的蓝烟、拖尾、下坠现象,特定情况下烟羽沉降于厂区及周边,对生产和生活环境造成影响。2018年9月27日该装置开始试用RFS硫转移剂,试用结果表明,在硫转移剂藏量占比达到3.91%后,烟气中SO_2脱除率为55%,SO_3脱除率为77%,总SO_x脱除率为61%,脱硫塔外排烟羽蓝烟、拖尾、下坠等情况整体有显著改观,并且未对产品质量和装置操作带来较大影响。     

硫转移剂在催化裂化装置的应用分析

增强型RFS09硫转移剂可以有效地解决MIP富氧再生催化裂化装置再生烟气中SO3含量高形成的酸雾问题。RFS09增强型硫转移剂在中海油惠州石化有限公司的工业应用结果表明：在再生烟气过剩氧体积分数在4.2%～5.5%之间,硫转移剂加注到系统总藏量2.56%（w）时,再生烟气中SO3浓度由527.5 mg/m3下降到16.0 mg/m3,脱除率可达96.97%,有效地消除了外排烟气冒蓝烟和下坠等问题;SO2浓度由263.0 mg/m3降至14.0 mg/m3,脱除率可达94.67%;洗涤塔的碱耗降低90%以上。经综合经济效益核算,硫转移剂不仅可有效消除酸雾问题,同时不会增加装置运行成本。     

硫转移剂RFS 09在催化裂化装置中的应用

在中海油惠州石化有限公司1.2 Mt/a催化裂化(FCC)装置上进行了硫转移剂RFS 09的应用试验。结果表明:当硫转移剂加注量(占系统总藏量的质量分数)为2.56%时,FCC装置洗涤塔入口烟气中SO_2质量浓度由263.0 mg/m~3降至14.0 mg/m~3,SO_2脱除率为94.68%;SO_3质量浓度由527.5 mg/m~3下降至16.0 mg/m~3,SO_3脱除率达96.97%,低于出现蓝烟的SO_3质量浓度限值(35.7 mg/m~3);FCC装置主要产物(汽油、柴油、液化气和油浆)中的硫质量分数变化不大,干气中硫的质量分数显著增加,烟气和含硫污水中的硫质量分数显著降低;FCC装置外排含盐污水的固含量和液碱消耗量也大幅度下降。     

增强型RFS09硫转移助剂在催化裂化装置的工业应用

增强型RFS09硫转移助剂（简称硫转移剂）在中国石化镇海炼化分公司3.4 Mt/a MIP-CGP催化裂化装置上进行了工业应用。结果表明,当增强型RFS09硫转移剂在反应器-再生器催化剂总藏量中的质量比例达到1.6%后,蓝烟问题基本消除,再生烟气SOx含量下降约80%,脱硫用碱量下降58%,装置降本增效270万元/a,且硫转移剂的使用对产品分布、反应器-再生器流化状态和烟机运行情况无不良影响。     

LS系列催化剂在湛江东兴硫磺回收装置工业应用总结

介绍了LS系列催化剂在中国石化湛江东兴石油化工有限公司20 kt/a硫磺回收装置上的工业应用情况。2021年3月进行了工业标定,标定期间硫磺回收装置整体运行良好。标定结果表明:在100%运行负荷下,装置各项操作参数均处于技术指标范围内;吸收塔顶净化气中H₂S和COS质量浓度均小于20 mg/m³;LS系列催化剂活性高,级配合理,克劳斯单元单程总硫转化率均大于97%,总硫回收率达99.99%;所得液体硫磺产品各项指标均满足GB/T 2449.2—2015《工业硫磺第2部分:液体产品》中优等品的指标要求;碱洗前烟气中SO₂排放浓度均低于50 mg/m³,碱洗后烟气中SO₂排放浓度小于10 mg/m³,均满足GB 31570—2015《石油炼制工业污染物排放标准》大气污染物特别排放限值的要求。     

硫转移剂协同脱硫脱硝助燃三效助剂在催化裂化装置上的应用

为满足日趋严格的环保要求,中国石化天津分公司于2014年10月8日起在1.3 Mt/a蜡油催化裂化装置试用天津市拓得石油技术发展有限公司生产的脱硫脱硝CO助燃三效助剂和硫转移剂。工业应用结果表明:硫转移剂和三效助剂按1.5∶1添加比例协同使用,添加量占总藏量兑比的3%,达到了脱硫、脱硝、助燃的三效作用。其中,烟气中SO_2去除率达63.1%,SO_3去除率达87.0%;烟气中NO_x含量由103.6mg/m~3下降至58.1mg/m~3,完全满足小于100mg/m~3的环保要求;与此同时,再生稀密相温差由空白标定的3.5℃降至1.5℃左右,CO助燃效果良好,可完全替代CO助燃剂。     

蜡油催化裂化装置硫转移剂的工业应用

介绍了中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院开发的RFS09硫转移剂在中国石油化工股份有限公司洛阳分公司Ⅰ套蜡油催化裂化装置的工业应用情况,论述了RFS09硫转移剂作用机理。工业应用表明,当加入用量占总藏量3.0%~3.5%的RFS09硫转移剂后,烟气中SO2质量浓度由空白标定的338 mg/m3降低到61mg/m3,脱除率达81.9%,说明加入RFS09转移助剂后较好地降低了烟气SO2。硫转移剂对催化剂和产物理化性质影响不大,产品中干气、含硫污水及柴油中的H2S含量明显增加,液态烃中的硫占原料硫的比例有所降低。     

催化裂化装置非氨生物基还原脱硝技术工业试验总结

针对催化裂化装置实际生产中选择性催化还原技术(SCR)脱硝存在运行成本高、床层有压力降、SO₂氧化导致烟气蓝烟拖尾严重及后续脱硝技术路线如何选择的问题,开展了非氨生物基还原脱硝技术的工业试验并进行了技术分析。结果表明：非氨脱硝还原技术用于不完全再生催化裂化装置CO余热锅炉,在喷雾覆盖面积仅占烟气流通总截面积30%～40%的有限条件下,可将烟气中NO_x质量浓度由130.6 mg/m³降至44.8 mg/m³,NO_x平均脱除率为65.8%,满足烟气NO_x环保排放指标要求,同时可避免烟气中SO₂氧化成SO₃,减少烟气中蓝色烟羽的生成,对外排含盐污水COD(化学需氧量)、NH₃-N等指标以及CO余热锅炉的平稳运行无影响;对新建装置而言,采用非氨脱硝还原技术替代SCR技术,可降低设备投资和操作成本。     

催化裂化装置硫转移剂的应用及操作条件优化

在中国石油广西石化公司3.5 Mt/a催化裂化装置上考察了硫转移剂加注量对烟气中SO2含量的影响,并对加注硫转移剂后,剂油比、再生温度、烟气中CO含量等操作条件进行了优化。结果表明,硫转移剂加注质量分数为4%时,综合效果最佳。在硫转移剂质量分数为4%,剂油质量比为8.0~8.4,二再温度为670~680℃,一再温度730℃,烟气中CO体积分数为6.6%的最优条件下,烟气中SO2质量浓度由842 mg/m3下降到813 mg/m3。     

催化裂化装置烟气脱硫方案的技术经济性研究

以某炼油厂1.80 Mt/a两段提升管催化裂解多产丙烯装置为例,对催化裂化操作单元内采用硫转移剂方案与烟气湿法脱硫方案对再生烟气进行脱硫的技术经济性进行研究,从试剂、回收产品和碱渣处理费用,设备投资,操作费用,占地面积等方面进行了对比。结果表明：在目前环保要求条件下,催化裂化再生烟气中SOx浓度低于1 000 mg/m3(标准状态)时,采用硫转移剂方案比采用湿法脱硫方案更加经济;当烟气中SOx浓度更高时,可采用硫转移剂与湿法脱硫组合工艺或单独采用湿法脱硫工艺。     

RFS09硫转移剂在催化裂化装置上的工业应用

为了降低催化裂化装置再生烟气中SOx含量,通过反应机理的研究,研制开发了一种新型的RFS09硫转移剂,将该剂加入到催化裂化催化剂中,可将烟气中SOx以H2S的形式转移到产品气体中。RFS09硫转移剂在催化裂化装置上的工业应用结果表明:当添加2.3%左右的RFS09硫转移剂后,烟气中SOx(SO2+SO3)质量浓度由空白标定的1 041 mg/m3降低到166 mg/m3,转移率达84.1%,使用硫转移剂可显著降低烟气中SOx的排放,有效减轻了再生烟气中SOx对环境的污染,并经后续处理可回收高价值的硫产品,经济效益和社会效益显著。同时该硫转移剂对产物分布和产品理化性质影响不大。由于加入硫转移剂,产品中干气和液化石油气的H2S含量明显增加,且汽油和柴油中的硫占原料硫的比例有所降低,说明烟气中SOx主要转移到反应系统的气相之中。     

硫转移剂对两段再生催化裂化装置热平衡的影响

应用硫转移剂是实现催化裂化烟气脱硫的理想方式。近年来,有关硫转移剂在催化裂化装置工业应用的报道层出不穷,但有关应用过程中对装置热平衡影响的研究较少。该文根据JF–SN1P硫转移剂在某公司2.8 Mt/a两段再生催化裂化装置的工业应用实际,量化分析了JF–SN1P硫转移剂对催化裂化装置热平衡的影响。结果表明,JF–SN1P剂有促进CO燃烧转化成CO₂的助燃作用,可使催化裂化贫氧再生段CO含量由6.8%降至3.5%,CO₂含量由13.2%升至16.4%;焦炭在贫氧段完全燃烧比例随之增加,贫氧段烧焦放热增加,总反应再生烧焦放热增加,占总烧焦放热比例增加9.98%;贫氧段再生烟气中可释放的CO燃烧热量减少,为使余热锅炉炉膛温度保持稳定,需提高瓦斯消耗量以达热平衡。     

降低催化裂化烟气中SO2排放的硫转移剂的工业试验

介绍中国石油大学(华东)开发、青岛神飞化工科技有限公司生产的无毒催化裂化烟气硫转移剂SFTS-1在中国石化胜利油田有限公司胜利石化总厂进行工业试验的情况。结果表明,在原料油性质和装置操作条件基本不变的前提下,添加4%的硫转移剂,稳定加剂6天后,再生烟气中二氧化硫的质量浓度从1 300 mg/m3降至245 mg/m3,脱硫率保持在80%以上;停止加剂11天后,脱硫率仍能达到69%。同时,硫转移剂对催化裂化产物分布和产品的性质没有不利的影响。     

EDV湿法脱硫技术在催化裂化装置上的应用

根据北京市炼油与石油化学工业大气污染物排放标准要求,催化裂化装置大气污染物最高允许排放SO₂的浓度为150 mg/Nm³,颗粒物为50 mg/Nm³。为此,中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司三催化装置采用了美国贝尔格EDV湿法脱硫工艺,在正常生产情况下出口烟气中的SO₂浓度可降低至50mg/Nm³以下,粉尘可降低至50 mg/Nm³以下,起到了较好的除尘脱硫效果。     

催化裂化再生烟气Sox转移剂RFS的开发

开发了一种性能优良的硫转移剂RF。FCC中型试验评价结果表明，RFS硫转移剂具有良好的FCC再生烟气SOx转移性能。RFS硫转移剂于齐鲁石化公司催化剂厂完成了工业试生产。产品牌号CE－011，并在青岛石化厂进行了初步的工业应用试验。工业应用初步结果表明，CE－011硫转移剂有效地减少FCC再生烟气SOx的排放，添加占装置催化剂藏量的2．5％硫转移剂时，烟气硫含量可从1800mg/m^3左右降至900mg/m^3左右。