專利名稱：一種催化裂化再生煙氣冷凝脫硫設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于脫硫技術(shù)領(lǐng)域，提出一種催化裂化再生煙氣冷凝脫硫設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，隨著環(huán)保要求日益嚴(yán)格，實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)面臨的形勢十分嚴(yán)峻。特別是為促進(jìn)節(jié)能減排而制定的一系列政策及相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，面對石化行業(yè)催化裂化裝置技術(shù)的發(fā)展，其煙氣量大、SOx含量高的特點，提高節(jié)能降耗將是其必然的選擇。催化裂化裝置是原油第一次加工的裝置，由于原油中硫含量達(dá)到了 2% 3%，直接導(dǎo)致了催化裂化裝置對環(huán)境污染物排放量大，治理難度大的問題，特別是對大氣的污染。催化裂化裝置中的大氣污染主要來自再生煙氣，再生煙氣中含有S0x、N0x及催化劑粉塵，其中再生煙氣中SOx的排放占全廠SOx排放約17%。催化裂化SOx排放標(biāo)準(zhǔn)目前為<850mg/m3，新標(biāo)準(zhǔn)《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的制定將降低至<400mg/m3，對于特別地區(qū)，其排放要求甚至達(dá)到了 200mg/m3。因此催化裂化裝置再生煙氣脫硫?qū)⒚媾R十分嚴(yán)峻的考慮。目前通常采用煙氣脫硫技術(shù)對SOx進(jìn)行治理。其中濕法制硫應(yīng)用較為廣泛，濕法洗滌脫硫通過采用粉層預(yù)洗塔、吸收塔、SO2回收塔等多個設(shè)備儀器進(jìn)行脫硫處理，目前該技術(shù)主要用于處理少部分的鍋爐發(fā)電及加熱爐煉油裝置煙氣脫硫，由于其工藝流程復(fù)雜、投資高、操作運行費用高、占地面積大等局限。加之催化裂化再生煙氣量極大(按220萬噸/年的催化裂化裝置為例，其煙氣量 280000nm3/h)，催化裂化裝置再生煙氣截至目前沒有一套工藝流程簡單、設(shè)備造價低、操作方便、運行成本低的脫硫工藝以滿足新的排放標(biāo)準(zhǔn)。鑒于以上原因，催化裂化裝置目前急需研究開發(fā)一套新的脫硫工藝方法以適用于大型催化裂化裝置再生煙氣脫硫，以滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。

實用新型內(nèi)容為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的目的是提出一種催化裂化再生煙氣冷凝脫硫設(shè)備。本實用新型為完成上述目的采用如下技術(shù)方案:一種催化裂化再生煙氣冷凝脫硫設(shè)備，所述的再生煙氣冷凝脫硫設(shè)備包括有高溫催化氧化系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)、低溫水合冷凝轉(zhuǎn)化系統(tǒng)和混兌低濃度排放系統(tǒng)；所述的高溫催化氧化系統(tǒng)包括一個用于將高溫低SO2濃度再生煙氣中的SO2轉(zhuǎn)化為SO3的催化反應(yīng)器；所述的催化反應(yīng)器應(yīng)具有多個催化劑床層；所述的余熱利用系統(tǒng)包括一個用于將催化反應(yīng)器出口的再生煙氣與水進(jìn)行換熱后產(chǎn)生高溫蒸汽及煙氣降溫的余熱鍋爐；所述的低溫水合冷凝轉(zhuǎn)化系統(tǒng)包括一個用于將余熱鍋爐出口 200°c再生煙氣與冷空氣進(jìn)行換熱，并將煙氣溫度降低至100°c以下的玻璃板式冷凝換熱器；所述的低溫水合冷凝轉(zhuǎn)化系統(tǒng)還包括一個用于將環(huán)境冷空氣送入玻璃板式冷凝換熱器進(jìn)行換熱的鼓風(fēng)機(jī)；所述的低溫水合冷凝轉(zhuǎn)化系統(tǒng)還包括一個用于廢液收集分離的廢液收集罐及清液收集罐；所述清液收集罐設(shè)置在廢液收集罐的側(cè)面；所述的混兌低濃度排放系統(tǒng)包括一個用于將冷凝脫硫后的再生煙氣、熱空氣進(jìn)行混兌排放的煙囪。所述催化反應(yīng)器的多個床層之間直接連接，不需要換熱器。所述玻璃板式冷凝換熱器的再生煙氣側(cè)應(yīng)設(shè)置有冷凝水洗裝置。璃板式冷凝換熱器具有多個模塊組合而成，模塊與模塊之間可串聯(lián)也可并聯(lián)連接，組合為不同流向、大小的換熱器。璃板式冷凝換熱器單個模塊具有由上蓋板、下底板和位于上蓋板與下底板之間的立柱構(gòu)成的空氣預(yù)熱器框架；在空氣預(yù)熱器框架中設(shè)置有若干個上下對應(yīng)放置的換熱板片，在每兩個上下相鄰的換熱板片之間具有密封條，密封條互錯90°交錯放置，組成若干相鄰互錯90°的密封流體通道，分別構(gòu)成熱流體通道、冷流體通道；換熱板片采用矩形玻璃板片，該玻璃為硅硼玻璃、無硼低堿玻璃或石英玻璃，并在上下?lián)Q熱板片構(gòu)成的流體通道之間設(shè)置有支撐條，支撐條為矩形或“S”形的非金屬板條。所述的廢液收集罐設(shè)置在玻璃板式冷凝換熱器的再生煙氣出口側(cè)底部。一種催化裂化再生煙氣冷凝脫硫的工藝方法為:將500 600°C催化裂化再生煙氣中的so2、o2與催化反應(yīng)器中補(bǔ)充的催化劑催化氧化為SO3 ;并經(jīng)余熱回收系統(tǒng)后，使煙氣溫度降低至180 250°C ;在板式冷凝換熱器內(nèi)再生煙氣中的SO3與H2O水合與冷凝轉(zhuǎn)化為液態(tài)H2SO4,同時對再生煙氣進(jìn)行噴淋，有效地將粗粉塵清除；廢液通過廢液收集罐進(jìn)行排污處理。本實用新型提出的一種催化裂化再生煙氣冷凝脫硫設(shè)備，采用上述技術(shù)方案，再生煙氣SOx脫除率達(dá)到90%，足以滿足催化裂化煙氣低排放的目的。

圖1是本實用新型催化裂化再生煙氣工藝系統(tǒng)圖。圖2是本實用新型中玻璃板式冷凝換熱器結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1、催化反應(yīng)器，2、余熱鍋爐，3、鼓風(fēng)機(jī)，4、玻璃板式冷凝換熱器，5、廢液收集罐，6、清液收集罐，7、煙囪，8、換熱板片，9、支撐條，10、密封條，11、立柱，12、下底板，13、上蓋板。
具體實施方式
結(jié)合附圖，說明本實用新型的具體實施。如圖1所示，一種催化裂化再生煙氣冷凝脫硫設(shè)備，所述的再生煙氣冷凝脫硫設(shè)備包括有高溫催化氧化系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)、低溫水合冷凝轉(zhuǎn)化系統(tǒng)和混兌低濃度排放系統(tǒng)；所述的高溫催化氧化系統(tǒng)包括一個用于將高溫低SO2濃度再生煙氣中的SO2轉(zhuǎn)化為SO3的催化反應(yīng)器I ;所述的催化反應(yīng)器I應(yīng)具有多個催化劑床層；所述的余熱利用系統(tǒng)包括一個用于將催化反應(yīng)器I出口的再生煙氣與水進(jìn)行換熱后產(chǎn)生高溫蒸汽及煙氣降溫的余熱鍋爐2 ；所述的低溫水合冷凝轉(zhuǎn)化系統(tǒng)包括一個用于將余熱鍋爐2出口 200°C再生煙氣與冷空氣進(jìn)行換熱，并將煙氣溫度降低至100°c以下的玻璃板式冷凝換熱器4 ;所述系數(shù)玻璃板式冷凝換熱器4應(yīng)具有抗酸腐蝕、壓降小、換熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、可大型化制造、可水洗等特點。所述的低溫水合冷凝轉(zhuǎn)化系統(tǒng)還包括一個用于將環(huán)境冷空氣送入玻璃板式冷凝換熱器進(jìn)行換熱的鼓風(fēng)機(jī)3 ；所述的低溫水合冷凝轉(zhuǎn)化系統(tǒng)還包括一個用于廢液收集分離的廢液收集罐5及清液收集罐6 ;所述清液收集罐6設(shè)置在廢液收集罐5的側(cè)面。所述的混兌低濃度排放系統(tǒng)包括一個用于將冷凝脫硫后的再生煙氣、熱空氣進(jìn)行混兌排放的煙囪7。所述催化反應(yīng)器I的多個床層之間直接連接，不需要換熱器。所述玻璃板式冷凝換熱器4的再生煙氣側(cè)應(yīng)設(shè)置有冷凝水洗裝置，冷凝水洗裝置可以是常開或定期使用。璃板式冷凝換熱器具有多個模塊組合而成，模塊與模塊之間可串聯(lián)也可并聯(lián)連接，組合為不同流向、大小的換熱器。璃板式冷凝換熱器單個模塊具有由上蓋板13、下底板12和位于上蓋板13與下底板12之間的立柱構(gòu)成11的空氣預(yù)熱器框架；在空氣預(yù)熱器框架中設(shè)置有若干個上下對應(yīng)放置的換熱板片8，在每兩個上下相鄰的換熱板片8之間具有密封條10，密封條10互錯90°交錯放置，組成若干相鄰互錯90°的密封流體通道，分別構(gòu)成熱流體通道、冷流體通道；換熱板片8采用矩形玻璃板片，該玻璃為硅硼玻璃、無硼低堿玻璃或石英玻璃，并在上下?lián)Q熱板片構(gòu)成的流體通道之間設(shè)置有支撐條，支撐條為矩形或“S”形的非金屬板條。所述的廢液收集罐5設(shè)置在玻璃板式冷凝換熱器的再生煙氣出口側(cè)底部，用于分離H2SO4清液及催化劑粉塵廢渣。一種催化裂化再生煙氣冷凝脫硫的工藝方法為:高溫低濃度SO2的再生煙氣(其溫度約為550°C，SO2含量約為0.lmol%)進(jìn)入催化反應(yīng)器，催化反應(yīng)器應(yīng)具有多個催化劑床層，催化反應(yīng)器內(nèi)利用煙氣自身高溫及O2 (O2含量約為2 3mol%)條件，同時添加催化劑以完成以下反應(yīng):S02+1 / 202 — SO3經(jīng)多級催化氧化轉(zhuǎn)化，使出口再生煙氣SO2轉(zhuǎn)化率達(dá)到95%以上。催化反應(yīng)器出口的再生煙氣進(jìn)入余熱鍋爐，余熱鍋爐為催化裂化系統(tǒng)原有的常規(guī)設(shè)備，在余熱鍋爐內(nèi)再生煙氣與水進(jìn)行換熱產(chǎn)生蒸汽，達(dá)到熱量回收的目的，使出口再生煙氣溫度降低至200°C左右。余熱鍋爐出口再生煙氣進(jìn)入玻璃板式冷凝換熱器，玻璃板式冷凝換熱器所采用的類型為專利號(ZL201010595778.3)產(chǎn)品，該換熱器應(yīng)具備抗酸腐蝕、壓降小、換熱效率高、可大型化制造、可水洗等特點以滿足在原工藝系統(tǒng)上壓降小、成本低、能耗小。在玻璃板式冷凝換熱器內(nèi)再生煙氣與經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)送入的環(huán)境空氣進(jìn)行換熱，使再生煙氣出口溫度降至100°C以下的酸露點。再生煙氣在玻璃板式冷凝換熱器內(nèi)利用自身的SO3(通過催化反應(yīng)器轉(zhuǎn)化)、H2O (H2O約為llmol%)在低溫條件下完成水合與冷凝過程:S03(氣)+H20 (氣)—H2S04(氣)H2SO4 (氣)一H2SO4 (液)經(jīng)低溫水合與冷凝轉(zhuǎn)化，使再生煙氣SO3回收率達(dá)到95%以上。即再生煙氣的SOx含量將降低到原再生煙氣SOx含量的10%以下。若原再生煙氣SOx含量為850mg/m3，經(jīng)過玻璃板式冷凝換熱器后SOx含量將降低為85mg/m3。低溫水合與冷凝轉(zhuǎn)化后，再生煙氣中粉塵與H2SO4廢液共同進(jìn)入廢液收集罐，廢液收集罐定期或不定期對清液及廢渣進(jìn)行分離排放。清液進(jìn)入清液收集罐內(nèi)進(jìn)行定期處理。經(jīng)玻璃板式冷凝換熱器出口再生煙氣進(jìn)入煙囪進(jìn)行排放，同時換熱器的熱空氣也進(jìn)入到煙 進(jìn)行排放，由于再生煙氣與熱空氣同時進(jìn)入煙 內(nèi)，進(jìn)行加熱稀釋混兌，使得煙囪出口的氣體SOx濃度急劇降低至約為原來的1/2。再生煙氣經(jīng)過催化反應(yīng)器的高溫催化氧化、余熱鍋爐余熱利用、玻璃板式冷凝換熱器低溫水合冷凝轉(zhuǎn)化及煙 混兌低濃度排放后，再生煙氣SOx回收率達(dá)到90%以上，最終出口煙氣中SOx為原再生煙氣10%，通過混兌后其含量將降低至原來的5%。需要說明的是，以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本實用新型所作的進(jìn)一步說明，其實施方式不僅限于此，在本專利的指導(dǎo)下，還可以對上述實施例進(jìn)行各種改進(jìn)及變形，其改進(jìn)和變形均在本專利的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種催化裂化再生煙氣冷凝脫硫設(shè)備，其特征在于:所述的再生煙氣冷凝脫硫設(shè)備包括有高溫催化氧化系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)、低溫水合冷凝轉(zhuǎn)化系統(tǒng)和混兌低濃度排放系統(tǒng)；所述的高溫催化氧化系統(tǒng)包括一個用于將高溫低SO2濃度再生煙氣中的SO2轉(zhuǎn)化為SO3的催化反應(yīng)器(I);所述的催化反應(yīng)器(I)應(yīng)具有多個催化劑床層；所述的余熱利用系統(tǒng)包括一個用于將催化反應(yīng)器出口的再生煙氣與水進(jìn)行換熱后產(chǎn)生高溫蒸汽及煙氣降溫的余熱鍋爐(2);所述的低溫水合冷凝轉(zhuǎn)化系統(tǒng)包括一個用于將余熱鍋爐出口 200°C再生煙氣與冷空氣進(jìn)行換熱，并將煙氣溫度降低至100°C以下的玻璃板式冷凝換熱器(4);所述的低溫水合冷凝轉(zhuǎn)化系統(tǒng)還包括一個用于將環(huán)境冷空氣送入玻璃板式冷凝換熱器進(jìn)行換熱的鼓風(fēng)機(jī)(3);所述的低溫水合冷凝轉(zhuǎn)化系統(tǒng)還包括一個用于廢液收集分離的廢液收集罐(5)及清液收集罐(6);所述清液收集罐(6)設(shè)置在廢液收集罐(5)的側(cè)面；所述的混兌低濃度排放系統(tǒng)包括一個用于將冷凝脫硫后的再生煙氣、熱空氣進(jìn)行混兌排放的煙囪(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化裂化再生煙氣冷凝脫硫設(shè)備，其特征在于:所述催化反應(yīng)器的多個床層之間直接連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化裂化再生煙氣冷凝脫硫設(shè)備，其特征在于:所述玻璃板式冷凝換熱器的再生煙氣側(cè)應(yīng)設(shè)置有冷凝水洗裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化裂化再生煙氣冷凝脫硫設(shè)備，其特征在于:璃板式冷凝換熱器具有多個模塊組合而成，模塊與模塊之間可串聯(lián)也可并聯(lián)連接，組合為不同流向、大小的換熱器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化裂化再生煙氣冷凝脫硫設(shè)備，其特征在于:璃板式冷凝換熱器單個模塊具有由上蓋板(13)、下底板(12)和位于上蓋板(13)與下底板(12)之間的立柱構(gòu)成的空氣預(yù)熱器框架；在空氣預(yù)熱器框架中設(shè)置有若干個上下對應(yīng)放置的換熱板片(8)，在每兩個上下相鄰的換熱板片之間具有密封條(10)，密封條(10)互錯90°交錯放置，組成若干相鄰互錯90°的密封流體通道，分別構(gòu)成熱流體通道、冷流體通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化裂化再生煙氣冷凝脫硫設(shè)備，其特征在于:所述的廢液收集罐設(shè)置在玻璃板式冷凝換熱器的再生煙氣出口側(cè)底部。
專利摘要本實用新型屬于脫硫技術(shù)領(lǐng)域，提出一種催化裂化再生煙氣冷凝脫硫設(shè)備，提出的所述的一種催化裂化再生煙氣冷凝脫硫設(shè)備包括有高溫催化氧化系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)、低溫水合冷凝轉(zhuǎn)化系統(tǒng)和混兌低濃度排放系統(tǒng)；所述的高溫催化氧化系統(tǒng)包括催化反應(yīng)器(1)；所述的余熱利用系統(tǒng)包括一個用于將催化反應(yīng)器出口的再生煙氣與水進(jìn)行換熱后產(chǎn)生高溫蒸汽及煙氣降溫的余熱鍋爐(2)；低溫水合冷凝轉(zhuǎn)化系統(tǒng)包括有玻璃板式冷凝換熱器(4)、鼓風(fēng)機(jī)(3)、廢液收集罐(5)及清液收集罐(6)；混兌低濃度排放系統(tǒng)包括煙囪(7)。本實用新型采用上述技術(shù)方案，再生煙氣SOX脫除率達(dá)到90%，足以滿足催化裂化煙氣低排放的目的。
文檔編號B01D53/75GK203043815SQ20132000762
公開日2013年7月10日 申請日期2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月8日
發(fā)明者邵松, 呂鳳, 程高鋒, 劉穎 申請人:洛陽瑞昌石油化工設(shè)備有限公司