FCC烟气湿法脱硫工艺的烟羽脱除剂、制备方法、应用技术

烟羽脱除剂主要包括以下组分：以质量份数计，铝镁尖晶石10-30份，三元水滑石10-35份，镧系元素氧化物0.5-6份，碱土金属氧化物5-20份，拟薄水铝石10-45份，溶胶类物质5-15份。制备方法包括：(A)将铝镁尖晶石、三元水滑石、碱土金属氧化物以及拟薄水铝石混合均匀形成混合物，备用；(B)将镧系元素的盐类加水溶解后，添加所述混合物搅拌均匀，最后添加所述溶胶类物质，经过酸化、静置18h以上、烘干、焙烧，即得。烟羽脱除剂添加于FCC烟气湿法脱硫工艺中的主催化剂中，对烟羽的治理效果好，将SOx转化为硫化氢等可回收的气体，减少了硫化物对环境以及人类的危害。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涉及FCC烟气湿法脱硫工艺生成的烟羽治理领域，具体而言，涉及一种用于FCC烟气湿法脱硫工艺中的烟羽脱除剂及制备方法、应用。
技术介绍
随着新的《石油炼制工业污染物排放标准》的实施，为了实现催化裂化烟气中SOx和NOx的达标排放，遏制酸雨和雾霾天气的蔓延，最近和未来几年国内大多数炼厂将建立催化裂化烟气脱硫脱硝装置。据统计，在已建或将要建设的烟气脱硫装置中湿法烟气脱硫装置将占到绝大多数。湿法烟气洗涤在大幅度降低催化裂化烟气SOx、NOx和粉尘排放的同时也可能存在一些新的潜在的排放问题，如FCC烟气烟羽生成和湿烟气排放的腐蚀问题。世界上首次发生出现蓝烟/黄烟烟羽现象是在2000年美国电力公司Gavin电厂，该厂在总容量为2600MW的多个机组上安装了SCR脱硝装置和湿法烟气脱硫装置后，烟囱排烟由原来几乎看不到的烟羽，改变为较为浓厚的蓝色/黄色烟羽。国内外多年的研究结果表明，SO3分子与水分子之间存在着较大的亲和力，即使在较高温度下也很容易与水分子结合形成H2SO4分子，且H2SO4分子与水分子间也存在较大的亲和力，容易与水作用形成酸雾。在湿法烟气脱硫过程中，当含有气态SO3或H2SO4的烟气通过湿法烟气脱硫系统时，由于烟气被急速冷却到酸露点之下，这种冷却速率比气态SO3或H2SO4被吸收塔内吸收剂吸收的速率要快得多，因此，SO3或H2SO4不仅不能有效脱除，而且会快速形成难于捕集的亚微米级的H2SO4酸雾。同时烟气中含有的亚微米催化剂粉尘，强化了H2SO4酸雾气溶胶的形成过程。一般来说，酸雾气溶胶中颗粒较大的雾滴是可以被吸收塔除去的，但是对亚微米级的雾滴，吸收塔则无能为力，形成的亚微米级的雾滴只能通过烟囱排入大气。当含有亚微米级雾滴的烟气被排入到大气中之后，由于这些雾滴粒径与可见光的波长接近，会对光线产生瑞利散射，瑞利散射的特点是散射光的强度与波长的四次方成反比，短波的蓝色光线散射要比长波的红色光线强许多，最终使得烟囱在阳光照射侧烟气的烟羽呈蓝色，而在烟羽的另一侧(透射侧)呈黄褐色，这就是一些烟气在湿法脱硫后出现黄色或蓝色烟羽的原因。形成蓝烟/黄烟问题主要是由两个因素造成的：一是烟气中SO3的浓度过高，二是采用了湿法烟气脱硫工艺，使得烟气中的水分处于饱和状态，形成硫酸气溶胶，如果不形成硫酸的气溶胶，SO3是无色的气体，即使浓度很高，也不会出现蓝烟/黄烟。在大多数情况下，当烟气中硫酸气溶胶的浓度为5～10μg/g时，就有可能出现可见的蓝烟/黄烟烟羽，当浓度在10～20μg/g时，蓝烟/黄烟烟羽出现的几率就很高。硫酸气溶胶的浓度越高，烟羽的颜色越浓、烟羽的长度也越长，严重时甚至可以落地，同时太阳光的照射角度、烟囱的排烟温度、大气环境条件等也对烟羽的形成产生影响。湿法烟气洗涤对SO3的脱除效率取决于洗涤塔的设计，尤其是塔内的温度剖面。在目前国内已投运的湿法脱硫设备中，SO3脱除效率一般在30-50％之间，也有说可以达到60-67％，甚至还有说采用钠法湿式脱硫系统中的SO3脱除效率达到99％以上。但目前的湿法脱硫设备主要是针对SO2，对SO3的脱除并没有特殊考虑，普遍的结果是是SO3脱除率低于SO2。尽管目前尚无证据可以证明10-6数量级的硫酸气溶胶会对人类健康产生影响，但当硫酸气溶胶和烟气或大气中的金属微粒结合形成可吸入物，对人体的毒害就会非常强。在气象条件不佳，下沉的烟羽会在烟囱邻近区域会出现酸雾，如这种酸雾持续时间较长，人处在这种环境中会出现头痛、眼睛和喉咙灼痛等症状。湿法烟气脱硫后烟气中的水分增加，加之SO3的存在使得烟气的酸露点温度提高，有的甚至比在没有脱硫之前的酸露点要高几十度，烟气的腐蚀性不仅没有降低反而比没有脱硫之前更强了，这就是为何烟气中的SO2在被脱除大部分之后，烟道、烟囱和设备的腐蚀问题不但没有减轻反而更加严重了的主要原因。在已经投用的FCC湿法烟气脱硫装置中，已经有洗涤塔与烟囱连接管焊缝处严重腐蚀的报道。同时湿法烟气洗涤后烟囱周围一千米范围内有可能出现酸性的“烟囱雨”，也会对周围装置、设备产生腐蚀。有四种方法可以降低催化裂化烟气中的SO3含量或缓解烟羽的生成：催化原料油加氢脱硫，增设烟气再加热器，使用硫转移助剂和加装湿式静电除雾器。催化原料油加氢脱硫尽管可以脱除原料油中大部分的硫化物，但加氢处理后催化原料的烟气硫分率上升和装置运行成本过高是这一方法的缺点。增设烟气再加热器就是将湿法烟气脱硫的排烟温度从目前的50℃左右，提高到80℃左右，烟气中的SO3含量并没有发生变化，是一种治标不治本、又增加能耗的方法。使用硫转移助剂被认为是降低FCC烟气SOx含量的有效方法，但该剂的配方设计主要是针对烟气中的SO2，对再生方式敏感，同时当烟气中的SOx含量超过1000μg/g时效果有限。而加装湿式静电除雾器被认为是一种脱除H2SO4非常有效的措施，但设备除雾效果对湿烟气温度比较敏感，50℃左右除雾效果可以达到95％以上，超过80℃效果明显下降，另外设备投资费用、压降高是其难以广泛使用的主要原因。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种烟羽脱除剂，本专利技术的烟羽脱除剂对烟羽的治理效果好，将SOx转化为硫化氢等可回收的气体，减少了硫化物对环境以及人类的危害，而且该烟羽脱除剂本身成本低，效果稳定，适于广泛推广使用，为后续本领域技术人员的实施应用提供了可参考的方案。本专利技术的第二目的在于提供一种烟羽脱除剂的制备方法，制备方法简单，操作方便，操作条件也比较温和，能够很好的保留烟羽脱除剂中的各有效成分。本专利技术的第三目的在于提供一种烟羽脱除剂的应用，应用方法简单，稳定性好，不会对主催化剂的催化性能有任何影响，可在整个工艺中伴随催化剂实现循环利用，节省治理成本，同时也降低人力物力成本。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：本专利技术实施例提供了一种用于FCC烟气湿法脱硫工艺中的烟羽脱除剂，主要包括以下组分：以质量份数计，铝镁尖晶石10-30份，三元水滑石10-35份，镧系元素氧化物0.5-6份，碱土金属氧化物5-20份，拟薄水铝石10-45份，溶胶类物质5-15份。FCC烟气湿法脱硫工艺本身属于比较成熟的一套工艺系统，但是FCC烟气烟羽生成和湿烟气排放的腐蚀问题一直是亟待解决的技术问题，现有技术中有采用碱溶液以达到吸收硫化物从而解决烟羽的问本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于FCC烟气湿法脱硫工艺中的烟羽脱除剂，其特征在于，主要包括以下组分：以质量份数计，铝镁尖晶石10‑30份，三元水滑石10‑35份，镧系元素氧化物0.5‑6份，碱土金属氧化物5‑20份，拟薄水铝石10‑45份，溶胶类物质5‑15份。

【技术特征摘要】
1.一种用于FCC烟气湿法脱硫工艺中的烟羽脱除剂，其特征在于，主
要包括以下组分：以质量份数计，铝镁尖晶石10-30份，三元水滑石10-35
份，镧系元素氧化物0.5-6份，碱土金属氧化物5-20份，拟薄水铝石10-45
份，溶胶类物质5-15份。
2.根据权利要求1所述的烟羽脱除剂，其特征在于，以质量份数计，
铝镁尖晶石15-25份，三元水滑石15-30份，镧系元素氧化物1-5份，碱
土金属氧化物7-18份，拟薄水铝石15-40份，溶胶类物质8-12份。
3.根据权利要求1-2任一项所述的烟羽脱除剂，其特征在于，所述三
元水滑石包括锌镁铝三元类水滑石、铁镁铝三元类水滑石、锰镁铝三元类
水滑石、铜镁铝三元类水滑石中的一种或几种的混合。
4.根据权利要求1-2任一项所述的烟羽脱除剂，其特征在于，所述溶
胶类物质包括铝溶胶、硅溶胶中的一种或两种的混合。
5.根据权利要求1-3任一项所述的烟羽脱除剂，其特征在于，所述烟
羽脱除剂的颗粒度在0-149μm之间的体积百分比占85％以上，优选90％以
上；
优选地，所述烟羽脱除剂的比表面积在70m2/g之上，优选80-200m2/g...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐文义，郝代军，杨金辉，李小苗，黄延召，王懿洛，
申请(专利权)人：中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11