炼油厂SO2排放

2007年9月炼油技术与工程．PETROLEUMREFINERYENGINEERING第37卷第9期环境保护炼油厂SO排放控制刘奎中国石化集团洛阳石油化工工程公司(河南省洛阳市471003)摘要：在分析炼油厂硫的流向及分布的基础上，介绍炼油厂s02排放源及其分类。依据s02排放的环保控制要求，提出炼油厂s02排放控制方法：首先应采用加氢或IGCC等清洁工艺，提高全厂硫回收率，从源头削减s02排放量；对于硫磺回收尾气和催化裂化再生烟气等工艺废气，应从工艺人手，采用高效硫磺回收工艺，对催化裂化原料进行加氢预处理，采用硫转移剂等，减少其s0：排放量。关键词：炼油厂二氧化硫环境保护排放控制S0是炼油厂主要环境污染因子之一。根据加工原油硫含量及加工工艺的不同，一个千万吨级的炼油厂s0排放总量在3～8kt／a。当今炼油厂面临的形势～方面是原油重质化；另一方面环境保护和产品清洁化对S0排放要求日益严格，因此炼油厂设计及运行管理应在分析炼油厂硫流向及分布的基础上，查清S0：排放源，采取有效方法，减少SO排放对环境的污染。1炼油厂硫的流向及分布原油中含有多种形态的硫，其硫质量分数通常在0．05％～4．00％，少量品种的原油硫含量可高达14％_lJ。而炼油厂主要产品中汽、柴油等的产品标准中硫含量的限值较低，车用汽柴油硫含量标准限值随着环保要求的提高而日益严格。原油及汽油、柴油等石油产品中硫含量的差异决定了炼油生产过程中，原油中的硫必须通过石油炼制工艺进行反应、分离及转化，随生产物料进行流动及分布。同时，石油加工过程一般是在高温下进行，需要消耗大量燃料，而炼油厂的燃料往往来自炼油生产中自产的燃料气、燃料油及石油焦。燃料的脱硫处理及燃烧也是硫的流动转化的一个方面。以某一规划中的炼油项目为例，炼油厂原油硫的流动及分布情况见图1。该项目原油加工规模为8．0Mt／a，原油硫的质量分数为2．38％。原油经常减压蒸馏后，气体、液化石油气送脱硫装置处理；石脑油进重整装置加工，煤油馏分和直馏柴油混合，进煤柴油加氢精制装置脱硫；减压馏分油做催化裂化装置原料；减压渣油到延迟焦化装置处理。该项目全厂燃料主要用于发电产汽以及装置加热炉的消耗。发电产汽燃料主要采用延迟焦化装置产生的石油焦。由于石油焦硫质量分数7．27％，高于循环流化床(CFB)锅炉采用燃料的硫质量分数的设计值(6．7％)，因此需要掺部分煤，所用煤的硫质量分数为1．17％。装置加热炉燃料均为炼油厂自产的脱硫干气。由图1可以看出：(1)炼油厂中硫主要来自原油，外购含硫辅料、燃料也会带入少量的硫；(2)进入炼油厂的硫通过炼油工艺转化及燃料燃烧，最终以如下几种方式离开炼油厂：转化为硫磺产品；随油品、石油焦带出；随工艺废气和燃烧废气形式进入大气环境；进入锅炉及脱硫设施灰渣及进入废水和碱渣中等。(3)原油中的硫经加氢等工艺，大部分转化为H，S，最终经硫磺回收装置转化回收为硫磺产品，只有很少一部分随油品带出。如果产品中有高硫石油焦，则其带出的硫量相对较大；(4)炼油厂工艺废气主要有硫磺回收尾气、催化裂化再生烟气，燃烧废气主要有锅炉烟气、加热炉烟气、火炬燃烧废气。这些废气中的硫最终收稿日期：2007—06—22。作者简介：刘奎，工程师，1996年毕业于天津大学环境工程专业，现在该公司从事环境保护设计及环境影响评价工作。联系电话：0379—64887605，E—mail：liukui@lpec．eom．en维普资讯http://www.cqvip.com第9期刘奎．炼油厂S0排放控制以s0：形式排放至大气环境。(5)进入锅炉及脱硫设施灰渣、废水、碱渣等原油带入硫9985％各装置放空油气常减压蒸馏物料的硫，随灰渣综合利用，污水排放等利用或进入水环境。一0007％莘毫蓑石1干气、液石油化气气柜石脑油直馏煤油、柴l燃料气—=i二=-—]脱硫卜__焦化蜡拓T_塑：鲞幽蕉一型蜷火炬加热炉0003％093％火炬废气加热炉烟气硫磺回收尾气盈含硫污水广==_：==_1重整产品催化裂化汽油CFB锅炉煤炭带入硫炼油厂碱渣及污水鬲～⋯⋯～——图1炼油厂原油硫的流动及分布Fig．1Flowanddistributionofcrudesulfurinrefinery2炼油厂SO，排放源及其分类通过炼油厂硫流向及分布分析可知：炼油厂SO排放源主要为：硫磺回收尾气、催化裂化再生烟气、锅炉烟气、加热炉烟气、火炬燃烧废气。根据其性质不同，这些废气可以分为工艺废气及燃料燃烧废气J。工艺废气包括硫磺回收尾气、催化裂化再生烟气；燃料燃烧废气包括锅炉烟气、加热炉烟气、火炬燃烧废气。2．1工艺废气2．1．1催化裂化再生烟气催化裂化再生烟气产生于催化剂的烧焦再生过程。在催化裂化工艺过程中，原料油中的重质部分在反应中生成焦炭，并积结在催化剂的表面使催化剂活性降低。为使催化