Проблемы в работе устройств каталитической десульфуризации и денитрификации, а также меры по их решению – защита дымоходов от коррозии

Thread Content

Каталитический крекинг — это основное оборудование на нефтеперерабатывающих заводах. По мере ужесточения экологических требований содержание NOx, SOx и пыли в дымовых газах не может соответствовать стандартам выбросов. Поэтому необходимо принимать меры по десульфуризации, денитрификации и удалению пыли. В связи с этим в последние годы каталитические установки китайских и японских нефтеперерабатывающих предприятий постепенно оснащались узлами для десульфуризации и денитрификации, что позволило соответствовать требованиям к экологическим выбросам. Однако новое оборудование для десульфуризации и денитрификации из-за незрелости технологий обладает низкой надежностью, в процессе эксплуатации часто возникают неисправности, что затрудняет его использование в условиях длительной работы. 1. Условия работы каталитического устройства для десульфуризации и денитрификации в режиме паузы. В сырой нефти, используемой в каталитическом крекинге, обычно присутствуют соединения серы, такие как тиолы, сульфиды, циклические сульфиды, тиофены и тиазофены [1]. В процессе каталитического крекинга часть этих соединений превращается в конденсаты с более высокой молекулярной массой, которые остаются в коксе. Этот кокс с содержанием серы подвергается окислительной реакции с кислородом из воздуха в регенераторе, в результате чего образуется дымовые газы, содержащие SOx ； Азотсодержащие соединения в катализаторных материалах после сгорания остаются в дымовых газах в виде оксидов азота N○x ； Поскольку каталитический крекинг — это реакция при контакте с катализатором, в дымовых газах также присутствуют частицы пыли. В настоящее время концентрации NOx, SOx и пыли в газах, образующихся в процессе каталитического фракционирования, сильно колеблются. В условиях стандартной среды концентрация SOx составляет от 700 до 4500 мг/м3, концентрация NOx — от 50 до 400 мг/м3, а концентрация частиц пыли — от 150 до 200 мг/м3. После процедур десульфуризации и денитрификации необходимо соблюдать требования действующих **стандартов выбросов «Стандарты выбросов загрязнителей в промышленности по переработке нефти». Концентрация SO2 в дымовых газах должна быть менее 100 мг/м3 при стандартных условиях, концентрация пыли — не более 50 мг/м3, а концентрация NOx — менее 200 мг/м3. Согласно новым стандартам выбросов GB31570–2015 «Стандарты выбросов загрязнителей в промышленности по переработке нефти», после 1 июля 2017 года установлены следующие предельные значения для выбросов в атмосферу (в стандартных условиях): концентрация SO2 должна быть менее 50 мг/м³, концентрация пыли — не более 30 мг/м³, а концентрация NOx — менее 100 мг/м³ ； Требования к охране окружающей среды в области десульфуризации и денитрификации станут ещё более строгими. 1.1 Технологии десульфуризации и денитрификации в каталитических установках 1.1.1 Технологии десульфуризации в каталитических установках В настоящее время в 27 предприятиях китайской нефтегазовой промышленности имеется 46 установок для каталитической регенерации дымовых газов с целью десульфуризации и денитрификации. В области технологий десульфуризации 20 установок используют технологию влажной промывки EDV для десульфуризации ； Для объема партии в 16 единиц применяется технология десульфуризации с двойным циркуляционным турбулентным Винчюри ； 3 установки используют трансферные агенты для десульфуризации ； 3. Для десульфуризации используется метод с двойными щелочами на основе натрия и кальция ； 2 установки используют регенеративный влажный метод десульфуризации ； 1 комплект оборудования использует метод пневматической десульфурации с влажным известняком/живым известью и гипсом ； 1 комплект оборудования использует метод десульфуризации с применением аммиака, см. рисунок 1. 1.1.2 Технология денитрификации в каталитических установках Из 46 установок для десульфуризации и денитрификации у 14 установок блоки денитрификации отсутствуют, поскольку уровень выбросов NOx в дымовых газах соответствует установленным нормам ； Для 32 установок предусмотрены отдельные узлы денитрификации: 21 установка использует технологию селективного каталитического восстановления с применением аммиака типа SCR, а 11 установок — технологию денитрификации с использованием озона. Техническая статистика приведена на рисунке 2. Дымоход может быть изготовлен из полностью нержавеющей стали. Что касается действующего оборудования, то при дальнейшем применении антикоррозионных покрытий в дымоочистных установках типа HH существуют как успешные, так и неудачные примеры использования материалов вроде пластиковых внутренних облицовок и резинополиуретана. В любом случае необходимо обеспечить высокое качество выполнения работ. Для лопастей насосов циркуляции суспензии и трубопроводов можно использовать нержавеющую сталь вместо углеродистой стали с PTFE-покрытием, чтобы повысить износостойкость и качество монтажа. При использовании приборов в условиях коррозии необходимо учитывать стойкость материала к коррозии; в таких случаях можно использовать нержавеющую сталь вместо углеродистой стали. Технология специальной краски против коррозии, вызванной точкой росы, для башен десульфуризации дымовых газов HH, как известно, уже используется более чем в 20 предприятиях нефтехимической отрасли страны, и имеет хорошую репутацию. (опущено) Итак, как следует из вышеизложенного, срок службы блоков десульфуризации и денитрификации в каталитических установках невелик; в их проектировании и производстве имеются врожденные недостатки. Кроме того, из-за недостатка опыта в эксплуатации и обслуживании оборудования уровень его неисправностей довольно высок. Только путем строгого контроля качества производства и монтажа, постоянного анализа причин часто возникающих проблем в процессе эксплуатации, а также обобщения успешного опыта их решения можно постоянно совершенствовать оборудование и повышать уровень его долгосрочной работы.