催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中微旋流脫固方法與裝置的製作方法
2023-04-26 05:01:26
專利名稱：催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中微旋流脫固方法與裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於化工環保領域，涉及一種採用微旋流分離器去除催化裂化煙氣洗滌脫
硫工藝過程中急冷液(洗滌液)、吸收液中存在的細微固體顆粒的方法，適於處理包括催化 裂化煙氣洗滌脫硫工藝急冷液(洗滌液)、吸收液在內的固-液非均相分離過程。具體地 說，本發明提供了催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中急冷液(洗滌液)、吸收液微旋流脫固方法
與裝置。
背景技術：
在煉油工業中，催化裂化(FCC)裝置再生煙氣由於含有大量的顆粒物、S0X、 N0X和 CO等汙染物，嚴重影響了空氣清潔，已經成為重要的空氣汙染源。 一般而言，煉油廠產生的 S0X佔大氣中S0x排放總量的6-7X，其中5%來自硫化催化裂化裝置。在典型的催化裂化 反應條件和轉化深度下，催化裂化進料中的硫經裂化反應後45-55 %轉化為H2S， 35-45%以 硫化物的形式進入液體產品，5-10%以焦炭的形式沉積在催化劑上，沉積在催化劑上的硫 在再生器中生成S0X(90% S02和10% S03)隨煙氣排入大氣。隨著煉廠空氣品質法規日益 嚴格，同時煉廠趨於加工重油和含硫原油且催化裂化進料重渣油和重質油參煉比例提高， 催化裂化再生煙氣中S0X的排放量相應增加，不僅加劇了環境汙染，而且設備腐蝕問題亦日 益突出，影響裝置的安全長周期運轉，使得FCC裝置煙氣排放控制不斷受到關注。對許多煉 廠來說，FCC裝置是最大的空氣排放源，必須採取措施對其進行有效的控制。
脫除催化裂化(沒有加氫預處理)煙氣S0X的方法通常有煙氣洗滌脫硫技術和使 用硫轉移催化劑技術。其中洗滌法脫S0X煙氣洗滌脫硫工藝簡單可靠，配套技術少，效果 明顯，但如果按照原料油處理量來計算，操作費用很高；按脫硫量計算，操作費用有可能低 於硫轉移催化劑。通過對脫除每噸硫的操作費用分析，Belco公司建議，原料油含硫量在 0. 12-0. 5%範圍內，採用硫轉移催化劑脫硫；含硫量0. 25-1. 5%，採用煙氣洗滌脫硫技術。 溼法煙氣脫硫技術既可脫除氧化硫又可脫除顆粒物，而同時脫除氧化硫和顆粒物所增加的 費用很低，對於未來可能的裝置能力變化、進料變化或是更加嚴格的降低排放的限制，溼法 洗滌系統具有更大的靈活性，是被美國環保局認可的最為可行的技術，預計將會進一步推 廣應用，特別是在發展中國家。現在應用和研究的FCC煙氣洗滌脫硫工藝有鎂法、鈉法、氨 法、海水洗滌法和有機胺法等。 但是，在已投運的催化煙氣脫硫裝置中，由於催化反應器後的三級旋風分離器分 離效果的局限性而導致進入洗滌脫硫系統中的催化煙氣中夾帶催化劑顆粒微粉。這些催化 煙氣中夾帶催化劑顆粒微粉進入洗滌吸收塔後，會導致急冷液(洗滌液)和吸收液中夾帶 部分催化劑微粉。這些催化劑微粉在洗滌吸收液循環利用的過程中不斷累積會堵塞後續設 備(換熱設備、再生塔)，也會影響洗滌吸收液的循環利用次數。 在催化三旋分離裝置正常運轉過程中，急冷液(洗滌液)中含固體顆粒平均粒徑 一般小於8 ii m，在操作工況不穩的情況下，催化煙氣會將大於8 ii m的催化劑顆粒帶入急冷 液(洗滌液)。現階段，有的裝置採用過濾器對急冷液(洗滌液)進行淨化處理，有的裝置
3採用定量外排急冷液(洗滌液)的方式使循環急冷液(洗滌液)中的固含量保持在一個合 理範圍內。但由於高精密過濾器存在造價高，維護成本高，易發生堵塞，堵塞後壓降過大等 原因，現場使用效果並不理想。採用定量外排急冷液(洗滌液)的方式造成資源浪費，也帶 來了二次處理的問題。目前，Belco公司的EDV技術就採用過濾器對急冷液(洗滌液)中 的固體微粉進行分離。 因此，針對FCC煙氣脫硫過程中急冷液(洗滌液)含細微固體顆粒的物性和操作 條件(即，固體顆粒粒徑小、處理量大)，本領域迫切需要開發出一種能在正常工況下去除 細微固體顆粒的FCC煙氣洗滌脫硫工藝的固液分離方法。
發明內容
本發明提供了一種新的催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中微旋流脫固方法與裝置，克 服了現有技術存在的缺陷。 —方面，本發明提供了一種催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中微旋流脫固方法，該方 法包括 對催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中的全部或部分急冷液進行微旋流分離，以除去其 中夾帶的細微固體顆粒，得到淨化的急冷液和富含固體微粒的急冷液； 對所述淨化的急冷液進行循環利用；對所述富含固體微粒的急冷液用鹼液進行中 和； 對催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中的全部或部分吸收液進行微旋流分離，以除去其
中夾帶的細微固體顆粒，得到淨化的吸收液和富含固體微粒的吸收液；以及 對所述淨化的吸收液進行循環利用；對所述富含固體微粒的吸收液進行過濾分離。 在一個優選的實施方式中，所述急冷液中的固體顆粒含量為50-5000mg/L，固體粒 徑為l-20微米，細微固體的溼水密度為1200-2400kg/m3。 在另一個優選的實施方式中，所述吸收液中的固體顆粒含量為10-500mg/L，固體 粒徑為l-10微米，細微固體的溼水密度為1200-2400kg/m3。 在另一個優選的實施方式中，對部分所述急冷液進行微旋流分離，固體顆粒的去 除率不低於90% ;和/或對全部所述急冷液進行微旋流分離，固體顆粒的去除率不低於 80%。 在另一個優選的實施方式中，對全部所述吸收液進行微旋流分離，固體顆粒的去 除率不低於80% ;和/或經所述微旋流分離或過濾分離後的吸收液的重複使用率不低於 99%。 另一方面，本發明提供了一種專用於上述催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中微旋流脫 固方法的裝置，該裝置包括 用於對催化裂化廢煙氣進行洗滌降溫吸收的洗滌/吸收塔； 與所述洗滌/吸收塔的洗滌段連接的微旋流分離器，用於對催化裂化煙氣洗滌脫 硫工藝中的全部或部分急冷液進行微旋流分離，以除去其中夾帶的細微固體顆粒，得到淨 化的急冷液和富含固體微粒的急冷液； 與所述微旋流分離器連接的混合器，用於對所述富含固體微粒的急冷液用鹼液進行中和； 與所述洗滌/吸收塔的吸收段連接的微旋流分離器，用於對催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中的全部或部分吸收液進行微旋流分離，以除去其中夾帶的細微固體顆粒，得到淨化的吸收液和富含固體微粒的吸收液；以及 與所述微旋流分離器連接的過濾器，用於對所述富含固體微粒的吸收液進行過濾分離。 在一個優選的實施方式中，所述微旋流分離器是由一個或多個微旋流芯管並聯組成的；和/或所述微旋流分離器的材料為耐酸鹼腐蝕和抗磨損材料。 在另一個優選的實施方式中，所述微旋流分離器以單級或多級串聯組合的方式使用；和/或所述微旋流分離器的安裝方式為立式或傾斜式安裝。 在另一個優選的實施方式中，所述微旋流分離器的入口速度為3-10米/秒、壓力損失為0. 05-0. 3MPa、進水錶壓為0. 3-1. 6MPa。 在另一個優選的實施方式中，所述混合器的材料為耐酸鹼腐蝕材料；和/或所述過濾器的分離精度為1-3微米，壓力損失為0. 1-0. 3MPa，安裝方式為一開一備。
圖1是根據本發明一個實施方式的催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中細微固體顆粒
微旋流分離流程的示意圖。
圖2是根據本發明另
微旋流分離流程的示意圖。
圖3是根據本發明另
微旋流分離流程的示意圖。
圖4是根據本發明另
微旋流分離流程的示意圖。
具體實施例方式
本發明的發明人經過廣泛而深入的研究後發現，對於催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中急冷液(洗滌液)/吸收液這種操作通量大，固體顆粒粒徑小(l-20ym)，大多顆粒粒徑小於5ym的固液體系，最有效、價廉的方法是採用旋流分離器，但是由於常規的旋流、旋液分離器的分割粒徑大於5微米，在正常工況下很難去除5微米以下的固體顆粒，而分離精度為l-2ym的高精密反衝洗過濾器又存在造價高，佔地面積大，易堵塞等問題，在該工況下使用效果不理想，因此，發明了採用微旋流分離技術來去除催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中急冷液(洗滌液)/吸收液中的細微固體顆粒，因為微旋流分離器具有適用性廣泛、結構簡單、適應性強、易維護、可靠性高等優點，而且和普通的旋流分離裝置相比，分離效率要高很多(d75小於3微米)，和高速離心分離器、精密反衝洗過濾器相比有投資成本低，易維護，操作成本低等優勢；並且，本發明對催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中的全部或部分急冷液(洗滌液)進行微旋流分離以除去其中夾帶的細微固體顆粒，提高了急冷液的循環使用率和吸收液的重複利用率，保證了整個裝置的連續運轉周期，對吸收塔出來的吸收液採用微旋流與過濾組合分離的脫固方法，利用分步濃縮分離的思想，減少了投資和維護成本並降低了能耗。基於
個實施方式的催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝細微固體顆粒個實施方式的催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝細微固體顆粒個實施方式的催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝細微固體顆粒上述發現，本發明得以完成。 催化裂化煙氣脫硫可分為溼法、半乾法和幹法三類，其中溼法煙氣脫硫技術既可脫除氧化硫又可脫除顆粒物，是被美國環保局認可的最為可行的技術。溼法煙氣脫硫同時脫除氧化硫和顆粒物所增加的費用很低，對於未來可能的裝置能力變化、進料變化或是更加嚴格的降低排放的限制，溼法洗滌系統具有更大的靈活性，預計將會進一步推廣應用，特別是在發展中國家。洗滌法一般分為鹼洗和非鹼洗兩種工藝，現在應用和研究的FCC煙氣洗滌脫硫工藝有鎂法、鈉法、氨法、海水洗滌法和有機胺法等。鹼洗工藝多用氫氧化鈉(NaOH)吸收氧化硫並以可溶解硫酸鈉形式排放，但在氧化硫含量很高情況下，需要使用大量化學藥劑，造成進一步提高處理和填埋費用的很高。在這種情況下，可用替代藥劑和再生使最後剩餘物的處理和操作最優化的工藝。非鹼洗一般採用胺吸收。通常，鹼洗工藝投資費用較低，但處理和操作費用較高。非鹼洗工藝由於開發較晚，目前應用不廣，用於催化裂化裝置多在早期設計階段。 催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中急冷液(洗滌液)和吸收液中含有細微固體顆粒，
顆粒較小(約i-io微米)，其中，在正常工作狀態下，急冷液(洗滌液)中含固體顆粒的粒
徑一般小於10微米，吸收液中含固體顆粒的粒徑一般小於5微米。為了減少冷卻裝置的清洗次數，提高急冷水的循環使用率，延長整套裝置的運轉周期，有必要對急冷液(洗滌液)和吸收液進行淨化處理。微旋流分離器由若干個旋流芯管組成，其分離效率遠高於常規的旋流器，同時微旋流分離器的操作壓降小，能耗低。微旋流分離器可以兩級或更多級串聯組合使用以實現分離淨化、濃縮、顆粒分級的技術要求。 在本發明的第一方面，提供了一種催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中洗滌塔(急冷塔)出來的急冷液(洗滌液)和吸收塔出來的吸收液微旋流固液分離淨化、增稠方法，該方法包括 急冷液(洗滌液)全部由洗滌塔(急冷塔)底部排出，全部急冷液(洗滌液)都
經過微旋流分離器分離後，微旋流分離器頂部出來的淨化液去急冷塔循環使用，底部出來
的含固體顆粒漿液與鹼液混合後去沉降罐中和，中和後的清液去汙水處理廠，固體汙泥定
期處理，該方法也可採用一級旋流澄清二級旋流濃縮的兩級旋流分離工藝處理急冷液(洗
滌液)，即，採用微旋流分離器對全部的急冷液(洗滌液)進行淨化處理；或者 一部分急冷液(洗滌液)由洗滌塔(急冷塔)底部排出，這部分急冷液(洗滌液)
經過微旋流分離器分離後，微旋流分離器頂部出來的淨化液去急冷塔循環使用，底部出來
的含固體顆粒漿液與鹼液混合後去沉降罐中和，中和後的清液去汙水處理廠，固體汙泥定
期處理，即，採用微旋流分離器對部分的急冷液(洗滌液)進行淨化處理；以及 吸收液全部或部分由吸收塔底部排出，全部或部分吸收液都經過微旋流分離器分
離後，微旋流分離器頂部出來的淨化液去後續裝置，如再生、制產品等裝置使用；底部出來
的含固體顆粒漿液經過濾器分離，經過濾後的澄清液去後續裝置，固體汙泥定期處理；即，
採用旋流分離與過濾分離組合的方式對吸收液進行淨化處理。 本發明採用微旋流分離器對催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中急冷液(洗滌液)進行微旋流分離，以去除急冷液(洗滌液)中的細微固體顆粒(即，煙氣夾帶的固體顆粒，其含量約為50-5000mg/L，固體粒徑為1_20微米，細微固體的溼水密度為1200-2400kg/m3)，並採用微旋流分離與過濾分離組合的方式對吸收液進行淨化處理，以去除吸收液中的細微固體顆粒(即，從吸收塔出來的含固體微粒的吸收液，固體顆粒含量為10-500mg/L，固體粒徑為1-10微米，細微固體的溼水密度為1200-2400kg/m3)。 較佳地，所述煙氣洗滌脫硫急冷液(洗滌液)的部分進行了微旋流分離後，所述煙氣洗滌脫硫急冷液中固體顆粒的去除率不低於90%。 較佳地，所述煙氣洗滌脫硫急冷液(洗滌液)的全部進行了微旋流分離後，所述煙氣洗滌脫硫急冷液中固體顆粒的去除率不低於80%。 較佳地，所述煙氣洗滌脫硫吸收液經微旋流與過濾組合分離後，吸收液的循環使用率不低於99%。 較佳地，所述微旋流分離可以由一級或多級微旋流分離器組成，完成含固溶液的淨化、濃縮或者固體顆粒分級的作業。 較佳地，對所述煙氣洗滌脫硫進行洗滌吸收後的全部吸收液進行了微旋流分離，固體顆粒的去除率不低於80%，分離後的淨化吸收液去再生裝置或者循環使用，分離後富含微固體顆粒的吸收液去精密過濾器分離，分離後的吸收液去再生裝置或者循環使用，固體顆粒定期清理。 在本發明的第二方面，提供了一種催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中急冷液(洗滌液)和吸收液微旋流脫固的裝置，該裝置包括 用於對廢煙氣進行洗滌降溫吸收的洗滌塔(急冷塔)和吸收塔，也可將洗滌吸收塔置為一體，煙氣在洗滌段洗滌除固降溫，煙氣中夾帶的固體顆粒進入急冷液(洗滌液)中； 與急冷塔連接的，用於對急冷液(洗滌液)進行微旋流分離，以除去其中夾帶的固體微粉顆粒的微旋流分離器； 與所述微旋流分離器連接的，用於對微旋流分離器底流出來的富含固體顆粒的濃縮液與鹼液進行混合的混合器； 與混合器連接的，以實現酸鹼中和過程的中和罐；以及 與吸收塔連接的，用於對吸收液進行微旋流分離，以除去其中夾帶的固體微粉顆粒的微旋流分離器； 與所述微旋流分離器連接的，用於對微旋流分離器底流出來的富含固體顆粒的濃縮液過濾分離的過濾器； 與過濾器連接的，用於存放固體顆粒汙泥的汙泥罐。 較佳地，所述微旋流分離器是由單個、兩個或更多個微旋流芯管並聯組成的。
較佳地，所述微旋流分離器的材料為耐酸鹼腐蝕和抗磨損材料，可為聚氨酯、Ci^NiMMo2(316L不鏽鋼)或複合材料等。 較佳地，所述微旋流分離器可以兩級或多級串聯組合使用以實現分離、濃縮的技術要求。 較佳地，所述微旋流分離器的安裝方式為立式或者傾斜式安裝。 較佳地，所述微旋流分離器的入口速度為3-10米/秒、壓力損失為0. 05-0. 3MPa、
進水錶壓為0. 3-1. 6MPa。 較佳地，所述微旋流分離器的入口速度為5-15米/秒、壓力損失為0. 1-0. 3MPa、進水錶壓為0. 3-1. 6MPa。
較佳地，所述混合器的材料為耐酸鹼腐蝕材料。 較佳地，所述過濾器的分離精度為l-3iim，壓力損失為0. 1-0. 3MPa，安裝方式為
一開一備。 本發明的方法和裝置還可以應用於有機胺法、鎂法、鈉法、氨法和海水洗滌法的等
固液分離過程。 以下參看附圖。 圖1是根據本發明一個實施方式的催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝微旋流分離流程的示意圖，該洗滌脫硫的急冷(洗滌)液與吸收液不同，分兩段完成急冷洗滌和吸收的過程。 如圖1所示，含S02的廢煙氣由洗滌/吸收塔l底部進入，急冷液(洗滌液) 一般為水，從洗滌/吸收塔l的急冷(洗滌)段頂自上而下多層噴淋與自下而上的煙氣逆向接觸，在該段完成對煙氣降溫和洗滌去除煙氣中固體小顆粒的過程；急冷液(洗滌液)從洗滌/吸收塔1的急冷(洗滌)段底部抽出由泵2-1打入微旋流分離器3-1，經微旋流分離器3-1分離淨化後的急冷液(洗滌液)直接返回洗滌/吸收塔1的急冷(洗滌)段回用；經微旋流分離器3-1分離濃縮後含固體顆粒的急冷液進入微旋流分離器3-3進一步濃縮，微旋流分離器3-3頂部出來的淨化液(洗滌液)返回洗滌/吸收塔1的急冷(洗滌)段，濃縮後的含固急冷液經混合器4與鹼液混合後去沉降罐5中和；中和後的含鹽汙水由沉降罐頂抽出去汙水處理廠，罐底沉積汙泥定期處理； 經洗滌/吸收塔1的急冷(洗滌)段洗滌淨化後的廢煙氣由洗滌/吸收塔1的吸收段底進入與吸收段頂進入的吸收液進行逆流接觸，在該段完成對廢煙氣中的S02吸收過程，由於煙氣經急冷段洗滌後還會夾帶部分更細微固體顆粒到吸收段，因此在洗滌吸收過程中固體微粉會進入吸收液；含固體微粉的吸收液從吸收段底抽出由泵2-2打入微旋流分離器3-2，經微旋流分離器3-2分離淨化後的吸收液去後續裝置完成再生或者其它工段後返回吸收段頂回用，底流濃縮後富含固體微粒的吸收液去過濾器6分離，淨化液去後續裝置，固體汙泥清理或者去汙泥池。 圖2是根據本發明另一個實施方式的催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝微旋流分離流程的示意圖。該流程與圖l所示的流程不同之處在於，只需部分對急冷液(洗滌液)進行固液微旋流分離，一部分急冷水從洗滌段底部抽出後直接循環使用。 如圖2所示，含S02的廢煙氣由洗滌/吸收塔1底部進入，急冷液(洗滌液) 一般為水，從洗滌/吸收塔l的急冷段(洗滌段)頂自上而下多層噴淋與自下而上的煙氣逆向接觸，在該段完成對煙氣降溫和洗滌去除煙氣中固體小顆粒的過程；急冷液(洗滌液)從急冷段底部抽出由泵2-1 —部分直接打回急冷段頂循環使用，一部分打入微旋流分離器3-1，經微旋流分離器3-l分離淨化後的急冷液(洗滌液)直接返回洗滌段回用，經旋流分離器3-1分離濃縮後含固體顆粒的急冷液經混合器4與鹼液混合後去沉降罐5中和；中和後的含鹽汙水由沉降罐頂抽出去汙水處理廠，罐底沉積汙泥定期處理； 經急冷段洗滌淨化後的廢煙氣由吸收段底進入與吸收段頂進入的吸收液進行逆流接觸，在該段完成對廢煙氣中的S02吸收過程，由於煙氣經急冷段洗滌後還會夾帶部分更細微固體顆粒到吸收段，因此在洗滌吸收過程中固體微粉會進入吸收液；含固體微粉的吸收液從吸收段底抽出由泵2-2打入微旋流分離器3-2，經微旋流分離器3-2分離淨化後的吸
8收液去後續裝置完成再生或者其它工段後返回吸收段頂回用，底流濃縮後富含固體微粒的吸收液去過濾器6分離，淨化液去後續裝置，固體汙泥清理或者去汙泥池。
由於洗滌/吸收塔內溶液部分進行微旋流分離後，始終有部分固體顆粒會排出裝置，整個裝置循環急冷液(洗滌液)含固量會保持在一個平衡濃度，只要滿足循環使用的要求即可。這樣可以減少急冷液(洗滌液)微旋流分離器的處理量，降低了分離的能耗。
圖3是根據本發明另一個實施方式的催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝微旋流分離流程的示意圖，該洗滌脫硫的急冷(洗滌)液與吸收液相同，在同一塔中完成急冷洗滌和吸收的過程。該流程與圖1、圖2所示的流程相似，不同的是由於急冷吸收採用同一液體，因此只需對急冷吸收液進行一次處理，取消掉了單獨對吸收液進行分離的過程。採用該方法只是針對不同的催化煙氣洗滌脫硫工藝就含固溶液分離段的流程做的調整，就分離過程來說沒有特別的不同。 如圖3所示，含S02的廢氣煙氣由洗滌/吸收塔1底部進入，急冷吸收液從塔頂分多層噴淋與自下而上的煙氣逆向接觸，自下而上完成洗滌換熱吸收等過程；急冷吸收液從洗滌/吸收塔1塔底抽出，由泵2-1打入微旋流分離器3-l，經微旋流分離器3-1分離淨化後的急冷液(洗滌液)直接返回洗滌/吸收塔回用，經微旋流分離器3-1分離濃縮後含固體顆粒的急冷液進入旋流分離器3-3進一步濃縮，旋流分離器3-3頂部出來的淨化液返回洗滌/吸收塔，濃縮後的含固洗滌液(泥漿)外排。 圖4是根據本發明另一個實施方式的催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝微旋流分離流程的示意圖，該洗滌脫硫的急冷(洗滌)液與吸收液相同，在同一塔中完成急冷洗滌和吸收的過程。該流程與圖3所示的流程相似，只需部分對洗滌液進行固液微旋流分離。 一部分洗滌液從塔底部抽出後直接循環使用。 如圖4所示，含S02的廢氣煙氣由洗滌/吸收塔1底部進入，急冷吸收液從塔頂分多層噴淋與自下而上的煙氣逆向接觸，自下而上完成洗滌換熱吸收等過程；急冷吸收液從洗滌/吸收塔1塔底由泵2-1抽出， 一部分洗滌液直接返回塔循環使用， 一部分洗滌液打入微旋流分離器3-l，經微旋流分離器3-l分離淨化後的急冷液(洗滌液)返回塔回用，經旋流分離器3-1分離濃縮後含固體顆粒的急冷液外排。 由於洗滌段內溶液部分進行旋流分離外排後，始終有部分固體顆粒會排出裝置，整個裝置循環洗滌液含固量會保持在一個平衡濃度，只要滿足循環使用的要求即可。這樣可以減少洗滌液微微旋流分離器的處理量，降低了分離的能耗。 在本發明中，在急冷液和吸收液相同的催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中，由於急冷液一般為水，採用噴淋洗滌降溫，所以採取對部分急冷液進行旋流分離分離既可以保證循環洗滌液的固含量保持在一個合理的平衡濃度，又可以減少分離能耗和減少佔地面積。因此，對該種煙氣脫硫工藝來說圖2為最優流程。 微旋流分離器的壓力損失是性能評價的一個重要參數，直接關係到系統的能量消
耗。急冷液(洗滌液)微旋流分離器和吸收液微旋流分離器從進口流道、溢流口結構和底
流口結構三方面做了優化，以提高分離效率和降低能耗，即壓力損失，且針對急冷液和吸收
液不同的物性參數對微旋流分離芯管的結構參數做了調整，保證較高分離效率。 在本發明中，在急冷液和吸收液不同的催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中，急冷液
(洗滌液)中固體顆粒含量約為50-5000mg/L，固體粒徑為1_20微米，固體顆粒的溼水密度為1200-2400kg/m3 ;吸收液中固體顆粒含量為10-500mg/L，固體顆粒粒徑為1_10微米，固體顆粒的溼水密度為1200-2400kg/m3。含固體顆粒的急冷液(洗滌液)(操作壓力約為0. 3-1. 6MPa)以3-10米/秒的速度進入微旋流分離器，在離心力場中進行液固分離，調節急冷液(洗滌液)微旋流分離器的壓力損失(入口和淨化急冷液(洗滌液)出口之間的壓差)約為0. 1-0. 3MPa。由於急冷液(洗滌液)和固體顆粒之間的密度相對密度較大，因此可以得到非常好的分離效果。其中，固體顆粒的脫除率可以達到約90%以上；含固體顆粒的吸收液(操作壓力約為0. 3-1. 6MPa)以5-15米/秒的速度進入微旋流分離器，在離心力場中進行液固分離，調節吸收液微旋流分離器的壓力損失(入口和淨化急吸收液出口之間的壓差)約為0. 1-0. 3MPa，由於吸收液中固體顆粒粒徑比急冷液中顆粒粒徑小且體系黏度相對較大，所以吸收液中固體顆粒的去除率比急冷液中固體顆粒去除率稍小，約為80%以上。 在急冷液和吸收液相同的催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中，急冷液(洗滌液)中固體顆粒含量約為50-5000mg/L，固體粒徑為1_20微米，固體顆粒的溼水密度為1200-2400kg/m3。含固體顆粒的急冷液(洗滌液)(操作壓力約為0. 3_1. 6MPa)以3_10米/秒的速度進入微旋流分離器，在離心力場中進行液固分離，調節急冷液(洗滌液)微旋流分離器的壓力損失(入口和淨化急冷液(洗滌液)出口之間的壓差)約為O. l-0.3MPa。由於急冷液(洗滌液)和固體顆粒之間的密度相對密度較大，因此可以得到非常好的分離效果。其中，固體顆粒的脫除率可以達到約80%以上。 本發明的方法和裝置還可以用於使含其它細微固體顆粒液體澄清淨化或者濃縮的過程。 本發明的方法和裝置的主要優點在於 本發明一方面對催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中冷液(洗滌液)、吸收液夾帶的細微固體顆粒進行了有效脫除，分離效率高，淨化了急冷液(洗滌液)、吸收液，提高了急冷液循環使用率和吸收液的重複利用率，延長了裝置的使用周期，並提高了脫硫效率；另一方面採用微旋流分離和過濾分離組合的分離思想，採用分步分離，減少了投資和維護成本並降低了能耗。 在本發明提及的所有文獻都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇文獻被單獨引用作為參考那樣。此外應理解，在閱讀了本發明的上述講授內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。
權利要求
一種催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中微旋流脫固方法，該方法包括對催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中的全部或部分急冷液進行微旋流分離，以除去其中夾帶的細微固體顆粒，得到淨化的急冷液和富含固體微粒的急冷液；對所述淨化的急冷液進行循環利用；對所述富含固體微粒的急冷液用鹼液進行中和；對催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中的全部或部分吸收液進行微旋流分離，以除去其中夾帶的細微固體顆粒，得到淨化的吸收液和富含固體微粒的吸收液；以及對所述淨化的吸收液進行循環利用；對所述富含固體微粒的吸收液進行過濾分離。
2. 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述急冷液中的固體顆粒含量為 50-5000mg/L，固體粒徑為1_20微米，細微固體的溼水密度為1200-2400kg/m3。
3. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述吸收液中的固體顆粒含量為10-500mg/L， 固體粒徑為l-10微米，細微固體的溼水密度為1200-2400kg/m3。
4. 如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，對部分所述急冷液進行微旋流分離，固 體顆粒的去除率不低於90% ;和/或對全部所述急冷液進行微旋流分離，固體顆粒的去除 率不低於80%。
5. 如權利要求1或3所述的方法，其特徵在於，對全部所述吸收液進行微旋流分離，固 體顆粒的去除率不低於80% ;和/或經所述微旋流分離或過濾分離後的吸收液的重複使用 率不低於99%。
6. —種催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中微旋流脫固裝置，該裝置包括 用於對催化裂化廢煙氣進行洗滌降溫吸收的洗滌/吸收塔(1);與所述洗滌/吸收塔(1)的洗滌段連接的微旋流分離器(3-1)，用於對催化裂化煙氣洗 滌脫硫工藝中的全部或部分急冷液進行微旋流分離，以除去其中夾帶的細微固體顆粒，得 到淨化的急冷液和富含固體微粒的急冷液；與所述微旋流分離器(3-1)連接的混合器(4)，用於對所述富含固體微粒的急冷液用 鹼液進行中和；與所述洗滌/吸收塔(1)的吸收段連接的微旋流分離器(3-2)，用於對催化裂化煙氣洗 滌脫硫工藝中的全部或部分吸收液進行微旋流分離，以除去其中夾帶的細微固體顆粒，得 到淨化的吸收液和富含固體微粒的吸收液；以及與所述微旋流分離器(3-2)連接的過濾器(6)，用於對所述富含固體微粒的吸收液進 行過濾分離。
7. 如權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述微旋流分離器是由一個或多個微旋流 芯管並聯組成的；和/或所述微旋流分離器的材料為耐酸鹼腐蝕和抗磨損材料。
8. 如權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述微旋流分離器以單級或多級串聯組合 的方式使用；和/或所述微旋流分離器的安裝方式為立式或傾斜式安裝。
9. 如權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述微旋流分離器的入口速度為3-10米/ 秒、壓力損失為0. 05-0. 3MPa、進水錶壓為0. 3_1. 6MPa。
10. 如權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述混合器的材料為耐酸鹼腐蝕材料；和/ 或所述過濾器的分離精度為1-3微米，壓力損失為0. 1-0. 3MPa，安裝方式為一開一備。
全文摘要
本發明涉及催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中微旋流脫固方法與裝置，提供了一種催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中微旋流脫固方法，該方法包括對催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中的全部或部分急冷液進行微旋流分離，以除去其中夾帶的細微固體顆粒，得到淨化的急冷液和富含固體微粒的急冷液；對所述淨化的急冷液進行循環利用；對所述富含固體微粒的急冷液用鹼液進行中和；對催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中的全部或部分吸收液進行微旋流分離，以除去其中夾帶的細微固體顆粒，得到淨化的吸收液和富含固體微粒的吸收液；以及對所述淨化的吸收液進行循環利用；對所述富含固體微粒的吸收液進行過濾分離。本發明還提供了一種催化裂化煙氣洗滌脫硫工藝中微旋流脫固裝置。
文檔編號B01D53/50GK101732968SQ20091024793
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月31日 優先權日2009年12月31日
發明者張豔紅, 李志明, 楊強, 汪華林, 錢鵬, 馬良 申請人:華東理工大學