石油油品脱硫技术综述

石油油品脱硫技术综述

1.石油油品脱硫技术综述 篇一

火电厂脱硫技术综述

李勇坤

保定电力职业技术学院 化学1201班 140612119

摘要目前我国SO2年排放量达到2.0×107t，居世界之首,燃煤排放的SO2约占总排放量的85%,严重影响到生态环境和人们的身体健康。燃煤电厂排放的SO2占总排放量的45%。因此,控制SO2排放的重点就是控制电厂SO2的排放。在目前脱硫技术中,石灰石-石膏脱硫技术以其技术成熟、脱硫效率高、运行稳定等特点得到了广泛的应用,但其系统复杂、占地面积大、设备腐蚀堵塞问题比较严重、投资与运行费用高。而海水烟气脱硫技术成熟、工艺简单、投资及运行费用低,适用于沿海燃烧低硫煤并以海水为循环冷却水的电厂,并且国内外已有大量应用。世界范围内湿法烟气脱硫的装机容量达300 GW,而海水脱硫则达到20 GW,且应用规模不断扩大,单机容量由80 MW, 125 MW向300 MW, 700 MW,1 000MW发展.华能海门电厂1 000MW1#机组作为世界首例采用海水脱硫的百万千瓦级机组已经投用。

关键字 火电厂 脱硫 海水脱硫

前言纵观现阶段火电厂SO2污染控制技术，火电厂为实现减排SO2而采取的主要措施有：燃用低硫煤、煤炭洗选、洁净煤燃烧技术和烟气脱硫。目前SO2的控途径有：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫，即烟气脱硫。目前，烟气脱硫被认为是控制SO2排放量最有效的途径。脱硫技术的选择必须综合考虑脱硫效率。

常用烟气脱硫技术介绍：湿法烟气脱硫技术、半干法烟气脱硫技术、干法烟气脱硫技术。

湿法烟气脱硫技术包括：(1)石灰/石灰石浆液洗涤法(2)双碱法(3)氧化镁法(4)海水脱硫法(5)柠檬酸钠法(6)磷铵肥法

半干法烟气脱硫技术：(1)喷雾干燥法(2)脱硫装置

干法烟气脱硫技术：(1)电子射线辐射法(2)荷电干式吸收剂喷射脱硫系统(CDSI)

(3)炉内喷钙尾部增湿脱硫工艺(4)炉内喷钙循环流化床反应器脱硫技术海水脱硫原理

海水烟气脱硫是利用海水的天然碱性吸收烟气中SO2的一种脱硫工艺。由于雨水将陆地上岩层的碱性物质（碳酸盐）带到海中，天然海水通常呈碱性，PH值一般大于7，其主要成分是氯化物、硫酸盐和一部分可溶性碳酸盐，以重碳酸盐（HCO3-）计，自然碱度约为1.2～2.5mmol/L，这使得海水具有天然的酸碱缓冲能力及吸收SO2的能力。海水脱硫的一个基本理论依据就是自然界的硫大部分存在于海洋中，硫酸盐是海水的主要成份之一，环境中的二氧化硫绝大部分最终以硫酸盐的形式排入大海。

烟气中SO2与海水接触发生以下主要反应：

SO2(气态)+ H2O → H2SO3 → H+ + HSO3-

HSO3-→ H+ + SO32-

SO32-+ 1/2O2 → SO42-

上述反应为吸收和氧化过程，海水吸收烟气中气态的SO2生成H2SO3，H2SO3不稳定将分解成H+与HSO3-，HSO3-不稳定将继续分解成H+ 与 SO32-。SO32-与水中的溶解氧结合可氧化成SO42-。但是水中的溶解氧非常少，一般在7～8mg/l左右，远远不能将由于吸收SO2产生的SO32-氧化成SO42-。吸收SO2后的海水中H+浓度增加，使得海水酸性增强，PH值一般在3左右，呈强酸性，需要新鲜的碱性海水与之中和提高PH值，脱硫后海水中的H+与新鲜海水中的碳酸盐发生以下反应：

HCO3-+ H+ → H2CO3 → CO2↑ + H2O

在进行上述中和反应的同时，要在海水中鼓入大量空气进行曝气，其作用主要有：（1）将SO32-氧化成为SO42-；（2）利用其机械力将中和反应中产生的大量CO2赶出水面；（3）提高脱硫海水的溶解氧，达标排放。

从上述反应中可以看出，海水脱硫除海水和空气外不添加任何化学脱硫剂，海水经恢复后主要增加了SO42-，但海水盐分的主要成分是氯化钠和硫酸盐，天然海水中硫酸盐含量一般为2700mg/l,脱硫增加的硫酸盐约70－80 mg/l，属于天然海水的正常波动范围。

硫酸盐不仅是海水的天然成分，还是海洋生物不可缺少的成分，因此海水脱硫不破坏海水的天然组分，也没有副产品需要处理。

海水脱硫工艺具有以下优点:(1)以海水作为吸收剂,节约淡水资源;(2)被吸收的SO2转化成海水中的天然组分——硫酸盐,不存在废弃物处理等问题;(3)脱硫效率高,一般可达90%以上;(4)不存在结垢堵塞的问题;(5)建设和运行费用较

低,对于采用海水冷却的发电厂,可直接将凝汽器下游循环水引入脱硫装置,无须专门建设取水设施,建设投资大大降低。

海水脱硫的工艺流程

海水脱硫工艺可分为烟气系统、供排海水系统、吸收系统、海水恢复系统、测量与控制系统。

(1)烟气吸收系统 烟气经过除尘器后先进入换热器(GGH)降温,然后进入吸收塔,将温度降到有利于SO2吸收反应的最佳温度.经过吸收塔后的烟气温度较低,要经过GGH提高温度,以此降低对烟囱和净烟道的腐蚀,也可以提高烟气的扩散能力,避免烟羽的产生。

(2)供排海水系统 脱硫海水一般取自循环冷却水,在虹吸井附近增设升压泵,将海水送入吸收塔.海水经过喷淋系统后形成雾状水滴,可以与烟气充分接触,吸收SO2.将从脱硫塔排出的海水送到曝气池,处理合格后排入大海.(3)吸收系统 吸收塔是SO2吸收系统的主要设备,内部装有填料床,由塔上部喷入的海水经过填料床与由塔底进入(自下而上流动)的烟气充分接触,便于SO2的充分吸收.吸收塔出口装有除雾器,去除烟气中的水滴,可以减少在GGH及后面设备中的结垢。

(4)水质恢复系统 该系统主体是曝气池。吸收SO2之后的海水pH值下降,溶解氧下降,COD上升,不能直接排到海洋里.在曝气池里,洗涤后的海水与来自冷却循环系统的海水经混合后,增加了pH值.同时向曝气池中通入适量空气,使海水中亚硫酸根离子氧化为稳定的硫酸根离子；待各项指标检验合格后将其排入大海。

(5)测量与控制系统 该系统主要是采集数据和对系统进行控制,包括:采集烟气进出口SO2浓度,温度;曝气池中O2浓度, pH值;烟气旁路挡板前后压差,海水用量等。

海水脱硫对环境的影响

海水脱硫技术成熟可靠,工艺流程简单,但由于其利用海水作为吸收剂又将海水排回海洋,必然会对海洋环境产生一定影响,因而备受人们的关注,海水脱硫对环境的影响是决定该技术能否在沿海电厂应用的重要因素之一。

海水脱硫技术对海水水质的影响主要体现在以下指标上:(1)SO2-4含量;(2)pH值;(3)COD;(4)悬浮物(SS);(5)重金属含量;(6)温度(T);(7)溶解氧(DO)。结论

(1)海水脱硫技术脱硫效率高,技术成熟,投资运行费用低,设备腐蚀、堵塞问题较少,无二次污染,而且在国内外的应用逐渐增多,单机容量大,已由30MW, 125MW,向700MW, 1 000MW发展。

(2)海水脱硫后经过曝气池处理排放到海里的pH值、溶解氧、硫酸盐浓度等参数都符合国家规定标准,不会对海洋生物造成不利影响.。

(3)海水脱硫技术有其局限性,只能应用于沿海地区,并要求使用中低硫煤和高效除尘器.我国海岸线长,沿海地区经济发达,人口多,对环境要求严格,所以海水脱硫技术在我国仍有很广阔的应用前景。