成熟个性网名

商标


1998年1月

控制FCCU产生的空气排放的成本

随着处理高酸和高酸原料的趋势以及环境法规的加强,炼油厂正在寻找经济有效的方法来控制流化催化裂化装置(FCCU)产生的空气排放。

凯文·吉尔曼(Kevin R Gilman),雨果·文森特(Hugues B Vincent)和托马斯·沃克(Thomas F Walker)
Belco Technologies Corporation(现在的BELCO Clean Air Technologies)

已查看 : 3312


文章摘要

本文回顾了当今可用于控制FCCU烟囱排放中的SOx和颗粒物的环境技术,包括脱SOx添加剂,静电除尘器,湿法洗涤,加氢处理等。此外,它还针对各种原料方案分析了控制SOx排放的成本,可用作FCCU运营商的规划指南。

介绍

在大多数炼油厂中,FCCU代表最大的单一空气排放源。 FCCU再生器烟气中含有大量的催化剂细粉和二氧化硫。 FCCU再生器排放的二氧化硫量主要取决于原料中的硫含量。转向更经济,更高硫含量的进料将提高精炼裕度,但以增加硫回收率和FCCU再生器烟囱排放为代价。随着处理高酸和高酸原料的趋势以及环境法规的加强,炼油厂正在寻找具有成本效益的方法来控制和减少FCCU产生的空气排放。

In the US, the 1989 New Source Performance Standard (NSPS) for FCCU currently sets national standards for emissions of particulate matter (PM) and sulphur in the oxidised form (SOx = SO2 and SO3) (See Appendix 1). Furthermore, the Maximum Available Control Technology (MACT) rules proposed by EPA may virtually eliminate grandfathered permits and force those refiners to reduce drastically particulate emissions. To a large extent, some US refiners are already controlling particulate emissions through the use of cyclones, electrostatic precipitators or wet scrubbers.

对于SOx排放,许多美国炼油厂都拥有允许其以当前排放水平运行的空气许可,但严重限制了它们扩大FCCU的通过能力,或增加新的装置或处理更经济,更高硫含量的进料。此外,当地法规限制了个体炼油厂“泡沫” 排放最终将需要精炼商解决祖父FCCU上的SOx排放。总之,鉴于消除FCCU操作的瓶颈,迫切需要有适当控制技术支持的新硫磺管理策略。

SOx控制技术
在FCCU反应器中,进料的70%至95%的硫以H2S形式转移到酸性气体和产物侧。进料中剩余的30%到5%的硫被附着在焦炭上,并被氧化为再生烟道气排放的SOx(如附录2所示)。硫的分布取决于进料中所含的硫种类,尤其是硫噻吩硫。减少SOx烟囱排放的方法包括对FCC进料进行加氢处理以降低其硫含量,通过使用转移催化剂将更多的硫转移至酸性气体侧(反应器侧),或将SOx从烟道气中洗涤出去。

加氢处理
上游进料加氢处理优先去除非噻吩进料硫,因此减少了H2S和汽油硫。当焦炭中硫的绝对含量下降时,进入焦炭即作为SOx进入烟囱的进料硫的百分比增加。同样,尽管加氢处理在产品方面还具有其他好处,但这是一项非常耗资的解决方案,并且当减少FCC烟道气SOx排放是唯一的诱因时,在经济上是不合理的。

转移催化剂
它们也被称为脱硫添加剂,已被多家炼油厂使用,其中大多数都加工相对较甜的原油。它们将更多的硫以H2S形式转移到酸性气体和产物侧,因此可能会限制硫回收单元(SRU)的容量因子,并增加了产物脱硫的要求。

催化脱硫的等效成本  通常,每吨硫的转移成本为1,000至3,000美元,而SOx的控制效率仅为40%至50%。对于更高的性能要求,此成本将增加。添加剂消耗非常难以预测,因为它取决于多个因素。突然失去活动并不罕见。同样,对于部分燃烧再生器,脱硫添加剂通常对SOx的吸收系数很差。在实践中,需要进行附加试验来估算在任何给定时间的催化脱硫成本。

因此,它的使用仅限于仅偶尔超过SOx许可限制的精炼厂,或仅限于在没有附加SO2控制装置的情况下针对NSPS下9.8磅SO2 / 1000磅焦炭燃烧的精炼厂。对于50%的SOx控制效率,这对应于小于20磅SO2 / 1000磅焦炭燃烧的应用极限(相当于焦炭中1%的硫),即在实践中,对于含硫量小于约0.5%的FCC进料。

湿式擦洗
在美国和亚洲,湿式洗涤已成功用于FCCU应用中,以控制颗粒物和SOx。迄今为止,大多数洗涤器都使用苛性钠(NaOH)吸收SOx并以可溶性硫酸钠盐的形式排放,但是可利用其他碱或再生工艺来优化最终残留物处理和运营成本。

本节中介绍的成本基于Belco Technologies Corporation提供的EDV湿式洗涤技术,可同时控制颗粒和SOx。实际上,另一种已证明的技术仅使用苛性碱作为洗涤介质,并已证明在资本成本方面更为昂贵。结果,最近,大多数购买湿式洗涤器的精炼厂都将EDV技术用于其FCCU应用。 EDV技术已在先前的论文中进行了描述2,3.

苛性碱洗涤
为FCCU应用提供的第一套EDV系统于1994年10月在德克萨斯州科珀斯克里斯蒂市的Valero炼油厂启动。 EDV系统具有出色的性能和可靠性2。现在已记录了超过3年的运行记录,可以对该FCCU的控制排放成本进行有意义的计算。 FCCU处理含硫量约为0.6%的加氢处理进料。它的容量已从65,000 BPSD(1994年的最后一次周转)逐渐扩展到80,000 BPSD(1998年的下一次周转)。


分类:

添加您的评分:

目前评级: 2


您的费率:

网站地图