燃料领域汞脱除的研究进展

煤炭的大量燃烧和石油天然气的开采使脱汞技术成为研究热点。总结了脱汞技术的研究进展,重点为燃煤烟气脱汞和石油天然气脱汞技术,对比分析了其脱汞技术的异同点,也介绍了分子模拟用于脱汞机理研究和现代分析仪器在脱汞研究中的应用。     

高效烟气脱硝技术解燃“煤”之急

<正>近日,浙江省科技厅发布消息称:由浙江大学开发的高效烟气催化脱硝关键技术有望解燃"煤"之急。通过使用该项目开发的新型催化剂,工厂排放的每立方米烟气中氮氧化物(NOx)含量可降至50毫克以下。由浙江大学能源工程学院副院长高翔教授和岑可法院士带领团队攻关完成的这一项目,在高效脱硝催化剂体系设计与催化剂成套制备技术、催化剂再生改性及硝汞协同控制技术、混合及反应过程耦合强化技术等多方面取得了实质性创新与重大突破,成功研发     

天然气中的汞腐蚀

介绍了含汞天然气的分布情况及天然气中汞的主要危害,研究了汞对铝及其它金属的腐蚀机理,重点阐述了汞对铝的齐化腐蚀和液态金属脆化（LME）机理。汞对不同金属的腐蚀程度有很大差异,对铝质设备造成严重腐蚀,对以碳钢、合金钢、不锈钢为材质的管道和设备的腐蚀性较弱。提出了脱除天然气中的汞,降低天然气中汞含量是防护汞腐蚀最有效的措施,同时认为使用防汞腐蚀涂层材料、即时清除管道和设备中聚积的汞和定期检测汞腐蚀情况等工艺措施也可降低汞腐蚀风险,预防汞腐蚀事故的发生。     

天然气脱汞工艺方案探讨

为降低天然气加工、储存、运输中安全风险,提高天然气产品质量,处理厂有必要对天然气进行脱汞处理。本文分析了汞在处理厂中汞分布,探讨了湿气脱汞和干气脱汞两种方案的脱汞剂选择、技术难点、工艺特点和适用条件,对气体处理厂天然气脱汞工艺方案设计有一定的借鉴作用。其中,湿气脱汞方案从根本上解决了汞污染问题,适用于高含汞天然气;而干气脱汞方案二次污染严重,适用于低含汞天然气。     

天然气脱汞机理与技术发展现状

汞是天然气中一种常见的有害元素,汞的存在给油气田生产带来潜在的安全隐患,因此,需要对高含汞天然气进行脱汞处理,而阐明天然气脱汞机理是保障脱汞效果的重要前提。本文介绍了天然气脱汞技术发展现状和脱汞机理,比较了不同脱汞技术的优缺点。天然气脱汞技术从机理上可分为物理脱汞和化学脱汞两大类,物理脱汞主要为低温分离脱汞,化学脱汞主要包括使用载硫活性炭、金属硫化物或载银分子筛作为吸附剂的技术。化学脱汞有不可再生和可再生两种技术类型,其中不可再生脱汞又有干气脱汞和湿气脱汞两种技术类型。不同的天然气脱汞技术各有其优缺点,使用者应根据具体自身情况选择合适的脱汞技术。近年来,有研究人员提出了用液体脱汞剂脱汞的技术思路,值得关注。     

凝析油脱汞工艺

天然气凝析油是重要的石化原料,汞及汞化物的存在会降低凝析油产品的质量,造成设备的汞腐蚀,甚至危及操作人员的健康和安全,造成污染环境。为了减少汞的污染与危害,研究凝析油脱汞工艺十分必要。简要介绍了凝析油中汞含量的检测方法,重点分析了吸附剂脱汞工艺和IFP两阶段脱汞工艺,概述了目前国外应用较多的吸附剂。根据原料气的用途和实际操作条件,选择合理的脱汞工艺及相应的脱汞吸附剂,可以确保低温设备等免受汞的腐蚀,减少汞对周围环境的污染。     

含汞废水的选择性脱汞研究

提出了一种新的应用含特殊硫磷结构的有机脱汞剂对含汞废水的处理方法。研究了该新型脱汞剂对含汞废水的脱汞效率,脱汞剂用量为废水中汞量的1～3倍时,脱汞效率可达99.5%以上,远低于无机脱汞剂的用量。研究发现新的脱汞剂对汞有高度选择性,可减少含汞废渣量,而且对单质汞、离子汞和有机汞都有效,表现出对汞的广谱作用。     

新疆天业集团汞减排再获进展

<正>新疆天业集团研究院自主研发的高效气相脱汞成套工艺获得国家发明专利授权,此前该公司的低固汞催化取得了完全自主知识产权。据悉,低固汞催化剂生产使用技术是从源头控制汞的使用量,将汞的使用量降低了50%;高效气相脱汞成套工艺技术是针对生产过程中流失汞的控制,使用该技术后脱汞效率提高到90%以上,流失汞随着废催化剂一起回收。两项技术的综合使用,使得汞的整体回收效率达到约95%;     

天然气中汞的腐蚀机理及防护措施

天然气中汞的危害主要体现在高毒性、腐蚀性及引起天然气化工用催化剂中毒,直接影响到含汞天然气开发和利用的安全性。分析了汞对多种金属的腐蚀机理。汞对不同金属的腐蚀程度有很大差异,汞对铝制设备的腐蚀性较强,对以碳钢、合金钢、不锈钢为材质的管道和设备的腐蚀性较弱。提出了脱除天然气中的汞,降低天然气中汞含量是防护汞腐蚀最有效的措施,同时认为使用防汞腐蚀涂层材料、即时清除管道和设备中聚积的汞和定期检测汞腐蚀情况等工艺措施也可降低汞腐蚀风险,预防汞腐蚀事故的发生。     

天然气中汞对处理系统中铝材的腐蚀研究

国内对天然气中汞的研究主要集中在通过汞的浓度判定产气地层的地质成因及特点,而忽略了汞对地面集输工艺的影响,特别是汞对天然气处理系统中大量使用的铝质材料的腐蚀破坏作用。为此,通过研究得出了汞对天然气处理系统中铝材的腐蚀机理:在铝材的内表面,汞与铝发生电化学腐蚀,使铝材锈蚀;在铝材的内部或外层,发生汞齐脆化腐蚀,使铝材变脆、易破裂。结合生产实际进行了模拟实验,发现汞对铝的腐蚀程度随着温度的升高而加剧;液态汞对铝的腐蚀作用远远大于汞蒸气。通过对某气田天然气处理系统中汞分布的模拟,总结出了汞在天然气处理系统中的聚集规律:大部分的汞都进入了脱水脱烃工艺流程的液相组分中,由于汞的比重较大,易富集在一起形成大量液态汞。并提出了相应的改进措施:①在设计含汞天然气的处理流程时,应考虑汞对生产装置的影响,尽量避免使用铝质材料;②由于汞对铝的腐蚀过程是由表及里,可以考虑研制具有抗腐蚀表面膜的铝材;③对于含汞浓度较高的天然气,可以在预处理阶段加入脱汞单元。     

汽油吸附脱硫装置再生烟气处理技术的应用

中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司先后应用了再生烟气进硫磺回收装置和再生烟气进催化烟气脱硫装置的脱硫技术,较好地解决了汽油吸附脱硫装置再生烟气的处理问题,其中再生烟气进催化裂化烟气脱硫装置更适用于只有低处理能力硫磺回收装置的炼油厂。     

烟机机组安全运行可靠性的技术分析

针对近年来烟机机组发生的一些典型事故分类进行了分析 ,并从设计、制造、监测和操作等环节提出了一些解决方法。最后从设计的角度出发 ,对烟机机组 (包括烟机、风机、控制监测和自保系统、配套阀门等 )提出了改进意见和建议 ,以便提高机组安全运行的可靠性     

氯乙烯装置裂解炉节能改造方案

利用水热媒技术对裂解炉烟道气热量进行回收,避开烟道气露点对炉管的腐蚀,保持裂解炉运行参数和装置负荷不变。对烟道气组成、烟道气所携带的热量、副产低压蒸汽的量及回收烟气热量所需要的换热面积进行了计算,并对如何在裂解炉中布管提出了自己的建议和整个项目的改造方向。     

半干法烟气循环流化床脱硫性能试验研究

半干法烟气脱硫工艺以其经济性好、能耗小、适应性强、产物易处理等优点而被广泛应用。针对某石油化工厂循环流化床锅炉烟气脱硫后的硫含量未达到GB 13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》的问题,在侧线试验装置上进行了半干法烟气脱硫性能试验研究。选取3种不同硫含量的烟气,试验研究烟气入口温度、烟气入口流速、喷水量及脱硫剂浓度等运行参数对半干法烟气脱硫效率的影响。在经济许可的运行参数范围内,烟气脱硫效率高达91%,达到大气污染物排放标准中含硫量的要求。     

控制冷凝法对烟气中三氧化硫冷凝分离效率研究

目的研究不同操作参数和烟气工况对控制冷凝法分离烟气中SO₃效率的影响,以避免因烟气中SO₃质量浓度过高导致装置腐蚀穿孔并产生高盐污水。 方法利用自主研发的烟气中SO₃控制冷凝效率评价装置研究了不同操作参数和烟气工况对烟气中SO₃冷凝分离效率的影响。 结果烟气流量和烟气中SO₃质量浓度变化对SO₃冷凝分离效率有明显影响,冷凝系统末端引入石英过滤棉可以明显地消除烟气中SO₃质量浓度变化对SO₃冷凝分离效率的影响。在烟气取样管路的温度高于酸雾露点并且冷凝管温度介于酸雾露点和水蒸气露点之间时,烟气取样管路保温温度、冷凝管温度变化对烟气中SO₃冷凝分离效率几乎没有影响。烟气中SO₂质量浓度变化对烟气中SO₃冷凝分离效率几乎没有影响。 结论建立的SO₃冷凝分离方法对烟气中SO₃的分离效率大于95%。      

烟气轮机在线监测及故障诊断系统的现状与展望

烟气轮机是催化裂化装置的关键设备。文章综述了烟气轮机的在线监测及故障诊断系统的进展与现状;进而提出了烟气轮机在线监测系统存在的问题;展望了烟气轮机在线监测与故障诊断系统的发展前景。     

尿素/O3湿法废气脱硝技术的研究

以脱硫吸附剂生产装置产生的废气为原料,采用填料塔对尿素/O3湿法废气脱硝技术进行了实验研究,考察了废气流量、O3流量、O3氧化级数等因素对NOx脱除效果以及脱硝率的影响,并与已应用的超重力/吸收塔尿素湿法废气脱硝技术进行了对比。结果表明,尿素/O3湿法废气脱硝法的最佳处理条件为废气流量8.6 m3/h、O3流量1.5 m3/h、三级O3氧化处理,在该条件下废气脱硝率达到99.9%,处理过的废气中NOx浓度低于100 mg/m3,其处理效果优于超重力/吸收塔尿素湿法废气脱硝技术,具有很好的工业应用价值。     

催化裂化装置中旋风分离器和烟气轮机催化剂粘连结垢原因分析

分析了烟气轮机上催化剂结垢样品的组成和结构,从FCC装置平衡催化剂性质、烟气中SOx含量出发,研究了平衡剂中金属含量和烟气中SOx含量与催化剂粘连结垢的关系。结果表明,平衡剂中金属离子与烟气中的酸性气体发生气-固反应,生成了具有粘结性质的低温熔融态金属盐,该物质是引起催化剂粘连结垢的原因之一;烟机结垢与催化剂的类别没有直接的对应关系。     

催化裂化装置烟机入口管道的选材

在催化裂化装置中,从三级旋风分离器到烟气轮机入口管道的正常运行是保障烟气轮机正常工作的重要条件。因此烟气管道的材料选用是管道设计的重要一环。文章对常用的三种不锈钢材料进行了比较分析,明确指出了比较适用于烟气轮机入口管道的不锈钢材料。     

催化裂化装置烟机机组2003年停机故障分析与改进措施

对中国石化集团公司催化裂化装置能量回收烟机机组2003年的51次停机故障情况进行了分 析,找出了原因,并对今后提高烟机机组的运行水平,提出了改进的建议和措施。