催化裂化烟气脱硫除尘脱硝技术问答（第二版）

　　本书以问答的形式详细介绍了以催化裂化装置为主的烟气脱硫除尘脱硝技术，主要内容包括与该技术相关的环保知识、可影响和改善该技术的上下游配套工艺、各种催化裂化烟气脱硫除尘脱硝的优缺点比较、已工业化的主要烟气脱硫除尘脱硝技术的操作要点以及各种烟气脱硫除尘脱硝技术的通用设备等。

　　龚望欣，男，教授级高工，在中国石油和中国石化工作22年，其中在沙特延布的中石化和阿美公司合资炼厂YASREF就职5年，在负责炼厂的技改科研、生产优化、发展规划、节能降耗、碳排放管理过程中积累了丰富的前沿性技术和管理经验。有23项科技和管理成果获奖，曾获北京市职业技术协会优秀技术成果三等奖、中国石化企业集团企协管理现代化创新成果二等奖和北京市企业现代化管理创新成果三等奖。发表各类论文40余篇，出版专著2部，其中《催化裂化烟气脱硫除尘脱硝技术问答（第一版）》获得中国石油和化学工业联合会优秀出版物二等奖。

第一章相关环保知识 / 1
1石化工业废气的主要来源有哪些？ / 1
2空气污染指数是如何界定空气质量的？ / 1
3如何计算空气污染指数？ / 3
4什么是大气气溶胶？ / 4
5什么是悬浮颗粒？ / 5
6什么是PM25？各主要国家的PM25标准是怎样的？ / 5
7大气中的PM25来源有哪些？其主要成分是什么？ / 6
8如何测量PM25？ / 7
9不同工作原理的PM25测量仪对测量结果有何影响？ / 7
10PM25对人体健康和大气环境质量有哪些影响？ / 8
11PM25对气候有哪些影响？ / 9
12PM25对农业和生态系统有哪些影响？ / 10
13“霾”天气是如何分类的？ / 10
14什么是总溶解性固体（TDS）？TDS是如何测量的？ / 10
15什么是总悬浮固体（TSS）？TSS是如何测量的？ / 12
16能否采用催化裂化油浆固含量的分析方法替代TSS分析方法？ / 12
17国外石化行业常用标准有哪些？各自对应什么标准代码？ / 13
18国内石化行业常用标准有哪些？各自对应什么标准代码？ / 13
19目前国内石油炼制行业催化裂化再生烟气污染物排放主要有哪些控制标准？其控制标准的排放限制是多少？ / 13
20目前我国针对催化裂化烟气连续性技术检测主要有哪些检测标准？ / 14
21HJ/T 76—2007中对烟气脱后采样平台有哪些设计要求？ / 14
22《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》HJ 75-2017与HJ/T 75-2007相比做了哪些修订？在内容上有何不同？ / 14
23什么是CEMS？ / 18
24颗粒物CEMS的安装位置有哪些基本要求？ / 19
25CEMS测量流速的原理是怎样的？ / 19
26CEMS中为什么要测氧含量？ / 19
27测量烟气中催化剂细粉的滤筒有何技术要求？ / 19
28对于外排烟气要控制镍含量的催化裂化装置如何采取控制措施？ / 20
第二章催化裂化烟气污染物特性 / 21
1炼油厂催化裂化装置的烟气有哪些特点？ / 21
2催化裂化烟气中可能含有哪些气体？ / 21
3如何根据烟气中CO2、CO和O2的含量来判断烟气采样是否合格？ / 22
4烟气中影响二氧化硫含量的主要因素有哪些？ / 22
5烟气中的氮氧化物有哪几种来源？其产生过程如何？ / 23
6通过燃料燃烧过程控制NOx排量的策略有哪些？ / 24
7在催化裂化再生器里面发生的影响氮氧化物产生的主要化学反应有哪些？为什么在烟气中一氧化碳含量高的情况下，氮氧化合物反而偏低？ / 25
8为什么在完全再生情况下催化裂化烟气中含有较多的氮氧化物？ / 26
9烟气中的CO如何实现燃烧转化？ CO燃烧的主要影响因素是什么？ / 27
10如何降低催化裂化烟气中的氮氧化物？ / 27
11催化裂化使用降低烟气中SOx助剂对降低氮氧化物有何影响？ / 28
12富氧再生对烟气中的氮氧化物有何影响？ / 28
13逆流形式的再生器设计形式对烟气中的氮氧化物有何影响？ / 28
14CO助燃剂对烟气中的氮氧化物有何影响？ / 29
第三章烟气脱硫除尘脱硝技术 / 30
第一节烟气脱硫除尘技术 / 30
1催化裂化装置的烟气脱硫技术的选择原则是什么？ / 30
2如何评价烟气脱硫除尘技术的优劣？ / 31
3降低催化裂化烟气SOx技术有哪些？ / 32
4催化裂化原料中的硫发生催化裂化反应后的转化情况如何？ / 33
5什么是SOx转移剂？各阶段SOx转移剂在组成上有哪些特点？ / 34
6SOx转移剂的作用机理是什么？ / 35
7按脱硫剂的类型如何对烟气脱硫方法进行分类？这些方法各有哪些优缺点？ / 36
8干法烟气脱硫主要有哪些方法？各种方法的适用性如何？ / 38
9钠法、石灰石/石灰-石膏法、镁法脱硫技术各有什么优缺点？ / 41
10用NaOH脱除烟气中的酸性物质的反应机理是什么？ / 42
11SNAP二氧化硫和氮氧化物吸收工艺的净化原理是什么？该工艺有哪些优缺点？ / 43
12Mitsui-BF活性炭法烟气净化技术的原理是什么？ / 44
13典型的干法活性焦可再生脱硫技术是怎样的？ / 44
14典型的干法活性焦可再生脱硫技术有哪些关键控制点？ / 45
15在电厂已成熟应用的烟气循环流化床（CFB-FGD）半干法脱硫技术原理是什么？该技术在催化裂化烟气脱硫除尘方面的适用性如何？ / 46
16THIOPAQ生物脱硫技术的基本原理是什么？该工艺有哪些优缺点？ / 50
17湿烟气制硫酸工艺（WSA）脱硫除尘的基本原理是什么？该工艺有哪些优缺点？ / 51
18填料吸收塔海水脱硫技术的工作原理是什么？ / 52
19填料吸收塔海水脱硫技术有哪些优缺点？ / 53
20德国GRE Bischoff公司的EP-Absorber脱硫除尘一体化技术是怎样实现除尘脱硫的？ / 53
21催化裂化烟气采用静电除尘器有哪些注意事项？ / 55
22WGS湿法洗涤工艺脱除颗粒和SOx的工作原理是什么？ / 55
23美国诺顿（Norton）公司的文丘里洗涤系统VSS经历了怎样的发展过程？其作用原理是什么？ / 59
24EDV湿法烟气净化技术如何实现催化裂化烟气脱硫除尘？ / 61
25EDV湿法烟气净化技术有哪些特点？ / 63
26可再生湿法脱SO2工艺的原理是什么？有哪些典型的代表工艺？这些工艺的优缺点有哪些？ / 64
27可再生循环吸收法的工艺流程主要由哪几部分组成？ / 70
28氨法烟气脱硫技术的脱硫原理是什么？工艺流程是怎样的？该技术的工艺适用性如何？ / 70
29可再生烟气脱硫技术路线的化肥法应用在催化裂化装置会面临哪些问题？ / 72
30双循环新型湍冲文丘里除尘脱硫技术工艺流程是怎样的？ / 72
31双碱法气动再生脱硫技术如何实现催化裂化烟气脱硫除尘？ / 73
32双碱法气动再生脱硫技术中补充Na2CO3溶液的作用是什么？ / 75
33pH值对石膏和CaSO3的溶解度有怎样的影响？ / 76
34双碱法气动再生脱硫技术中气动脱硫段的工作原理是什么？气动脱硫技术有何技术特点？ / 76
35近期催化裂化湿法烟气脱硫技术有哪些主要研发方向？ / 77
36什么是折点氯化法？ / 77
第二节烟气脱硝技术 / 78
1炼油企业传统的降低各类燃料的烟气中氮氧化物的方法是怎样的？该处理方式有哪些优缺点？ / 78
2烟气再循环技术降低烟气中NOx排放量的基本过程是怎样的？ / 78
3催化裂化烟气脱硝主要有哪些技术？ / 79
4选择催化裂化烟气脱硝技术的一般原则是什么？ / 79
5选择性催化还原法（SCR）脱硝技术的原理是什么？该技术有哪些优缺点？ / 80
6应用在催化裂化装置上的典型的SCR烟气脱硝技术设计是怎样的？ / 83
7SCR催化剂的应用有哪些技术要点？ / 85
8催化剂在气固体系分类中属于哪一类颗粒，各类颗粒在气固环境中有哪些特性？ / 86
9选择性非催化还原法脱硝工艺（SNCR）的原理是什么？该技术有哪些优缺点？ / 87
10SNCR和SCR脱硝技术相比有哪些不同之处？ / 89
11SNCR在操作温度超出合理的反应温度时会出现什么问题？ / 89
12炼油企业生产的液氨用于烟气脱硫和脱硝可能会遇到哪些问题？烟气脱硫和脱硝用液氨在质量方面有哪些要求？ / 89
13SCR和SNCR脱硝工艺中的还原剂（尿素、液氨和氨水）各有什么优缺点？还原剂的选择要注意哪些问题？ / 90
14无水氨有哪些特性？ / 91
15有水氨有哪些特性？ / 91
16尿素有哪些特性？ / 92
17尿素法SCR有哪些技术要点？ / 92
18SNCR脱硝工艺系统采用尿素作为还原剂时的主要设备设计原则是怎样的？ / 93
19SNCR脱硝工艺的溶液喷射系统喷射器有哪些类型？其适用性如何？ / 94
20在实际生产中，影响SNCR脱硝效果的主要因素有哪些？ / 95
21SCR和SNCR脱硝工艺在什么情况下容易产生铵盐腐蚀和堵塞后续设备? / 95
22SCR如何实现注氨的自动控制？ / 96
23采用SCR的烟气脱硝项目工艺设计基本原则有哪些？ / 96
24如何确定SCR脱硝装置的性能考核？ / 97
25氨站区区域布置要注意哪些问题？ / 99
26什么是铵盐？铵盐受热分解分哪几种情况? / 99
27SCR反应器的设计要点有哪些？ / 100
28采取了模块式设计的蜂窝式催化剂装载系统的催化剂安装过程是怎样的？ / 101
29SCR采用的吹灰器有哪些设计要点？ / 101
30SCR的AIG（氨喷射）系统有哪些设计要点？ / 102
31SCR的氨供应系统设备在设计方面有哪些要点？ / 102
32氨站区域投用前需仔细检查哪些事项？ / 104
33SCR区域开工过程中需仔细检查的事项有哪些？ / 104
34SCR系统在什么情况下应该停止喷氨？ / 105
35采用SCR技术时如何改善氨逃逸现象？ / 105
36SCR系统启动时在温度控制上要注意哪些问题？ / 105
37采用SCR技术时，在催化裂化装置停工情况下，液氨或氨水应该如何处理？ / 105
38采用SCR法脱硝的催化裂化装置如何从设计或者操作上改善省煤段炉管结盐结垢问题或改善余热锅炉的操作状况？ / 106
39余热锅炉的启停、正常运行、事故状态三个方面的温度变化都会对SCR催化剂造成哪些影响？ / 107
40如何降低或避免余热锅炉的启停、正常运行、事故状态的温度变化对SCR催化剂造成的负面影响？ / 108
41废烟气脱硝SCR催化剂归类为何种工业废物？ / 109
42SCR烟气脱硝催化剂再生技术状况如何？主要有哪些再生方法？ / 109
43废旧SCR脱硝催化剂在再生时会产生哪些污染？如何进行这些污染物的综合治理？ / 110
44SNCR和SCR混合脱硝工艺有哪些技术特点？ / 111
45SNCR和SCR混合脱硝工艺具备哪些特征？ / 112
46在催化裂化装置采用SCR脱硝技术要充分考虑哪些问题？ / 112
47臭氧氧化法脱硝技术如何实现氮氧化物的脱除？该技术有哪些优缺点？ / 115
48LoTOx技术的脱硝原理是什么？ / 116
49罗塔斯臭氧氧化技术是如何实现氮氧化物脱除的？该技术有哪些优缺点？ / 117
50臭氧的氧化特性如何? / 117
51臭氧在烟气中的停留时间对脱NO有何影响? / 118
52臭氧脱硝过程的主要影响因素有哪些？ / 118
53为什么臭氧在烟气中含有CO和SO2的情况下可较好地降低氮氧化物？ / 120
54一般工业制氧气的原理是什么？ / 120
55应用于氧气线上的阀门为什么要进行脱脂处理？ / 120
56应用于氧气线上的阀门在组装前要进行哪些处理？ / 121
57应用于氧气线上的阀门在组装完成后还要做哪些处理？ / 121
58对应用于氧气线上的阀门有哪些验收要求？ / 121
59一般工业制臭氧的原理是什么？ / 121
60液体氧化脱硝技术的原理是什么？该技术有哪些优缺点？ / 122
61烟气的过氧化氢氧化吸收技术原理是什么？常用的氧化剂有哪些？ / 122
62EDV湿法脱硫技术的排出液处理系统（PTU）流程是怎样的？ / 122
63导致废液处理单元PTU外排水COD增加的因素有哪些？ / 124
64解决废液处理单元PTU外排水COD增加的技术思路是怎样的？ / 124
65个别烟气脱硫装置出现外排水pH值持续升高问题该如何解决？ / 125
第四章操作和设计经验 / 126
1余热锅炉后新增烟气净化装置后，在余热锅炉出口的压力不大于4kPa的情况下，余热锅炉可进行哪些适应性改造？ / 126
2贝尔格EDV湿法洗涤技术的洗涤系统由哪几部分构成？各部分如何实现洗涤功能？ / 126
3EDV湿法脱硫技术的滤清模块部分的净化原理是什么？ / 127
4EDV湿法脱硫技术的水平衡包括哪几部分？ / 127
5EDV湿法脱硫技术正常补水的方式是怎样的？正常补水有何作用？ / 127
6EDV湿法脱硫技术事故紧急补水的作用是什么？ / 128
7EDV湿法脱硫技术滤清模块的水循环回路是怎样的？ / 128
8EDV湿法脱硫技术脱硫塔的外排浆液是怎样进行操作控制的？ / 128
9应用EDV湿法脱硫技术的部分国外炼厂是如何解决最后出装置时的固液分离的？ / 128
10EDV湿法脱硫技术脱硫塔的基本回路控制有哪些？ / 129
11脱硫塔液位低-低液位控制是怎样的？ / 129
12脱硫塔如何实现塔的高温保护和催化剂跑损处理？ / 129
13脱硫塔底浆液的pH值如何控制？ / 130
14滤清模块循环水箱低-低液位控制如何实现滤清模块循环水泵的保护？ / 130
15安装泵出入口的橡胶膨胀节有哪些注意事项？ / 130
16烟气脱硫塔在开工前，何时封闭人孔？ / 131
17烟气脱硫塔底循环浆液pH值偏低的可能故障原因有哪些？ / 131
18烟气脱硫塔底浆液循环水泵出口压力偏低的可能故障原因是什么？ / 131
19脱硫塔内温度超高的可能原因是什么？ / 131
20烟气脱硫主要的分析项目有哪些？ / 131
21如何通过泵出口电流状况来判断贝尔格 G型和F型喷嘴更换的条件？ / 131
22如果用蒸汽吹扫烟气脱硫装置的管线要注意哪些问题？ / 132
23沉淀过程主要分为哪几种类型？湿法烟气脱硫沉淀器里的沉淀过程是怎样影响着分离效果？ / 132
24如何解决湿法脱硫沉淀器沉淀效果不好的问题？ / 132
25可否采用观测沉淀器水面颜色的办法判断沉淀器出口的TSS是否合格？ / 134
26当沉淀器和氧化罐内的TDS浓度持续大于15%时会出现什么操作状况？ / 134
27烟气脱硫装置开工的主要检查和操作步骤有哪些？ / 135
28烟气脱硫装置的开工注意事项有哪些？ / 136
29烟气脱硫的具体开工步骤有哪些？ / 136
30带密封气的单轴双挡板烟气挡板门是如何实现密封的？ / 139
31烟囱出口处的烟气流速一般设计为多少？ / 139
32烟气脱硫的脱硫塔要注意哪些设计要点？ / 140
33烟气脱硫的氧化系统有什么特点？ / 140
34烟气脱硫装置入口的烟道挡板门和脱硫塔之间为什么要设计人孔？ / 140
35雨水和雪水可否作为烟气脱硫除尘的工艺补充水？ / 140
36烟气脱硫除尘塔的塔底浆液泵在操作和设计上有哪些注意事项？ / 140
37含催化剂颗粒流体在管线放空设计上有哪些技巧？ / 141
38烟气脱硫塔入口管线的设计形状有何特征？ / 141
39对于不具备全塔水压试验的脱硫塔应该如何进行检测？ / 141
40为降低投资，烟气脱硫装置的管壁厚度可进行怎样的设计？ / 141
41烟气脱硫装置的pH计有哪些设计和使用要点？ / 142
42烟气脱硫塔的塔体和烟囱的选材有哪些指导意见？ / 142
43烟气脱硫塔采用复合板时的制造要点有哪些？ / 142
44烟气脱硫气溶胶是怎样形成的？ / 143
45避免烟气脱硫产生气溶胶的措施有哪些？ / 144
46如果烟气脱硫装置周围有防洪沟，如何巧妙地利用防洪沟避免一系列的EDV烟气脱硫除尘装置非计划停工事故？ / 145
47 EDV湿法脱硫除尘技术的设计和操作要点有哪些? / 145
48如何设计烟气脱硫装置能够较好地降低职工劳动强度？ / 147
49催化裂化湿法烟气脱硫装置脱硫塔的浆液外甩管线内壁在何种情况下容易出现结垢？举例说明。 / 148
50烟气脱硫装置的设备内部结垢问题是何种原因造成的？如何解决该问题？ / 149
51如何用空气分级燃烧理论解释等高并列式两段再生催化裂化装置的烟气中NOx含量较低的现象？举例说明。 / 150
52EDV5000烟气脱硫除尘技术的公用工程消耗情况如何？采用该技术对催化裂化装置的能耗有何影响？举例说明。 / 152
53对于烟气入口二氧化硫含量较高的装置应该如何考虑装置建设时的基础投资？举例说明。 / 153
54国内湿法催化裂化烟气脱硫除尘脱硝在应用中遇到了哪些显著增加成本的问题？ / 154
55湿法烟气脱硫脱硝技术在催化裂化装置上应用的10年里主要遇到哪些问题？ / 154
56什么是净化烟气的“拖尾”问题？ / 155
57解决烟气“拖尾”问题的技术思路是怎样的？ / 156
58硫酸氢铵垢下腐蚀容易发生在具备哪些特点的催化裂化装置的余热锅炉区域？ / 157
59在烟道上使用烟气加热器（GGH）有哪些变化？ / 157
60在催化裂化催化剂中混用其他助剂是否会显著增加经济效益？ / 160