技术名称:循环流化吸附再生式烟气脱硫脱硝技术(RESN)
适用范围:适合于各类工业烟气的处理。
技术简要说明:处理烟气的温度可以是低温段(100~300℃),也可以在高温段(400~600℃)。采用低压连续循环反应-再生模式,待处理的烟气进入同时脱除SOx及NOx反应器,在其中与吸附剂接触脱除SOx及NOx,净化烟气进入下游能量回收利用装置,再经过干法超净除尘装置后排入大气;待生吸附剂转入再生器,与还原性气体在高温环境中(~550℃)接触完成再生反应,再生尾气进入下一级资源化回收装置,再生剂返回吸附器。
技术主要指标信息:净化后ρ(SOx)<35mg/m3;净化后ρ(NOx)<50mg/m3,灵活调整后,具有近零排放的潜力。 商业应用情况:目前已经完成针对危废焚烧烟气(13000Nm3/h规模)的工业示范装置的工程设计,将于2021年3月开始安装,预计于2021年4月开工调试。
设备投资:针对危废焚烧烟气(13000Nm3/h规模)的工业示范装置需要增加的主要设备有:吸附塔、再生器、旋风器、再生气预处理单元、再生尾气资源化单元、自控仪表等计972.1万元。
年运行维护费用:包括原材料(液碱、液态氮、甲醇、消石灰、尿素、催化剂、低压蒸汽)、电费、人工、折旧、维修、管理等费用,共计763万元。 投资回收期:收益:根据业主方所在地排污税政策及市场价格,计算出附加收益为1082.1万元。 设备投入:业主方烟气量为13000Nm³/h,根据业主方招投标结果,设备总投资额为:972.1万元。
运行费用:根据业主方所在地人工,原材料等价格水平,计算出年运行费用为762.9万元。
投资回收期:2.4年
附加效益:根据业主方所在地排污税政策及市场价格,计算出附加收益为1082.9万元。
综合效益:有明显的社会效益和经济效益。 本技术干法脱硫脱硝并除尘,能够克服湿法过程带来的气、液、固的二次污染(如处理尾气中的烟羽现象、氨泄露、夹带可凝结颗粒物、耗费水资源等问题),利于去除尾气对烟道及烟囱的腐蚀作用,消除安全隐患,更重要的是从源头上减少雾霾前驱物的排放。本技术净化后ρ(SOx)<35mg/m3、ρ(NOx)<50mg/m3,灵活调整后,具有近零排放的潜力。 对于200万吨/年FCCU的再生烟气处理装置,与时下主流的湿法组合路线相比,投资预计节省2000万元;因避免了废碱废液的排放及后处理,不显著改变烟气温度而与下游气能量回收设施无缝衔接,操作费用可节省3000万元/年。据不完全统计,国内FCC烟气采用湿法组合技术的接近两百套,市场潜力较大。 此外,针对江苏东江环境服务有限公司13000t/a危废焚烧装置尾气(13000Nm3/h)采用本技术处理后,综合设备投入、运行费用、附加收益等核算后,每年可盈余320万元左右!作为环保设施投资,在技术上满足甚至超出国家有关烟气净化技术指标的前提下,还能够实现盈利,并在很短的时间周期取得投资回报,更具有经济和环保技术双重意义。
技术成熟度:本技术的成熟度高。 本技术自2004年开始研发,历经实验室小试、中试阶段,并于2015年完成工业侧线试验(100Nm3/h烟气规模),目前已经完成针对危废焚烧烟气(13000Nm3/h规模)的工业示范装置的工程设计,将于2021年3月开始安装,预计于2021年4月开工调试。 工业示范装置分为预处理、烟气吸附、吸附剂再生以及后续硫化氢回收单元。工艺线位于余热锅炉与急冷塔之间,余热锅炉出口的焚烧烟气经旋风分离器预处理后,大部分烟尘(约80%)沉降下来;吸附反应器的操作温度为550~600℃,在其中SOx被吸附在吸附剂上、NOx在通入的尿素的作用下被还原为N2;经过脱硫脱硝后的烟气返回到急冷塔前回到原有危废烟气处理的后续流程中;吸附剂再生单元中使用甲醇为还原剂,将吸附剂上的SOx转化为硫化氢,再生尾气中的CO2、H2S在后续回收单元中分别以CaCO3和Na2S形态作为副产品出厂,同时吸附剂实现了再生,从而完成干法脱硫脱硝过程。 中国石化石油化工科学研究院与浙江富景环保技术有限公司联合攻关,完成了关键设备的开发、制造及系统集成工作,具备了应对不同行业烟气综合处理的能力和经验。
技术适用性与使用条件:适合于各类工业烟气的处理。可以应对的烟气的温度比较宽泛,不会显著改变烟气的温度,与下游的烟气处理与利用装置较好的衔接;通过配备预处理设施,对来源烟气中的粉尘浓度没有限制;在再生环节中可以按实施硫化物资源化的需求控制硫化物的形态;吸附剂再生环节中的还原性介质选择灵活。
技术稳定性:本技术对于原料烟气温度、压力、组成等的波动性容忍度大,通过实时在线监控净化烟气中的污染物波动情况,自动调整相关工艺参数而保证烟气处理效果。 技术安全性:本技术在烟气处理部分不会产生二次污染,在吸附剂再生单元虽然用于再生的还原性气体属于易燃易爆、再生尾气中生成的硫化氢或二氧化硫有毒性,但是按照生产安全、环境、健康和公共安全(HSSE)规范采取相应措施,均可以实现资源化,同样不会产生二次污染。
知识产权转让:中国石化石油化工科学研究院拥有自主知识产权,已经或者中国专利授权9项。