6、負(fù)面影響:
汽油和柴油的低硫化大大減輕了環(huán)境污染,特別是各國對燃料油低硫化政策已達(dá)成共識。但是在燃料油低硫化的進(jìn)程中,出現(xiàn)了人們未曾預(yù)料到的負(fù)面效應(yīng),主要表現(xiàn)為:
潤滑性能下降,設(shè)備的磨損加大
1991年,瑞典在使用硫含量為0.00%的柴油時(shí),發(fā)現(xiàn)燃料
泵產(chǎn)生的燒結(jié)和磨損甚至比普通柴油的磨損還要嚴(yán)重。日本也對不同硫含量的柴油作了臺架試驗(yàn),結(jié)果也確認(rèn)了柴油潤滑性能下降的問題。其主要原因是在脫硫的同時(shí)把存在于油品中具有潤滑性能的天然極性化合物也脫除了,從而導(dǎo)致潤滑性能下降,設(shè)備的磨損加大。
柴油安定性變差,油品色相惡化
當(dāng)柴油的硫含量降到0.05%以下時(shí),過氧化物的增加會(huì)加速膠狀物和沉淀物的生成,影響設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn),并導(dǎo)致排氣惡化。其主要原因是由于原本存在于柴油中的天然抗氧化組分在脫硫時(shí)也被脫除掉了。同時(shí)隨著柴油中硫含量的降低,油品的顏色變深,給人以惡感。
7、結(jié)論建議:
鑒于石油產(chǎn)品在生產(chǎn)和生活中的廣泛應(yīng)用,脫除其中危害性的硫是非常重要的。目前工業(yè)上使用的非加氫脫硫方法有酸堿精制、溶劑萃取和吸附脫硫,而這幾種脫硫方法都存在著缺陷和不足。其中酸堿精制有大量的廢酸廢堿液產(chǎn)生,會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染;溶劑萃取脫硫過程能耗大,油品收率低;吸附法中吸附劑的吸附量小,且需經(jīng)常再生。其它的非加氫脫硫技術(shù)還處在試驗(yàn)階段,其中生物脫硫、氧化脫硫和光及等離子體脫硫的應(yīng)用前景十分誘人,可能是實(shí)現(xiàn)未來清潔燃料油生產(chǎn)的有效方法。由于降低燃料油中的硫含量、減少大氣污染是一個(gè)復(fù)雜的過程,因此實(shí)施時(shí)應(yīng)考慮各種因素,提高技術(shù)的可靠性,以取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。
石灰(石)—石膏工藝濕法脫硫技術(shù)
石灰(石)——石膏FGD是目前國內(nèi)市場的主流脫硫技術(shù),其核心技術(shù)已經(jīng)為國內(nèi)多數(shù)公司成功運(yùn)用。
8、技術(shù)原理:
⒈SO2和SO3的吸收
SO2十H2O→H++HSO3-SO3十H2O→H2SO4SO2和SO3吸收的關(guān)鍵是提高其他水中的溶解度,PH值越高,水的表面積越大,氣相湍流度越高,SO2和SO3的溶解量越大。
2.與石灰石漿液反應(yīng)
CaCO3十2H++HSO3-→Ca2+十HSO3-+H2O十CO2CaCO3十H2SO4→CaSO4+H2O十CO2CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O十CO2本步驟的關(guān)鍵是提高CaCO3的溶解度,PH值越低,溶解度越大。
系統(tǒng)組成——煙氣系統(tǒng)——吸收塔系統(tǒng)——制漿系統(tǒng)——漿液疏排系統(tǒng)——processwater工藝水系統(tǒng)——石膏脫水與儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)——廢
水處理系統(tǒng)石灰石-石膏濕法脫硫的優(yōu)點(diǎn):
a.工藝成熟,最大單機(jī)容量超過1000MW;
b.脫硫效率高≥95%,Ca/S≤1.03;
c.系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,可用率≥95%;
d.脫硫劑—石灰石,價(jià)廉易得;
e.脫硫副產(chǎn)品—石膏,可綜合利用;
f.建設(shè)期間無需停機(jī)。
缺點(diǎn):系統(tǒng)復(fù)雜,占地面積大;造價(jià)高,一次性投資大;運(yùn)行較多、運(yùn)行費(fèi)用高,副產(chǎn)品處理問題。
3.燃燒前煤脫硫技術(shù)
主要為煤炭洗選脫硫,即在燃燒前對煤進(jìn)行凈化,去除原煤中部分硫分和灰分。分為物理法、化學(xué)法和微生物法等。
a.物理法:主要指重力選煤,利用煤中有機(jī)質(zhì)和硫鐵礦的密度差異而使它們分離。該法的影響因素主要有煤的破碎粒度和硫的狀態(tài)等。主要方法有跳汰選煤,重介質(zhì)選煤,風(fēng)力選煤等。
b.化學(xué)法:可分為物理化學(xué)法和純化學(xué)法。物理化學(xué)法即浮選;化學(xué)法又包括堿法脫硫,氣體脫硫,熱解與氫化脫硫,氧化法脫硫等。
c.微生物法:在細(xì)菌浸出金屬的基礎(chǔ)上應(yīng)用于煤炭工業(yè)的一項(xiàng)生物工程新技術(shù),可脫除煤中的有機(jī)硫和無機(jī)硫。中國當(dāng)前的煤炭入洗率較低,大約在20%左右,而美國為42%,英國為94.9%,法國為88.7%,日本為98.2%。提高煤炭的入洗率有望顯著改善燃煤二氧化硫污染。然而,物理選洗僅能去除煤中無機(jī)硫的80%,占煤中硫總含量的15%~30%,無法滿足燃煤二氧化硫污染控制要求,故只能作為燃煤脫硫的一種輔助手段。
4.燃燒中煤脫硫技術(shù)
煤燃燒過程中加入石灰石或白云石作脫硫劑,碳酸鈣、碳酸鎂受熱分解生成氧化鈣、氧化鎂,與煙氣中二氧化硫反應(yīng)生成硫酸鹽,隨灰分排出。
在中國采用的燃燒過程中脫硫的技術(shù)主要有兩種:型煤固硫和流化床燃燒脫硫技術(shù)。
a.型煤固硫技術(shù):
將不同的原料經(jīng)篩分后按一定比例配煤,粉碎后同經(jīng)過預(yù)處理的粘結(jié)劑和固硫劑混合,經(jīng)機(jī)械設(shè)備擠壓成型及干燥,即可得到具有一定強(qiáng)度和形狀的成品工業(yè)固硫型煤。固硫劑主要有石灰石、大理石、電石渣等,其加入量視含硫量而定。燃用型煤可大大降低煙氣中二氧化硫、一氧化碳和煙塵濃度,節(jié)約煤炭,經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益相當(dāng)可觀,但工業(yè)實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)解決型煤著火滯后、操作不當(dāng)會(huì)造成的斷火熄爐等問題。
b.流化床燃燒脫硫技術(shù):
把煤和吸附劑加入燃燒室的床層中,從爐底鼓風(fēng)使床層懸浮進(jìn)行流化燃燒,形成了湍流混合條件,延長了停留時(shí)間,從而提高了燃燒效率。其反應(yīng)過程是煤中硫燃燒生成二氧化硫,同時(shí)石灰石煅燒分解為多孔狀氧化鈣,二氧化硫到達(dá)吸附劑表面并反應(yīng),從而達(dá)到脫硫效果。流化床燃燒脫硫的主要影響因素有鈣硫比,煅燒溫度,脫硫劑的顆粒尺寸孔隙結(jié)構(gòu)和脫硫劑種類等。為提高脫硫效率,可采用以下方法:
⑴改進(jìn)燃燒系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及運(yùn)行條件
⑵脫硫劑預(yù)煅燒
⑶運(yùn)用添加劑,如碳酸鈉,碳酸鉀等
⑷開發(fā)新型脫硫劑
5.燃燒后煙氣脫硫技術(shù)
煙氣脫硫的基本原理是酸堿中和反應(yīng)。煙氣中的二氧化硫是酸性物質(zhì),通過與堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成亞硫酸鹽或硫酸鹽,從而將煙氣中的二氧化硫脫除。最常用的堿性物質(zhì)是石灰石、生石灰和熟石灰,也可用氨和海水等其它堿性物質(zhì)。共分為濕法煙氣脫硫技術(shù)、干法煙氣脫硫技術(shù)、半干法煙氣脫硫技術(shù)三類,分別介紹如下:
a.濕法煙氣脫硫技術(shù)
濕法煙氣脫硫技術(shù)是指吸收劑為液體或漿液。由于是氣液反應(yīng),所以反應(yīng)速度快,效率高,脫硫劑利用率高。該法的主要缺點(diǎn)是脫硫廢水二次污染;系統(tǒng)易結(jié)垢,腐蝕;
脫硫設(shè)備初期投資費(fèi)用大;運(yùn)行費(fèi)用較高等。
⑴石灰石—石膏法煙氣脫硫技術(shù)該技術(shù)以石灰石漿液作為脫硫劑,在吸收塔內(nèi)對煙氣進(jìn)行噴淋洗滌,使煙氣中的二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈣,同時(shí)向吸收塔的漿液中鼓入空氣,強(qiáng)制使亞硫酸鈣轉(zhuǎn)化為硫酸鈣,脫硫劑的副產(chǎn)品為石膏。該系統(tǒng)包括煙氣換熱系統(tǒng)、吸收塔脫硫系統(tǒng)、脫硫劑漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水和廢水處理系統(tǒng)。由于石灰石價(jià)格便宜,易于運(yùn)輸和保存,因而已成為濕法煙氣脫硫工藝中的主要脫硫劑,石灰石—石膏法煙氣脫硫技術(shù)成為優(yōu)先選擇的濕法煙氣脫硫工藝。該法脫硫效率高(大于95%),工作可靠性高,但該法易堵塞腐蝕,脫硫廢水較難處理。
⑵氨法煙氣脫硫技術(shù)該法的原理是采用氨水作為脫硫吸收劑,氨水與煙氣在吸收塔中接觸混合,煙氣中的二氧化硫與氨水反應(yīng)生成亞硫酸氨,氧化后生成硫酸氨溶液,經(jīng)結(jié)晶、脫水、干燥后即可制得硫酸氨(肥料)。該法的反應(yīng)速度比石灰石—石膏法快得多,而且不存在結(jié)構(gòu)和堵塞現(xiàn)象。另外,濕法煙氣脫硫技術(shù)中還有鈉法、雙堿脫硫法和海水煙氣脫硫法等,應(yīng)根據(jù)吸收劑的來源、當(dāng)?shù)氐木唧w情況和副產(chǎn)品的銷路實(shí)際選用。
b.半干法煙氣脫硫技術(shù)
主要介紹旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法。該法是美國和丹麥聯(lián)合研制出的工藝。該法與煙氣脫硫工藝相比,具有設(shè)備簡單,投資和運(yùn)行費(fèi)用低,占地面積小等特點(diǎn),而且煙氣脫硫率達(dá)75%—90%。該法利用噴霧干燥的原理,將吸收劑漿液霧化噴入吸收塔。在吸收塔內(nèi),吸收劑在與煙氣中的二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時(shí),吸收煙氣中的熱量使吸收劑中的水分蒸發(fā)干燥,完成脫硫反應(yīng)后的廢渣以干態(tài)形式排出。該法包括四個(gè)在步驟:
1)吸收劑的制備;
2)吸收劑漿液霧化;
3)霧粒與煙氣混合,吸收二氧化硫并被干燥;
4)脫硫廢渣排出。
該法一般用生石灰做吸收劑。生石灰經(jīng)熟化變成具有良好反應(yīng)能力的熟石灰,熟石灰漿液經(jīng)高達(dá)15000~20000r/min的高速旋轉(zhuǎn)霧化器噴射成均勻的霧滴,其霧粒直徑可小于100微米,具有很大的表面積,霧滴一經(jīng)與煙氣接觸,便發(fā)生強(qiáng)烈的熱交換和化學(xué)反應(yīng),迅速的將大部分水分蒸發(fā),產(chǎn)生含水量很少的固體廢渣,脫硫技術(shù)石灰石鈣法:包括濕法煙氣脫硫/半干法(阿爾斯通的NID)/干法(RCFB)和(CFB)如前面所述,應(yīng)用在80%以上的火電廠氨法:用得較少,多在石化領(lǐng)域的電廠鎂法:一種可以再生吸收劑的方法,國內(nèi)好象沒有海水法:要布置在海邊才行。
免責(zé)聲明: 本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn),與 綠色節(jié)能環(huán)保網(wǎng) 無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本站證實(shí), 對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾,請讀者僅 作參考,并請自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。