[發明專利]一種用于海洋平臺煙氣凈化的工藝及其系統

在審

• 申請號: 201811629658.3
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109464889A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 孫永濤;劉義剛;梅偉;孫玉豹;鄒劍;張衛行;段凱濱;林珊珊
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油田服務股份有限公司
• 主分類號: B01D53/50
• 分類號: B01D53/50;B01D53/78;F25D17/02
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 陳丹;張奎燕

本申請公開一種用于海洋平臺煙氣凈化的工藝，所述工藝包括：首先，采用雙疏膜進行除塵；然后，在20℃～30℃下進行脫硫，其中脫硫劑為30％～40％氫氧化鈉。所述工藝還包括在除塵之前進行預處理和降溫，以及將海水作為冷媒分別與預處理后的煙氣、除塵后的煙氣進行熱交換。本申請還提供用于實現所述工藝的系統，所述系統包括：煙氣除塵模塊、煙氣脫硫模塊以及自動控制模塊。本申請解決了海上平臺對煙氣脫硫技術集成度高、自動化程度高、煙氣凈化效果高的需求；脫硫效率高達99％；不會造成“粘袋”問題，除塵效率高達99％以上。

技術領域

本發明屬于環保廢氣處理領域，尤其涉及一種用于海上平臺煙氣凈化處理的工藝及其系統，具體地，所述工藝應用于海上平臺燃油鍋爐煙氣凈化，主要處理燃油鍋爐煙氣中的粉塵、油污、SOx等酸性氣體。

背景技術

目前海上稠油資源的開發主要采用蒸汽吞吐技術，而蒸汽吞吐技術主要以高干度蒸汽鍋爐為設備載體。考慮到鍋爐燃料來源、經濟性等因素，蒸汽鍋爐以海上平臺生產的原油為燃料：一方面，燃燒產生的煙氣中含有粉塵、油污、SOx、NOx以及CO₂，SOx中的SO₂以及NOx中的NO₂在大氣中會形成酸雨，CO₂排放至大氣中造成溫室效應，對自然環境以及人類產生危害。如果將煙氣中的粉塵、油污、SO₂以及NO₂去掉，一方面可以滿足人類對于環保要求的迫切需求，國際海事組織(IMO)的《73/78防污染公約》(MARPOL公約)附則VI要求：即自2012年起，在公海行使的遠洋船舶的燃油硫含量必須低于3.5％(m/m)，到2020年將下降到0.5％(m/m)，而這一方案完成可行性審查將不遲于2018年進行；另一方面，煙氣主要成分為N₂和CO₂，N₂可以增加油藏能量，CO₂溶解在原油中降低原油粘度，可以提高稠油開采效果。

目前國內所有海上平臺都沒有應用任何煙氣凈化工藝及系統，也沒有適用于海上平臺燃油鍋爐煙氣的除塵、脫硫方案及技術，如何處理其煙氣中的粉塵、油污、SOx以及NOx，滿足海上環保要求以及實現煙氣回收利用需求是當前急需解決的問題。

傳統的煙氣除塵方法主要有布袋除塵、靜電除塵、噴淋除塵、高溫陶瓷膜除塵等方法。布袋除塵由于其濾材耐溫、使用壽命的限制以及蒸汽鍋爐煙氣含一定油污容易導致“粘袋”等問題，因此不適用于海洋平臺蒸汽鍋爐煙氣除塵；靜電除塵主要利用電場力除掉煙氣中的粉塵及油污，處理蒸汽鍋爐煙氣需要在極板施加70kv高壓，不滿足《鋼質海船入級規范》2.14.1.2內容要求，即：系統額定電壓應不超過15kV，同時也增加了平臺用電的安全隱患；利用噴淋除塵處理海上平臺蒸汽鍋爐煙氣，除塵效率低，處理后的煙氣含塵指標難以滿足煙氣外排要求以及后續煙氣回收利用設備的要求；高溫陶瓷膜除塵方法具有耐高溫、除塵高效、耐腐蝕性強等優點，但成本較高。

目前市場上廢氣脫硫裝置多采用噴淋(塔式)濕法除硫技術，即將脫硫劑以噴霧的形式噴入廢氣中，與廢氣混合，經化學反應將廢氣中SO_X、NO_X捕捉進入液相中，達到凈化的目的。但廢氣溫度一般高達170℃，堿液噴入廢氣中會部分氣化，隨廢氣一同排出，導致堿液利用率低，從而增加煙氣處理成本，同時堿液的揮發也有可能造成二次污染。且噴淋法會產生大量的廢水，廢水中含有大量的煙塵、油、重金屬等，需要增加復雜得廢水處理系統，增加能耗，增加成本，且體積龐大的噴淋塔系統不宜在海上平臺上使用；此外在塔式噴淋去除SO_X以及NO_X的同時，CO₂也會被堿液消耗掉，從而降低了利用煙氣提高原油的開采效果。

發明內容

以下是對本文詳細描述的主題的概述。本概述并非是為了限制權利要求的保護范圍。

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于實現海上采油平臺燃油鍋爐煙氣凈化及回收利用，從而達到海上環保法律法規及滿足煙氣回注系統需求。