[發明專利]一種煙氣脫硫脫氮吸附劑的吸附和再生方法

有效

• 申請號: 201010267428.4
• 申請日: 2010-08-31
• 公開（公告）號: CN102380360A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 郭大為;張久順;毛安國;謝朝鋼;王巍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: B01J20/34
• 分類號: B01J20/34;B01J8/24;B01D53/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王景朝;龐立志

技術領域

本發明涉及一種烴油催化裂化過程中的換熱方法，更具體地說，涉及一種催化裂化裝置中再生煙氣脫硫脫氮吸附劑的再生過程及換熱方法。

背景技術

催化裂化催化劑在反應器和再生器之間進行循環，通常在離開反應器時，催化劑上含焦炭約3～10wt％，須在再生器內用空氣中的氧燒去沉積的焦炭以恢復催化活性。催化劑上沉積的焦炭主要是反應縮合物，主要成分是碳和氫，當裂化原料含硫和氮時，焦炭中也含有硫和氮。積炭的催化劑經和氧氣進行再生反應，生成CO₂、CO和H₂O，再生煙氣中還含有SOx(SO₂、SO₃)和NOx(NO、NO₂)。再生反應為放熱反應，熱效應相當大，足以提供本裝置熱平衡所需的熱量。

對處理工業煙氣中硫氧化物和氮氧化物的污染問題，Asit?K.Das等人公開了一種同時脫除硫氧化物和氮氧化物的方法，SO₂-NO_x?adsorptionprocess，即SNAP法(參見“Simultaneous?Adsorption?of?SO₂-NOx?from?FlueGases?in?a?Riser?Configuration”，Asit?K.Das等人，AIChE?Journal，Vol.47，No.12，December?2001，P2831-2844)。該方法使含有硫氧化物和氮氧化物的煙氣與Na/γ-Al₂O₃吸附劑接觸，該吸附劑能吸附硫氧化物和氮氧化物，從而達到凈化煙氣的目的。所述接觸可以在氣體懸浮吸附器(GSA)中進行，接觸的溫度為100～150℃、接觸時間為5秒。接觸完成后，吸附有硫氧化物和氮氧化物的吸附劑顆粒用過濾袋收集。SNAP法使用后的Na/γ-Al₂O₃吸附劑可以再生。Na/γ-Al₂O₃吸附劑的再生過程分兩個階段：(1)在流化床式再生器中將使用后的吸附劑加熱到500℃，釋放NO_x；隨后通入天然氣將NO_x還原為N₂和O₂排放；(2)將(1)中脫除NO_x的吸附劑再經天然氣和水蒸汽處理將SO_x轉化為H₂S回收。

CN101209391A公開了一種脫除煙氣中硫氧化物和/或氮氧化物的方法及烴油裂化方法，該方法中采用催化裂化催化劑作為脫除催化裂化催化劑再生煙氣中硫氧化物和氮氧化物的吸附劑，其吸附效果與現有的專用吸附劑相當，而且不容易飽和、吸附劑再生的條件(比如加熱到500℃，釋放NOx)比作為催化裂化催化劑再生的條件緩和，因此作為吸附劑再生對催化裂化催化劑的結構并沒有影響，此外，作為催化裂化再生煙氣處理吸附劑使用過的催化劑，仍然能夠用到催化裂化過程中，其作為催化裂化催化劑的活性不但不受影響，而且略有提高。

利用吸附劑在煙氣放空前吸附脫除再生煙氣中的硫氧化物和氮氧化物，吸附溫度(即煙氣溫度)一般在200℃左右。吸附后的待生吸附劑可以進行再生處理，再生時溫度為500～600℃；再生后的吸附劑可以返回到煙氣吸附反應器中重復使用。實施吸附操作時，吸附溫度即煙氣溫度，取決于上游煙氣能量回收系統的效率，能量回收得越徹底，煙氣溫度越低，吸附效率越高。實施吸附劑再生操作時，對溫度的要求則相對苛刻，達不到足夠高的溫度，再生效果很難保證。

CN101592449A報道了吸附劑再生器與催化裂化催化劑再生器的外取熱器合二為一、待生吸附劑和待生催化裂化催化劑間接換熱的方法。

通常地，可以采用電加熱方式(如電加熱棒或電加熱爐)來加熱還原氣體和待生劑；也可以采用燃料加熱爐來加熱還原氣體和待生劑來提高吸附劑再生溫度。前者直接耗用電能，加熱負荷某種程度上受限；后者需要在加熱爐內使燃料燃燒，而后與被加熱介質間接換熱，熱效率受限，從而增加裝置及運行成本。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種利用燃燒部分再生氣體熱能直接加熱并再生煙氣脫硫脫氮吸附劑、以及強化利用高溫尾氣的方法。