[發明專利]再生器煙氣中CO和NOx的還原

有效

• 申請號: 201110266191.2
• 申請日: 2006-12-15
• 公開（公告）號: CN102430329A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: L·羅森;K·-T·吳;M·M·阿梅德
• 申請（專利權）人: 普萊克斯技術有限公司
• 主分類號: B01D53/76
• 分類號: B01D53/76;B01D53/62;B01D53/54
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 趙蘇林;楊思捷

本申請是分案申請，其母案是申請日是2006年12月15日、申請號是200680053188.X、發明名稱是“再生器煙氣中CO和NO_x的還原”的申請。

發明領域

本發明涉及來自催化劑再生單元的煙氣的處理。

背景技術

流化催化裂化(FCC)是在加熱和催化劑作用下，高分子量的石油餾分裂化為小分子的單元操作。在裂化過程中，催化劑的表面上形成了焦炭沉積物，因此需要對催化劑進行再生。因此，將該催化劑從該裂化過程產生的蒸汽中連續分離，在FCC再生器中再生，其中將焦炭沉積物燒掉，恢復催化劑活性。

FCC再生器可以以兩種模式操作：完全燃燒和部分燃燒。在完全燃燒模式下，焦炭沉積物中的大部分碳通過與同樣輸入到再生器中的氧化劑流中的氧反應轉化為CO₂。當該再生器以部分燃燒模式操作是，碳和氧化劑流中的氧反應，同時轉化為CO和CO₂。在這種情況下，通常在下游鍋爐中將再生器煙氣中的CO氧化為CO₂，以回收來自CO氧化的熱量，而且限制鍋爐煙氣中CO的排放。該CO鍋爐具有空氣燃燒爐以產生熱焰區，再生器煙氣必須通過其將CO氧化為CO₂。煉廠廢氣可以用作CO鍋爐燃燒器的輔助燃料。在鍋爐中回收由CO的氧化和煉廠氣燃燒所釋放的熱量以產生工藝用蒸汽。該FCC再生器煙氣還包含其它痕量組分，例如SO₂、NO_x和還原氮組分，例如NH₃和HCN。通常，在完全燃燒模式下，碳沉積物中的大部分氮都氧化為NO_x。在部分燃燒模式下，一些氮還轉化為NH₃和HCN，在下游的CO鍋爐中一些NH₃和HCN氧化為NO_x。NO_x的量和其它還原氮組分(例如HCN、NH₃、CN、HNO)的量之和在下文中通常稱作“總固氮量”(或“TFN”)。

目前使用的最通常的再生器操作模式是完全然是模式。近來，已經重新開始了對部分燃燒模式的興趣，因為煉廠需要使FCC生產容量最大化，但關于在給定時間內可以通過FCC單元多少進料上還存在技術限制。例如，當FCC的進料速度提高時，如果FCC已經在最大鼓風機限制下操作時，FCC再生器煙氣將包含更多的CO。FCC再生器煙氣中這種提高的CO必須在下游的CO鍋爐中燃燒掉以滿足環境規定。對于一些鍋爐，由于鍋爐不能將提高的CO分解以降低到復合環境規定所需的ppm(百萬分率)水平，因此可能存在問題。因此，鍋爐分解CO的容量就變為任何上游FCC容量提高方法的瓶頸。

提供足夠高用于充分燒盡FCC再生器煙氣中的CO的火焰溫度的需求大大限制了CO鍋爐燃燒器的總燃燒速度。通常，建議約1800F的火焰溫度，盡管CO的自燃溫度要更低的多(約1450F)。對于給定的再生器煙氣組合物，存在最小鍋爐燃燒速率，在其之下達到的CO熱分解量是不能令人滿意的。在很多情況下，該最小鍋爐燃燒速率產生過量的工藝蒸汽，其最終未加任何利用就排放到大氣中。這顯示了燃料能量的浪費。

一些FCC系統在CO鍋爐的下游具有低溫NO_x和/或NO_x/SO_x去除裝置。該低溫NO_x去除工藝通常需要特定兩的氣體殘余時間，以實現所需的NO_x還原效率。FCC容量提高相關的另一個問題是也會提高FCC再生器煙氣的體積。再生器煙氣體積的提高縮短了下游NO_x去除裝置可得到的氣體滯留時間，并降低了其NO_x還原效率。再生器煙氣體積的提高還促進了腐蝕性洗滌流體的夾帶，并提高了在洗滌器之后加速腐蝕的風險。

其它處理FCC再生器煙氣的方法與本發明不同，但區別在于顯著的條件，并不能提供本發明所實現的優點。例如，美國專利號5240690教導了在再生器煙氣中添加含氧氣體以制備具有溫度為1000F～1600

F的廢氣，但聲明該目的是提高煙氣中NO_x的形成。美國專利號5716514公開的方法中一氧化碳優選不轉化為二氧化碳。美國專利號5830346公開了需要使用轉化催化劑的方法。

發明內容

在本發明的一種實施方式中，再生器煙氣流的處理方法包括：

(A)由催化劑再生器提供包含NO_x和一氧化碳的再生器煙氣流；