[發(fā)明專利]一種催化裂化再生煙氣脫硝凈化的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210108141.6
• 申請日: 2012-04-13
• 公開（公告）號: CN103372373A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉堅;王斯晗;趙震;鄧旭亮;張鵬;褚洪嶺;杜龍弟;劉艷麗;王桂芝;段愛軍;張春燕;姜桂元;邵正宏;劉長福;何昌洪;高飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/56;B01J23/34;B01J23/83;B01J23/26;B01J23/86;B01J23/889;B01J29/48
• 代理公司: 北京市中實(shí)友知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種催化裂化再生煙氣脫硝凈化的方法，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

氮氧化物(NOx)是一種主要的大氣污染物，已被納入國家環(huán)保部“十二五”期間優(yōu)先控制的四種主要污染物之一。目前，電廠燃煤煙氣和催化裂化(FCC)再生煙氣中面臨的共性問題就是N0x的超標(biāo)排放，不僅會形成酸雨，在一定條件下還會形成光化學(xué)煙霧，嚴(yán)重威脅人類身體健康及生存的環(huán)境。

國內(nèi)外已工業(yè)應(yīng)用的FCC再生煙氣脫硝技術(shù)包括：選擇性非催化還原(SNCR)，該技術(shù)無需催化劑，但需要在900-1100℃的溫度條件下進(jìn)行；選擇性催化還原(SCR)，該技術(shù)需要使用催化劑，在300-400℃的溫度條件下就可以進(jìn)行；其它的一些如低NO_x燒焦技術(shù)、氧化吸收法、添加助劑法等也可以大幅度降低氮氧化物的排放量。

目前，NOx脫除效果最好、技術(shù)最成熟的是以SCR(Selective?Catalytic?Reduction)為代表的尾部煙氣凈化法。傳統(tǒng)的SCR法是利用NH₃或尿素為還原劑，以V₂O₅/TiO₂為催化劑的主要活性成分，在反應(yīng)器內(nèi)使煙氣中的NOx催化還原為無害的N₂，從而達(dá)到去除NOx的目的。

傳統(tǒng)的SCR催化劑是由TiO₂為載體負(fù)載V₂O₅活性組分組成的，其在低溫下(＜200℃)或較高溫度下(＞400℃)活性低，易生成N₂O等新的污染物，并且，由于釩本身具有毒性、熔點(diǎn)又較低，在高溫下容易揮發(fā)，易產(chǎn)生二次污染，同時，釩基催化劑價格也比較昂貴，因此，研究非釩基的SCR催化劑成為研究熱點(diǎn)，例如中國專利申請2010102765442公開了一種LaBO₃型鈣鈦礦復(fù)合氧化物，其可以在以NH₃為還原劑下還原氮氧化物，能夠取得不錯的效果。但是，選用NH₃或尿素作為還原劑存在很多問題，一是氨在反應(yīng)中也可以與H₂O、SO₃反應(yīng)生成(NH₄)₂SO₄，很容易沉積在熱交換器及其它設(shè)備的表面而降低熱效率；二是氨的泄漏、氨或尿素的準(zhǔn)確計量與噴射裝置比較復(fù)雜、儲存和利用氨的設(shè)備過于昂貴等。國內(nèi)外研究者都努方去尋找新的、高效去除NOx、且無毒副作用的SCR還原劑。

1990年，Iwamoto工作組(Iwanoto?M.Proceedings?of?meeting?of?catalytic?technology?for?removal?of?nitrogen?monoxide.Tokyo，Japan，1990：17-22.)和Held工作組(Held?W，Koening?A，Richter?T，et?al.Catalytic?NOX?reduction?in?net?oxidizing?exhaust?gas.SAE?Paper?No.900496，1990.)首先分別獨(dú)立報道了在有氧存在條件下Cu-ZSM-5分子篩催化劑上用烴還原NO反應(yīng)的催化過程，這一發(fā)現(xiàn)開辟了NOx處理的新途徑，該方法用烴取代NH₃，對比于以前使用NH₃選擇性催化還原NOx有很大的優(yōu)越性，避免了由NH₃引起的許多問題。HC-SCR研究(Xinping?Wang，Hongliang?Yang，Qmg?Yu，Shixin?Zhang.C₂H₂-SCR?of?NO?over?HZSM-5?affected?by?inuacrystalline?diffusion?of?NOx.Catal.Lett.2007，113(3-4)：109-114.)中選擇性較好的還原劑主要有丙烯和乙炔，中國專利申請200410087614.4公開了一種用乙炔或乙炔混合氣為還原劑消除內(nèi)燃機(jī)、柴油機(jī)發(fā)動機(jī)汽車尾氣中氮氧化物的方法，該還原劑能夠在較低的溫度下高效選擇性催化還原消除汽車尾氣中的氮氧化物，解決了以往研究技術(shù)中以其他烴為還原劑消除汽車尾氣中的氮氧化物的同時選擇性低和反應(yīng)溫度高的問題。但是該專利中使用的催化劑較為單一，并且未考察過渡金屬摻雜的分子篩還原氮氧化物的凈化效果。