[發明專利]一種具有脫硝功能的CO鍋爐

有效

• 申請號: 201210408291.9
• 申請日: 2012-10-24
• 公開（公告）號: CN103776043A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 彭德強;李欣;齊慧敏;劉志禹;陳新;王明星;王巖
• 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撫順石油化工研究院
• 主分類號: F23J15/04
• 分類號: F23J15/04;B01D53/86;B01D53/79;B01D53/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種煙氣治理裝置，特別是涉及一種具有脫硝功能的CO鍋爐。

背景技術

氮氧化物（NO_x）是大氣污染的主要污染源之一，在職業環境中接觸的是幾種氣體混合物常稱為硝煙(氣)，主要為NO和NO₂，以NO₂為主。NO_x都具有不同程度的毒性，以NO和NO₂為主的NO_x是形成光化學煙霧和酸雨的一個重要原因。汽車尾氣中的NO_x與碳氫化合物經紫外線照射發生反應形成的有毒煙霧，稱為光化學煙霧。光化學煙霧具有特殊氣味，刺激眼睛，傷害植物，并能使大氣能見度降低。另外，NO_x與空氣中的水反應生成的硝酸和亞硝酸是酸雨的成分。NO_x對人體的危害主要表現在損害呼吸道。

全世界每年排入大氣的NO_x總量約達5000萬噸，2008年，我國NO_x排放量已達到2000萬噸，成為世界第一大排放國。若不采取措施控制，預計到2020年，NO_x排放量將達到3000萬噸，我國“十一五”期間削減二氧化硫10%的努力，也將因NO_x排放量的顯著上升而全部抵消。目前，我國已將NO_x作為約束性指標納入“十二五”期間總量控制范疇。排放到大氣中的NO_x主要有三個來源：電廠（約占46%）、汽車尾氣（約占49%）和煉油化工廠（約占5%）。

FCC工藝中，催化劑顆粒在催化裂化反應區和催化劑再生區之間多次循環操作，在再生期間，催化劑顆粒上的來自裂化反應的焦炭在高溫下通過空氣氧化除去，使催化劑的恢復活性，并在裂化反應中再次利用。FCC煙氣中NO_x主要來自催化劑上含氮焦炭的燃燒，因此所有處理含氮原料的FCC裝置都會存在NO_x的排放問題。FCC煙氣中的NO_x量一般占全廠NO_x排放量的50%，是煉油廠最大的NO_x排放源。FCC原料中氮含量一般在0.05%～0.35%，原料氮中約45%進入液體產品，約10%進入氣體產品，其余進入焦炭中。焦炭中的氮約有10%～30%作為NO進入煙氣，其余則被焦炭和CO還原為N₂排放。

目前煙氣脫硝技術主要有：氣相反應的SCR法（選擇性催化還原法）和SNCR法（選擇性非催化還原法）、液體吸收法、固體吸附法、高能電子活化氧化法等。

SCR法是在催化劑作用下，利用還原劑選擇性的與煙氣中的NO_x反應，生成無毒害作用的N₂和H₂O的技術，其還原劑可以是氨氣、氨水或尿素，亦可選用CO或H₂，還可選用小分子烷烴。SCR技術與其他技術相比，具有脫硝效率高，放熱量小，技術成熟等優點，是目前國內外煙氣脫硝工程中應用最多的技術。

SNCR法是在沒有催化劑的作用下，向900～1100℃的爐膛中噴入還原劑（一般使用氨、氨水或尿素），還原劑迅速熱解為NH₃，與煙氣中的NO_x反應生成N₂和H₂O，爐膛中有一定O₂存在，噴入的還原劑選擇性的與NO_x反應，基本不與O₂反應。如果FCC裝置配備了CO鍋爐，SNCR可以直接應用。將氨注射到CO鍋爐的上游使得NH₃與NO_x在CO鍋爐內發生反應。此法中的NO_x脫除范圍限制在40～60%。值得關注的是，如果FCC尾氣中的SO_x含會高會導致硫酸銨沉積在CO鍋爐內。

CN201524525U介紹了一種SCR煙氣脫硝裝置，它包括催化反應器、氨/空氣混合器、氨噴射隔柵、空氣預熱器，其中催化反應器的一端通過省煤器與鍋爐管接，另一端通過空氣預熱器與除塵器管接，所述氨/空氣混合器的一入口與稀釋風機管接，所述氨/空氣混合器的另一入口順序管接有氨緩沖槽、氨蒸發器、液氨儲槽。該結構的不足之處在于，反應器內部煙氣分布不均勻，影響脫硝效率，并產生氨逃逸；同時，催化反應器置于鍋爐外部，占地面積大，設備投資高。