[發明專利]一種降低催化裂化過程中不完全再生煙氣中NOx排放量的方法

有效

• 申請號: 201811098829.4
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN110917869B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 潘羅其;宋海濤;陳正朝;付安軍;楊錦明;劉立超
• 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巴陵分公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/81;B01D53/58;B01D53/54;B01J38/02
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 魏娟

本發明屬于催化裂化領域，公開了一種降低催化裂化過程中不完全再生煙氣中NOx排放量的方法，將催化裂化再生器內出來的含CO的煙氣導入至脫硝助劑罐，對脫硝助劑進行活化預處理，將經活化預處理后的脫硝助劑通過所述的助劑罐和再生器的壓差及電磁閥的啟閉定量地壓送到催化裂化再生器內，用于催化劑再生過程中催化轉化煙氣中NH₃等還原態氮化物。本發明通過就近將催化裂化裝置再生器中含CO的高溫催化劑燒焦煙氣引入獨立的脫硝助劑罐系統并自動控制助劑加入量，使助劑中活性組元在高溫還原性CO氣氛下部分由氧化物轉化為碳化物以及還原態，助劑活性得以提高，使催化裝置外排的NOx量減少20～30％，且控制過程靈活。

技術領域

本發明涉及一種降低催化裂化過程中不完全再生煙氣中NOx排放量的方法，屬于催化裂化領域。

技術背景

催化裂化作為煉廠重油加工的重要手段，在煉廠有著舉足輕重的地位，其不僅是煉油廠重油平衡、生產清潔燃料的主要手段，更是煉油廠的節能增效的關注點。在流化催化裂化(FCC)過程中，原料油與再生催化劑在提升管快速接觸進行催化裂化反應，反應生成的焦炭沉積到催化劑上造成其失活，生焦失活的催化劑經汽提后進入再生器，與再生器底部進入的再生空氣或富含氧氣的空氣接觸進行燒焦再生。再生后的催化劑循環回反應器再次參與催化裂化反應。根據再生過程中煙氣過剩氧含量的高低或CO氧化的充分程度，可將催化裂化裝置分為完全再生和不完全再生操作。

不完全再生過程中，由于煙氣中過剩氧含量低，CO濃度高，再生器出口煙氣中NOx濃度很低，而還原態氮化物如NH₃、HCN等濃度較高。這些還原態氮化物隨著煙氣向下游流動，在用于回收能量的CO鍋爐中，若被充分氧化，則生成NOx；若未被充分氧化，則剩余的NH₃等易造成下游洗滌塔廢水氨氮超標，或者與煙氣中的SOx反應生成銨鹽析出造成余鍋或其它煙氣后處理設備(如SCR)結鹽，影響裝置長周期運行。因而，不完全再生過程使用催化助劑在再生器中催化轉化NH₃等物質，可降低煙氣中NOx排放，延長裝置運行周期。

脫硝助劑脫硝技術是將脫硝催化劑以助劑方式加入到再生器內，由于其在再生器中將NOx的前身物NH₃和HCN轉化為無害的N₂，可從根源上減少進入CO鍋爐的NOx前軀物，從而降低煙氣NOx排放，因而被認為是最有效的方法之一，也是應對因催化原料氮含量波動而引發NOx排放超標時的應急減排措施。作用機理為：一是將HCN催化水解為NH₃；二是將NH₃催化分解成N₂和H₂O。所涉及到的反應如下：

HCN+2H₂O＝HCOOH+NH₃

HC≡N+H₂O→NH₃+CO

2NH₃→N₂+H₂

2H₂+O₂→2H₂O

各技術商針對此進行了大量的研發工作，但用于控制不完全再生裝置煙氣NH₃和NOx排放的助劑技術研究和應用報道相對較少。

US5021144公開了一種降低不完全再生FCC裝置煙氣中NH₃排放的方法，該方法是在再生器中加入過量的CO助燃劑，加入量是可防止稀相床層尾燃的最小加入量的2-3倍。該方法雖然可以降低不完全再生FCC裝置煙氣中NH₃排放，但CO的使用量較大，存在能耗較高的缺陷，且不利于環境保護。