[發明專利]選擇性催化還原方法和使方法的失活的催化劑離線再生

在審

• 申請號: 201980054920.2
• 申請日: 2019-08-16
• 公開（公告）號: CN112601598A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: G·森
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/96;B01J38/04
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 李勇;呂小羽

提出了一種用于使選擇性催化還原系統的失活的氮氧化物分解催化劑離線再生的方法，所述選擇性催化還原系統是煙道氣處理系統的組件。隔離所述選擇性催化還原系統以允許去除和替代失活的SCR催化劑?？梢允谷コ腟CR催化劑從煙道氣處理系統離線再生。離線再生的SCR催化劑可以用作替代SCR催化劑。

本非臨時申請要求于2018年8月22日提交的美國臨時專利申請序列號62/721,199的權益，所述非臨時申請的全部公開內容特此通過引用并入。

技術領域

本發明涉及一種用于從具有氮氧化物和硫氧化物的熱過程氣體流中去除氮氧化物和硫氧化物以及使方法的失活的催化劑再生的催化方法。

背景技術

在爐或鍋爐中燃燒如煤、石油、氣體、木材、城市廢物、工業廢物、醫院廢物、危險廢物和農業廢物等燃料源會產生含有如一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、硫化合物和其它污染物等燃燒產物的熱煙道氣。這些其它污染物中包含微粒。微?？梢园w灰、灰塵、煙塵和其它細微粒物質，其可以包括磷、重金屬、堿金屬和堿土金屬。熱煙道氣流中含有的氮氧化物(NO_x)包含一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO₂)。硫化合物包含二氧化硫(SO₂)和三氧化硫(SO₃)等硫氧化物(SO_x)。硫化合物是由于燃燒燃料中存在硫而產生的。

一種從燃燒過程的煙道氣流中去除NO_x的常用方法是選擇性催化還原(SCR)過程。此方法涉及通過使NO_x與氨(NH₃)在催化劑床層內反應，將NO_x催化還原成氮氣(N₂)和水(H₂O)。SCR方法的主要反應如下：

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O

2NO₂+4NH₃+O₂→3N₂+6H₂O

NO+NO₂+2NH₃→2N₂+3H₂O

6NO₂+8NH₃→7N₂+12H₂O

催化劑床通常包含催化活性材料，如氮氧化物分解催化劑，在本文中也被稱為deNOx催化劑，其可以包括金屬氧化物和催化活性金屬組分，如鈦、鎢、鉬、釩或已知將氮氧化物催化為氮和水的其它合適的化合物。催化活性材料的實例是五氧化二釩(V₂O₅)和三氧化鎢(WO₃)。

在處理燃燒煙道氣流中使用SCR方法的deNOx催化劑的一個問題是，隨著時間的流逝，所述燃燒煙道氣流會由于氨的微粒和氨與熱煙道氣流的硫化合物的反應產物的沉積而被污染和失活。這些產物包含例如硫酸銨和硫酸氫銨。通過使注入的氨與煙道氣流中的組分反應形成的其它銨鹽(如氯化銨和硝酸銨)也可以沉積在deNOx催化劑上。當deNOx催化劑由于銨鹽的沉積而失活時，需要使催化劑再生以恢復其損失的活性的至少一部分。

US 8,883,106描述了一種使deNOx催化劑再生的方法。本專利提出了一種用于從熱過程氣體中去除氮氧化物和硫氧化物的選擇性催化還原反應器系統。反應器系統具有結構特征，所述結構特征提供了用于進行其催化元素再生的在線過程。此系統包含與通過使用系統處理的熱過程氣體的流動并行布置的多個催化劑床區段。本專利進一步公開了一種使催化劑床區段再生的方法。再生方法包含從熱過程氣體的流動中分離出催化劑床區段之一，并使再生氣體穿過分離的催化劑床區段，同時其它催化劑床區段同時用于從熱過程氣體中去除氮氧化物和硫氧化物。