一種降低fcc再生煙氣中nox排放的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種降低FCC再生煙氣中NOX排放的方法，該方法將粉末還原劑直接注入FCC再生煙氣管線(xiàn)中，在一定溫度下粉末還原劑與FCC再生煙氣中的NOX充分混合反應(yīng)，達(dá)到降低NOX排放的目的，NOX脫除率達(dá)到80％以上。該方法不需要催化劑，粉末還原劑用量少；反應(yīng)條件簡(jiǎn)單，所需還原反應(yīng)溫度就是FCC再生煙氣的溫度(工業(yè)實(shí)際600℃?900℃)；實(shí)施運(yùn)營(yíng)方便，對(duì)FCC工藝及其裝置無(wú)較大改動(dòng)，技術(shù)設(shè)備占用空間小，易于安裝、維修；控制靈活、操作彈性大，投資、運(yùn)行成本低，可滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)煉廠(chǎng)降低FCC再生煙氣NOX排放的普遍需求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種降低FCC再生煙氣中NOX排放的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種降低FCC再生煙氣中N0X排放的方法，更確切地說(shuō)，涉及一種利用粉末還原劑降低FCC再生煙氣中N0X排放的選擇性非催化還原法，應(yīng)用于石油化工領(lǐng)域，具體應(yīng)用于流化催化裂化?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]我國(guó)的氮氧化物排放量巨大，己成為僅次于二氧化硫的大氣污染物。2016年1月1 日起全國(guó)開(kāi)始實(shí)施新的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3095-2012,該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步收緊了 N0X排放濃度限值?！洞髿馕廴痉乐畏ā酚?016年1月1日正式實(shí)施，隨著環(huán)保法規(guī)的日益完善和人們環(huán)保意識(shí)的提高，N0X排放標(biāo)準(zhǔn)將越來(lái)越嚴(yán)。
[0003]石油化工是我國(guó)工業(yè)的重要組成部分，相關(guān)企業(yè)每年都會(huì)排放大量的N0X，且其排放區(qū)域相對(duì)集中，對(duì)局部環(huán)境污染非常嚴(yán)重。流化催化裂化(FCC)是石油煉制過(guò)程中一種重要的加工工藝，目前，我國(guó)煉油企業(yè)催化裂化裝置加工的重油氮含量很高，其再生器中因復(fù)活FCC催化劑而產(chǎn)生的再生煙氣中的N0X排放量占煉油廠(chǎng)N0X排放總量的50%以上。如何綠色、高效降低FCC再生煙氣中N0X的排放，是石化行業(yè)一個(gè)亟待解決的課題。
[0004]目前，降低FCC再生煙氣N0X排放技術(shù)主要包括選擇性催化還原(SCR)工藝和選擇性非催化還原(SNCR)工藝。SCR工藝是在280 °C -400 °C的溫度條件下，借助金屬催化劑的催化作用，用氨將N0X還原為吣和H2〇，降低N0X的排放。SCR工藝的N0X脫除率可達(dá)90%以上，但該方法存在氨逃逸、銨鹽結(jié)垢、投入成本相對(duì)較高等缺點(diǎn)。SNCR工藝是在溫度為800 °C_1200 °C、無(wú)催化劑作用下，將氨噴入再生煙氣中，把N0X還原為仏和出0,減少N0X的排放。常規(guī)的 SNCR工藝需要的反應(yīng)溫度大部分FCC裝置無(wú)法滿(mǎn)足，另外，SNCR工藝的N0X脫除率相對(duì)低一些(一般50 %左右)，而且存在運(yùn)行可靠性不高、能耗較高、氨逃逸等問(wèn)題。
[0005]基于此，開(kāi)發(fā)一種適用條件廣泛、無(wú)二次污染、成本相對(duì)較低、效率更高的降低N0X 排放技術(shù)是FCC再生煙氣綠色處理領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有SNCR工藝的不足，提供一種降低FCC再生煙氣中N0X排放的方法， 可用于解決現(xiàn)有FCC再生煙氣降低N0X排放裝置反應(yīng)條件苛刻、氨逃逸、效率低等問(wèn)題。
[0007]發(fā)明概述
[0008]本發(fā)明提供一種降低FCC再生煙氣中N0X排放的方法，該方法是將一種粉末還原劑直接注入FCC再生煙氣管線(xiàn)，在一定溫度下與FCC再生煙氣中N0X充分混合反應(yīng)，達(dá)到降低 N0X排放的目的。該方法粉末還原劑用量少，脫除率達(dá)80%以上，投資及運(yùn)營(yíng)成本低于現(xiàn)有的SCR、SNCR工藝，經(jīng)濟(jì)、環(huán)保效益明顯。
[0009]發(fā)明詳述
[0010]—種降低FCC再生煙氣中N0X排放的方法，包括如下步驟:
[0011](1)、將粉末還原劑直接注入煙氣溫度為600°C-900°C的FCC再生煙氣管線(xiàn)中；
[0012] 所述粉末還原劑選自組分A、組分B之一或二者任意比的組合；[〇〇13]組分A選自三聚氰酸三鈉鹽、三聚氰胺氰尿酸鹽之一或二者任意比的組合；[〇〇14]組分B選自三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺之一或二者任意比的組合；
[0015](2)、步驟(1)中直接注入FCC再生煙氣管線(xiàn)中的粉末還原劑與再生煙氣充分混合， 與其中N0X發(fā)生還原反應(yīng)，停留時(shí)間ls-4s，即可；
[0016]所述粉末還原劑與FCC再生煙氣中N0X反應(yīng)量的摩爾比為(0.3-2.0): 1。
[0017]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(1)中粉末還原劑為固體粉末，粒徑為40-160目；
[0018]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(1)中注入再生煙氣管線(xiàn)中的載氣為凈化空氣(不含水蒸氣、有機(jī)氣體、粉塵或其他雜質(zhì))或氮?dú)猓?br>[0019]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(1)中注入載氣壓力不低于0.2MPa。注入載氣壓力與 FCC再生煙氣壓力直接相關(guān)，再生煙氣壓力越大，注入載氣壓力越大，該壓力利于還原劑順暢進(jìn)入FCC再生煙氣管線(xiàn)中并分布均勻；
[0021]本發(fā)明的有益效果
[0022]1、本發(fā)明使用高活性固體粉末還原劑，不需要使用催化劑，工藝簡(jiǎn)單，與常規(guī)SNCR 工藝(反應(yīng)溫度為800°C_1200°C)不同的是，F(xiàn)CC再生煙氣的溫度(工業(yè)實(shí)際600°C_900°C)能滿(mǎn)足還原反應(yīng)要求，且在此條件下可以達(dá)到80%以上的N0X脫除率。
[0023]2、本發(fā)明的實(shí)施方法簡(jiǎn)單，對(duì)FCC工藝及其裝置無(wú)較大改動(dòng)，僅在再生煙氣管線(xiàn)上添加還原劑注入口，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間小，易于安裝、維修。
[0024]3、本發(fā)明控制靈活、操作彈性大，投資、運(yùn)行成本低，可滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)煉廠(chǎng)降低FCC再生煙氣中N0X排放的普遍需求?！揪唧w實(shí)施方式】[〇〇25]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明所保護(hù)范圍不限于此。[〇〇26]實(shí)施例中所述FCC再生煙氣為FCC中型提升管試驗(yàn)裝置再生煙氣或N2、N0X平衡配氣，N0X濃度約為500mg/m3。[〇〇27] 實(shí)施例1
[0028]—種降低FCC再生煙氣中N0X排放的方法，包括如下步驟:[〇〇29](1 )、利用氮?dú)庾鲚d氣，將三聚氰酸三鈉鹽10.0g注入FCC中型提升管試驗(yàn)裝置再生煙氣管線(xiàn)，還原劑與再生煙氣中的N0X摩爾比為1:1，注入載氣壓力0.4MPa;[〇〇3〇](2)、在FCC再生煙氣溫度為700°C的條件下，停留時(shí)間2s，即可；[〇〇31]經(jīng)再生煙氣紅外線(xiàn)分析儀檢測(cè)處理前后再生煙氣中N0X濃度，計(jì)算得出N0X脫除率達(dá) 85 %。[〇〇32] 實(shí)施例2
[0033]—種降低FCC再生煙氣中N0X排放的方法，包括如下步驟:[〇〇34](1 )、利用氮?dú)庾鲚d氣，將三聚氰酸三鈉鹽8.0g和三聚氰酸一酰胺2.0g的混合物即還原劑注入FCC中型提升管試驗(yàn)裝置再生煙氣管線(xiàn)，還原劑與再生煙氣中的N0X摩爾比為 0 ? 9:1，注入載氣壓力0 ? 4MPa;
[0035](2)、在FCC再生煙氣溫度為900°C的條件下，停留時(shí)間1.5s，即可；
[0036]經(jīng)再生煙氣紅外線(xiàn)分析儀檢測(cè)處理前后再生煙氣中N0X濃度，計(jì)算得出N0X脫除率達(dá) 89 %。[〇〇37] 實(shí)施例3
[0038]—種降低FCC再生煙氣中N0X排放的方法，包括如下步驟:[〇〇39](1)、利用氮?dú)庾鲚d氣，將三聚氰胺氰尿酸鹽10.0g即還原劑注入FCC中型提升管試驗(yàn)裝置再生煙氣管線(xiàn)，還原劑與再生煙氣中的N0X摩爾比為1:1，注入壓力0.4MPa;
[0040](2)、在FCC再生煙氣溫度為700°C的條件下，停留時(shí)間2s，即可；
[0041]經(jīng)再生煙氣紅外線(xiàn)分析儀檢測(cè)處理前后再生煙氣中N0X濃度，計(jì)算得出N0X脫除率達(dá) 80 %。
[0042]實(shí)施例4[〇〇43]一種降低FCC再生煙氣中N0X排放的方法，包括如下步驟:[〇〇44](1 )、利用氮?dú)庾鲚d氣，將三聚氰胺氰尿酸鹽7.0g和三聚氰酸二酰胺3.0g的混合物即還原劑注入FCC中型提升管試驗(yàn)裝置再生煙氣管線(xiàn)，還原劑與再生煙氣中的N0X摩爾比為 1 ? 2:1，注入載氣壓力0 ? 4MPa;[〇〇45](2)、在FCC再生煙氣溫度為700°C的條件下，停留時(shí)間3s，即可；[〇〇46]經(jīng)再生煙氣紅外線(xiàn)分析儀檢測(cè)處理前后再生煙氣中N0X濃度，計(jì)算得出N0X脫除率達(dá) 82%〇
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種降低FCC煙氣中NOX排放的方法，其特征在于，包括如下步驟:(1)、將粉末還原劑直接注入煙氣溫度為600 °C_900 °C的FCC煙氣管線(xiàn)中；所述粉末還原劑選自組分A、組分B之一或二者任意比的組合；組分A選自三聚氰酸三鈉鹽、三聚氰胺氰尿酸鹽之一或二者任意比的組合；組分B選自三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺之一或二者任意比的組合；(2)、步驟(1)中直接注入FCC再生煙氣管線(xiàn)中的粉末還原劑與再生煙氣充分混合，與其 中N0X發(fā)生還原反應(yīng)，停留時(shí)間ls-4s，即可；所述粉末還原劑與FCC煙氣中N0X反應(yīng)量的摩爾比為(0.3-2.0): 1。2.如權(quán)利要求1所述的降低FCC煙氣中N0X排放的方法，其特征在于，所述步驟(1)中粉 末還原劑為固體粉末，粒徑為40-160目。3.如權(quán)利要求1所述的降低FCC煙氣中N0X排放的方法，其特征在于，所述步驟(1)中注 入再生煙氣管線(xiàn)中的載氣為凈化空氣(不含水蒸氣、有機(jī)氣體、粉塵或其他雜質(zhì))或氮?dú)狻?.如權(quán)利要求1所述的降低FCC煙氣中N0X排放的方法，其特征在于，所述步驟(1)中注 入再生煙氣管線(xiàn)中的載氣壓力不低于〇.2MPa。5.如權(quán)利要求1所述的降低FCC煙氣中NOX排放的方法，其特征在于，所述步驟(2)中的 還原反應(yīng)溫度為FCC煙氣溫度(600°C-900°C)。6.如權(quán)利要求1所述的降低FCC煙氣中N0X排放的方法，其特征在于，所述步驟(2)中的 粉末還原劑與FCC煙氣中N0X反應(yīng)量的摩爾比為(0.3-2.0):1。7.如權(quán)利要求1所述的降低FCC煙氣中N0X排放的方法，其特征在于，所述步驟(2)中的 粉末還原劑在煙氣管線(xiàn)中的停留時(shí)間為ls-4s。
【文檔編號(hào)】B01D53/81GK106000072SQ201610497468
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月29日
【發(fā)明人】邊哲, 王國(guó)剛, 張新功, 李正
【申請(qǐng)人】青島惠城環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>