一氧化碳助燃―脱硝剂在催化裂化装置的工业应用

时间:2022-05-07 12:12:19 其他范文 收藏本文 下载本文

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一氧化碳助燃―脱硝剂在催化裂化装置的工业应用

篇1:一氧化碳助燃―脱硝剂在催化裂化装置的工业应用

一氧化碳助燃―脱硝剂在催化裂化装置的工业应用

摘 要:介绍了一氧化碳助燃-脱硝剂在大庆炼化公司1.0Mt/aARGG装置的应用情况。应 用结果表明:使用一氧化碳助燃-脱硝剂可有效降低再生烟气中氮氧化物排放浓度,能够保证对一氧化碳的助燃效果。

关键词:氮氧化物 助燃脱硝 催化裂化

氮氧化物(NOx)是催化裂化装置(FCC)再生烟气中的主要污染物之一,其排放量约占炼油厂NOx排放总量的50%v以上[1],约占石油炼制工业NOX排放总量的10%v[2]。NOx不仅能形成酸雨和光化学烟雾,破坏臭氧层,损害人体健康,污染环境,同时再生烟气中NOx是形成设备应力腐蚀介质的主要来源,再生烟气低温系统易产生腐蚀,影响装置安全长周期运行[3]。近年来,随着环保法规的日益严格,特别是《石油炼制工业污染物排放标准》对FCC再生烟气NOx排放浓度限定值要求小于200mg/m3,特别地区小于100mg/m3的指标发布之后,催化烟气的氮氧化物控制已经成为炼油行业关注的重点,因此采取适宜的措施降低FCC装置的NOx排放显得尤为重要。

一、1.0Mt/a ARGG装置工艺技术特点

1.0Mt/a ARGG装置由洛阳工程有限公司设计,装置包括反应―再生、分馏、吸收稳定、产品精制、余热锅炉、烟气脱硫、主风机组、气压机组等部分,采用深度催化转化工艺(ARGG)和灵活多效FDFCC技术,重油提升管反应器的原料为大庆常压渣油,其规模为1.0Mt/a,汽油提升管反应器的原料是0.36×Mt/a的稳定汽油,装置的沉降器与再生器采用同轴式布置,两根提升管采用外提升管,再生器采用单段逆流富氧再生的方式。

二、催化裂化装置再生烟气中氮氧化物产生的机理

催化裂化原料中氮化物被分为四类:胺、吡啶的衍生物、吡咯的衍生物和酰胺。大多数胺类和吡啶类化合物被认为是碱性的,这些碱性氮吸附在催化剂酸性位上,以芳香环的形式存在于焦炭中,而中和性和酸性氮的化合物则被认为进入产品中。一般催化裂化装置原料中大约35%~40%的N转移到焦炭中[3],焦炭中的氮在烧焦过程中,首先大部分生成HCN,少量生成NH4,然后又进一步反应生成N2和NOx。

三、催化裂化装置可采取的再生烟气中氮氧化物的控制措施

一般可通过两类技术措施控制NOx排放,一类是源头控制,也称一级污染预防措施,通过原料油加氢预处理、再生器结构改造、再生器操作优化、使用降低NOx排放的.助剂等各种技术手段来控制燃烧过程中NOx的生成;另一类是尾部控制,也称为二级污染预防措施,通过SCR或SNCR、氧化吸收和碱洗等烟气脱硝治理技术将生成的NOx还原成N2,从而降低其排放量。

四、1.0Mt/a ARGG装置再生烟气中氮氧化物排放情况

本装置根据自身特点确定了采用源头控制的方案来降低再生烟气中的氮氧化物。装置在采取源头控制措施前,烟气脱硫系统排放口的NOx浓度稳定保持在400mg/Nm3左右,通过降低主风量、停止加CO助燃剂、提高烟气中CO的含量、降低再生器藏量等一系列措施,NOx含量最低下降至260mg/m3左右,但仍达不到新发布的《石油炼制工业污染物排放标准》的要求。

五、CO助燃-脱硝剂试用情况

5.1 CO助燃-脱硝剂作用原理

NOx可与再生器中的焦炭和CO发生还原反应生成N2。再生烟气中排放的NOx包括NO和NO2,其中NO占90%,因此对NOx的控制就是对NO的控制[3]。相关反应如下[2]:

C+O2 =CO2 (1)

2CO+O2=2CO2 (2)

C+2NO=CO2+N2 (3)

2CO+2NO=2CO2+N2 (4)

由反应方程式推断,提高反应(3)、(4)相对(1)、(2)的选择性是降低NOX产生和排放的关键。

本装置试用的CO助燃-脱硝剂是以贵金属钯等复合氧化物为活性组分,以高强度的氧化铝微球为载体,通过促进CO与NOx的反应,达到降低烟气中的NOx的含量和对CO的助燃作用的双重目的。CO助燃-脱硝剂的主要性质见表1。

5.2 试用方案

(1)试用计划。本次CO助燃-脱硝剂试用加注分为建立系统藏量阶段和维持系统藏量阶段。前10天每天加入量为160kg/天,第11天至第30天每天补充80kg,之后按需加入,保证CO助燃-脱硝剂占反再系统总藏量的1.5%左右。

(2)加剂方式。使用助燃剂加剂罐,通过小型加料补充到再生器密相床层。

5.3 试用效果分析

(1)主要操作参数。通过表2我们可以看出,CO助燃-脱硝剂试用前后原料油性质、重油处理量和汽油处理量基本保持不变,加入CO助燃-脱硝剂之后,再生器稀相的温度由711℃下降至709℃,三旋入口的温度由697℃下降至693℃,烟机入口的温度由686℃下降至681℃,说明CO助燃-脱硝剂的CO助燃效果较好。

(2)NOx排放浓度变化情况。从图1可以看出,5月25日加入CO助燃-脱硝剂后,NOx浓度开始上升,这主要是由于在初次使用脱硝剂之前曾经用过Pt助燃剂,在脱硝剂加入量达到一定含量后,O2活化和NH3吸附达到平衡时,NOx的生成量会达到最大值,5月29日达到最高值507mg/m3后开始逐渐下降,6月7日NOx浓度下降至200mg/m3,已满足环保排放要求,6月11日下降至164mg/m3,在6月17日停止添加CO助燃-脱硝剂的情况下,NOx浓度仍在逐渐下降,低至90mg/m3,说明CO助燃-脱硝剂能够有效降低NOx浓度。

(3)装置产品质量。通过表3对产品质量的对比分析,我们可以看出,CO助燃-脱硝剂加入前后,没有对稳定汽油、柴油和液态烃的主要性质产生不利影响,产品质量没有明显变化。

六、结语

(1)本装置试用的CO助燃-脱硝剂,能够有效降低催化裂化装置再生烟气中的NOx浓度。

(2)使用CO助燃-脱硝剂后,再生系统未发生尾燃现象,未对装置流化、操作、产品质量产生不良影响。

参考文献:

[1]陈晗,刘存芳,肖新民等.脱硝剂QKJ-DN在催化裂化装置的工业应用[J].炼油技术与工程,,45(3):49.

[2]程文红,田凤杰,袁晓华等.FCC烟气NOx排放影响因素及控制措施分析[J].石油化工安全环保技术,,27(6):52-56.

[3]李军令,花小兵,吴永强等.催化装置再生烟气中氮氧化物的产生与控制[J].石油化工环境保护,,28(1):34-36.

篇2:SFTS-1烟气硫转移剂在催化裂化装置中的应用

SFTS-1烟气硫转移剂在催化裂化装置中的应用

摘要:为降低催化烟气中SOx对大气的污染,利用中国石油大学(华东)化学化工学院开发的'SFTS-1烟气硫转移剂进行工业应用试验.结果表明:硫转移催化剂加注量占系统藏量的2%后,烟气中的脱除率达到77%,对产品分布和产品质量无不利影响,造成的能耗增加也较小.作 者:刘企明    张爱红    巩祥峰    徐廷君  作者单位:中国石油大港石化分公司第三联合车间 期 刊:内蒙古石油化工   Journal:INNER MONGULIA PETROCHEMICAL INDUSTRY 年,卷(期):, 36(3) 分类号:X742 关键词:催化裂化    烟气脱硫    硫转移催化剂    应用   

篇3:活性炭材料在火电厂烟气脱硫脱硝中的应用

活性炭材料在火电厂烟气脱硫脱硝中的应用

概述了传统活性炭和活性炭纤维材料独特的吸附性,介绍了活性炭材料在烟气脱硫脱硝中的`应用原理.同时建议今后应在表面改性、脱硫脱硝反应机理等方面进行深入研究.

作 者:孙晶 徐铮  作者单位:华北电力大学,环境工程与科学学院,河北,保定,071003 刊 名:电力环境保护 英文刊名:ELECTRIC POWER ENVIRONMENTAL PROTECTION 年,卷(期): 24(1) 分类号:X701.3 关键词:活性炭   纤维材料   脱硫   脱硝   烟气  

篇4:0I2-SCR烟气脱硝技术在改造工程中的应用

0I2-SCR烟气脱硝技术在改造工程中的应用

摘要:国华太仓2×600MW脱硝项目为已建机组脱硝改造工程,存在空间制约问题.采用苏源环保公司自主知识产权的OI2-SCR烟气脱硝技术,有效提高NH3/NOx混合强度,降低所需的混合距离;并通过改造空气预热器、引风机、烟道等主要设备,实现了锅炉系统与烟气脱硝系统的`优化兼容.作 者:孙克勤    钟秦    黄丽娜    徐海涛    华玉龙    SUN Ke-qin    ZHONG Qin    HUANG Li-na    XU Hai-tao    HUA Yu-long  作者单位:孙克勤,SUN Ke-qin(南京理工大学,化工学院,江苏,南京,210094;江苏苏源环保工程股份有限公司,江苏,南京,210008)

钟秦,ZHONG Qin(南京理工大学,化工学院,江苏,南京,210094)

黄丽娜,徐海涛,华玉龙,HUANG Li-na,XU Hai-tao,HUA Yu-long(江苏苏源环保工程股份有限公司,江苏,南京,210008)

期 刊:中国电力  ISTICPKU  Journal:ELECTRIC POWER 年,卷(期):, 40(2) 分类号:X7 关键词:烟气脱硝    选择性催化还原    NH3/NOx混合    改造工程   

篇5:活性炭纤维基催化剂在烟气脱硝中的应用

活性炭纤维基催化剂在烟气脱硝中的应用

摘要:以活性炭纤维(ACF)为载体的'催化剂具有良好的脱硝性能,材料、负载方式、负载量、活性组分等的不同都会对NOx的脱除率有很大的影响.在目前研究中,活性炭纤维基催化剂主要应用于催化分解法和选择性催化还原法(SCR).本文介绍了活性炭纤维的基本特性,比较了不同催化剂的脱硝性能,并在此基础上提出了今后的研究方向.作 者:梁娟    楚英豪    岑望来    尹华强    LIANG Juan    CHU Ying-hao    CEN Wang-lai    YIN Hua-qiang  作者单位:梁娟,LIANG Juan(国家烟气脱硫工程中心,成都,610065)

楚英豪,岑望来,尹华强,CHU Ying-hao,CEN Wang-lai,YIN Hua-qiang(四川大学建筑与环境学院,成都,610065)

期 刊:四川环境  ISTIC  Journal:SICHUAN ENVIRONMENT 年,卷(期):, 27(2) 分类号:X701.3 关键词:活性炭纤维特性    催化分解法    选择性催化还原法   

篇6:高活性自由基在烟气脱硫脱硝中的应用

高活性自由基在烟气脱硫脱硝中的应用

从高活性自由基强氧化性的新视角,分析了几种基于不同自由基反应的'燃煤电厂烟气脱硫、脱硝工艺,详细介绍了它们的反应机理、研究现状、应用以及最新进展,并分析了这些技术的优缺点,最后对其发展前景作了展望.

作 者:赵毅 归毅 韩颖慧 陈海松  作者单位:赵毅,陈海松(华北电力大学环境科学学院,河北,保定,071003)

归毅,韩颖慧(华北电力大学环境科学学院,河北,保定,071003;华北电力大学数理系,河北,保定,071003)

刊 名:电力科技与环保 英文刊名:ELECTRIC POWER ENVIRONMENTAL PROTECTION 年,卷(期): 26(3) 分类号:X701.7 关键词:高活性自由基   电子束   脉冲电晕放电   光催化氧化   脱硫脱硝  

篇7:SCR烟气脱硝技术在大唐哈尔滨第一热电厂的应用

SCR烟气脱硝技术在大唐哈尔滨第一热电厂的应用

摘要:阐述了选择催化还原(SCR)脱硝技术,结合其在大唐哈尔滨第一热电厂2×300 MW机组的应用情况,对SCR烟气脱硝技术的化学反应机理、工艺流程、主要设备及SCR烟气脱硝系统实际运行进行了分析.作 者:庄建华    ZHUANG Jianhua  作者单位:大唐哈尔滨第一热电厂,黑龙江,哈尔滨,150001 期 刊:黑龙江电力   Journal:HEILONGJIANG ELECTRIC POWER 年,卷(期):2010, 32(1) 分类号:X701.3 关键词:SCR    脱硝率    系统阻力   

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