CN104582815A - 用高活性催化剂催化还原NOx - Google Patents

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Abstract

用于在约500℃至约750℃的操作温度下，利用活性炭负载的金属催化剂对NOx进行选择性催化还原的方法和系统。包含NOx的排出物流被引入到具有所述活性炭负载的金属催化剂的催化反应器中，用于还原至少90％的NOx。可以根据需要在下游设置第二催化反应器以除去或转化一氧化二氮。

Description

用高活性催化剂催化还原NOx
技术领域
目前所公开的主题涉及如下的方法和系统，其用于从由燃烧过程例如内燃机、炉子、发电厂等形成的废气流中除去污染气体。特别地，所公开的主题涉及活性炭负载的金属催化剂用于将氮氧化物(NOx)选择性催化还原的用途，所述氮氧化物来自石油、石油化学品或其直接产品的勘探、生产、精炼、制造、供给、运输、配制或共混中的燃烧过程直接或间接产生的废气。
背景技术
商业应用中的燃烧装置，例如石油和石油化学加工领域中的燃烧装置，是NOx排放的来源，所述石油和石油化学加工领域包括石油、石油化学品或其直接产品的勘探、生产、精炼、制造、供给、运输、配制或共混。多年来已一直在做出努力以开发从燃烧装置操作所产生的废气中除去污染气体的方法和系统。
越来越严格的环境法规已经在全世界做出规定以图减少从商业操作中的众多单元操作所用的燃烧设备向大气排放污染气体。特别关注的是氮氧化物(NOx)的产生。
例如当氮气与氧气在燃烧室内在高温和高压条件下反应时产生氮氧化物(NOx)。也可例如在流化催化转化器(FCC)和炉子中因来自FCC进料、加热油和/或燃料油的氮的燃烧而产生NOx。这样的氮氧化物可包括一氧化氮和二氧化氮中的任一种或其组合。
已经开发出多种选择性催化还原(SCR)方法以图减少NOx排放。SCR是将NOx转化成双原子氮N2和水H2O的催化技术。通常，将流体还原剂例如无水氨、氨水或尿素添加到废气流中并且吸附到催化剂上。
然而，这些已知技术可能操作昂贵和/或可能容量或效率有限。因此，仍然需要如下的改进的方法和设备，其从燃烧装置，特别是从化学加工和/或石油化学精炼操作中所见的燃烧装置的废气流中，除去NOx。
发明内容
根据公开的主题的一个方面，用于选择性催化还原NOx的方法包括：提供来自燃烧操作的排出物流(exhaust stream)，所述排出物流包含一些NOx。部分所述排出物流被引入至催化反应器，所述催化反应器包括至少一种活性炭负载的金属催化剂，其中，所述催化反应器的操作温度为约500℃至约750℃，以减少所述排出物流中的NOx的量。之后，从所述催化反应器引导所述NOx减少的物流。在一个实施方式中，所述排出物流不含有有效量的流体还原剂。
所述排出物流的来源可为精炼组件，所述精炼组件选自燃烧炉、锅炉、加热器涡轮和流化催化裂化装置。因此，所述催化反应器可位于所述至少一个精炼组件的烟道出口附近，以将所述催化反应器的操作温度保持在约500℃和750℃之间。所述活性炭负载的金属催化剂可以包括选自过渡金属、贵金属或第10族元素的金属。所述排出物流中的NOx可以被减少至少90％，优选为被减少至少95％。
此外，如果在所述NOx减少的排出物流中存在一氧化二氮，则所述方法还可包括减少一氧化二氮的量。部分所述NOx减少的排出物流可被引入到第二催化剂中，第二催化剂例如可以位于所述活性炭负载的金属催化剂的下游。含氨的流体催化剂流也可被引入到所述第二催化剂上游的所述NOx减少的排出物流中。所述第二催化剂可以例如为负载有金属的沸石，例如负载有铜的ZSM-5。
根据公开的主题的另一方面，提供了一种用于选择性催化还原NOx的系统。所述系统包括与来自燃烧操作的排出物流的来源流体连通的管道，所述排出物流包含一些NOx。催化反应器与所述管道流体连通，并包含至少一种活性炭负载的金属催化剂。所述催化反应器的操作温度为约500℃至约750℃，以减少所述排出物流NOx的量。出口与所述催化反应器流体连通，以从所述催化反应器引导所述NOx减少的排出物流。
在一个实施方式中，所述排出物流的来源为精炼组件。所述精炼组件可例如为燃烧炉、锅炉、加热器涡轮或流化催化裂化装置。所述催化反应器可以位于所述精炼组件的附近，以将所述催化反应器保持在约500℃和750℃之间。在其它实施方式中，所述系统可包括可操作地耦合的热交换器以加热所述排出物流，以将所述催化反应器的操作温度保持在约500℃至750℃。所述活性炭负载的金属催化剂可包括选自过渡金属、贵金属或第10族元素的金属。
此外，所述系统还可包含第二催化剂，以减少所述NOx减少的排出物流中一氧化二氮的量。含氨的流体还原剂流的来源可以被可操作配置，以将所述还原剂流引入至所述第二催化剂上游的所述NOx减少的排出物流中。所述第二催化剂可例如为负载有金属的沸石。
附图说明
图1是根据所公开主题的一种实施方式的用于NOx还原的一种方法的流程图。
图2是根据所公开主题的一种实施方式的用于NOx还原的一种系统的示意图。
图3是根据所公开主题的另一实施方式的用于NOx还原的一种系统的示意图。
图4是根据所公开主题的一种可选实施方式的用于NOx还原的一种系统的示意图。
发明详述
如此处所使用的，术语“NOx”通常是指由氮和至少一个氧分子组成的化合物，特别是指一氧化氮、二氧化氮和氧化亚氮或一氧化二氮中的一种或多种。如此处所使用的，术语“NOx减少的物流”特别是可包括这样的一氧化氮、二氧化氮和氧化亚氮被还原成双原子氮气和一氧化二氮的液流。
如此处所使用的，术语“燃烧操作”是指其中能量存储物质被燃烧以产生能量或其它副产物的任何过程。例如，“燃烧操作”可包括在商业操作等中的单元操作，其中因燃烧反应而排放NOx。燃烧操作可包括但不限于内燃机、炉子、锅炉、加热器和涡轮的操作。燃烧操作还可包括流化催化转化器(“FCC”)再生器操作，其中NOx见于FCC再生器排出物流中。
如此处所使用的，术语“GHSV”是指术语“气时空速”(gaseoushourly space velocity)，并且是在60°F和一个大气压的标准条件下气体体积流速与催化剂体积的比率。
如此处所使用的，术语“商业操作”是指其中制造、生产或以其它方式提供商品(例如电)、化学品、石油或其它具有商业利益的制品(包括具有商业利益的制品的化学中间体)的任何操作。术语“商业操作”可包括石油、石油化学品或其直接产品的勘探、生产、精炼、制造、供给、运输、配制或共混。如此处所体现的，可以以工业规模制造、生产或以其它方式提供具有商业利益的制品。
如此处所使用的，术语“以工业规模提供”是指以下方案：其中在通常连续的基础上(除用于工厂维护或升级的必要中断以外)长时间(例如至少一周或一月或一年)生产例如汽油或其它具有商业利益的产品，期望或目标在于从具有商业利益的产品的销售或配送中产生收益，而与是否为了盈利无关。工业规模生产不同于实验室或试验工厂设置，所述实验室或试验工厂设置通常仅保持有限的实验或研究周期，并且为了研究目的而进行并且并不期望从因此生产的最终产品的销售或配送中产生收益。
如此处关于定量测量所使用的术语“约”是指被本领域普通技术人员视为等效于所引用值的值(即具有相同功能或结果)，或可例如通过典型的测量和工艺流程而出现的值。
如此处所使用的，术语“活性炭负载的金属催化剂”是指负载有金属的活性炭。为了示例的目的而非限制，可利用蒸汽活化从木炭或碳的类似来源例如石墨来制备所述活性炭。可以利用任何种类的本领域中已知的技术实现金属负载。例如，可利用一种标准湿法浸渍技术使活性炭负载金属，其中含金属的盐作为前体，然后通过在1000°F在空气中煅烧以获得目标重量负载量。
根据所公开主题的一个方面，一种用于选择性催化还原NOx的方法包括：提供来自燃烧操作的排出物流，所述排出物流含有一些NOx。部分排出物流被引入到催化反应器，该催化反应器包括至少一种活性炭负载的金属催化剂，其中所述催化反应器的操作温度为约500℃至约750℃，以减少排出物流中NOx的量。然后，从所述催化反应器引导所述NOx减少的物流。在一个实施方式中，所述排出物流不含有有效量的流体还原剂。
根据所公开的主题的另一个方面，提供了一种用于选择性催化还原NOx的系统。所述系统包括管道，其与来自燃烧操作的排出物流的来源流体连通，所述排出物流来源含有一些NOx。催化反应器与所述管道流体连通，并且包括至少一种活性炭负载的金属催化剂。所述催化反应器的操作温度为约500℃至约750℃，以减少在排出物流中NOx的量。出口与所述催化反应器流体连通，以从催化反应器中引导NOx减少的排出物流。
为了示例的目的而非限制，下文参照图1和图2来描述所述方法和系统的特定实施方式。为了清楚的目的，同时并且相互结合地描述所述方法和系统。
在一个实施方式中，并且参考图1和图2，从燃烧操作210提供含有NOx的排出物流220(步骤110)。燃烧操作210可以是产生含有NOx的排出物流的任何燃烧操作。所述燃烧操作可例如是涉及精炼组件的精炼过程中的燃烧操作。此种精炼组件特别是可包括燃烧炉、锅炉、加热器涡轮或流化催化裂化装置。所述燃烧操作通常具有烟道或类似出口，以使排出物流220经由烟道离开所述燃烧操作。
所述排出物流220除了NOx之外还可包括其它气体。例如，所述排出物流可包括一些氧、水以及所述燃烧操作的其它副产物。在精炼厂的配置中，例如，所述排出物流可包含痕量的烃。为了举例的目的而非限制，所述排出物流可包含最高达约20％的氧气和最高达约10％的水，不含痕量的烃。
所述排出物流220被引入(步骤120)至所述催化反应器230。例如，并且如在图2中所描绘的，所述催化反应器230包括适用于预期操作条件的构造的容器或类似结构，并且与从排出物流的来源延伸的管道221流体连通。通过合适的构件，所述管道231可以被连接到所述催化反应器的容器，并且设置有合适的入口转接器，需要该入口转接器以使排出物流流至所述催化反应器230的容器的内部腔室236。例如，所述管道231可以利用螺纹、焊接或以其它方式连接到所述催化反应器230中的端口(port)。如下文所进一步描述的，在一个实施方式中，所述催化反应器230位于所述至少一个精炼组件的精炼烟道出口附近，以将所述催化反应器保持在约500℃至约750℃的操作温度下。可选地，所述排出物流220可先通过所述催化反应器230之前的一个或多个阀门或处理装置270。例如，所述排出物流可以通过热交换器以控制所述排出物流的温度。另外地或可选地，可使用泵以向所述催化反应器提供期望的流速。
所述催化反应器230包括至少一种活性炭负载的金属催化剂240，所述活性炭负载的金属催化剂240在结构上可例如布置在所述催化反应器230的内部腔室236内的催化剂床等上。活性炭负载的金属催化剂240可处于各种合适的结构或固体形式，例如粉末、丸粒、粒子、涂层(washcoated)或成形的整块材料(monolith)例如蜂窝结构等，以允许所述排出物流接触所述催化反应器230的内部腔室236内的活性炭负载的金属催化剂240。所述活性炭负载的金属催化剂240可例如包括从木炭或碳的其它类似的来源(例如，石墨)通过蒸汽活化制备的活性炭。
所述活性炭负载有合适的金属作为催化剂，以减少所述流体排出物流中NOx的量。例如，并且根据一个实施方式，所述活性炭负载的金属催化剂240负载有过渡金属。此种过渡金属的实例包括铂、钌、钴、铼、铁、镍、钯和铜。可选地，并且根据另一实施方式，所述活性炭负载有贵金属，例如钌、钯、铼或铂。可选地，并且根据另一实施方式，所述活性炭负载有第10族的元素(即，IUPAC型周期表第10族的元素，例如镍、钯或铂)。在一些实施例中，所述活性炭负载的金属催化剂240可以负载有选自铂、钌、钴、铼、铁、镍、钯和铜的金属。
所述活性炭负载的金属催化剂240中的金属的重量负载量将取决于所选择的金属，但一般将为作为整体的固体催化剂的约0.001重量％至约10重量％。优选地，所述金属的重量负载量为约1重量％。所述活性炭负载的金属催化剂240可以使用标准湿法浸渍技术制造。通常，用含有溶解的含金属盐(也称为金属前体)的水溶液浸渍催化剂载体(例如活性炭)。这之后，通过在空气中在1000°F煅烧以分解所述前体盐，并且获得目标重量负载量。
根据所公开的主题，所述催化反应器230的操作温度为约500℃至约750℃。燃烧操作，例如在精炼设备中的燃烧操作，经常产生温度范围在500℃之上的烟道气体。因此，在一个实施方式中，所述催化反应器230的操作温度保持在约500℃至约750℃，其通过使所述催化反应器230位于燃烧操作210下游的如下位置处而实现，其中预期在该位置处所述排出物流220具有约500℃至约750℃的温度。例如，此位置可在所述燃烧操作210附近，在发生任何显著热能损失之前，所述排出物流220离开所述燃烧操作210，流经所述管道231并且流至所述催化反应器230。
可选地，可以利用热交换器270等，将所述操作温度保持在例如约500℃至750℃。所述热交换器270可以位于烟道源(即，该所述燃烧操作210的烟道)下游和所述催化反应器230的上游。已知多种调节流动气体温度的机制和设备。例如，空气加热器或节能器可以配置在所述物流中。在一些实施方式中，所述热交换器使用来自精炼厂的副产物热量或热能提高效率。用于保持操作温度的其它合适的设备和技术，也可以是合适的。
在约500℃和约750℃之间的操作温度下，所述活性炭可与NOx发生反应，以将NOx还原成双原子氮气。因此，所公开主题的活性炭负载的金属催化剂240的活性炭用作固体还原剂，并因此消除对常规催化还原系统和方法中所需流体还原剂的需求。以这种方式，所述排出物流220同样可以不含有效量的流体还原剂。然而应当理解的是，所述排出物流220可例如包含来自燃烧操作210的残余气体，其可以是但并非必须包括特定量的烃。根据所公开的主题，如果存在所述烃，则并不要求该烃催化还原所述NOx。
如下述实施例所示例的，此处公开的系统和方法可以实现大于90％，更优选大于95％的NOx减少。因此可以控制所述排出物流220通过所述催化反应器230的流速，或将其保持在期望的通过所述催化反应器230的水平，以利用或最大化所述催化反应器的容量。例如，流量调节器和/或泵等，例如排气式通风机，可以被设置为与此处所公开的系统流体连通，以保持期望的通过催化反应器230的流速。参照所公开的系统和方法，所述GHSV可例如是每小时约30K cc至每小时约120K cc。如此处中所实施的，基于以粉末形式提供的催化剂，所述GHSV可以为每小时约30K cc至每小时约120K cc。同样地，例如当在涂层或体相的整块材料上提供所述催化剂时，所述GHSV可以是每小时至少5000cc。
如上文所指出的，在所述活性炭负载的金属催化剂240上流动的排出物流220将NOx还原成双原子氮气。即，仅出于解释的目的而非限制，所述反应通常包括下述反应中的一种或多种：
(1)2NO+2C+O2＝N2+2CO2
(2)2NO+C＝N2+CO2
在所述排出物流220中的NOx在催化反应器230中被减少之后，从所述催化反应器引导所述NOx减少的排出物流250(步骤140)。例如，并且如图2所实施的，所述NOx减少的排出物流250通过出口管道232流出所述催化反应器230。所述出口管道232可与所述催化反应器230的下游端和另外的下游处理系统流体连通。
在特定操作参数下，除了式1和2反应之外，此处公开的系统的特定实施方式可允许进行另外的反应。为了示例的目的而非限制，这些反应可包括下述反应中的一种或多种：
(3)4NO+2C+O2＝2N2O+2CO
(4)4NO+C＝2N2O+CO2
在这些操作条件下，所公开主题的方法和系统还可包括还原所述NOx减少的排出物流250中的一氧化二氮(N2O)。如果在此阶段中产生一氧化二氮以及其它含氮的中间体，则可将含有这些中间体物种以及任何残留NOx(在第一阶段未还原的NOx)的所述NOx减少的物流引导至第二催化剂，以将这样的中间体物种和残余的NOx还原成N2，如下文将进一步描述的。
根据一个实施方式，并且参照图3，并如上文所指出的，所述第二催化剂340可例如包括负载有金属的沸石，例如负载有Cu的ZSM-5。所述第二催化剂340可在结构上例如布置在第二催化反应器330内的催化剂床等上，并且可处于粉末、丸粒、粒子、涂层或成形的整块材料例如蜂窝结构等的形式。例如，可以将所述NOx减少的排出物流250，从用于所述第一催化剂的催化反应器，即，所述第一催化反应器，引导(图1，步骤140)至位于所述第一催化反应器230下游的第二催化反应器330。
如此处所实施的，所述第二催化反应器330可位于所述第一催化反应器230下游的一定距离处，以使得所述第二催化反应器330的操作温度可比所述第一催化反应器的操作温度低。例如，在一个实施方式中，所述第一催化反应器230的操作温度为约500℃至约750℃，而所述第二催化反应器330的操作温度为约200℃至约250℃。随着所述NOx减少的排出物流250从第一催化反应器230流过，所述NOx减少的排出物流的热能流失到环境中。因此，所述第二催化反应器330可位于所述第一催化反应器230的下游，以确保所述第二催化反应器330内所述NOx减少的排出物流250的温度为约200℃至约250℃。另外地或可选地，所述NOx减少的排出物流250可流经热交换器以在所述第二催化反应器330达到期望的温度。
流体还原剂流365可以被引入到所述第二催化反应器330。所述流体还原剂流365可例如包括氨，如此处所实施的。可以自合适的来源360，例如用于存储氨的储存容器361，提供所述流体还原剂流365。在一些实施方式中，所述氨可以被存储为液体。在氨被存储为液体的情况下，所述还原剂流来源360可包括汽化器362，以将液态氨转化为气体。所述汽化器362可例如包括通风机和空气加热器。所述还原剂流来源360还可以包括一个或多个泵和/或阀门，以控制流体还原剂流的流动。例如，泵可以被配置为与所述储存容器361和所述汽化器362流体连通。控制阀门可以位于所述泵的下游。所述控制阀门可被打开或关闭，例如通过致动器打开或关闭，并且所述泵可以将液氨泵送至所述汽化器。所述汽化器362可将所述液体氨转化为气体。然后可将所述气体进料至混合器，所述混合器可将所述流体还原剂流365提供至所述第二催化反应器330。
所述第二催化反应器330可以包括容器或类似的合适结构，并且可以具有与所述还原剂流来源360流体连通的端口，以接收所述流体还原剂流365。所述端口可以包括阀门或多个阀门，以调节所述还原剂流的流速。另外，所述第二催化反应器330的容器可具有喷雾嘴或一系列喷雾嘴335，其与所述端口流体连通，以使得所述还原剂流365可以通过所述端口并且通过所述喷雾嘴335从所述还原剂流来源360流至所述催化反应器的容器的内部腔室336。在所述第二催化反应器的内部腔室336中，所述还原剂流365可与所述NOx减少的排出物流250混合。
另外，所述第二催化反应器330的容器可以具有出口端口，以将过量的氨再循环回所述还原剂流来源360。以这种方式，来自出口端口367的流可通过系统来调节和处理再循环的氨。这种系统是本领域已知的，并且特别是可以包括一个或多个泵、阀门、致动器和/或控制单元。
如此处所实施的，并参照氨作为流体还原剂的用途，所述第二催化反应器330可以包括至少一种负载有金属或金属组合物的沸石催化剂340。所述催化剂340可在结构上例如布置在第二催化反应器330内的催化剂床等上，并且可处于粉末、丸粒、粒子、涂层或成形的整块材料例如蜂窝结构等的形式。所述沸石催化剂340可例如负载有2重量％的铜。可选地，所述沸石催化剂340可以负载有铁或适合于促进催化还原一氧化二氮的其它金属。所述沸石可例如是ZSM-5，或其它合适的沸石。
所述NOx减少的排出物流250和所述还原剂流365流过第二催化剂340，将所述NOx减少的排出物流250中的至少一部分一氧化二氮分解为双原子氮气。另外，所述第二催化剂340还可减少在所述NOx减少的排出物流250中含有的任何残余的NOx。在使用多个泵和通风机的情况下，通过所述第二催化反应器330，可以将所述NOx减少的排出物流250和还原剂流365的流速保持在期望的水平。例如，排气式通风机可以被配置为与此处所公开的系统流体连通，以保持通过第二催化反应器330的期望的流速。所述GHSV可例如是每小时约30K cc至每小时约120K cc。如此处所实施的，基于以粉末形式提供的催化剂，GHSV可为每小时约30K cc至每小时约120K cc。同样地，例如当在涂层或体相的整块材料上提供所述催化剂时，GHSV可以为每小时至少5000cc。
在所述NOx减少的排出物流250流过所述第二催化剂之后，可从第二催化反应器330引导被进一步还原的NOx减少的排出物流350。例如，所述进一步还原的NOx减少的排出物流350可流经出口管道332。所述管道332可以与所述第二催化反应器330的容器的下游端流体连通。然后，所述进一步还原的NOx减少的排出物流可以例如通过烟囱(stack)而被释放到大气中。
对于提供第二催化反应器，可选地，所述第二催化剂340可以位于所述第一催化反应器的容器中，例如由图3中的虚线所描述的。例如，并且参照图4，利用位于同一催化反应器中的第二催化剂作为活性炭负载的金属催化剂，可以减少所述NOx减少的排出物流中一氧化二氮的量。这两种催化剂(240和340)可以在催化反应器230内例如以堆叠等方式而间隔地进行设置。在本实施方式中，可以在所述第二催化剂上游引入所述流体还原剂流。
例如，所述第二催化剂床可设置在所述活性炭负载的金属催化剂床的下游，并且如果需要的话，则可在所述活性炭负载的金属催化剂床的上游或下游引入所述流体还原剂。可以使用合适的措施来控制所需的各催化剂床的操作条件，例如使用挡板和分隔壁等。
虽然在此处公开了使用氨和沸石催化剂，但可在所公开主题的活性炭负载的金属催化剂的下游结合使用其它已知的还原或转化一氧化二氮的方法。例如，可以用一氧化二氮洗涤器除去所述NOx减少的排出物流。已知一氧化二氮是可溶于水的，并且因此水洗涤器可被用于从NOx减少的排出物流中除去一氧化二氮。
具体实施方式
实施例
借助于下文呈现的实施例进一步描述本申请。对这些实施例的使用仅仅是示例性的而决不限制本发明或任何示例术语的范围和含义。同样地，本申请不限于此处所述的任何具体的优选实施方式。实际上，本领域普通技术人员在阅读本说明书后将明了本发明的许多修改和变体。将通过所附权利要求书的条款以及权利要求书要求保护的等效体的完整范围而理解本发明。
利用活性炭负载的金属催化剂处理由约250ppm的NO、约2％的O2以及约5％H2O组成的气体混合物。总流速使得GHSV的范围为每小时30K cc至120K cc。操作温度的范围为约500℃至约750℃。没有引入流体还原剂。
通过如下方式制备活性炭负载的金属催化剂：使用标准的湿法浸渍技术，以相应的含金属的盐作为前体，然后通过在1000°F下在空气中煅烧，以获得1重量％的目标重量负载量。表1提供了对于在活性炭上负载的不同金属而观察到的上述气体混合物的NOx转化率，如下文所总结的。
表1
综上，在约500℃至约750℃的范围内操作时，此处所公开的活性炭负载的金属催化剂得到了高于95％的NOx转化率，而不需要使用流体还原剂。
目前所公开主题的范围不限于此处所述的具体实施方式。实际上，据前文描述以及附图，除此处所述的以外，本发明的多种修改也将变得对本领域普通技术人显而易见。这样的修改旨在落入所附权利要求书的范围内。

Claims (37)

1.一种用于对NOx进行选择性催化还原的方法，所述方法包括：
提供来自燃烧操作的排出物流，所述排出物流包含一些NOx；
将至少部分的所述排出物流引入至含有至少一种活性炭负载的金属催化剂的催化反应器中，所述催还反应器的操作温度为约500℃至约750℃，以减少所述排出物流中的NOx的量；和
从所述催化反应器中引导所述NOx减少的排出物流。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述排出物流不含有效量的流体还原剂。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，从至少一个精炼组件提供所述排出物流，所述精炼组件选自燃烧炉、锅炉、加热器涡轮和流化催化裂化装置。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述催化反应器位于所述至少一个精炼组件的烟道附近，以将所述催化反应器保持在约500℃和约750℃之间。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，通过加热所述排出物流，将所述催化反应器的操作温度保持在约500℃和约750℃之间。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述排出物流包括约1％至约20％的氧气和约1％至约10％的水。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述排出物流具有至少约5000cc每小时的气时空速。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述排出物流具有约30Kcc每小时至约120K cc每小时的气时空速。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述活性炭负载的金属催化剂包括过渡金属。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述活性炭负载的金属催化剂包括贵金属。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述活性炭负载的金属催化剂包括第10族的元素。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述活性炭负载的金属催化剂包括铂、钌、钴、铼、铁、镍、钯和铜中的一种。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，NOx的量减少至少90％。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，所述方法还包括减少在所述NOx减少的排出物流中N2O的量。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，减少N2O的量包括将至少部分所述NOx减少的排出物流引至第二催化剂。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，将含氨流体还原剂流引入所述第二催化剂上游的所述NOx减少的排出物流中。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述催化反应器包含容器，并且所述第二催化剂在所述催化反应器的所述容器内。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第二催化剂在第二催化反应器内，并且所述第二催化反应器位于所述催化反应器的下游。
19.根据权利要求15至18中的任一项所述的方法，其中，所述第二催化剂包含负载有金属的沸石。
20.根据权利要求15至18中的任一项所述的方法，其中，所述第二催化剂包含负载在ZSM-5上的Cu。
21.根据权利要求15至18中的任一项所述的方法，其中，所述第二催化剂的操作温度为约200℃至约250℃。
22.一种用于对NOx进行选择性催化还原的系统，所述系统包含：
管道，其与来自燃烧操作的排出物流的来源流体连通，所述排出物流包含一些NOx；
催化反应器，其与所述管道流体连通，所述催化反应器包含至少一种活性炭负载的金属催化剂，所述催化反应器的操作温度为约500℃至约750℃，以减少所述排出物流中NOx的量；和
出口，其与所述催化反应器流体连通，以从所述催化反应器引导所述NOx减少的排出物流。
23.根据权利要求22所述的系统，其中，所述排出物流的来源为精炼组件，所述精炼组件选自燃烧炉、锅炉、加热器涡轮和流化催化裂化装置。
24.根据权利要求23所述的系统，其中，所述催化反应器位于所述至少一个精炼组件的精炼烟道附近，以将所述催化反应器保持在约500℃和约750℃之间。
25.根据权利要求22至24中的任一项所述的系统，所述系统还包含可操作地耦合的热交换器以加热所述排出物流，以将所述催化反应器保持在约500℃和约750℃之间。
26.根据权利要求22至25中的任一项所述的系统，其中，所述至少一种活性炭负载的金属催化剂包括过渡金属。
27.根据权利要求22至25中的任一项所述的系统，其中，所述至少一种活性炭负载的金属催化剂包括贵金属。
28.根据权利要求22至25中的任一项所述的系统，其中，所述至少一种活性炭负载的金属催化剂包括第10族的元素。
29.根据权利要求22至25中的任一项所述的系统，其中，所述至少一种活性炭的负载金属催化剂包括铂、钌、钴、铼、铁、镍、钯和铜中的一种。
30.根据权利要求22至29中的任一项所述的系统，所述系统还包含第二催化剂，可操作地配置所述第二催化剂以减少所述NOx减少的排出物流中一氧化二氮的量。
31.根据权利要求30所述的系统，所述系统还包含含氨的流体还原剂流的来源，可操作地配置所述来源以在第二还原剂的上游引入所述还原剂流。
32.根据权利要求31所述的系统，其中，所述催化反应器包括容器，并且所述第二催化剂在所述催化反应器的所述容器内。
33.根据权利要求31所述的系统，其中，所述第二催化剂在第二催化反应器内，所述第二催化反应器位于所述催化反应器的下游。
34.根据权利要求30所述的系统，其中，所述第二催化剂包含负载有金属的沸石。
35.根据权利要求30所述的系统，其中，所述第二催化剂包含负载在ZSM-5上的Cu。
36.根据权利要求30所述的系统，其中，所述第二催化剂位于所述催化反应器的下游，以将所述第二催化剂的操作温度保持在约200℃和约250℃之间。
37.根据权利要求30所述的系统，所述系统还包含可操作地耦合的加热器以加热所述NOx减少的排出物流，以将所述第二催化剂保持在约200℃和约250℃之间。
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