CN105664680A - 一种液体fcc再生烟气硫转移剂 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化工产品技术领域,涉及一种FCC烟气脱硫助剂,具体涉及一种液体FCC再生烟气硫转移剂及其制备方法。所述的液体FCC再生烟气硫转移剂由氧化助剂、脱硫助剂溶于水中配制而成;其中,铈元素含量5%~10%,锰元素含量为0~2%,锌元素含量2%~5%,镁元素含量2%~3%,铁元素含量0.5%~0.8%。本发明所述的FCC液体再生烟气硫转移剂质优价廉、生产简单、脱硫效率高,加注方便。
Description
技术领域
本发明属于化工产品技术领域,涉及一种FCC烟气脱硫助剂,具体涉及一种液体FCC再生烟气硫转移剂。
背景技术
流化催化裂化(FCC)是炼油厂生产汽柴油的主要方法之一,近年来随着石油化工领域中FCC原料的重质化和劣质化,导致原料内部硫含量不断的增加,其在再生器提供的高温环境下,烧焦生成SOx,如果不经处理直接排入大气则会造成大气的直接污染,危害人类健康。据统计,FCC再生烟气中SOx的排放量约占空气中SOx排放总量的6~7%,为此国家标准要求FCC装置中SOx浓度控制在550mg/m3以下。另外,FCC装置中的SOx还会引起再生器整体设备的腐蚀,从而影响了设备的安全和稳定运行,造成安全隐患。目前,降低FCC再生器中SOx排放的主要方法是:1、烟道气的洗涤;2、原料油加氢脱硫;3、催化法脱SOx(硫转移剂)。由于催化法脱SOx几乎不需要设备投资,且操作费用低,因此成为炼油厂的最佳选择。
目前,在FCC再生烟气脱硫处理工艺中所使用的脱硫剂(下称硫转移剂)主要是固体硫转移剂,其通过溶胶法或共沉淀法制备或将制备的沉淀物浸渍活性组分而成。其物理性质与催化剂相似,无二次污染,但对催化裂化催化剂有稀释作用,影响产品分布,并且制备工艺复杂,成本较高,同时加注使用不方便。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供了一种质优价廉、生产简单、脱硫效率高,加注方便的FCC再生烟气液体硫转移剂,解决了固体硫转移剂的制备复杂、高成本、加注使用不便的缺点。
本发明的具体技术方案是:一种液体FCC再生烟气硫转移剂,包括氧化助剂、脱硫助剂和水,是将氧化助剂和脱硫助剂溶于水中配制而成。其中,铈元素含量5%~10%,锰元素含量为0~2%,锌元素含量2%~5%,镁元素含量2%~3%,铁元素含量0.5%~0.8%。
优选的,所述的液体FCC再生烟气硫转移剂中铈元素含量10%,锰元素含量为2%,锌元素含量2%,镁元素含量3%,铁元素含量0.5%。
所述的氧化助剂为铈盐或锰盐或其混合物。
所述的脱硫助剂为锌盐、镁盐和铁盐的混合物。
所述的铈盐为硝酸铈、硫酸铈、醋酸铈、氯化铈、溴化铈、碘化铈中的一种或几种。
所述的锰盐为硝酸锰、醋酸锰、氯化锰、溴化锰、碘化锰中的一种或几种。
所述的锌盐为硝酸锌、硫酸锌、醋酸锌、氯化锌、溴化锌、碘化锌中的一种或几种。
所述的镁盐为硝酸镁、硫酸镁、醋酸镁、氯化镁、溴化镁、碘化镁中的一种或几种。
所述的铁盐为硝酸铁、硫酸铁、醋酸铁、氯化铁、溴化铁、碘化铁中的一种或几种。
由于无水硝酸盐价格高,卤盐在再生器中易生成HCl腐蚀设备内部,结晶水硝酸盐常见且价格便宜,因此本发明优选结晶水硝酸盐。
本发明所述的液体FCC再生烟气硫转移剂的作用原理及再生过程包括再生器中脱除SO2以及提升管中硫转移剂的再生,用方程式表示如下:
本由于发明所述的铈盐或锰盐有不同的价态,所以在再生器内能够被氧化为高价态,其高价态又能够将SO2氧化为SO3;SO3在脱硫助剂的作用下转变成硫酸盐而从烟气中脱除,硫酸盐可以在提升管再生。
经过发明人研究发现所述的再生烟气硫转移剂中铈元素为5%~10%、锰元素的含量为0%~2%,若氧化助剂加入量过高,脱硫效果增效不明显,会增加硫转移剂的成本;氧化助剂加入量过低,脱硫效果不佳。所述的锌元素含量为2%~5%,镁元素含量2%~3%,铁元素含量0.5%~0.8%,其中镁元素和锌元素的作用是脱硫(固硫),即将SO3转变成硫酸盐而将其从烟气中脱除,若两种元素加入量过高,存在还原分解难、耐磨度低的问题;加入量过低,脱硫效果不佳;铁元素不仅有脱硫效果,而且主要作用是促进脱硫助剂镁锌硫酸盐在提升管的再生,即转变为镁锌氧化物,若铁元素加入量过高,其会沉积在催化剂表面降低催化剂的活性和选择性,干气与焦炭的收率增加,液体产物收率减少,烯烃含量增加,若加入量过少,对镁锌硫酸盐的还原再生作用不明显,脱硫效果不佳。
众所周知,现有的液体再生烟气硫转移剂加入到脱硫装置之后,会对FCC催化剂造成一定的影响,如可能会覆盖催化剂酸性中心甚至是破坏催化剂结构,造成液体收率降低液化气产率增加的不利影响,而本发明经过多次试验,通过改变金属元素的配比和加入量,寻找到了烟气硫含量和液体收率的平衡点,在尽量减少甚至不改变液体收率的同时,尽可能的降低烟气中硫含量,使烟气排放达到国家排放标准。本发明所述的FCC液体再生烟气硫转移剂在65wt/a的FCC装置上进行试用,脱硫效果良好,均达到国家排放标准。经核算,在65wt/a的FCC装置上试用固体硫转移剂的成本是18000元/天,而液体硫转移剂的成本为5000元/天,烟气排放能符合国家排放标准且液体收率基本维持不变,并且本发明所述的FCC液体再生烟气硫转移剂质优价廉、生产简单、脱硫效率高,加注方便。
具体实施方式
实施例1
一种FCC再生烟气液体硫转移剂,其制备方法如下:
将1.55t六水硝酸铈、3.16t六水硝酸镁、2.28t六水硝酸锌、0.36t九水硝酸铁用去离子水溶解,配制成10t硫转移剂;其中,铈元素含量5%,锌元素含量5%,镁元素含量3%,铁元素含量0.5%。
将配制的硫转移剂按300ppm的加入量加入到65万吨/年的FCC装置,其中原料油硫含量为0.5%,加注三天后烟气硫含量由1260mg/m3降低到440mg/m3。
实施例2
一种FCC再生烟气液体硫转移剂,其制备方法如下:
将1.86t六水硝酸铈、3.16t六水硝酸镁、1.82t六水硝酸锌、0.57t九水硝酸铁用去离子水溶解,配制成10t硫转移剂;其中,铈元素含量6%,锌元素含量4%,镁元素含量3%,铁元素含量0.8%。
将配制的硫转移剂按300ppm的加入量加入到65万吨/年的FCC装置,其中原料油硫含量为0.75%,加注三天后烟气硫含量由1620mg/m3降低到400mg/m3。
实施例3
一种FCC再生烟气液体硫转移剂,其制备方法如下:
将2t六水硝酸铈、2.11t六水硝酸镁、1.30t50%的硝酸锰溶液、1.82t六水硝酸锌、0.36t九水硝酸铁用去离子水溶解,配制成10t硫转移剂;其中,铈元素含量6.45%,锰元素含量为2%,锌元素含量4%,镁元素含量2%,铁元素含量0.5%。
将配制的硫转移剂按300ppm的加入量加入到65万吨/年的FCC装置,其中原料油硫含量为0.60%,加注三天后烟气硫含量由1442mg/m3降低到385mg/m3。
实施例4
一种FCC再生烟气液体硫转移剂,其制备方法如下:
将2.48t六水硝酸铈、2.11t六水硝酸镁、2.28t六水硝酸锌、0.57t九水硝酸铁用去离子水溶解,配制成10t硫转移剂;其中,铈元素含量8%,锌元素含量5%,镁元素含量2%,铁元素含量0.8%。
将配制的硫转移剂按300ppm的加入量加入到65万吨/年的FCC装置,其中原料油硫含量为0.75%,加注三天后烟气硫含量由1695mg/m3降低到390mg/m3。
实施例5
一种FCC再生烟气液体硫转移剂,其制备方法如下:
将3.10t六水硝酸铈、3.16t六水硝酸镁、1.30t50%的硝酸锰溶液、0.91t六水硝酸锌、0.36t九水硝酸铁用去离子水溶解,配制成10t硫转移剂;其中,铈元素含量10%,锰元素含量为2%,锌元素含量2%,镁元素含量3%,铁元素含量0.5%。
将配制的硫转移剂按300ppm的加入量加入到65万吨/年的FCC装置,其中原料油硫含量为0.78%,加注三天后烟气硫含量由1742mg/m3降低到365mg/m3。
实施例6
一种FCC再生烟气液体硫转移剂,其制备方法如下:
将1.55t六水硝酸铈、2.11t六水硝酸镁、0.91t六水硝酸锌、0.36t九水硝酸铁用去离子水溶解,配制成10t硫转移剂;其中,铈元素含量5%,锌元素含量2%,镁元素含量2%,铁元素含量0.5%。
将配制的硫转移剂按300ppm的加入量加入到65万吨/年的FCC装置,其中原料油硫含量为0.5%,加注三天后烟气硫含量由1200mg/m3降低到413mg/m3。
Claims (9)
1.一种液体FCC再生烟气硫转移剂,其特征在于:所述的液体FCC再生烟气硫转移剂由氧化助剂、脱硫助剂溶于水中配制而成;其中,铈元素含量5%~10%,锰元素含量为0~2%,锌元素含量2%~5%,镁元素含量2%~3%,铁元素含量0.5%~0.8%。
2.根据权利要求1所述的一种液体FCC再生烟气硫转移剂,其特征在于:所述的液体FCC再生烟气硫转移剂中铈元素含量10%,锰元素含量为2%,锌元素含量2%,镁元素含量3%,铁元素含量0.5%。
3.根据权利要求1所述的一种液体FCC再生烟气硫转移剂,其特征在于:所述的氧化助剂为铈盐或锰盐或其混合物。
4.根据权利要求1所述的一种液体FCC再生烟气硫转移剂,其特征在于:所述的脱硫助剂为锌盐、镁盐和铁盐的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种液体FCC再生烟气硫转移剂,其特征在于:所述的铈盐为硝酸铈、硫酸铈、醋酸铈、氯化铈、溴化铈、碘化铈中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种液体FCC再生烟气硫转移剂,其特征在于:其特征在于:所述的锰盐为硝酸锰、醋酸锰、氯化锰、溴化锰、碘化锰中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种液体FCC再生烟气硫转移剂,其特征在于:所述的锌元素选自硝酸锌、硫酸锌、醋酸锌、氯化锌、溴化锌、碘化锌中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种液体FCC再生烟气硫转移剂,其特征在于:所述的锌盐为选自硝酸镁、硫酸镁、醋酸镁、氯化镁、溴化镁、碘化镁中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的一种液体FCC再生烟气硫转移剂,其特征在于:所述的镁盐为硝酸铁、硫酸铁、醋酸铁、氯化铁、溴化铁、碘化铁中的一种或几种。
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