CN105983340A - 一种低温scr脱硝催化剂的再生方法 - Google Patents

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陈卫红
叶春波
郭荣群
李朝恒
涂先红
王秀珍
张凡
郭玉涛
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Abstract

本发明公开了一种低温SCR脱硝催化剂的再生方法，该方法利用烟气轮机和余热锅炉之间的高温烟气，以清除催化剂表面沉积的硫酸氢铵，从而使失活的低温SCR脱硝催化剂的活性恢复至初始活性的80％以上。使用本发明方法无需对现有的余热锅炉进行改造，即可将低温SCR脱硝技术应用于高含硫催化裂化烟气的脱硝处理过程。

Description

一种低温SCR脱硝催化剂的再生方法
技术领域
本发明属于烟气净化领域，具体涉及一种低温SCR(选择性催化还原)脱硝催化剂的再生方法。
背景技术
NOx是大气污染物之一，其主要来自与燃烧过程有关的工业过程以及机动车辆、轮船等排放的尾气。对于炼油厂，催化裂化烟气中的NOx几乎全部来自催化剂的再生燃烧过程。近年来，随着原油品质的下降，炼油厂NOx的污染问题日益严重，且随着环保法规的逐渐严格，对NOx的排放要求随之提高，因此，必须控制催化裂化烟气中NOx的排放。
在烟气脱硝技术中，选择性催化还原(SCR)脱硝技术与其他脱硝技术相比，具有脱硝效率高，技术相对成熟等优点，但目前应用最广泛的为高温SCR脱硝技术，其反应温度一般介于350～400℃之间，而催化裂化烟气进余热锅炉的温度约500～600℃，出口小于230℃，脱硝装置与余热锅炉系统不匹配，需要对余热锅炉进行改造，从余热锅炉内部抽出烟气进行脱硝，脱硝后的气体再返回余热锅炉，流程复杂，工艺路线难于实现。
为简化工艺流程，避免对余热锅炉进行改造，研究和开发低温(＜200℃)SCR脱硝技术具有重要意义。低温SCR脱硝技术便于与现有的锅炉系统相匹配，且能明显节约能耗和操作费用，但是，当温度低于200℃时，硫酸氢铵(露点为220℃)易在催化剂表面沉积，堵塞催化剂孔道，造成催化剂失活。
专利CN103736527A公开了一种蜂窝状SCR脱硝催化剂再生复活清洗剂制造方法及工艺装置。工艺装置中减活的窝状SCR脱硝催化剂依次经过加压水喷淋，超声清洗，二次加压水喷淋，酸洗，鼓风干燥，活性成分补充，二次鼓风干燥，分布煅烧等步骤进行再生。
专利CN103055962A发明了一种SCR脱硝催化剂再生方法及其设备，该方法包括先使用气体清扫工艺、然后使用液体清洗工艺、最后使用干燥工艺，或者包括先使用液体清洗工艺、然后使用气体清扫工艺、最后使用干燥工艺，去除失活SCR脱硝催化剂上的污染物；设备包括气体清扫设备、液体清洗设备和干燥设备。
专利CN102974405A公开了一种SCR脱硝催化剂再生液及其制备和再生方法。再生液包括清洗成分和活性恢复成分，其中清洗成分包括异构C13脂肪醇聚氧乙烯醚乳化剂和HF、活性恢复成分包括草酸钒和偏钨酸铵；本发明通过分别制备清洗成分和活性恢复成分并将催化剂分别清洗后活化再生。
专利CN103203239A公开了一种烟气脱硝催化剂再生工艺和系统装置，其工艺步骤包括在循环状态下进行脱硝催化剂的清洗，在循环状态下进行脱硝催化剂的活化和干燥。该发明将催化剂再生的浸泡、清洗、活化、修复、干燥等工艺集中在一个或两个容器中完成，因而大幅度减少再生系统体积。
专利CN103386313A发明了一种钒钛基脱硝催化剂的双处理清洗再生方法，为了解决现有的钒钛基脱硝催化剂再生效果不是很好的技术问题，采用的技术方案是将空气-臭氧混合气体充入催化剂再生反应器中，进行氧化处理，得再生钒钛基脱硝催化剂；然后投入催化剂活性液中，浸渍4～6h后取出，经50～60℃的干燥空气干燥1～3h，然后再重复一次；然后在160～200℃的条件下焙烧1～3h，在300～400℃的条件下焙烧1～3h，即得清洗再生的钒钛基脱硝催化剂。
对于高浓度二氧化硫的催化裂化烟气，低温SCR脱硝催化剂的使用寿命较短，若采用上述再生方法和步骤，催化剂的再生过程将会变得非常繁琐。因此，需要紧密结合实际工程应用的要求，开发一种操作简便和灵活的再生方法，以使低温SCR脱硝技术顺利地应用于催化裂化烟气的治理过程。
发明内容
本发明的目的在于提供一种操作简便和灵活、紧密结合实际工程应用要求的低温SCR脱硝催化剂的再生方法，以使低温SCR脱硝技术顺利地应用于催化裂化烟气的治理过程。
本发明提供一种低温SCR脱硝催化剂的再生方法，其特征在于：将烟气轮机和余热锅炉之间的部分高温烟气作为再生气体，引入低温SCR脱硝反应器内，以再生失活的低温SCR脱硝催化剂，其中再生气体占总烟气体积分数的0.1％～20％，较好为1％～15％，最好为3％～10％，再生气体的温度为450～650℃，优选为500～600℃，催化剂所需的再生时间为0.1～24h，优选为0.2～10h。
本发明所述一种低温SCR脱硝催化剂的再生方法，可并列布置2个或2个以上的脱硝反应器，即当一个脱硝反应器进行催化剂再生时，其他反应器保持正常的脱硝过程。
本发明方法适用于炼厂催化裂化烟气的脱硝处理过程，亦适用于火电厂等其他工业尾气的脱硝处理过程。
本发明方法是将烟气轮机和余热锅炉之间的部分高温烟气作为再生气体，引入低温SCR脱硝反应器内，利用高温烟气的温度使沉积在低温SCR脱硝催化剂表面的硫酸氢铵分解，以再生失活的低温SCR脱硝催化剂，使用本发明可以有效清除催化剂表面沉积的NH4HSO4，从而使失活的低温SCR脱硝催化剂的活性恢复至初始活性的80％以上，且再生过程无清洗废液产生。
下面用附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，但并不限制本发明的范围。
附图说明
图1是本发明一种低温SCR脱硝催化剂的再生方法的示意图。
图1中所示脱硝反应器为2个，即第I低温SCR反应器6和第II低温SCR反应器7。如图1所示，高温催化裂化烟气1经烟气轮机2后，部分烟气作为低温SCR脱硝催化剂的再生烟气4，而剩下部分则进入余热锅炉3继续回收热量，出余热锅炉3的低温烟气5进入第I低温SCR反应器6；当第I低温SCR反应器6内的脱硝催化剂失活后，将低温烟气5切换至第II低温SCR反应器7，同时打开第I低温SCR反应器6的再生烟气4入口，使失活的催化剂在第I低温SCR反应器6内直接再生；脱硝后的烟气或再生烟气出反应器后，进入脱硫系统8继续处理。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
将2个相同的低温SCR脱硝反应器并列放置于余热锅炉之后，其中一个进行低温SCR脱硝催化剂的再生过程，一个进行正常的脱硝处理过程。当低温SCR催化剂失活后，将占总烟气体积比为5％、温度为550℃的再生气体引入该脱硝反应器内，使失活的催化剂恢复活性。经2小时再生后，该脱硝催化剂的活性恢复至初始水平的80％以上。
实施例2
将2个相同的低温SCR脱硝反应器并列放置于余热锅炉之后，其中一个进行低温SCR脱硝催化剂的再生过程，一个进行正常的脱硝处理过程。当低温SCR催化剂失活后，将占总烟气体积比为10％、温度为600℃的再生气体引入该脱硝反应器内，使失活的催化剂恢复活性。经5小时再生后，该脱硝催化剂的活性恢复至初始水平的90％以上。
实施例3
将2个相同的低温SCR脱硝反应器并列放置于余热锅炉之后，其中一个进行低温SCR脱硝催化剂的再生过程，一个进行正常的脱硝处理过程。当低温SCR催化剂失活后，将占总烟气体积比为15％、温度为500℃的再生气体引入该脱硝反应器内，使失活的催化剂恢复活性。经2小时再生后，该脱硝催化剂的活性恢复至初始水平的85％以上。
实施例4
将2个相同的低温SCR脱硝反应器并列放置于余热锅炉之后，其中一个进行低温SCR脱硝催化剂的再生过程，一个进行正常的脱硝处理过程。当低温SCR催化剂失活后，将占总烟气体积比为15％、温度为600℃的再生气体引入该脱硝反应器内，使失活的催化剂恢复活性。经5小时再生后，该脱硝催化剂的活性恢复至初始水平的93％以上。
实施例5
将2个相同的低温SCR脱硝反应器并列放置于余热锅炉之后，其中一个进行低温SCR脱硝催化剂的再生过程，一个进行正常的脱硝处理过程。当低温SCR催化剂失活后，将占总烟气体积比为10％、温度为550℃的再生气体引入该脱硝反应器内，使失活的催化剂恢复活性。经4小时再生后，该脱硝催化剂的活性恢复至初始水平的88％以上。
实施例6
将2个相同的低温SCR脱硝反应器并列放置于余热锅炉之后，其中一个进行低温SCR脱硝催化剂的再生过程，一个进行正常的脱硝处理过程。当低温SCR催化剂失活后，将占总烟气体积比为5％、温度为600℃的再生气体引入该脱硝反应器内，使失活的催化剂恢复活性。经8小时再生后，该脱硝催化剂的活性恢复至初始水平的85％以上。

Claims (8)

1.一种低温SCR脱硝催化剂的再生方法，其特征在于：将烟气轮机和余热锅炉之间的部分高温烟气作为再生气体，引入低温SCR脱硝反应器内，以再生失活的低温SCR脱硝催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种低温SCR脱硝催化剂的再生方法，其特征在于：所述再生气体占总烟气体积分数的0.1％～20％。
3.根据权利要求1或2所述的一种低温SCR脱硝催化剂的再生方法，其特征在于：所述再生气体的温度为450～650℃。
4.根据权利要求1或2所述的一种低温SCR脱硝催化剂的再生方法，其特征在于：所述催化剂的再生时间为0.1～24h。
5.根据权利要求2所述的一种低温SCR脱硝催化剂的再生方法，其特征在于：所述再生气体占总烟气体积分数的1％～15％。
6.根据权利要求2或5所述的一种低温SCR脱硝催化剂的再生方法，其特征在于：所述再生气体占总烟气体积分数的3％～10％。
7.根据权利要求3所述的一种低温SCR脱硝催化剂的再生方法，其特征在于：所述再生气体的温度为500～600℃。
8.根据权利要求4所述的一种低温SCR脱硝催化剂的再生方法，其特征在于：所述催化剂的再生时间为0.2～10h。
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