CN106000072A - 一种降低fcc再生烟气中nox排放的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种降低FCC再生烟气中NOX排放的方法,该方法将粉末还原剂直接注入FCC再生烟气管线中,在一定温度下粉末还原剂与FCC再生烟气中的NOX充分混合反应,达到降低NOX排放的目的,NOX脱除率达到80%以上。该方法不需要催化剂,粉末还原剂用量少;反应条件简单,所需还原反应温度就是FCC再生烟气的温度(工业实际600℃‑900℃);实施运营方便,对FCC工艺及其装置无较大改动,技术设备占用空间小,易于安装、维修;控制灵活、操作弹性大,投资、运行成本低,可满足国内炼厂降低FCC再生烟气NOX排放的普遍需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种降低 FCC 再生烟气中 NOX 排放的方法,更确切地说,涉及一种利用粉末还原剂降低FCC再生烟气中NOX排放的选择性非催化还原法,应用于石油化工领域,具体应用于流化催化裂化。
背景技术
我国的氮氧化物排放量巨大,己成为仅次于二氧化硫的大气污染物。2016年1月1日起全国开始实施新的环境空气质量标准GB3095-2012,该标准进一步收紧了NOX排放浓度限值。《大气污染防治法》于2016年1月1日正式实施,随着环保法规的日益完善和人们环保意识的提高,NOX排放标准将越来越严。
石油化工是我国工业的重要组成部分,相关企业每年都会排放大量的NOX,且其排放区域相对集中,对局部环境污染非常严重。流化催化裂化(FCC)是石油炼制过程中一种重要的加工工艺,目前,我国炼油企业催化裂化装置加工的重油氮含量很高,其再生器中因复活FCC催化剂而产生的再生烟气中的NOX排放量占炼油厂NOX排放总量的50%以上。如何绿色、高效降低FCC再生烟气中NOX的排放,是石化行业一个亟待解决的课题。
目前,降低FCC再生烟气NOX排放技术主要包括选择性催化还原(SCR)工艺和选择性非催化还原(SNCR)工艺。SCR工艺是在280℃-400℃的温度条件下,借助金属催化剂的催化作用,用氨将NOX还原为N2和H2O,降低NOX的排放。SCR工艺的NOX脱除率可达90%以上,但该方法存在氨逃逸、铵盐结垢、投入成本相对较高等缺点。SNCR工艺是在温度为800℃-1200℃、无催化剂作用下,将氨喷入再生烟气中,把NOX还原为N2和H2O,减少NOX的排放。常规的SNCR工艺需要的反应温度大部分FCC装置无法满足,另外,SNCR工艺的NOX脱除率相对低一些(一般50%左右),而且存在运行可靠性不高、能耗较高、氨逃逸等问题。
基于此,开发一种适用条件广泛、无二次污染、成本相对较低、效率更高的降低NOX排放技术是FCC再生烟气绿色处理领域研究的热点。
发明内容
本发明针对现有SNCR工艺的不足,提供一种降低 FCC 再生烟气中 NOX 排放的方法,可用于解决现有FCC再生烟气降低NOX排放装置反应条件苛刻、氨逃逸、效率低等问题。
发明概述
本发明提供一种降低 FCC 再生烟气中 NOX 排放的方法,该方法是将一种粉末还原剂直接注入FCC再生烟气管线,在一定温度下与FCC再生烟气中NOX充分混合反应,达到降低NOX排放的目的。该方法粉末还原剂用量少,脱除率达80%以上,投资及运营成本低于现有的SCR、SNCR工艺,经济、环保效益明显。
发明详述
一种降低 FCC 再生烟气中 NOX 排放的方法,包括如下步骤:
(1)、将粉末还原剂直接注入烟气温度为600℃-900℃的FCC再生烟气管线中;
所述粉末还原剂选自组分A、组分B之一或二者任意比的组合;
组分A选自三聚氰酸三钠盐、三聚氰胺氰尿酸盐之一或二者任意比的组合;
组分B选自三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺之一或二者任意比的组合;
(2)、步骤(1)中直接注入FCC再生烟气管线中的粉末还原剂与再生烟气充分混合,与其中NOX发生还原反应,停留时间1s-4s,即可;
所述粉末还原剂与FCC再生烟气中NOX反应量的摩尔比为(0.3-2.0):1。
根据本发明优选的,所述步骤(1)中粉末还原剂为固体粉末,粒径为40-160目;
根据本发明优选的,所述步骤(1)中注入再生烟气管线中的载气为净化空气(不含水蒸气、有机气体、粉尘或其他杂质)或氮气;
根据本发明优选的,所述步骤(1)中注入载气压力不低于0.2MPa。注入载气压力与FCC再生烟气压力直接相关,再生烟气压力越大,注入载气压力越大,该压力利于还原剂顺畅进入FCC再生烟气管线中并分布均匀;
本发明的有益效果
1、本发明使用高活性固体粉末还原剂,不需要使用催化剂,工艺简单,与常规SNCR工艺(反应温度为800℃-1200℃)不同的是,FCC再生烟气的温度(工业实际600℃-900℃)能满足还原反应要求,且在此条件下可以达到80%以上的NOX脱除率。
2、本发明的实施方法简单,对FCC工艺及其装置无较大改动,仅在再生烟气管线上添加还原剂注入口,结构简单,占用空间小,易于安装、维修。
3、本发明控制灵活、操作弹性大,投资、运行成本低,可满足国内炼厂降低FCC再生烟气中NOX排放的普遍需求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步说明,但本发明所保护范围不限于此。
实施例中所述FCC再生烟气为FCC中型提升管试验装置再生烟气或N2、NOX平衡配气,NOX浓度约为500mg/m3。
实施例1
一种降低 FCC 再生烟气中 NOX 排放的方法,包括如下步骤:
(1)、利用氮气做载气,将三聚氰酸三钠盐10.0g注入FCC中型提升管试验装置再生烟气管线,还原剂与再生烟气中的NOX摩尔比为1:1,注入载气压力0.4MPa;
(2)、在FCC再生烟气温度为700℃的条件下,停留时间2s,即可;
经再生烟气红外线分析仪检测处理前后再生烟气中NOX浓度,计算得出NOX脱除率达85%。
实施例2
一种降低 FCC 再生烟气中 NOX 排放的方法,包括如下步骤:
(1)、利用氮气做载气,将三聚氰酸三钠盐8.0g和三聚氰酸一酰胺2.0g的混合物即还原剂注入FCC中型提升管试验装置再生烟气管线,还原剂与再生烟气中的NOX摩尔比为0.9:1,注入载气压力0.4MPa;
(2)、在FCC再生烟气温度为900℃的条件下,停留时间1.5s,即可;
经再生烟气红外线分析仪检测处理前后再生烟气中NOX浓度,计算得出NOX脱除率达89%。
实施例3
一种降低 FCC 再生烟气中 NOX 排放的方法,包括如下步骤:
(1)、利用氮气做载气,将三聚氰胺氰尿酸盐10.0g即还原剂注入FCC中型提升管试验装置再生烟气管线,还原剂与再生烟气中的NOX摩尔比为1:1,注入压力0.4MPa;
(2)、在FCC再生烟气温度为700℃的条件下,停留时间2s,即可;
经再生烟气红外线分析仪检测处理前后再生烟气中NOX浓度,计算得出NOX脱除率达80%。
实施例4
一种降低 FCC 再生烟气中 NOX 排放的方法,包括如下步骤:
(1)、利用氮气做载气,将三聚氰胺氰尿酸盐7.0g和三聚氰酸二酰胺3.0g的混合物即还原剂注入FCC中型提升管试验装置再生烟气管线,还原剂与再生烟气中的NOX摩尔比为1.2:1,注入载气压力0.4MPa;
(2)、在FCC再生烟气温度为700℃的条件下,停留时间3s,即可;
经再生烟气红外线分析仪检测处理前后再生烟气中NOX浓度,计算得出NOX脱除率达82%。
Claims (7)
1.一种降低FCC烟气中NOX排放的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)、将粉末还原剂直接注入烟气温度为600℃-900℃的FCC烟气管线中;
所述粉末还原剂选自组分A、组分B之一或二者任意比的组合;
组分A选自三聚氰酸三钠盐、三聚氰胺氰尿酸盐之一或二者任意比的组合;
组分B选自三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺之一或二者任意比的组合;
(2)、步骤(1)中直接注入FCC再生烟气管线中的粉末还原剂与再生烟气充分混合,与其中NOX发生还原反应,停留时间1s-4s,即可;
所述粉末还原剂与FCC烟气中NOX反应量的摩尔比为(0.3-2.0):1。
2.如权利要求1所述的降低FCC烟气中NOX排放的方法,其特征在于,所述步骤(1)中粉末还原剂为固体粉末,粒径为40-160目。
3.如权利要求1所述的降低FCC烟气中NOX排放的方法,其特征在于,所述步骤(1)中注入再生烟气管线中的载气为净化空气(不含水蒸气、有机气体、粉尘或其他杂质)或氮气。
4.如权利要求1所述的降低FCC烟气中NOX排放的方法,其特征在于,所述步骤(1)中注入再生烟气管线中的载气压力不低于0.2MPa。
5.如权利要求1所述的降低FCC烟气中NOX排放的方法,其特征在于,所述步骤(2)中的还原反应温度为FCC烟气温度(600℃-900℃)。
6.如权利要求1所述的降低FCC烟气中NOX排放的方法,其特征在于,所述步骤(2)中的粉末还原剂与FCC烟气中NOX反应量的摩尔比为(0.3-2.0):1。
7.如权利要求1所述的降低FCC烟气中NOX排放的方法,其特征在于,所述步骤(2)中的粉末还原剂在烟气管线中的停留时间为1s-4s。
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