CN109718663B - 一种脱除烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法及装置 - Google Patents

一种脱除烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法及装置 Download PDF

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Abstract

一种脱除催化裂化再生烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法及装置,包括:催化裂化再生器中,在温度为650℃~750℃的条件下,脱硫脱硝助剂和催化裂化催化剂与烟气接触,脱除其中的硫氧化物、氮氧化物。反应后的混合物一部分引入催化裂化反应器中;另一部分引入助剂再生器中,在温度450℃~650℃条件下,与还原气体反应再生;助剂再生器中的气固物流进行气固分离,分离出的气相进一步后续处理,分离出的再生脱硫脱硝助剂和催化裂化催化剂返回催化裂化再生器中循环使用。本发明提供的方法中,助剂再生器强化待生脱硫脱硝助剂的再生深度,从而保证烟气处理效果和延长助剂的使用寿命;相对于新建烟气处理装置,流程简化,利于提高热能和压力的利用率,节省设备投资。

Description

一种脱除烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种脱除工业烟气中污染物质的方法,更具体地说,涉及一种在高温下脱除工业烟气中的硫氧化物的方法,属于烟道废气综合治理技术领域。
背景技术
控制流化催化裂化再生烟气硫排放的方法主要有优质原油选择、原料预处理、烟气处理和硫氧化物(简称SOx)转移技术。
基于来源以及成本考量,炼厂对原油的选择余地不大;原料预加氢和烟气处理需要增加装置建设成本,能耗高、操作成本高,但适用性强、投资经济性好,适合加工高硫原油;使用硫氧化物转移剂可以不用增加新装置而在一定程度上控制催化裂化烟气中的SOx,被催化裂化烟气中SOx浓度低于1 000mg/m3的装置广为采用。
硫转移剂以助剂的形式与催化剂混合进入催化裂化系统,在650~750℃的再生单元中SO2氧化成SO3后被捕捉,在助剂表面生成硫酸盐;之后在500~550℃的反应单元中将大部分硫以H2S的形式释放挥发,助剂得到再生而返回再生单元重新捕捉SOx
由于是混合使用,硫转移剂经历与催化裂化催化剂相同的路径,在氧化性气氛和还原性气氛间循环经受考验:在高温且氧化性气氛的再生器中硫转移剂上形成的硫酸盐需要有较好的稳定性;当混合剂进入还原性气氛时,在众多的涉及多碳数烃类裂解、异构、缩合、缩聚等等反应中硫酸盐参与的反应只是其中的一个,涉及硫酸盐及金属硫化物的还原反应不彻底,长期累加的结果会导致硫转移剂的失效以及转移助剂的投放量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种强化脱除烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法。
本发明要解决的技术问题之二是提供一种催化裂化反应及烟气脱硫脱硝装置及系统。
一种脱除催化裂化再生烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法,包括:
(1)催化裂化再生器中,在温度为650℃~750℃的条件下,脱硫脱硝助剂和催化裂化催化剂一起与烟气接触,吸附脱除其中的硫氧化物、分解脱除其中的氮氧化物,所述的脱硫脱硝助剂为改性镁铝尖晶石和/或改性类水滑石;
(2)将步骤(1)中反应后的待生脱硫脱硝助剂和再生催化裂化剂引入催化裂化反应器中,与催化裂化原料接触,进行催化裂化反应;
(3)将步骤(1)中反应后的待生脱硫脱硝助剂引入助剂再生器中,在温度450℃~650℃条件下,负载在脱硫脱硝助剂上的硫氧化物与还原气体反应,还原为硫化氢和金属硫化物,得到再生后的脱硫脱硝助剂;
(4)助剂再生器中的气固物流进行气固分离,分离出的气相汇入催化裂化的气相产物中,分离出的再生脱硫脱硝助剂和催化裂化催化剂返回催化裂化再生器中循环使用。
本发明提供的方法中,所述的烟气优选催化裂化装置催化剂再生器中的催化裂化催化剂再生烟气。
一种催化裂化反应及烟气脱硫脱硝装置,包括催化裂化反应-再生装置和助剂再生器,所述的催化裂化反应-再生装置包括依次连通的提升管反应器、提升管反应器上部的沉降器、汽提器和催化剂再生器,所述的催化剂再生器与助剂再生器的入口连通,所述的助剂再生器的出口与沉降器连通,所述的助剂再生器为提升管反应器或密相流化床层段与提升管段的组合反应器。
一种催化裂化反应及烟气脱硫脱硝系统,包括上述的催化裂化反应及烟气脱硫脱硝装置、催化裂化催化剂和脱硫脱硝助剂,所述的脱硫脱硝助剂为改性镁铝尖晶石和/或改性类水滑石。
本发明提供的脱除烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法的有益效果为:
本发明提供的脱除烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法,在催化裂化再生器中进行烟气脱硫脱硝吸附反应,反应后的待生脱硫脱硝助剂和催化裂化催化剂混合物进入还原性气氛的助剂再生器中,待生脱硫脱硝助剂进行脱附再生,助剂再生器的操作条件调节范围灵活,可以强化针对吸附饱和的待生脱硫脱硝助剂的再生深度,从而保证烟气处理效果和延长助剂的使用寿命;相对于新建烟气处理装置,流程简化,利于提高热能和压力的利用率,节省设备投资。
附图说明
图1为本发明提供的脱除催化裂化烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法的流程示意图。
图2为对比例中采用的催化裂化试验装置的流程示意图。
附图标记说明:
1-催化裂化再生器空气入口;
2-催化裂化再生烟气尾气出口;
3-催化裂化反应器原料入口;
4-催化裂化反应器油气出口;
5-助剂再生器还原气入口;
6-助剂再生器提升管段;
7-催化裂化待生催化剂斜管;
8-催化裂化再生剂斜管;
9-催化裂化再生剂进外取热器管段;
10-助剂再生器高温催化剂输送管线;
11-脱硫脱硝助剂加入管线;
12-催化裂化反应器;
13-催化裂化反应器汽提段;
14-催化裂化反应器沉降段;
15-催化裂化再生器;
16-催化裂化再生剂外取热器;
17-助剂再生器密相流化床层段;
18-助剂加剂罐。
具体实施方式
以下具体说明本发明的具体实施方式:
本发明提供的一种脱除催化裂化再生烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法,包括:
(1)催化裂化再生器中,在温度为650℃~750℃的条件下,脱硫脱硝助剂和催化裂化催化剂一起与再生烟气接触,吸附脱除其中的硫氧化物、分解脱除其中的氮氧化物,所述的脱硫脱硝助剂为改性镁铝尖晶石和/或改性类水滑石;
(2)将步骤(1)中反应后的待生脱硫脱硝助剂和再生催化裂化剂引入催化裂化反应器中,与催化裂化原料接触,进行催化裂化反应;
(3)将步骤(1)中反应后的待生脱硫脱硝助剂引入助剂再生器中,在温度450℃~650℃条件下,负载在脱硫脱硝助剂上的硫氧化物与还原气体反应,还原为硫化氢和金属硫化物,得到再生后的脱硫脱硝助剂;
(4)助剂再生器中的气固物流进行气固分离,分离出的气相汇入催化裂化的气相产物中,分离出的再生脱硫脱硝助剂和催化裂化催化剂返回催化裂化再生器中循环使用。
本发明提供的方法中,烟气中硫氧化物简称硫,烟气中的氮氧化物简称硝。所述的烟气优选来自于催化裂化装置催化剂再生器的催化裂化催化剂再生烟气。
所述的改性镁铝尖晶石为元素改性镁铝尖晶石,所述的改性类水滑石为元素改性类水滑石。
本发明提供的方法中,步骤(4)中助剂再生器中的气固物流进行气固分离的场所,优选步骤(4)中助剂再生器中的气固物流在催化裂化反应装置的沉降器中进行气固分离。
优选地,步骤(4)中分离出的再生脱硫脱硝助剂和催化裂化催化剂进入汽提器进行补充再生,使得上游生成的金属硫化物进一步转化为硫化氢,补充再生后的脱硫脱硝助剂返回催化裂化再生器中循环使用。
步骤(4)中气固分离后得到的再生脱硫脱硝助剂和催化裂化催化剂进行汽提的场所,优选步骤(4)中气固分离后得到的再生脱硫脱硝助剂和催化裂化催化剂进入催化裂化装置原有的汽提器中进行汽提。
本发明提供的方法中,所述的助剂再生器采用提升管反应器或密相流化床层段与提升管段的组合反应器。
所述的助剂再生器的操作条件为:反应温度为400~700℃、更优选450~650℃;压力为0.05~0.60MPa、更优选0.1~0.40MPa;所述的提升管反应器或组合反应器的提升管段吸附剂的填装密度为0.05~200kg/m3、更优选0.1~100kg/m3,组合反应器密相流化床层段的填装密度为1~800kg/m3、更优选5~600kg/m3
本发明提供的方法中,步骤(1)中所述的脱硫脱硝助剂占催化裂化再生器中脱硫脱硝助剂和催化裂化催化剂混合物的比例为1.0~12.0w%、优选1.5~10.0w%。
本发明提供的方法中,步骤(2)中进入催化裂化反应器和步骤(3)中进入助剂再生器中的待生脱硫脱硝助剂与催化裂化催化剂的混合物的流率比例为0.5-10:1、优选为1-8:1。
本发明提供的方法中,步骤(3)中所述的还原气体为还原性气体或还原性气体和惰性气体的混合物,其中,所述的还原性气体选自氢气、一氧化碳、含有1-5个碳原子的烷烃和烯烃类中的一种或几种。所述惰性气体选自元素周期表中零族气体、氮气、二氧化碳和水蒸汽中的一种或几种。其中还原性气体和惰性气体的混合物中,还原性气体和惰性气体的比例为本领域常用的比例,只要足够还原吸附剂上吸附的硫氧化物即可。
优选地,所述的还原气体选自催化裂化尾气、催化重整尾气、加氢裂化尾气和延迟焦化尾气中的一种或几种。
所述的还原气体的用量为化学计量比的1~50倍,优选1.5~20倍。所述的化学计量为还原气体与烟气中硫氧化物和氮氧化物反应生成硫化氢、水、二氧化碳、及氮气、水、二氧化碳所需要的量。
本发明提供的方法中,所述的助剂再生器的热源来自于催化裂化再生器的催化裂化催化剂和脱硫脱硝助剂。
本发明提供的方法中,所述的改性镁铝尖晶石中,改性元素为铈、铁、钒、锰、钛、锆和硅元素中的一种或几种。
所述的改性的类水滑石中,改性元素为铈、铁、钒、锰、锆和硅元素中的一种或几种。
本发明提供的方法中,所述的脱硫脱硝助剂引入催化裂化再生器中,与催化裂化催化剂一起在温度为650℃~750℃的条件下与烟气接触,通过捕捉脱除烟气中的硫氧化物、通过分解脱除氮氧化物而使烟气得到净化。针对硫氧化物的脱除率在95%以上,针对氮氧化物的脱除率在70%以上,并具有满足更为严格的排放标准的潜力。
负载了硫氧化物的待生脱硫脱硝助剂与再生催化裂化剂的混合物分成两部分,一部分引入催化裂化反应器中,与催化裂化原料接触反应;另一部分进入助剂再生器中,与引入的还原气体接触反应,在450℃~650℃下再生,使得负载在助剂上的硫氧化物还原为硫化氢和金属硫化物,脱硫脱硝助剂恢复活性。进入催化裂化反应器和进入助剂再生器中的待生脱硫脱硝助剂与催化裂化催化剂的混合物的比例为0.5-10:1、优选为1-8:1。
本发明提供的方法中,所述的助剂再生器采用提升管反应器或密相流化床层段与提升管段的组合反应器。优选地,所述的助剂再生器优选采用密相流化床层段和提升管段的组合反应器。所述的组合反应器的密相流化床层段可以设置在提升管段的底部、提升管段的底部和出口之间或者提升管段的出口处。
所述的待生助剂再生器的热源来自催化裂化装置催化剂再生器的催化裂化催化剂与助剂的混合物。
所述引入助剂再生器中的还原气体为还原性气体或者还原性气体和惰性气体的混合物。所述的还原性气体选自氢气、一氧化碳、含有1-5个碳原子的烃类和含有1-5个碳原子的烯类中的一种或几种,优选氢气、一氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和戊烷及其各种异构体中的一种或几种。所述惰性气体选自元素周期表中零族气体、氮气、二氧化碳和水蒸汽中的一种或几种。其中还原性气体和惰性气体的混合物中,还原性气体和惰性气体的比例为本领域常用的比例,只要足够还原吸附剂上吸附的硫氧化物即可。优选地,所述的还原气体优选使用炼油厂中的干气,选自催化裂化尾气、催化重整尾气、加氢裂化尾气和延迟焦化尾气中的一种或几种。
本发明提供的方法中,所述的助剂再生器中的气固物流在离开助剂再生器后进行分离,所述的助剂再生器中的气固物流在离开助剂再生器后进行分离的场所,可以是进入催化裂化反应装置的沉降器中,也可以单独设置沉降器。所述的助剂再生器中的气固物流分离后,分离出的气相部分后续继续利用,优选汇入催化裂化的气相产物中。分离出的固相部分返回催化裂化再生器循环使用。
优选地,分离出的固相部分进行汽提,使得上游生成的金属硫化物进一步转化为硫化氢,以完成对助剂的补充再生。汽提后经过强化再生的脱硫脱硝助剂随待生催化裂化催化剂返回催化裂化再生器中循环使用。
所述的汽提器可以为催化裂化反应装置原有的汽提器,也可以是单独设置的汽提器,优选为催化裂化反应装置原有的汽提器。
本发明提供的方法中,所述的脱硫脱硝助剂为经过改性的镁铝尖晶石和/或改性的类水滑石。镁铝尖晶石及类水滑石为本领域技术人员所公知,本发明不再详述。所述的改性镁铝尖晶石中的改性元素为铈、铁、钒、锰、钛、锆和硅元素中的一种或几种。所述的改性的类水滑石中的改性元素为铈、铁、钒、锰、锆和硅元素中的一种或几种。
本发明提供的脱除催化裂化再生烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法,采用了助剂再生器,其操作条件调节范围远远优于催化裂化装置的反应器,可以强化针对脱硫脱硝助剂的再生深度,从而保证烟气处理效果和延长脱硫脱硝助剂的使用寿命;相对于建设烟气处理装置,流程简化,利于提高热能和压力的利用率,节省设备投资。
一种催化裂化反应及烟气脱硫脱硝装置,包括催化裂化反应-再生装置和助剂再生器,所述的催化裂化反应-再生装置包括依次连通的提升管反应器、提升管反应器上部的沉降器、汽提器和催化剂再生器,所述的催化剂再生器与助剂再生器的入口连通,所述的助剂再生器的出口与沉降器连通,所述的助剂再生器为提升管反应器或密相流化床层段与提升管段的组合反应器。
一种催化裂化反应及烟气脱硫脱硝系统,包括上述的催化裂化反应及烟气脱硫脱硝装置、催化裂化催化剂和脱硫脱硝助剂,所述的脱硫脱硝助剂为改性镁铝尖晶石和/或改性类水滑石。
下面参照附图具体说明本发明提供的方法的具体实施方式,但本发明并不因此而受到限制:
图1为本发明提供的脱除催化裂化烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法的流程示意图。如附图1所示,将脱硫脱硝助剂由助剂加剂罐18经脱硫脱硝助剂加入管线11加入到催化裂化再生器15中,在其中与催化裂化待生催化剂混合。新鲜空气经由催化裂化再生器空气入口1进入催化裂化再生器15中,在高温下完成针对催化裂化待生催化剂的烧焦再生以及烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的脱除,净化的烟气经由催化裂化再生烟气尾气出口2离开催化裂化再生器15进入下游能量回收等流程。再生后的催化裂化催化剂和待生脱硫脱硝助剂的混合物,一路经由催化裂化再生剂斜管8进入催化裂化反应器12,与由催化裂化反应器原料入口3进入催化裂化原料发生催化裂化反应及脱硫脱硝助剂的部分再生反应后,在催化裂化反应器沉降段14中实现气固分离后,固体落入催化裂化反应器汽提段13中;另一路经由催化裂化再生剂进外取热器管段9进入催化裂化外取热器降温后,再经由助剂再生器高温催化剂输送管线10进入助剂再生器密相流化床层段17,在其中如经由助剂再生器还原气入口5引入的还原气体反应,并经助剂再生器提升管段6气固混合物一同进入催化裂化反应器沉降段14中实现气固分离后,固体也落入催化裂化反应器汽提段13中,与先前的一路固体混合,随后经催化裂化催化剂待生斜管7返回催化裂化再生器15中;由催化裂化反应器沉降段14中分离出来的气相部分,则经催化裂化反应器油气出口4离开催化裂化反应器进入下游流程进行处理。
以下的实施例说明本发明提供的脱除催化裂化烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法的效果,但本发明并不因此而受到任何限制。
实施例和对比例中:
采用的催化裂化催化剂牌号CGP-C,由中石化催化剂公司长岭分公司生产,工业平衡剂取自中国石化中原油田石油化工总厂MIP生产装置。催化裂化催化剂的主要组成为:分子筛的含量为40wt%、氧化铝的含量为48wt%,稀土氧化物1.2wt%。
脱硫脱硝助剂分别为镁铝尖晶石形式和类水滑石形式,编号分别为C-镁铝和C-水滑。
脱硫脱硝助剂镁铝尖晶石C-镁铝的制备方法:
采用拟薄水铝石酸化,然后加入硝酸镁、硝酸锌及稀土硝酸盐成胶,成胶过程采用室温下搅拌的方式,胶体老化4h后,于550℃下直接喷雾干燥成型,在压力4MPa,700℃下焙烧8h得到脱硫脱硝助剂C-镁铝。其化学重量比组成为:MgO:Al2O3:ZnO:Fe2O3:Re2O3=21.9:65.8:1.71:1.80:1.43,取60~80μm的筛分使用。
脱硫脱硝助剂类水滑石C-水滑的制备方法,采用Mg6Al2(OH)16CO3﹒4H2O为活性组分,经过共沉淀方法将去离子水、活性组分、成型载体、拟薄水铝石室温下搅拌均匀得到胶体,胶体老化4h后,在温度120℃下喷雾成型、在120℃烘干5h后,在700℃焙烧10h后得到含尖晶石结构化合物的脱硫脱硝助剂C-水滑。其化学重量比组成为:Na2O:MgO:Al2O3:TiO2:Fe2O3:Re2O3:P2O5=0.19:23.2:63.5:1.82:1.34:1.40:3.14,取60~80μm的筛分使用。
对比例和实施例中催化裂化再生尾气的组成的分析方法采用以美国MKS生产的Multigas2030 FT-IR分析仪为核心的并配备Novatech 1231型ZrO氧分析仪的MGS900型准原位连续在线分析系统(由北京杰席特科技发展有限公司集成)测定,每10s记录一次数据。主机Multigas2030 FT-IR是一款基于准原位FT-IR原理的气体测量仪器,样品池和检测器在191℃下工作,可以测量380多种气态物质,满足欧盟(CE认证,89/336/EEC电磁兼容性指令、73/23/EEC低压指令)、加拿大(CSA)及美国(US)认证体系。
对比例1
采用的催化裂化试验装置,工艺流程如附图2所示。催化裂化反应原料为中国石油化工股份有限公司安庆分公司的蜡油,其物化性质见表1。
催化裂化原料3由底部进入提升管反应器12,与催化剂接触进行催化裂化反应,反应油气在沉降器14内进行气固分离,分离出的待生催化剂在汽提段13内进行汽提,汽提后的待生剂经待生斜管7进入催化剂再生器15中进行烧焦再生,再生后恢复活性的催化剂经再生斜管8返回提升管反应器12中循环使用。催化剂再生器中,含氧气体由管线1引入,反应后的再生尾气由管线2排出装置。需要在线分析的再生尾气经取样管线引出并维持在180℃,经过除尘等预处理后进入Multigas2030样品池进行分析,分析尾气经过无害化处理后排空。
催化裂化试验装置的原料处理量为10kg/h,剂油比为8,提升管反应器出口温度为500℃,催化剂再生器15的操作温度为680℃,反应时间为1.5s,汽提时间为2min,烧焦再生时间为9min。
以催化裂化催化剂CGP-C的工业平衡剂为催化剂,运行平稳后测得再生尾气的组成见表2。
对比例2
采用的催化裂化试验装置、催化裂化反应原料和方法同对比例1。
与对比例1不同的是催化剂为催化裂化催化剂CGP-C的工业平衡剂和脱硫脱硝助剂C-镁铝,脱硫脱硝助剂占混合催化剂的质量分数为3.0wt%,运行平稳后测得再生尾气的组成见表2。
对比例3
采用的催化裂化试验装置、催化裂化反应原料和方法同对比例1。
与对比例1不同的是催化剂为催化裂化催化剂CGP-C的工业平衡剂和脱硫脱硝助剂C-水滑,脱硫脱硝助剂占混合催化剂的质量分数为3.0wt%,运行平稳后测得再生尾气的组成见表2。
实施例1
采用本发明提供的带有助剂再生器的催化裂化试验装置,工艺流程图如附图1所示。催化裂化反应原料同实施例1,催化剂为催化裂化催化剂CGP-C的工业平衡剂。
催化裂化试验装置中,催化裂化的反应与再生条件与对比例1相同。助剂再生器采用提升管反应器,提升管内催化剂的装填密度在20kg/m3,反应时间为2.5s,反应温度为520℃,通入助剂再生器中的还原气体为来自催化裂化单元的干气,再生后的催化裂化催化剂直接返回催化裂化反应部分的汽提段内,进入催化裂化反应部分的催化剂与进入助剂再生器内的催化剂的质量比为8:1。运行平稳后测得再生尾气的组成见表3。
实施例2
采用的催化裂化试验装置、催化裂化反应原料和方法同实施例1。助剂再生器和催化裂化反应再生部分的操作条件同实施例1.
与实施例1不同的是催化剂为催化裂化催化剂CGP-C的工业平衡剂和脱硫脱硝助剂C-镁铝,脱硫脱硝助剂占混合催化剂的质量分数为3.0wt%,运行平稳后测得再生尾气的组成见表3。
实施例3
采用的催化裂化试验装置、催化裂化反应原料和方法同实施例1。助剂再生器和催化裂化反应再生部分的操作条件同实施例1.
与实施例1不同的是催化剂为催化裂化催化剂CGP-C的工业平衡剂和脱硫脱硝助剂C-水滑,脱硫脱硝助剂占混合催化剂的质量分数为3.0wt%,运行平稳后测得再生尾气的组成见表3。
由表2和表3数据可见:加设助剂再生器强化再生后,在催化裂化再生器中实施的烟气脱硫脱硝效率显著提高,尤其是含有助剂的两种情形,脱硫率由对比例的65%提高到了96.0%、脱氮率由对比例的30%提高到了60%。
表1
项目 数据
70℃折射率 1.4872
凝固点,℃ 36
残炭,wt% 0.65
苯胺点,℃ 87.7
100℃粘度,mm<sup>2</sup>/s 7.553
20℃密度,kg/m<sup>3</sup> 910.6
烃类组成,wt%
链烷烃, 21.1
总环烷烃 42.8
总单环芳烃 17.1
总噻吩 1.6
总芳烃 36.1
胶质 0
元素组成,wt%
氮含量 0.18
硫含量 0.442
碳含量 86.62
氢含量 12.63
馏程/℃
初馏点 299
5% 358
10% 383
30% 418
50% 442
70% 465
90% 504
表2
Figure GDA0003559611050000141
表3
Figure GDA0003559611050000142

Claims (18)

1.一种脱除催化裂化再生烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法,包括:
(1)催化裂化再生器中,在温度为650℃~750℃的条件下,催化裂化待生催化剂与含氧气体接触烧焦再生,脱硫脱硝助剂和催化裂化催化剂与烟气接触,吸附脱除其中的硫氧化物、分解脱除其中的氮氧化物,所述的脱硫脱硝助剂为改性镁铝尖晶石和/或改性类水滑石;
(2)将步骤(1)中反应后的待生脱硫脱硝助剂和再生催化裂化剂引入催化裂化反应器中,与催化裂化原料接触反应;
(3)将步骤(1)中反应后的待生脱硫脱硝助剂和再生催化裂化剂引入助剂再生器中,在温度450℃~650℃条件下,负载在脱硫脱硝助剂上的硫氧化物与还原气体反应还原为硫化氢和金属硫化物,得到再生后的脱硫脱硝助剂;
(4)助剂再生器中的气固物流进行气固分离,分离出的气相进一步处理,分离出的再生脱硫脱硝助剂和催化裂化催化剂返回催化裂化再生器中循环使用。
2.按照权利要求1所述的脱除催化裂化再生烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法,其特征在于,步骤(4)中助剂再生器中的气固物流在催化裂化反应装置的沉降器中进行气固分离。
3.按照权利要求1或2所述的脱除催化裂化再生烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法,其特征在于,步骤(4)中分离出的再生脱硫脱硝助剂和催化裂化催化剂进入汽提器进行补充再生,使得所述的金属硫化物进一步转化为硫化氢,补充再生后的脱硫脱硝助剂返回催化裂化再生器中循环使用。
4.按照权利要求3所述的脱除催化裂化再生烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法,其特征在于,步骤(4)中气固分离后得到的再生脱硫脱硝助剂和催化裂化催化剂进入催化裂化装置的汽提器中进行汽提。
5.按照权利要求1所述的脱除催化裂化再生烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法,其特征在于,所述的助剂再生器采用提升管反应器,或者采用密相流化床层段与提升管段的组合反应器。
6.按照权利要求5所述的脱除催化裂化再生烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法,其特征在于,所述的助剂再生器的操作条件为:反应温度为400~700℃;压力为0.05~0.60MPa;提升管反应器或组合反应器的提升管段吸附剂的填装密度为0.05~200kg/m3,组合再生器床层段的填装密度为1~800kg/m3
7.按照权利要求6所述的脱除催化裂化再生烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法,其特征在于,助剂再生器的操作条件为:温度为450~650℃;0.1~0.40MPa;提升管反应器或组合反应器的提升管段吸附剂的填装密度为0.1~100kg/m3,组合再生器床层段的填装密度为5~600kg/m3
8.按照权利要求1所述的脱除催化裂化再生烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法,其特征在于,所述的脱硫脱硝助剂占催化裂化再生器中脱硫脱硝助剂和催化裂化催化剂混合物的比例为1.0~12.0w%。
9.按照权利要求8所述的脱除催化裂化再生烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法,其特征在于,所述的脱硫脱硝助剂占催化裂化再生器中脱硫脱硝助剂和催化裂化催化剂混合物的比例为1.5~10.0w%。
10.按照权利要求1所述的脱除催化裂化再生烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法,其特征在于,步骤(2)中进入催化裂化反应器和步骤(3)中进入助剂再生器中的待生脱硫脱硝助剂与催化裂化催化剂的混合物的比例为0.5-12:1。
11.按照权利要求10所述的脱除催化裂化再生烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法,其特征在于,步骤(2)中进入催化裂化反应器和步骤(3)中进入助剂再生器中的待生脱硫脱硝助剂与催化裂化催化剂的混合物的比例为1-10:1。
12.按照权利要求1所述的脱除催化裂化再生烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法,其特征在于,步骤(3)中所述的还原气体为还原性气体或还原性气体和惰性气体的混合物,其中,所述的还原性气体选自氢气、一氧化碳、含有1-5个碳原子的烷烃和烯烃类中的一种或几种。
13.按照权利要求12所述的脱除催化裂化再生烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法,其特征在于,所述的还原气体选自催化裂化尾气、催化重整尾气、加氢裂化尾气和延迟焦化尾气中的一种或几种。
14.按照权利要求12或13所述的脱除催化裂化再生烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法,其特征在于,所述的还原气体的用量为化学计量比的1~50倍。
15.按照权利要求14所述的脱除催化裂化再生烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法,其特征在于,所述的还原气体的用量为化学计量比的1.5~20倍。
16.按照权利要求1所述的脱除催化裂化再生烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法,其特征在于,所述的助剂再生器的热源来自于催化裂化再生器的催化裂化催化剂和脱硫脱硝助剂。
17.按照权利要求1所述的脱除催化裂化再生烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法,其特征在于,所述的改性镁铝尖晶石中,改性元素为铈、铁、钒、锰、钛、锆和硅元素中的一种或几种。
18.按照权利要求1所述的脱除催化裂化再生烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法,其特征在于,所述的改性类水滑石中,改性元素为铈、铁、钒、锰、锆和硅元素中的一种或几种。
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