[发明专利]一种降低FCC再生过程中NOx排放的方法

说明书

 

一、     技术领域：

本发明涉及的是固体废弃物资源化利用和气体污染控制领域，具体涉及的是一种降低FCC再生过程中NO_x排放的方法。

二、背景技术：

氮氧化合物(NO_x)是大气的主要污染物之一，它在空气中易形成硝酸型酸雨和光化学烟雾，破坏臭氧层，严重影响生态环境和危害人体健康，随着环保法规的日益完善和人们环保意识的提高，NO_x排放标准将越来越高。流化催化裂化作为石油炼制工厂二次加工的重要手段，其再生过程中NO_x排放量占炼油厂NO_x排放总量的50%以上，约占空气中NO_x排放总量的10%，虽然其NO_x排放量较少，但因其排放区域相对集中，对所在局部环境污染非常严重；另外FCC再生烟气中较高浓度的NO_x极易和水化合形成硝酸水溶液，腐蚀各种金属设备，影响装置的长期稳定运转。因此，如何经济有效地控制烟气中NO_x的排放是炼油厂迫切需要解决的重大问题。

FCC再生烟气中NO_x按其形成原因可分为热力型NO_x（Thermal-NO_x）、燃料型NO_x（Fuel-NO_x）和快速型NO_x（Prompt-NO_x）三种。当反应温度达到1500℃才容易生成热力型NO_x，而FCC再生器反应温度一般在650-700℃之间，因此，此过程中热力型NO_x的生成量非常少，据有关科研机构检测发现FCC再生过程中热力型NO_x和快速型NO_x之和不足10×10^-6。因此，FCC再生过程中NO_x主要来源于燃料型NO_x。

FCC再生器中的NO_x是在原油被裂解时，催化剂表面积碳，含氮化合物进入积碳，在烧焦过程中，催化剂上的氮首先大部分生成HCN，少量生成NH₃，然后进一步反应生成N₂和NO_x，生成的NO_x被焦炭和CO或其它还原剂还原为N₂。

因此，FCC再生过程中生成的NO_x主要来源于原料油中的含氮化合物，NO_x排放浓度一般为100-500×10^-6（体积分数），其中约含90%的NO，同时含有不足10%的NO₂，而N₂O的生成量非常少。随着炼油厂加工原料重质化和劣质化的不断加剧，FCC再生烟气中NO_x浓度甚至已经达到1000-1500×10^-6。因此，降低NO_x排放是企业持续发展的一个重要指标。

目前，关于FCC再生系统脱硝的文献报道和专利技术较少。专利CN200610023550.0介绍了一种微波催化烟气同时脱硫脱硝的方法，该方法虽然脱硫脱硝效率较高，催化剂可再生，但需要加特殊设计的微波反应器，这就增加了脱硝成本，不宜在工业生产中大规模使用。专利CN 200710176733.0公开了一种循环流化床氮氧化物储存还原烟气的脱硝方法，该法需要增设加压装置和储存反应器，气固分离器，适用于大流量烟气脱硝，烟气脱硝适应性较差。因此开发新的FCC脱硝技术显得更为重要。

我国是最大的煤炭生产国和消费国，随着经济的飞速发展，其需求量不断增加，粉煤灰排放量也将与日俱增。据有关部门测定，2010年我国粉煤灰排放量约为3.0亿吨，用于水泥生产、煤坑填充、土木工程和路面材料的部分不到1/2，剩余部分则就地堆积，占用大量土地，并导致严重的环境污染，利用粉煤灰中的主要化学成分Al₂O₃和SiO₂，以高附加值产品为导向的开发应用是粉煤灰未来发展的一个方向，也是业内人士关注的热点。

三、发明内容：

本发明的目的是提供一种降低FCC再生过程中NO_x排放的方法，它用于解决现有的烟气脱硝方法成本高、脱硝适应性差的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种降低FCC再生过程中NO_x排放的方法：