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催化裂化烟气SCR脱硝技术应用分析

2020-03-23 09:27:15      点击:
催化装置烟气中的NOx是大气的主要污染物,文中分析了选择性催化还原法(SCR)脱硝技术的运行情况,并结合其在催化裂化装置的运行工艺,对SCR脱硝反应机理、脱硝催化剂物化性质、催化裂化烟气SCR脱硝运行情况以及运行中存在的问题进行了分析。


某炼油厂催化裂化装置采用完全再生技术,主要以常减压装置减四、减五,焦化蜡油等为原料,掺炼减压渣油比例为40%。其再生烟气中NOx含量较高,最高时达到1 200 mg/m3以上,对大气质量造成严重污染。2015年5月新建烟气脱硝装置,烟气脱硝处理规模为125 000×104 m3/h,采用SCR选择性催化还原技术,脱硝催化剂采用托普索公司的DNX-FCC催化剂,分3层布置在高温省煤器上方,于2015年8月建成投用。


1 SCR脱硝技术原理


催化裂化烟气SCR脱硝技术使用的是托普索公司生产的DNX-FCC催化剂,从烟机出来的烟气进入余热锅炉,在余热锅炉温度295~420℃处把烟气引到SCR反应器里面,进行脱硝反应。其原理是在催化剂的作用下,NO或NO2被NH3还原生成氨。适当的烟气中过剩氨浓度有利于NOx在的转化,NH3选择性催化还原NOx的主要反应为:


4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O


2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O
3.2 SCR 脱硝开工喷氨后操作调整


SCR脱硝喷氨气前首先保证稀释风平稳注入SCR脱硝反应器,稀释风流量为1 370 m3/h,缓慢开大NH3流量控制阀,随着NH3流量不断增大,SCR反应器出口NOX浓度出现缓慢下降的趋势,由于喷氨后,需要一定的反应时间,脱硝出口NOX浓度变化趋势相对延迟,所有需要缓慢提高喷氨量,当SCR反应器出口NOx浓度降至200 mg/m3以下,停止继续提高喷氨量。


SCR脱硝开工喷氨过程中,SCR脱硝反应器入口NOx浓度为1 304 mg/m3,SCR脱硝反应器入口温度为316 ℃,控制SCR脱硝反应器出口氨逃逸量不大于3 mL/m3,SCR 脱硝反应器出口氧含量控制2.5%左右,当喷氨量达到54.8 m3时,SCR脱硝反应器出口NOX浓度降至144.6 mg/m3,脱硝出口氨逃逸为1.75 mg/m3,脱硝效率为88.9%。