一种催化裂化再生烟气脱硝催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种催化裂化再生烟气脱硝催化剂及其制备方法和应用。该制备方法包括以下步骤：采用浸渍法合成Fe/Beta催化剂；在Fe/Beta催化剂上负载金属Mo，得到催化裂化再生烟气脱硝催化剂；其中，以所述催化裂化再生烟气脱硝催化剂的总质量为100wt％计，在催化裂化再生烟气脱硝催化剂中，Fe的负载量为2wt％，Mo的负载量为0.1wt％‑1wt％，余量为Beta催化剂。本发明专利技术还提供了由上述制备方法得到的催化裂化再生烟气脱硝催化剂。本发明专利技术的上述催化裂化再生烟气脱硝催化剂对催化裂化再生烟气脱硝反应进行催化时，具有较宽的活性温度窗口，较好的低温活性，较高的抗硫性能，同时具有比表面积大、热稳定性高、N2气选择性高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种催化剂及其制备方法，特别涉及一种催化裂化再生烟气脱硝催化剂及其制备方法，属于催化剂及其制备

技术介绍
催化裂化(FCC)装置是原油深度加工过程中的重要单元，在炼油工业中占有举足轻重的地位。在催化裂化反应过程中，原料油发生裂化的同时，其中30％-50％的含氮化合物进入油焦，并随之沉积在催化剂表面。催化剂因表面附着油焦而活性降低，必须进行再生处理。在再生器烧焦过程中，大部分含氮化合物转化为N2，但也有10％-30％转化为NOx，随再生烟气排出。其中主要成分为NO，体积百分数约为90％，剩余10％左右为NO2。根据原料和操作条件的不同，再生烟气中NOx浓度也存在差异，但普遍高于《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)中要求的420mg/m3(1997年以前建设的装置)和240mg/m3(1997年及以后建设的装置)，且均未配备烟气脱硝设施。另一方面，由于原油加工业的迅速发展和原油劣质化的不利影响，炼油企业的NOx排放量越来越大。通常，再生烟气是炼油厂NOx排放的主要来源，约占其总排放量的50％。截止目前，中国石油共有41套FCC装置，总生产能力达5080万吨/年，再生烟气排放总量超过500万Nm3/h，NOx年排放量约为1.2万吨。如果采用烟气脱硝技术对其进行处理，以NOx去除率为80％计算，仅此一项，就可实现NOx排放量降低10％。可见，FCC再生烟气中NOx排放问题已成为中国石油各炼油企业的共性问题，严重地制约了中国石油节能减排和清洁生产工作的向前推进。可以预见，随着环保标准的日益严格，中国石油各炼油企业对FCC再生烟气脱硝技术的生产需求必将迅速扩大。目前，国内外已应用的FCC再生烟气脱硝技术包括：低NOx烧焦技术、氧化吸收法、添加助剂法、选择性非催化还原(SNCR)法和选择性催化还原(SCR)法。五种FCC再生烟气脱硝技术特点不同，分别适用于不同的处理条件和处理要求，需要因地制宜地进行选择。但是，就中国石油现有的41套FCC装置而言，若要从整体上解决再生烟气脱硝问题，选择性催化还原(SCR)因处理效果稳定、适应范围广、工艺成熟，无疑是最有竞争力的技术。催化剂是SCR技术的核心，它决定着SCR技术的脱硝效率。选择的催化剂应具有以下优点：高活性、高选择性、优良的抗水抗硫性能、好的机械强度和耐磨损性、较宽的活性温度区间、寿命长、成本低。钒基SCR催化剂已工业应用于固定源脱硝多年，但仍然存在着操作温度较高、操作温度窗口较窄、高温时N2O大量生成造成N2选择性下降，以及SO2向SO3氧化等问题。近年来，新型无毒、高温稳定和活性操作温度窗口宽的分子筛基催化剂对NH3-SCR反应有较高的催化活性和选择性，因而备受关注，成为研究较多的一类新型脱硝催化剂。传统的SCR催化剂有贵金属催化剂、金属氧化物催化剂和分子筛催化剂。贵金属催化剂成本高，在实际应用中并不具备竞争优势，同时SO2对贵金属催化剂活性影响很大，而且贵金属催化剂选择性一般较差，反应过程中会生成N2O，造成二次污染；金属氧化物类催化剂一般属于中温催化剂，起活温度较高，稳定性不好。由于分子筛具有良好的吸附性和灵活性，受到广泛关注。Fe基微孔分子筛作为NOx选择性催化还原材料显示出明显的优越性。但是，单金属Fe微孔分子筛催化剂的活性很难满足日益严格的环保法规的需求，迫切需要在此基础上制备一种具有较高活性温度窗口，较高抗硫性能以及较高选择性的新型催化剂。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种催化裂化再生烟气脱硝催化剂及其制备方法，该催化裂化再生烟气脱硝催化剂的活性温度窗口较宽，低温活性较好，抗硫性能较高，同时具有比表面积大、热稳定性高、N2气选择性高的优点。为了实现上述技术目的，本专利技术首先提供了一种催化裂化再生烟气脱硝催化剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：采用浸渍法合成Fe/Beta催化剂；在所述Fe/Beta催化剂上负载金属Mo，得到所述催化裂化再生烟气脱硝催化剂；其中，以所述催化裂化再生烟气脱硝催化剂的总质量为100wt％计，在所述催化裂化再生烟气脱硝催化剂中，Fe的负载量为2wt％，Mo的负载量为0.1wt％-1wt％，余量为Beta催化剂。在本专利技术提供的催化裂化再生烟气脱硝催化剂的制备方法中，优选地，以所述催化裂化再生烟气脱硝催化剂的总质量为100wt％计，在所述催化裂化再生烟气脱硝催化剂中，Mo的负载量为0.1wt％、0.2wt％、0.5wt％或1.0wt％。在本专利技术提供的催化裂化再生烟气脱硝催化剂的制备方法中，优选地，采用浸渍法合成Fe/Beta催化剂具体包括以下步骤：将铁源溶于水中，滴加浓氨水至溶液pH为4-5，得到A溶液；将H-Beta载体加入到所述A溶液中，搅拌60min-120min，在空气中进行陈化，110℃下干燥12h，550℃焙烧4h，即得到Fe/Beta催化剂；其中，采用的H-Beta载体的SiO2/Al2O3＝30。在本专利技术提供的催化裂化再生烟气脱硝催化剂的制备方法中，优选地，陈化的时间为12h-48h。在本专利技术提供的催化裂化再生烟气脱硝催化剂的制备方法中，优选地，采用的铁源包括硝酸铁或醋酸铁。在本专利技术提供的催化裂化再生烟气脱硝催化剂的制备方法中，优选地，在所述Fe/Beta催化剂上负载金属Mo时具体包括以下步骤：将钼源配成水溶液，用氨水调节pH至9-10，得到B溶液；将所述B溶液逐滴滴加到经过干燥处理的Fe/Beta催化剂上，经过超声、干燥后，以0.5℃/min-2℃/min的升温速率升温至500℃，并恒温3h-6h，得到所述催化裂化再生烟气脱硝催化剂。在本专利技术提供的催化裂化再生烟气脱硝催化剂的制备方法中，优选地，将Fe/Beta催化剂在80℃下干燥4h-8h，得到经过干燥处理的Fe/Beta催化剂。在本专利技术提供的催化裂化再生烟气脱硝催化剂的制备方法中，优选地，超声的时间为4h-8h。在本专利技术提供的催化裂化再生烟气脱硝催化剂的制备方法中，优选地，采用的钼源包括钼酸铵或七钼酸铵。本专利技术提供的上述催化裂化再生烟气脱硝催化剂的制备方法，具体包括以下步骤：将铁源溶于水中，滴加浓氨水至溶液pH为4-5，得到A溶液；将H-Beta载体加入到A溶液中，搅拌60min-120min，在空气中陈化12h-48h，110℃下干燥12h，550℃焙烧4h，得到Fe/Beta催化剂；其中，采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种催化裂化再生烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：采用浸渍法合成Fe/Beta催化剂；在所述Fe/Beta催化剂上负载金属Mo，得到所述催化裂化再生烟气脱硝催化剂；其中，以所述催化裂化再生烟气脱硝催化剂的总质量为100wt％计，在所述催化裂化再生烟气脱硝催化剂中，Fe的负载量为2wt％，Mo的负载量为0.1wt％‑1wt％，余量为Beta催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种催化裂化再生烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包
括以下步骤：
采用浸渍法合成Fe/Beta催化剂；
在所述Fe/Beta催化剂上负载金属Mo，得到所述催化裂化再生烟气脱硝催化剂；
其中，以所述催化裂化再生烟气脱硝催化剂的总质量为100wt％计，在所述催化
裂化再生烟气脱硝催化剂中，Fe的负载量为2wt％，Mo的负载量为0.1wt％-1wt％，
余量为Beta催化剂。
2.根据权利要求1所述的催化裂化再生烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在
于，以所述催化裂化再生烟气脱硝催化剂的总质量为100wt％计，在所述催化裂化再
生烟气脱硝催化剂中，Mo的负载量为0.1wt％、0.2wt％、0.5wt％或1.0wt％。
3.根据权利要求1或2所述的催化裂化再生烟气脱硝催化剂的制备方法，其特
征在于，采用浸渍法合成Fe/Beta催化剂具体包括以下步骤：
将铁源配成溶液，滴加浓氨水至溶液pH为4-5，得到A溶液；优选地，所述铁
源包括硝酸铁或醋酸铁；
将H-Beta载体加入到所述A溶液中，搅拌60min-120min，在空气中进行陈化，
110℃下干燥12h，550℃焙烧4h，即得到Fe/Beta催化剂；其中，所述H-Beta载体的
SiO2/Al2O3＝30。
4.根据权利要求3所述的催化裂化再生烟气脱硝催化剂的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：李巨峰，许德刚，刘坚，刘计省，赵震，李秀珍，晏欣，冉照宽，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油集团安全环保技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11