蒸汽裂解生产低碳烯烃产生的裂解烟气的脱硝方法技术

本发明专利技术涉及一种蒸汽裂解生产低碳烯烃产生的裂解烟气的脱硝方法，该方法包括：(1)将在蒸汽裂解过程中从深冷分离得到的粗氢经变压吸附处理后，得到含有H2、CO和CH4的解析气；(2)在负载型Pd-Pt系催化剂的存在下，将所述解析气与所述裂解烟气进行接触反应；其中，所述负载型Pd-Pt系催化剂以Pd和Pt为金属活性组分。本发明专利技术提供的裂解烟气的脱硝方法能够有效地利用蒸汽裂解过程产生的含H2、CO和CH4的解析气，从而降低了裂解烟气的脱硝的成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及蒸汽裂解生产低碳烯烃产生的裂解烟气的脱硝方法。
技术介绍
由于国家标准对环保排放的标准越来越严格，为作为乙烯装置的核心设备的蒸汽裂解炉提供热量的燃烧装置所产生的烟气的排放越发严格，需要对燃烧后裂解烟气中的氮氧化物(NOx)进一步脱除才能达到排放标准。现有烟气处理技术如NH3-SCR技术，主要应用于火电厂烟气处理，但是NH3-SCR技术的投资较大、系统复杂，且可能产生氨泄露等二次污染。并且乙烯生产产生的裂解烟气主要是天然气燃烧产生的烟气，其NOx含量一般较低，与火电厂产生烟气相比具有较大区别：1)来源不同，火电厂主要是煤燃烧产生的烟气，而这里的裂解烟气主要天然气燃烧(主要是甲烷的燃烧)产生的烟气；2)NOx含量差别大，火电厂产生的烟气一般在400-1200mg/m3；3)硫氧化物(Sox)含量差别大，火电厂产生的烟气往往在1000～3000mg/m3，而这里的裂解烟气往往在20mg/m3以下；4)水蒸气含量不同，前者火电厂产生的烟气在5体积％左右，而这里的裂解烟气较高。从两者的对比来看，由于两种烟气中重要组份的含量差别较大，采用火电厂烟气选用的NH3作为还原剂的方式并不适合这里的裂解烟气的脱硝。
技术实现思路
本专利技术的目的是在于提供一种能够有效地利用蒸汽裂解过程产生的含H2、CO和CH4的解析气进行脱硝的、低成本的新型的蒸汽裂解生产低碳烯烃产生的裂解烟气的脱硝方法，其在低物耗和低成本下即可获得较好的脱硝效果。为了实现上述目的，本专利技术提供一种蒸汽裂解生产低碳烯烃产生的裂解烟气的脱硝方法，该方法包括：(1)将在蒸汽裂解过程中从深冷分离得到的粗氢经变压吸附处理后，得到含有H2、CO和CH4的解析气；(2)在负载型Pd-Pt系催化剂的存在下，将所述解析气与所述裂解烟气进行接触反应；其中，所述负载型Pd-Pt系催化剂以Pd和Pt为金属活性组分。本专利技术提供的裂解烟气的脱硝方法能够有效地利用蒸汽裂解过程产生的含H2、CO和CH4的解析气，从而降低了裂解烟气的脱硝的成本；并且，采用解析气即可获得较好的脱硝效果，无需外加氢气作为还原剂，从而大大节约了资源，利于工业化应用。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是根据本专利技术的一种实施方式的脱硝方法采用的脱硝系统。图2是对比例所采用的脱硝系统。附图标记说明R1——脱硝单元；R1A——脱硝段；R2——变压吸附单元；S1——裂解烟气；S2——粗氢；S3——提纯后的氢气；S4——解析气；S5——脱硝后的裂解烟气具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供一种蒸汽裂解生产低碳烯烃产生的裂解烟气的脱硝方法，该方法包括：(1)将在蒸汽裂解过程中从深冷分离得到的粗氢经变压吸附处理后，得到含有H2、CO和CH4的解析气；(2)在负载型Pd-Pt系催化剂的存在下，将所述解析气与所述裂解烟气进行接触反应；其中，所述负载型Pd-Pt系催化剂以Pd和Pt为金属活性组分。根据本专利技术，蒸汽裂解生产低碳烯烃的过程为本领域的常规的工艺过程，对此本专利技术并没有特别限定，可以参考现有技术中的任何蒸汽裂解生产低碳烯烃的过程，这里的低碳烯烃例如可以为乙烯、丙烯、1-丁烯或1,3-丁二烯，当然本专利技术的方法也可以处理多种低碳烯烃生产过程中产生的裂解烟气的混合物。本专利技术的脱硝方法适用于天然气燃烧产生的裂解烟气，即优选地，所述裂解烟气为在蒸汽裂解生产低碳烯烃过程中采用天然气燃烧热量而产生的烟气，作为这样的烟气其组成一般为：氮氧化物的含量为400mg/m3以下，优选为200mg/m3以下；H2O的含量为5-30体积％，优选为10-20体积％；O2的含量为1-20体积％，优选为1-5体积％；CO2的含量为1-20体积％，优选为5-15体积％，余量为N2。所述裂解烟气具有的压力(表压)可以为10-1000KPa，优选为100-500KPa。其中，所述氮氧化物(也表示为NOx)是本领域常规各种氮的氧化物，例如可以是N2O、NO、N2O3、NO2、N2O5等中的一种或多种，这样的氮氧化物如果直接排放到环境中会造成严重的污染，为此需要将裂解烟气进行脱硝，以将氮氧化物还原为N2。根据本专利技术，所述解析气也是采用的在蒸汽裂解生产低碳烯烃产生的解析气，这样的解析气是在蒸汽裂解过程中从深冷分离得到的粗氢经变压吸附处理后产生的，深冷分离得到的粗氢一般具有较高的氢气含量，例如粗氢中，H2的含量为95体积％以上，CH4的含量为1-10体积％，CO的含量为0.01-1体积％。当将这样的深冷分离得到的粗氢经过变压吸附处理后，能够更加地纯化氢气以用作它用，剩余的氢气含量较低的解析气则并无用处，而本专利技术正是将这样的解析气用于裂解烟气的脱硝处理中，大大地降低了裂解烟气的脱硝处理成本，也降低了解析气排放造成的环境负担。本专利技术的方法处理可以本领域的变压吸附处理后各种解析气，优选情况下，所述解析气中，H2的含量为10-50体积％，优选为20-40体积％；CO的含量为0.5-10体积％，优选为1-5体积％；CH4的含量为30-70体积％，优选为40-67体积％。所述解析气除了具有上述气体以外，还可以具有N2气体以作为余量的气体。所述解析气具有的压力(表压)可以为10-1000KPa，优选为100-500KPa。根据本专利技术，本专利技术的专利技术人深入研究发现，H2作为还原剂进行脱硝时，往往表现出较低的选择性，也就是说，H2更容易与氧气反应生成水，而与氮氧化物反应的氢气较少。但是，当采用解析气这种具有一定量的CO存在的气体时，能够大幅的提高了H2的起燃温度。因此，本专利技术的方法通过采用上述组成的解析气能够有助于裂解烟气提高脱硝的选择性。出了能够更好地完成脱硝考虑，优选地，所述解析气中，H2和CO的体积比为5-100：1，更优选为10-50：1。根据本专利技术，尽管在负载型Pd-Pt系催化剂的存在下，将所述解析气与所述裂解烟气进行接触即可较好地对所述裂解烟气的氮氧化物进行处理，为了获得更好的处理效果，优选情况下，所述解析气和所述裂解烟气的用量使得H2和氮氧化物(以氮元素计)的摩尔比为1-50：1，更优选为5-45：1。在满足这样的摩尔比下，优选地，所述解析气的体积流量为100-6,000m3/h，更优选为200-2,000m3/h，更进一步优选为300-1,000m3/h。优选地，所述裂解烟气的体积流量为1,000-600,000m3/h，更优选为10,000-400,000m3/h，更进一步优选为5,000-30,000m3/h，更进一步优选为100,000-200,000m3/h。根据本专利技术，所述负载型Pd-Pt系催化剂具有催化脱硝的作用，为了能够更适于本专利技术的方法，优选地，步骤(2)中，所述负载型Pd-Pt系催化剂为在具有Al2O3涂层的蜂窝型堇青石上负载有Pd和Pt的Pd/Pt-Al2O3催化剂，其中，以所述Pd/Pt-Al2O3催化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸汽裂解生产低碳烯烃产生的裂解烟气的脱硝方法，其特征在于，该方法包括：(1)将在蒸汽裂解过程中从深冷分离得到的粗氢经变压吸附处理后，得到含有H2、CO和CH4的解析气；(2)在负载型Pd‑Pt系催化剂的存在下，将所述解析气与所述裂解烟气进行接触反应；其中，所述负载型Pd‑Pt系催化剂以Pd和Pt为金属活性组分。

【技术特征摘要】
1.一种蒸汽裂解生产低碳烯烃产生的裂解烟气的脱硝方法，其特征在于，该方法包括：(1)将在蒸汽裂解过程中从深冷分离得到的粗氢经变压吸附处理后，得到含有H2、CO和CH4的解析气；(2)在负载型Pd-Pt系催化剂的存在下，将所述解析气与所述裂解烟气进行接触反应；其中，所述负载型Pd-Pt系催化剂以Pd和Pt为金属活性组分。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述解析气和所述裂解烟气的用量使得H2和以氮元素计的氮氧化物的摩尔比为1-50：1，优选为5-45：1。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述解析气中，H2的含量为10-50体积％，优选为20-40体积％；CO的含量为0.5-10体积％，优选为1-5体积％；CH4的含量为30-70体积％，优选为40-67体积％。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述解析气的体积流量为100-6,000m3/h，优选为200-2,000m3/h。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，步骤(2)中，所述负载型Pd-Pt系催化剂为在具有Al2O3涂层的蜂窝型堇青石上负载有Pd和Pt的Pd/Pt-Al2O3催化剂，其中，以所述Pd/Pt-Al2O3催化剂的总重量为基准，Pd元素的含量为0.01-1重量％，Pt元素的含量为0.01-1重量％；优选地，所述接触反应是在填充有所述负载型Pd-Pt系催化剂的固定床结构中进行，以通过该催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：王育，张利军，王国清，刘小波，马天石，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11