一种烟气脱硫脱氮吸附剂再生过程中的换热方法技术

一种烟气脱硫脱氮吸附剂再生过程中的换热方法，包括将烟气吸附剂引入烟气吸附器中，与催化裂化催化剂再生烟气接触吸附脱除烟气中的硫、氮化物，将吸附后的待生烟气吸附剂引入吸附剂再生器中，与热载体换热提高温度，与还原气体接触在较高温度下进行脱附再生，脱附再生后的吸附剂冷却后返回烟气吸附器中循环利用；所述的热载体为由催化裂化催化剂再生器引出的催化剂。本发明专利技术提供的方法将催化裂化装置再生器的外取热器、烟气处理部分的待生吸附剂换热器和吸附剂再生器合为一体，降低了设备投资和能耗。

Heat exchanging method in flue gas desulfurization and denitrification adsorbent regeneration process

Heat exchange method of flue gas desulfurization and denitrification adsorbent regeneration process, including the introduction of flue gas flue gas adsorbent in the adsorber, and regeneration of sulfur nitride, flue gas contact absorption in flue gas by catalytic cracking catalyst, flue gas adsorption will be born after the introduction of the adsorbent regeneration device, heat carrier and heat exchanger increase the temperature, contact with reducing gas desorption at high temperature, and cooling of the regenerated adsorbent in the adsorber returned after recycling flue gas heat carrier; the catalyst by catalytic cracking catalyst regenerator leads. The method provided by the invention comprises an outer heat collector of a catalytic cracking unit regenerator, a heat treating agent, a heat exchanger and an adsorbent regenerator of the flue gas treatment part, and reduces the investment and the energy consumption of the equipment.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种烃油的催化裂化方法，更具体地说，是关于一种催 化裂化装置中再生烟气的脱硫脱氮及换热方法。
技术介绍
催化裂化催化剂在反应器和再生器之间进行循环，通常在离开反应器 时，催化剂上含焦炭约3 l(h4^/。，须在再生器内用空气中的氧烧去沉积的焦炭以恢复催化活性。催化剂上沉积的焦炭主要是反应缩合物，主要成分 是碳和氢，当裂化原料含硫和氮时，焦炭中也含有硫和氮。积碳的催化剂经和氧气进行再生反应，生成C02、 CO和H20,再生烟气中还含有SOx (S02、 S03)和NOx(NO、 N02)。再生反应为放热反应，热效应相当大， 足以提供本装置热平衡所需的热量。但对重油催化裂化装置，由于焦炭产 率高，再生器内产生的热量过剩，必须取走多余热量才能维持催化裂化反 应器和再生器的热平衡。对处理工业烟气中碌。氧化物和氮氧化物的污染问题，Asit K. Das等人 公开了 一种同时脱除硫氧化物和氮氧化物的方法，S02-NOx adsorption process, 即SNAP法(参见"Simultaneous Adsorption of S02—NOx from Flue Gases in a Riser Configuration", Asit K. Das等人,AIChE Journal, Vol. 47， No. 12, December 2001, P2831-2844)。该方法使含有辟^氧化物和氮氧化物 的烟气与Na/Y-Al203吸附剂接触，该吸附剂能吸附碌u氧化物和氮氧化物， 从而达到净化烟气的目的。所述接触可以在气体悬浮吸附器(GSA)中进 行，接触的温度为100~150°C、接触时间为5秒。接触完成后，吸附有硫 氧化物和氮氧化物的吸附剂颗粒用过滤袋收集。SNAP法使用后的 Na"-A1203吸附剂可以再生。Na/V-Al2〇3吸附剂的再生过程分两个阶段(1 )在流化床式再生器中将使用后的吸附剂加热到500°C，释放NOx;随后通 入天然气将NOx还原为A和02排放；(2)将(1 )中脱除NOx的吸附剂 再经天然气和水蒸汽处理将SOx转化为H2S回收。中国专利(申请号200610171550.5，申请日为2006年12月30日)公 开了 一种脱除烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法及烃油裂化方法，该方 法中采用催化裂化催化剂作为脱除催化裂化催化剂再生烟气中硫氧化物和 氮氧化物的吸附剂，其吸附效果与现有的专用吸附剂相当，而且不容易饱 和、吸附剂再生的条件(比如加热到500°C，释放NOx)比作为催化裂化 催化剂再生的条件缓和，因此作为吸附剂再生对催化裂化催化剂的结构并 没有影响，此外，作为催化裂化再生烟气处理吸附剂使用过的催化剂，仍 然能够用到催化裂化过程中，其作为催化裂化催化剂的活性不但不受影响， 而且略有提高。利用吸附剂在烟气放空前吸附脱除再生烟气中的硫氧化物和氮氧化 物，吸附温度(即烟气温度) 一般在20CTC左右。吸附后的待生吸附剂可 以进行再生处理，再生时温度为500~600°C;再生后的吸附剂可以返回到 烟气吸附反应器中重复使用。实施吸附操作时，吸附温度即烟气温度，取 决于上游烟气能量回收系统的效率，能量回收得越彻底，烟气温度越低， 吸附效率越高。实施吸附剂再生操作时，对温度的要求则相对苛刻，达不 到足够高的温度，再生效果很难保证。通常地，采用加热炉来加热还原气体和待生剂来提高吸附剂再生温度。 这种方法需要设置独立的加热炉并有燃料燃烧，这会增加装置及运行成本。另外催化裂化催化剂再生器中的操作温度一般为600 ~ 750°C，为防止 器内过热，或者为控制催化裂化反应温度，通常采用外取热方式，将部分 热的催化裂化待生剂或再生剂引入外取热器与换热介质接触，换热后待生 剂得到冷却并返回催化剂再生器或催化裂化反应器中。冷却介质通常采用5水，换热后变成过热水蒸汽，带走热量。以固体物流作为换热介质与过热 的催化裂化待生剂或再生剂换热，尚未见工业应用报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用催化裂化装置再生器的热量、降低催化 裂化装置能耗的烟气脱硫脱氮吸附剂再生过程中的换热方法。本专利技术提供的烟气脱硫脱氮吸附剂再生过程中的换热方法，包括将吸 附剂引入烟气吸附器中，与催化裂化催化剂再生烟气接触，吸附脱除烟气 中的硫、氮化物，将吸附了硫化物和/或氮化物的待生吸附剂引入吸附剂再 生器中，与热载体换热提高温度，同时与还原气体接触在较高温度下进行脱附再生，脱附再生后的吸附剂冷却后返回烟气吸附器中循环使用；所述 的热载体为催化裂化催化剂再生器中引出的催化剂。本专利技术提供的方法中，所述的吸附剂再生器同时为吸附剂换热器，来 自催化裂化反应-再生系统的催化剂为热载体，换热冷却后借助再生空气的 提升返回到催化裂化催化剂再生器中；被加热的介质为待生吸附剂，同时 引入还原气体与待生吸附剂反应实现再生，再生吸附剂借助还原气体的提 升引出吸附再生器。本专利技术提供的方法的有益效果为本专利技术提供的方法利用催化裂化催化剂再生过程产生的多余热量，采 用固-固换热的方式来加热待生吸附剂、冷却由催化裂化再生器中引出的催 化剂，将催化裂化装置再生器的外取热器、烟气脱硫脱氮处理部分待生吸 附剂换热器和吸附剂再生器合为一体，降低了能耗，节省了设备投资。附图说明附图为本专利技术提供的烟气脱硫脱氮吸附剂再生过程中的换热方法流程 示意图。附图标记说明A —一催化裂化再生器 B —一能量回收单元C——烟气吸附器 D —一气固分离罐E —一二级换热器 F ——吸附剂再生器1 一一提升风(催化裂化催化剂再生器空气)入口2——再生烟气入口3——净化烟气(脱硫脱氮)出口4——吸附剂循环管5 、 12、 14、 15——斜管6 、 7、 8、 17、 18——管线9——p及附剂力。入口10— 一吸附剂再生尾气出口11——分离罐立管 13——还原气体入口16—一催化裂化再生器提升立管 19一一分离罐立管支管具体实施例方式本专利技术提供的烟气脱硫脱氮吸附剂再生过程中的换热方法，包括将吸 附剂引入烟气吸附器中，与催化裂化催化剂再生烟气接触，吸附脱除烟气 中的硫、氮化物，将吸附了硫化物和/或氮化物的待生吸附剂引入吸附剂再 生器中，与热载体换热提高温度，同时与还原气体接触在较高温度下进行 脱附再生，脱附再生后的吸附剂冷却后返回烟气吸附器中循环使用；所述 的热载体为由催化裂化催化剂再生器中引出的催化剂。本专利技术提供的方法中，所述烟气吸附器为流化床反应器，其中，吸附 剂的填装密度为0.01 ~ 200kg/m3、优选Oj ~ 12Qkg/m3，温度为50°C ~ 400。C、优选100 300。C;压力为0.001 ~ 0.20MPa、优选0.005 ~ 0.15MPa。本专利技术提供的烟气脱硫脱氮吸附剂再生过程中的换热方法，所述的吸 附剂再生器同时又是加热烟气吸附剂的换热器、催化裂化再生器中的高温 催化剂的外取热器。所述的吸附剂再生器为含有管程和壳程的换热器，可 以是单管式，也可以是列管式。来自催化裂化反应-再生系统的催化剂为热 载体，换热后借助再生空气的提升返回到催化裂化催化剂再生器中；被加热的介质为待生吸附剂，同时引入还原气体，使待生吸附剂在换热提高温 度后与还原气体反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟气脱硫脱氮吸附剂再生过程中的换热方法，其特征在于将吸附剂引入烟气吸附器中，与催化裂化催化剂再生烟气接触吸附脱除烟气中的硫、氮化物，然后将至少部分吸附了硫氧化物和／或氮氧化物的待生烟气吸附剂引入吸附剂再生器中，与热载体换热提高温度，同时与还原气体接触在较高温度下进行脱附再生，脱附再生后的吸附剂冷却后返回烟气吸附器中循环利用；所述的热载体为由催化裂化催化剂再生器中引出的催化剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭大为，张久顺，毛安国，谢朝钢，张执刚，陈昀，王巍，于敬川，
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石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]