一种ＦＣＣ烟气脱硝催化反应装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种处理ＦＣＣ烟气的脱硝催化反应装置。本实用新型专利技术的ＦＣＣ烟气脱硝装置顺序包括除尘器、换热器、加热器、烟气－氨气混合器、催化还原反应器、脱硫塔和烟囱。来自ＦＣＣ再生器的烟气首先经过除尘器除尘后，与催化还原反应器的烟气换热、再经加热器加热达到反应温度后，进入催化还原反应器，反应后的烟气经换热后进入脱硫单元除氨后，通过烟囱排出。本实用新型专利技术中将换热器、加热器、烟气－氨气混合器和催化还原反应器做成塔式结构，可以节约面积，节省投资。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及炼油厂FCC烟气的治理方法，特别是涉及炼厂FCC烟气选择性催 化还原SCR脱硝工艺。
技术介绍
NOx是大气污染的主要污染源之一。大气中的NOx主要来自与燃烧过程有关的 工业过程的排放气以及机动车辆、轮船等尾气的排放。全世界每年排入大气的NOx总量达 5X107t。我国电厂燃煤排入大气NOx为700万t/年。氮氧化物总称为NOx，危害最大的主要是N0、N02。NOx的主要危害如下(1)对人 体有毒害作用；(2)对植物有毒害作用；(3)可形成酸雨、酸雾；(4)与碳氢化合物形成光化 学烟雾；(5)破坏臭氧层。在炼油厂，FCC(流化催化裂化)工艺中，催化剂颗粒在催化裂化区和催化剂再生 区域之间反复循环，在再生期间，催化剂颗粒上的来自裂化反应的焦炭在高温下通过空气 氧化除去，焦炭沉积物的去除使催化剂的活性恢复，并在裂化反应中能再被利用。FCC烟气中的NOx几乎全部来自催化剂上的含氮的焦炭燃烧产生的烟气。因此由 于催化剂的再生，所有处理含氮原料的FCCU都会存在NOx的排放问题。燃料燃烧过程中主要生成3种NOx，(1)温度型NOx (Thermol NOx)空气中的氮气 在高温下氧化产生的NOx ； (2)快速型NOx (Promot NOx)碳氢燃料在空气系数小(碳氢燃 料过浓)的情况下，在火焰内急剧生成的大量NOx ;(3)燃料型N0x(Fuel NOx)燃料中的含 氮化合物在燃烧过程中生成的NOx。燃烧产生的烟气中NO和NO2均有，但热力学和动力学的研究表明，主要生成N0，总 NOx 中，NO 占 90%, NO2 占 10%。FCC烟气的污染物量如下烟气量75000 530000Nm7h，粉尘量36 700mg/m3， SOx 25 1050mL/m3，NOx 100 874mL/m3。以 NO 计，FCC 烟气中 NOx 的浓度一般在14 1170mg/m3。其主要的污染物是NO、NO2, FCC烟气中的NOx量一般占炼厂NOx排放量的50%， 烟气中的90%是N0，剩余NOx部份绝大部份是NO2。在炼油厂，FCCU是最大的NOx排放源，年排放量以t计，是所在地NOx排放的焦点。为控制炼油厂的NOx排放，国外制定了各类标准。美国环保局与13家炼油企业 签订了污染物控制协定(Consent Decree)，欧盟要求所有炼油厂执行《综合污染和控制指 南》，日本制定了 FCXU的NOx的排放标准。《大气综合污染物排放标准-GB16297-1996》和《锅炉大气污染物排放标 准-GWPB3-1999》均对NOx的排放作出限制，前者规定老污染源最高允许排放浓度420mg/ m3，新污染源为240mg/m3。目前正在从行业角度制定《石油炼制工业污染物排放标准》。近年来，随着进口原油量的增加，炼油厂NOx污染问题日益严重，随着环保法规的 日益严格，对NOx排放指标要求随之提高。因此，NOx污染治理到了刻不容缓的地步。对于固定源燃烧产生的NOx污染的控制主要有4种方法(1)燃料脱氮；(2)燃烧时使用添加剂，减少NOx的生成；(3)改进燃烧方式和生产 工艺的低NOx烧焦技术；(4)烟气脱硝。前3种方法是减少燃烧过程的NOx生成量，是源头处理技术，第4种方法是对燃烧 烟气和工业尾气中的NOx进行治理，是末端治理技术。目前烟气脱硝技术主要有气相反应 的SCR(选择性催化还原法)和SNCR(选择性非催化还原法)、液体吸收法、固体吸附法、高 能电子活化氧化法(EBA电子束照射法和PPCP脉冲电晕等离子体法)等。在众多烟气脱硝处理技术中，液体吸收法脱硝效率低；吸附法脱硝效率高，吸附 量小，再生频繁，应用不广泛；高能电子活化氧化法可以同时脱硫脱硝，但能耗高，寿命短； SNCR法氨的逃逸率高，会产生安全问题。SCR技术与其他技术相比，具有脱硝效率高，技术成熟等优点，是目前国内外烟气 脱硝工程应用最多的技术。SCR法是指在反应温度200°C 400°C，用NH3作还原剂将NOx催 化还原为N2，废气中的氧很少参加反应，放热量小。以NH3作还原剂的反应可表示如下4NH3+6N0 — 5N2+6H20+1806. 6kJ8NH3+6N02 — 7N2+12H20+2730. 6kJ根据催化剂的适宜温度范围，SCR可分为高温、中温和低温工艺，其温度分别为 高温SCR工艺450 590°C ；中温SCR工艺260 380°C ；低温SCR工艺80 300°C。CN1895744A介绍了一种高尘复合SCR烟气脱硝工艺及脱硝催化反应装置，这套 SCR流程主要针对电厂烟气中的NOx，不适用FCC烟气的NOx治理。其缺点表现在(1)换热 器在流程中设置不合理，未考虑烟气余热回收和烟气降温后对设备产生的严重腐蚀问题， 而且烟气温度一旦有较大波动，该流程不能进行自我调节以适应变化的工况；(2)除尘器 在流程中设置不合理，未考虑粉尘对催化剂的寿命和活性的影响；(3)逃逸NH3造成的二次 污染问题；专利CN1895744A的换热器主要考虑给脱NOx后的烟气降温，而未考虑降温后的 腐蚀问题，未考虑把这部分热量回收。另外烟气温度均为180 220°C，如不加热至300 400°C，则会发生副反应，生成NH4HSO3，所生成的物质粘稠性较强，会对催化剂床层形成堵 塞，并污染催化剂。专利CN101219329A介绍了一种旋风预除尘SCR烟气脱硝工艺，旋风除尘对FCC再 生烟气没有作用，因为FCC本身自带旋风除尘设施，再加一套旋风除尘并不能提高除尘效 果，只会造成浪费。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种流程更合理，特 别适用于FCC烟气处理的脱硝催化反应装置。本技术的FCC烟气脱硝催化反应装置，一端连接FCC锅炉系统，另一端顺序包 括除尘器、换热器、加热器、烟气-氨气混合器、催化还原反应器、脱硫单元和烟 供氨装 置同烟气-氨气混合器相连接，所述换热器、加热器、烟气-氨气混合器和催化还原装置做 成一个框架式塔式结构。本技术在FCC再生器后面连接除尘器，把粉尘对FCC烟气脱硝工艺的影响减至最低；选用的除尘器可以是电除尘器或布袋除尘器。除尘器的前置可以在烟气中粉尘量 发生波动的情况下，将烟气中粉尘对SCR催化剂活性影响降至最小，而且不影响烟气中NOx 的去除率。本技术工艺流程中在除尘器后设置换热器和加热器。换热器的设置是要有效 利用SCR反应的余热；而加热器的功能是要在烟气温度未达到SCR反应温度时，对烟气加 热。从而保证在烟气温度变化时，进入反应器的烟气温度不发生较大波动，以确保烟气中的 NOx和投加的NH3在较佳温度反应区间反应。为了减少脱硝工艺中的氨逃逸，本技术的脱硫单元采取湿法脱硫。烟气与雾 状碱液滴在文丘里洗涤器中混合，充分接触，在脱硫的同时，逃逸的NH3与SOx反应，生成铵 盐，烟气经脱硫除氨后，烟气通过螺旋气液分离器一撞击式除雾器，将液滴分离，最后通过 换热器，与脱硫单元入口烟气进行换热；换热升温后的烟气从烟 排入大气，至此完成除 尘、脱硝、脱硫的工艺过程。根据本技术提供的烟气脱硝催化反应装置，本技术优选把换热器、加热 器、烟气-氨气混合器和催化还原反应器做成一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＦＣＣ烟气脱硝催化反应装置，一端连接ＦＣＣ锅炉系统，另一端顺序包括除尘器、换热器、加热器、烟气－氨气混合器、催化还原反应器、脱硫单元和烟囱，供氨装置同烟气－氨气混合器相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，王学海，彭德强，
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抚顺石油化工研究院，
类型：实用新型
国别省市：11[]