本发明专利技术提供一种FCC装置CO余热锅炉的烟气脱硝方法，在FCC装置CO余热锅炉外侧设置一个脱硝反应器，在CO余热锅炉的锅炉蒸发段和锅炉省煤段之间设置分隔板，脱硝反应器进口端和出口端与CO余热锅炉相连，脱硝反应器进口端与CO余热锅炉蒸发段下部连通，脱硝反应器出口端与CO余热锅炉省煤器上部连通，设置循环管路，循环管路连通脱硝反应器出口和入口，循环管路上设置风机，循环管路将脱硝反应器出口烟气部分循环至脱硝反应器入口。本发明专利技术方法既避免CO锅炉掉落的大块粉尘堵塞催化剂，延长了催化剂使用寿命，又控制了逃逸氨，省掉了空气预热器，节省了占地，降低了能耗，保证了脱硝率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及催化裂化(FCC)再生烟气的治理方法，特别是涉及炼厂FCC装置再生烟气处理的选择性催化还原(SCR)脱硝工艺。
技术介绍
氮氧化物总称为NOx，是大气污染的主要污染源之一。危害最大的主要是:N0和N02。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。燃烧过程中的主要生成3种N0X，(I)温度型NOx (THermol NOx):空气中的氮气在高温下氧化产生的N0X。(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N0X。(3)燃料型NOx (Fuel NOx):燃料中的含氮化合物在燃烧过程中生成的NOx。催化裂化再生产生的烟气中NO和NO2均有，但热力学和动力学的研究表明，主要生成NO，总NOx中 ，NO约占90%，NO2约占10%。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。在炼油厂，FCCU是最大的NOx排放源。为控制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。我国制定的《大气综合污染物排放标准一 GB16297 — 1996》和《锅炉大气污染物排放标准一 GWPB3 - 1999》均对NOx的排放作出限制，随着环保法规的日益严格，对NOx排放指标要求会随之提高。因此，NOx污染治理到了刻不容缓的地步。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，但吸附量小，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 ^400oC，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。SCR技术中，反应器内未参加反应的氨即逃逸氨，随净化烟气从反应器出口被带入下游的空气预热器(换热器)中，与烟气中的硫氧化物生成铵盐，积聚在换热管上，腐蚀并堵塞换热器。所以SCR脱硝反应需要控制逃逸氨。重油催化裂化装置CO余热锅炉，主要是利用催化裂化(FCC)装置生产过程中产生的高温再生烟气余热和再生器烧焦产生的CO来生产中压过热蒸汽。CO余热锅炉一般为π形结构，炉膛为绝热炉膛结构，CO再生烟气和冷却风从炉膛底部进入，炉膛出口的水平烟道上布置水保护段，尾部烟道依次布置高低温过热器、对流蒸发段、高低温省煤器等受热面设备，烟气由尾部烟道底部排出。CO余热锅炉所焚烧的烟气来自催化裂化催化剂再生器，再生烟气进入锅炉后加入空气和燃料焚烧，目的是除去再生烟气中的CO及其它有害物，回收加燃气燃烧CO产生的热能；余热锅炉另一个主要用途是:在催化裂化装置事故停车时，通过燃油产出蒸汽，起到动力锅炉的作用，以满足全厂蒸汽负荷调节的需要。CN1895744公开了一种高尘复合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装置的CO锅炉烟气的NOx治理。其缺点表现在:未考虑脱硝反应器可与FCC锅炉紧密结合，节省设备台数与占地面积，缓解炼厂用地比较紧张问题，也未考虑脱硝反应器前除灰和控制逃逸氨的问题。
技术实现思路
本专利技术涉及催化裂化(FCC)烟气的治理方法，特别是涉及炼厂FCC装置再生烟气处理的选择性催化还原(SCR)脱硝工艺方法。本专利技术FCC装置CO余热锅炉的烟气脱硝方法包括如下内容:在FCC装置CO余热锅炉外侧设置一个脱硝反应器，在CO余热锅炉的锅炉蒸发段和锅炉省煤段之间设置分隔板，脱硝反应器进口端和出口端与CO余热锅炉相连，脱硝反应器进口端与CO余热锅炉蒸发段下部连通，脱硝反应器出口端与CO余热锅炉省煤器上部连通，设置循环管路，循环管路连通脱硝反应器出口和入口，循环管路上设置风机，循环管路将脱硝反应器出口烟气部分循环至脱硝反应器入口。本专利技术方法中，在CO锅`炉出口烟道即脱硝反应器进口烟道引入一股NH3彡5 % (体积含量)的稀释空气，既对氨起到稀释和携带作用，又有利于氨气在脱硝催化剂截面上的均匀分布。本专利技术方法中，在脱硝反应器前设置除灰设备，保证脱硝催化剂脱硝率和使用寿命。具体包括:co余热锅炉在蒸发段出口处设置灰斗，CO锅炉内炉壁掉落的大颗粒粉尘从蒸发段出口处被分离进入灰斗，避免粉尘进入脱硝反应器对催化剂造成堵塞。本专利技术方法中，采取控制氨逃逸的烟气循环措施，实现的技术手段是设置控制逃逸氨浓度的循环风机。设置循环风机，抽吸脱硝反应器出口的烟气输送至脱硝反应器入口，循环比控制在0.1:1 1.0:1范围(循环气量与CO余热锅炉出口气量的体积比)，可以实现逃逸氨浓度< 2mg/Nm3，优选低于< lmg/Nm3。逃逸氨浓度在CO省煤器入口处测量。本专利技术方法中，取消传统方法中的空气预热器，减少了空气消耗，降低了能耗。取消常规SCR流程常规设置的空气预热器，以锅炉内的省煤器代替空气预热器，省掉了空气消耗，降低了能耗，节省了占地面积。本专利技术方法中，CO余热锅炉旁边设置回流型脱硝反应器，既节省了占地面积，又避免影响锅炉的整体结构和稳定性。在CO余热锅炉旁边设置脱硝反应器，温度为300 400°C的烟气从CO锅炉蒸发段后引出，在脱硝反应器内，在脱硝催化剂存在条件下，氨气与烟气中NOx反应生成N2和H20。脱硝后烟气又返回锅炉蒸发段后，即高温省煤器前，由CO余热锅炉继续回收烟气中的热量。本专利技术方法中，引入的氨的量为0.8 1.2 (ΝΗ3/Ν0χ摩尔比)。烟气在脱硝反应器内的体积空速(不计循环气量)为2000 8000 IT1。在CO余热锅炉旁设置烟气脱硝反应器，避免了脱硝催化剂安装在CO锅炉内使CO锅炉抬升高度过高，导致CO锅炉建设难度大，某些地区考虑风载荷和地震载荷不能建设，以及即使能建设也造成投资过高的缺点。本专利技术方法中，在脱硝反应器入口烟道设置喷氨组件和氨气/烟气均匀混合组件。在烟道设置喷氨组件和氨气/烟气均匀混合组件实现氨气与烟气的混合，充分利用了CO锅炉到脱 硝反应器烟道，既节约占地又达到使氨气与烟气达到充分混合的效果，利于下一步在催化剂床层的催化还原脱硝反应。在烟道中设置导流板和整流格栅，使氨气与烟气在较短距离达到充分混合的效果。专利技术方法中，脱硝催化剂为蜂窝催化剂，孔径I 10mm，脱硝催化剂为活性组分涂覆在蜂窝状载体上，活性组分为本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种FCC装置CO余热锅炉的烟气脱硝方法，其特征在于包括如下内容：在FCC装置CO余热锅炉外侧设置一个脱硝反应器，在CO余热锅炉的锅炉蒸发段和锅炉省煤段之间设置分隔板，脱硝反应器进口端和出口端与CO余热锅炉相连，脱硝反应器进口端与CO余热锅炉蒸发段下部连通，脱硝反应器出口端与CO余热锅炉省煤器上部连通，设置循环管路，循环管路连通脱硝反应器出口和入口，循环管路上设置风机，循环管路将脱硝反应器出口烟气部分循环至脱硝反应器入口。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，彭德强，姜阳，
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：发明
国别省市：北京;11
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