催化裂化再生烟气脱硝技术应用进展
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邓旭亮 刘 鹏 王 淑 梅 杜 龙 弟 王 薇
（ １ ． 中 国 石 油 石 油 化 工研 究 院 大庆 化 工 研 究 中心 ；２ ． 中 国 石 油 安 全 环保 技 术 研 究 院 ）
摘
要
综 述 了催 化 裂化 （ Ｆ Ｃ Ｃ ） 再 生烟 气脱硝技 术应 用进 展 ， 围绕低 ＮＯ 烧 焦技 术 、 氧化吸收法、 添 加 助
剂法和 选择 性催 化还 原 法 ， 介 绍 了国 内外 Ｆ Ｃ Ｃ再 生 烟 气脱硝 技 术 的 原理 、 工 艺路 线 、 技 术 特 点 及 最 新 应 用 进 展， 分析 对 比 了各 技 术优缺 点 ， 并提 出应 用建议 。
关 键词 催 化 裂化 ；再 生烟 气；烟 气脱硝 ；选择 性 催化还 原
油 气 田 环 境 保 护
・
５ ６・２ ０ １ ４年 ４月
ＥＮＶＩ ＲＯＮＭ ＥＮＴＡＬ ＰＲＯＴＥＣ ＴＩ ＯＮ ＯＦ ＯＩ Ｌ ８ Ｌ ＧＡＳ Ｆ Ｉ ＥＬＤ化 裂 化 再 生 烟 气脱 硝技 术 应 用 进 展 六
应 温度低 （ ＜８ Ｏ 。 Ｃ） ， 脱硝 效果 不受 烟气 中 ｓ Ｏ 和粉尘 的影 响 ， 可稳 定达 到 ８ Ｏ 以上 ， 而 且 可 以与 烟 气脱 硫 起 实施 。缺点在 于需 要臭 氧 发生 器 和 吸收 塔 ， 设 备 投 资和运 行成 本都 较 高 。更 主要 的是 ， 它 只是 一 种将
烧再 生方 式 比完全 燃烧 再生 方式 的 ＮＯ 排 放量 低 。
２ 氧 化 吸收 法
氧化 吸 收法是 向烟气 中注入 臭 氧 、 双 氧水 或次 氯
酸 钠等 氧化 剂 ， 将 不溶 于水 的 Ｎ０ 氧化 成 易溶 于水 的
Ｎ Ｏ ， 再 用碱 液 吸收 处 理 。Ｂ ｅ ｌ ｃ ｏ公 司 的 Ｌ ｏ Ｔ Ｏｘ工 艺是 这一 技术 的 典 型 代 表 ＿ ２ ］ 。该 方 法 的 优 点 在 于 反
文 童 编 号 ：１ ０ ０ ５ — ３ １ ５ ８ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ — ０ ０ ５ ６ — ０ ２
０ 引 言
催 化裂 化装 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 ３ ０ ～ ５ ０ 的含 氮化合 物进 入油 焦 ， 并 随 之沉 积 在催 化 剂表 面， 降低 了催 化 剂 活 性 ， 必须 进 行 再 生 处 理 。在 再 生
法和选 择 性 催 化 还 原 （ Ｓ Ｃ Ｒ） 法 。本 文 全 面综 述 了 国 内外 Ｆ Ｃ Ｃ再 生烟气 脱硝 技术 的原理 、 工艺 路 线 、 技 术 特点 及其 最新 应用 进展 。
而言 ， 采用 低 ＮＯｘ再 生器技 术 是 降低 ＮＯ 排 放最 简
便 的 方 法 。但 是 ， 对 于现有 炼厂 而言 ， 为 了 实 现 低 ＮＯｘ排放 ， 要对再 生 器 主体 重 新设 计 和更 换 ， 在 经 济
一
１ 低 Ｎ Ｏ 烧 焦 技 术
低 ＮＯ 烧 焦技 术包 括硬 件设 计 和 优化 操作 。硬 件设 计 主 要 对 再 生 器 构 造 进 行 优 化 设 计 ， 以 降 低 ＮＯｘ的产生 量 和排放 量 。如 Ｋｅ ｌ ｌ ｏ ｇ ｇ Ｂ ｒ ｏ ｗｎ＆ Ｒ ｏ ｏ ｔ
和 Ｅ ｘ ｘ ｏ ｎ Ｍｏ ｂ ｉ ｌ 公 司 的气 一 固两 相 逆 流再 生 器 ， 比普
污 染物从 气相 转移 到液 相 的方法 ， 吸收 液 仍需 进 一 步
通再 生器 减少 ６ ０ ～８ ０ 的 Ｎ０ 排 放 ， 设 计 的关 键 是床层 顶 部 的废 催化 剂分 布器 和底 部 的空气 分 布 器 ， 两者 能够使 废催 化 剂 、 空气 和燃 烧 气 均匀 分 布 ， 控 制 焦炭 起始 燃烧 速 率 ， 控制催化剂颗粒温升， 使 在 床 层 下部 生成 的 ＮＯ 在 床层 顶部 贫氧 的环境 中与废 催 化 剂上 的焦 炭充分 接 触 并 被 还 原ｎ ］ 。对 于新 建 的 炼 厂
器烧焦过程 中， 大部 分含氮化合物转 化为 Ｎ 。 ， 但 有
１ Ｏ ～３ ０ 转化 为 ＮＯ ， 随再 生 烟 气 排 出 ， 其 中主 要 成分 为 ＮＯ， 体积 百分数 约 为 ９ Ｏ ， 剩余 约 １ ０ 为 Ｎ Ｏ 。根据 原料 和操 作条 件 的不 同 ， 再生 烟气 中 ＮＯ 浓度也 存在 差异 ， 但 普遍 高 于 ＧＢ １ ６ ２ ９ ７ －１ ９ ９ ６ （ （ 大气 污染 物 综 合 排 放 标 准 》 要 求 。再 生 烟 气 是 炼 油 厂 ＮＯ ｘ排 放 的主要 来 源 ， 约 占其 总 排放 量 的 ５ ０ ， 再 生 烟气 的处 理 已经 成 为各炼 油企 业 必须 面 对 的问题 ， 严 重制 约 了炼油企 业 节能减 排 和清 洁生 产 工作 的推进 。 可 以预见 ， 随着 环保 标 准 的 日益 严 格 ， Ｆ Ｃ Ｃ再 生 烟 气 脱硝 技术 的生 产需 求必将 迅 速扩 大 。 目前 ， 国内外 已工 业 应 用 的 Ｆ Ｃ Ｃ再 生 烟气 脱 硝 技术 包 括 ： 低 Ｎｏ 烧 焦 技 术 、 氧化 吸 收 法 、 添 加 助 剂
上难 以承 受 。另 一 方 面 ， 研究和现场实际观察表明 ， Ｆ Ｃ Ｃ再 生 器 的 ＮＯｘ排 放 量 ， 与烧 焦 方 式 、 过剩氧量、
Ｃ ０浓度、 密相 床温 度 、 催 化 剂循 环 量 、 剂 油 比等 参 数
有关 ， 其中， 过剩 氧 量 影 响 最 大 ， 应优化控制 ； 部 分 燃
（ １ ． 中 国 石 油 石 油 化 工研 究 院 大庆 化 工 研 究 中心 ；２ ． 中 国 石 油 安 全 环保 技 术 研 究 院 ）
摘
要
综 述 了催 化 裂化 （ Ｆ Ｃ Ｃ ） 再 生烟 气脱硝技 术应 用进 展 ， 围绕低 ＮＯ 烧 焦技 术 、 氧化吸收法、 添 加 助
剂法和 选择 性催 化还 原 法 ， 介 绍 了国 内外 Ｆ Ｃ Ｃ再 生 烟 气脱硝 技 术 的 原理 、 工 艺路 线 、 技 术 特 点 及 最 新 应 用 进 展， 分析 对 比 了各 技 术优缺 点 ， 并提 出应 用建议 。
关 键词 催 化 裂化 ；再 生烟 气；烟 气脱硝 ；选择 性 催化还 原
油 气 田 环 境 保 护
・
５ ６・２ ０ １ ４年 ４月
ＥＮＶＩ ＲＯＮＭ ＥＮＴＡＬ ＰＲＯＴＥＣ ＴＩ ＯＮ ＯＦ ＯＩ Ｌ ８ Ｌ ＧＡＳ Ｆ Ｉ ＥＬＤ化 裂 化 再 生 烟 气脱 硝技 术 应 用 进 展 六
应 温度低 （ ＜８ Ｏ 。 Ｃ） ， 脱硝 效果 不受 烟气 中 ｓ Ｏ 和粉尘 的影 响 ， 可稳 定达 到 ８ Ｏ 以上 ， 而 且 可 以与 烟 气脱 硫 起 实施 。缺点在 于需 要臭 氧 发生 器 和 吸收 塔 ， 设 备 投 资和运 行成 本都 较 高 。更 主要 的是 ， 它 只是 一 种将
烧再 生方 式 比完全 燃烧 再生 方式 的 ＮＯ 排 放量 低 。
２ 氧 化 吸收 法
氧化 吸 收法是 向烟气 中注入 臭 氧 、 双 氧水 或次 氯
酸 钠等 氧化 剂 ， 将 不溶 于水 的 Ｎ０ 氧化 成 易溶 于水 的
Ｎ Ｏ ， 再 用碱 液 吸收 处 理 。Ｂ ｅ ｌ ｃ ｏ公 司 的 Ｌ ｏ Ｔ Ｏｘ工 艺是 这一 技术 的 典 型 代 表 ＿ ２ ］ 。该 方 法 的 优 点 在 于 反
文 童 编 号 ：１ ０ ０ ５ — ３ １ ５ ８ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ — ０ ０ ５ ６ — ０ ２
０ 引 言
催 化裂 化装 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 ３ ０ ～ ５ ０ 的含 氮化合 物进 入油 焦 ， 并 随 之沉 积 在催 化 剂表 面， 降低 了催 化 剂 活 性 ， 必须 进 行 再 生 处 理 。在 再 生
法和选 择 性 催 化 还 原 （ Ｓ Ｃ Ｒ） 法 。本 文 全 面综 述 了 国 内外 Ｆ Ｃ Ｃ再 生烟气 脱硝 技术 的原理 、 工艺 路 线 、 技 术 特点 及其 最新 应用 进展 。
而言 ， 采用 低 ＮＯｘ再 生器技 术 是 降低 ＮＯ 排 放最 简
便 的 方 法 。但 是 ， 对 于现有 炼厂 而言 ， 为 了 实 现 低 ＮＯｘ排放 ， 要对再 生 器 主体 重 新设 计 和更 换 ， 在 经 济
一
１ 低 Ｎ Ｏ 烧 焦 技 术
低 ＮＯ 烧 焦技 术包 括硬 件设 计 和 优化 操作 。硬 件设 计 主 要 对 再 生 器 构 造 进 行 优 化 设 计 ， 以 降 低 ＮＯｘ的产生 量 和排放 量 。如 Ｋｅ ｌ ｌ ｏ ｇ ｇ Ｂ ｒ ｏ ｗｎ＆ Ｒ ｏ ｏ ｔ
和 Ｅ ｘ ｘ ｏ ｎ Ｍｏ ｂ ｉ ｌ 公 司 的气 一 固两 相 逆 流再 生 器 ， 比普
污 染物从 气相 转移 到液 相 的方法 ， 吸收 液 仍需 进 一 步
通再 生器 减少 ６ ０ ～８ ０ 的 Ｎ０ 排 放 ， 设 计 的关 键 是床层 顶 部 的废 催化 剂分 布器 和底 部 的空气 分 布 器 ， 两者 能够使 废催 化 剂 、 空气 和燃 烧 气 均匀 分 布 ， 控 制 焦炭 起始 燃烧 速 率 ， 控制催化剂颗粒温升， 使 在 床 层 下部 生成 的 ＮＯ 在 床层 顶部 贫氧 的环境 中与废 催 化 剂上 的焦 炭充分 接 触 并 被 还 原ｎ ］ 。对 于新 建 的 炼 厂
器烧焦过程 中， 大部 分含氮化合物转 化为 Ｎ 。 ， 但 有
１ Ｏ ～３ ０ 转化 为 ＮＯ ， 随再 生 烟 气 排 出 ， 其 中主 要 成分 为 ＮＯ， 体积 百分数 约 为 ９ Ｏ ， 剩余 约 １ ０ 为 Ｎ Ｏ 。根据 原料 和操 作条 件 的不 同 ， 再生 烟气 中 ＮＯ 浓度也 存在 差异 ， 但 普遍 高 于 ＧＢ １ ６ ２ ９ ７ －１ ９ ９ ６ （ （ 大气 污染 物 综 合 排 放 标 准 》 要 求 。再 生 烟 气 是 炼 油 厂 ＮＯ ｘ排 放 的主要 来 源 ， 约 占其 总 排放 量 的 ５ ０ ， 再 生 烟气 的处 理 已经 成 为各炼 油企 业 必须 面 对 的问题 ， 严 重制 约 了炼油企 业 节能减 排 和清 洁生 产 工作 的推进 。 可 以预见 ， 随着 环保 标 准 的 日益 严 格 ， Ｆ Ｃ Ｃ再 生 烟 气 脱硝 技术 的生 产需 求必将 迅 速扩 大 。 目前 ， 国内外 已工 业 应 用 的 Ｆ Ｃ Ｃ再 生 烟气 脱 硝 技术 包 括 ： 低 Ｎｏ 烧 焦 技 术 、 氧化 吸 收 法 、 添 加 助 剂
上难 以承 受 。另 一 方 面 ， 研究和现场实际观察表明 ， Ｆ Ｃ Ｃ再 生 器 的 ＮＯｘ排 放 量 ， 与烧 焦 方 式 、 过剩氧量、
Ｃ ０浓度、 密相 床温 度 、 催 化 剂循 环 量 、 剂 油 比等 参 数
有关 ， 其中， 过剩 氧 量 影 响 最 大 ， 应优化控制 ； 部 分 燃
