一種低溫scr脫硝催化劑的再生方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低溫SCR脫硝催化劑的再生方法，該方法利用煙氣輪機(jī)和余熱鍋爐之間的高溫?zé)煔?，以清除催化劑表面沉積的硫酸氫銨，從而使失活的低溫SCR脫硝催化劑的活性恢復(fù)至初始活性的80％以上。使用本發(fā)明方法無需對現(xiàn)有的余熱鍋爐進(jìn)行改造，即可將低溫SCR脫硝技術(shù)應(yīng)用于高含硫催化裂化煙氣的脫硝處理過程。
【專利說明】
一種低溫SCR脫硝催化劑的再生方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于煙氣凈化領(lǐng)域，具體涉及一種低溫SCR(選擇性催化還原)脫硝催化劑的再生方法。
【背景技術(shù)】
[0002]NOx是大氣污染物之一，其主要來自與燃燒過程有關(guān)的工業(yè)過程以及機(jī)動(dòng)車輛、輪船等排放的尾氣。對于煉油廠，催化裂化煙氣中的NOx幾乎全部來自催化劑的再生燃燒過程。近年來，隨著原油品質(zhì)的下降，煉油廠NOx的污染問題日益嚴(yán)重，且隨著環(huán)保法規(guī)的逐漸嚴(yán)格，對NOx的排放要求隨之提高，因此，必須控制催化裂化煙氣中NOx的排放。
[0003]在煙氣脫硝技術(shù)中，選擇性催化還原(SCR)脫硝技術(shù)與其他脫硝技術(shù)相比，具有脫硝效率高，技術(shù)相對成熟等優(yōu)點(diǎn)，但目前應(yīng)用最廣泛的為高溫SCR脫硝技術(shù)，其反應(yīng)溫度一般介于350?400°C之間，而催化裂化煙氣進(jìn)余熱鍋爐的溫度約500?600°C，出口小于230°C，脫硝裝置與余熱鍋爐系統(tǒng)不匹配，需要對余熱鍋爐進(jìn)行改造，從余熱鍋爐內(nèi)部抽出煙氣進(jìn)行脫硝，脫硝后的氣體再返回余熱鍋爐，流程復(fù)雜，工藝路線難于實(shí)現(xiàn)。
[0004]為簡化工藝流程，避免對余熱鍋爐進(jìn)行改造，研究和開發(fā)低溫(< 200°C ) SCR脫硝技術(shù)具有重要意義。低溫SCR脫硝技術(shù)便于與現(xiàn)有的鍋爐系統(tǒng)相匹配，且能明顯節(jié)約能耗和操作費(fèi)用，但是，當(dāng)溫度低于200°C時(shí)，硫酸氫銨(露點(diǎn)為220°C)易在催化劑表面沉積，堵塞催化劑孔道，造成催化劑失活。
[0005]專利CN103736527A公開了一種蜂窩狀SCR脫硝催化劑再生復(fù)活清洗劑制造方法及工藝裝置。工藝裝置中減活的窩狀SCR脫硝催化劑依次經(jīng)過加壓水噴淋，超聲清洗，二次加壓水噴淋，酸洗，鼓風(fēng)干燥，活性成分補(bǔ)充，二次鼓風(fēng)干燥，分布煅燒等步驟進(jìn)行再生。
[0006]專利CN103055962A發(fā)明了一種SCR脫硝催化劑再生方法及其設(shè)備，該方法包括先使用氣體清掃工藝、然后使用液體清洗工藝、最后使用干燥工藝，或者包括先使用液體清洗工藝、然后使用氣體清掃工藝、最后使用干燥工藝，去除失活SCR脫硝催化劑上的污染物；設(shè)備包括氣體清掃設(shè)備、液體清洗設(shè)備和干燥設(shè)備。
[0007]專利CN102974405A公開了一種SCR脫硝催化劑再生液及其制備和再生方法。再生液包括清洗成分和活性恢復(fù)成分，其中清洗成分包括異構(gòu)C13脂肪醇聚氧乙烯醚乳化劑和HF、活性恢復(fù)成分包括草酸釩和偏鎢酸銨；本發(fā)明通過分別制備清洗成分和活性恢復(fù)成分并將催化劑分別清洗后活化再生。
[0008]專利CN103203239A公開了一種煙氣脫硝催化劑再生工藝和系統(tǒng)裝置，其工藝步驟包括在循環(huán)狀態(tài)下進(jìn)行脫硝催化劑的清洗，在循環(huán)狀態(tài)下進(jìn)行脫硝催化劑的活化和干燥。該發(fā)明將催化劑再生的浸泡、清洗、活化、修復(fù)、干燥等工藝集中在一個(gè)或兩個(gè)容器中完成，因而大幅度減少再生系統(tǒng)體積。
[0009]專利CN103386313A發(fā)明了一種釩鈦基脫硝催化劑的雙處理清洗再生方法，為了解決現(xiàn)有的釩鈦基脫硝催化劑再生效果不是很好的技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案是將空氣-臭氧混合氣體充入催化劑再生反應(yīng)器中，進(jìn)行氧化處理，得再生釩鈦基脫硝催化劑；然后投入催化劑活性液中，浸漬4?6h后取出，經(jīng)50?60°C的干燥空氣干燥I?3h，然后再重復(fù)一次；然后在160?200°C的條件下焙燒I?3h，在300?400°C的條件下焙燒I?3h，即得清洗再生的釩鈦基脫硝催化劑。
[0010]對于高濃度二氧化硫的催化裂化煙氣，低溫SCR脫硝催化劑的使用壽命較短，若采用上述再生方法和步驟，催化劑的再生過程將會(huì)變得非常繁瑣。因此，需要緊密結(jié)合實(shí)際工程應(yīng)用的要求，開發(fā)一種操作簡便和靈活的再生方法，以使低溫SCR脫硝技術(shù)順利地應(yīng)用于催化裂化煙氣的治理過程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的在于提供一種操作簡便和靈活、緊密結(jié)合實(shí)際工程應(yīng)用要求的低溫SCR脫硝催化劑的再生方法，以使低溫SCR脫硝技術(shù)順利地應(yīng)用于催化裂化煙氣的治理過程。
[0012]本發(fā)明提供一種低溫SCR脫硝催化劑的再生方法，其特征在于:將煙氣輪機(jī)和余熱鍋爐之間的部分高溫?zé)煔庾鳛樵偕鷼怏w，引入低溫SCR脫硝反應(yīng)器內(nèi)，以再生失活的低溫SCR脫硝催化劑，其中再生氣體占總煙氣體積分?jǐn)?shù)的0.1%?20%，較好為1%?15%，最好為3%?10%，再生氣體的溫度為450?650°C，優(yōu)選為500?600°C，催化劑所需的再生時(shí)間為0.1?24h，優(yōu)選為0.2?1h0
[0013]本發(fā)明所述一種低溫SCR脫硝催化劑的再生方法，可并列布置2個(gè)或2個(gè)以上的脫硝反應(yīng)器，即當(dāng)一個(gè)脫硝反應(yīng)器進(jìn)行催化劑再生時(shí)，其他反應(yīng)器保持正常的脫硝過程。
[0014]本發(fā)明方法適用于煉廠催化裂化煙氣的脫硝處理過程，亦適用于火電廠等其他工業(yè)尾氣的脫硝處理過程。
[0015]本發(fā)明方法是將煙氣輪機(jī)和余熱鍋爐之間的部分高溫?zé)煔庾鳛樵偕鷼怏w，引入低溫SCR脫硝反應(yīng)器內(nèi)，利用高溫?zé)煔獾臏囟仁钩练e在低溫SCR脫硝催化劑表面的硫酸氫銨分解，以再生失活的低溫SCR脫硝催化劑，使用本發(fā)明可以有效清除催化劑表面沉積的NH4HSO4,從而使失活的低溫SCR脫硝催化劑的活性恢復(fù)至初始活性的80%以上，且再生過程無清洗廢液產(chǎn)生。
[0016]下面用附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但并不限制本發(fā)明的范圍。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明一種低溫SCR脫硝催化劑的再生方法的示意圖。
[0018]圖1中所示脫硝反應(yīng)器為2個(gè)，即第I低溫SCR反應(yīng)器6和第II低溫SCR反應(yīng)器
7。如圖1所示，高溫催化裂化煙氣I經(jīng)煙氣輪機(jī)2后，部分煙氣作為低溫SCR脫硝催化劑的再生煙氣4，而剩下部分則進(jìn)入余熱鍋爐3繼續(xù)回收熱量，出余熱鍋爐3的低溫?zé)煔?進(jìn)入第I低溫SCR反應(yīng)器6 ;當(dāng)?shù)贗低溫SCR反應(yīng)器6內(nèi)的脫硝催化劑失活后，將低溫?zé)煔?切換至第II低溫SCR反應(yīng)器7，同時(shí)打開第I低溫SCR反應(yīng)器6的再生煙氣4入口，使失活的催化劑在第I低溫SCR反應(yīng)器6內(nèi)直接再生；脫硝后的煙氣或再生煙氣出反應(yīng)器后，進(jìn)入脫硫系統(tǒng)8繼續(xù)處理。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0020]實(shí)施例1
[0021]將2個(gè)相同的低溫SCR脫硝反應(yīng)器并列放置于余熱鍋爐之后，其中一個(gè)進(jìn)行低溫SCR脫硝催化劑的再生過程，一個(gè)進(jìn)行正常的脫硝處理過程。當(dāng)?shù)蜏豐CR催化劑失活后，將占總煙氣體積比為5%、溫度為550°C的再生氣體引入該脫硝反應(yīng)器內(nèi)，使失活的催化劑恢復(fù)活性。經(jīng)2小時(shí)再生后，該脫硝催化劑的活性恢復(fù)至初始水平的80%以上。
[0022]實(shí)施例2
[0023]將2個(gè)相同的低溫SCR脫硝反應(yīng)器并列放置于余熱鍋爐之后，其中一個(gè)進(jìn)行低溫SCR脫硝催化劑的再生過程，一個(gè)進(jìn)行正常的脫硝處理過程。當(dāng)?shù)蜏豐CR催化劑失活后，將占總煙氣體積比為10%、溫度為600°C的再生氣體引入該脫硝反應(yīng)器內(nèi)，使失活的催化劑恢復(fù)活性。經(jīng)5小時(shí)再生后，該脫硝催化劑的活性恢復(fù)至初始水平的90%以上。
[0024]實(shí)施例3
[0025]將2個(gè)相同的低溫SCR脫硝反應(yīng)器并列放置于余熱鍋爐之后，其中一個(gè)進(jìn)行低溫SCR脫硝催化劑的再生過程，一個(gè)進(jìn)行正常的脫硝處理過程。當(dāng)?shù)蜏豐CR催化劑失活后，將占總煙氣體積比為15%、溫度為500°C的再生氣體引入該脫硝反應(yīng)器內(nèi)，使失活的催化劑恢復(fù)活性。經(jīng)2小時(shí)再生后，該脫硝催化劑的活性恢復(fù)至初始水平的85%以上。
[0026]實(shí)施例4
[0027]將2個(gè)相同的低溫SCR脫硝反應(yīng)器并列放置于余熱鍋爐之后，其中一個(gè)進(jìn)行低溫SCR脫硝催化劑的再生過程，一個(gè)進(jìn)行正常的脫硝處理過程。當(dāng)?shù)蜏豐CR催化劑失活后，將占總煙氣體積比為15%、溫度為600°C的再生氣體引入該脫硝反應(yīng)器內(nèi)，使失活的催化劑恢復(fù)活性。經(jīng)5小時(shí)再生后，該脫硝催化劑的活性恢復(fù)至初始水平的93%以上。
[0028]實(shí)施例5
[0029]將2個(gè)相同的低溫SCR脫硝反應(yīng)器并列放置于余熱鍋爐之后，其中一個(gè)進(jìn)行低溫SCR脫硝催化劑的再生過程，一個(gè)進(jìn)行正常的脫硝處理過程。當(dāng)?shù)蜏豐CR催化劑失活后，將占總煙氣體積比為10%、溫度為550°C的再生氣體引入該脫硝反應(yīng)器內(nèi)，使失活的催化劑恢復(fù)活性。經(jīng)4小時(shí)再生后，該脫硝催化劑的活性恢復(fù)至初始水平的88%以上。
[0030]實(shí)施例6
[0031]將2個(gè)相同的低溫SCR脫硝反應(yīng)器并列放置于余熱鍋爐之后，其中一個(gè)進(jìn)行低溫SCR脫硝催化劑的再生過程，一個(gè)進(jìn)行正常的脫硝處理過程。當(dāng)?shù)蜏豐CR催化劑失活后，將占總煙氣體積比為5%、溫度為600°C的再生氣體引入該脫硝反應(yīng)器內(nèi)，使失活的催化劑恢復(fù)活性。經(jīng)8小時(shí)再生后，該脫硝催化劑的活性恢復(fù)至初始水平的85%以上。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低溫SCR脫硝催化劑的再生方法，其特征在于:將煙氣輪機(jī)和余熱鍋爐之間的部分高溫?zé)煔庾鳛樵偕鷼怏w，引入低溫SCR脫硝反應(yīng)器內(nèi)，以再生失活的低溫SCR脫硝催化劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫SCR脫硝催化劑的再生方法，其特征在于:所述再生氣體占總煙氣體積分?jǐn)?shù)的0.1 %?20%。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種低溫SCR脫硝催化劑的再生方法，其特征在于:所述再生氣體的溫度為450?650 °C。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種低溫SCR脫硝催化劑的再生方法，其特征在于:所述催化劑的再生時(shí)間為0.1?24h。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低溫SCR脫硝催化劑的再生方法，其特征在于:所述再生氣體占總煙氣體積分?jǐn)?shù)的1%?15%。6.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的一種低溫SCR脫硝催化劑的再生方法，其特征在于:所述再生氣體占總煙氣體積分?jǐn)?shù)的3 %?10 %。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種低溫SCR脫硝催化劑的再生方法，其特征在于:所述再生氣體的溫度為500?600 °C。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種低溫SCR脫硝催化劑的再生方法，其特征在于:所述催化劑的再生時(shí)間為0.2?1h。
【文檔編號(hào)】B01D53/56GK105983340SQ201510108535
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年3月5日
【發(fā)明人】裴旭東, 陳衛(wèi)紅, 葉春波, 郭榮群, 李朝恒, 涂先紅, 王秀珍, 張凡, 郭玉濤
【申請人】中石化洛陽工程有限公司, 中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司