FCC再生烟气氮氧化物产生原因与控制措施

介绍了青岛石油化工有限责任公司1.4 Mt·a^(-1)两段再生工艺重油催化裂化装置,分析了造成再生混合烟气中氮氧化物含量上升的原因,通过对再生系统优化操作、加注脱硝剂,使混合烟气中氮氧化物质量浓度由380 mg·m^(-3)降至150 mg·m^(-3),减轻了下游脱硝装置运行的苛刻度,实现了烟气的达标排放。

基于在线监测数据的催化再生烟气污染综合评价

为综合评估催化裂化装置废气排放对环境大气的污染状况,以28套典型催化裂化装置的催化剂再生烟气为研究对象,统计分析2022年1—12月上述装置排放的3种大气污染物(SO^(2)、NO_(x)和颗粒物)的质量浓度和废气流量的连续小时级在线监测数据。SO2、NO_(x)和颗粒物排放质量浓度均值分别为5.95 mg/m^(3)、39.32 mg/m^(3)和6.30 mg/m^(3),污染物达标排放率达到99.99%,仅通过达标排放率难以判别装置间的污染排放水平。因此,本文通过层次分析(Analytic Hierarchy Process,AHP)主观赋权法与指标相关性权重(Criteria Importance Through Intercriteria Correlation,CRITIC)客观赋权法相结合的方式构建了催化再生烟气污染评价指数(Exhaust Pollution Evaluation Index,Iepe),并结合聚类分析结果和废气污染评价指数计算数据,确定了适用于评估催化再生烟气污染排放等级的Iepe。通过对废气污染评价指数的综合分析发现,催化再生烟气处于超低污染水平的催化裂化装置有3套,处于低强度污染水平的催化裂化装置有20套,处于中等强度污染水平的催化裂化装置有5套。氮氧化物和颗粒物质量浓度对催化再生烟气污染评价指数的贡献较大,建议炼化企业将催化再生烟气的氮氧化物和颗粒物质量浓度作为废气污染管控的重点,以进一步提升催化裂化装置的绿色低碳水平。

催化裂化再生烟气氮氧化物排放的节能减排分析与应对措施

面对全球气候变化和环境保护的双重压力,降低工业生产过程氮氧化物(NO_(x))排放成为节能减排的重要环节。通过对贵州省某炼油企业催化裂化再生烟气NO_(x)大量数据的对比研究,发现再生烟气中NO_(x)浓度升高主要因素为烧焦罐导流锥损坏及掺渣率上升。基于节能减排视角,维持一氧化碳含量(CO)、优化原料使用、引入脱硝助剂以及应用脱硝技术等减少NO_(x)排放应对措施。结果表明,再生烟气中NO_(x)量下将20%左右,达到环保排放标准,且应对措施能实现NO_(x)排放的有效控制,节能减排效果理想。

甲醇制烯烃装置催化剂烧焦再生烟气的治理

近年来甲醇制烯烃(MTO)技术在我国得到快速发展和应用,但国内甲醇制烯烃装置催化剂烧焦再生烟气处理几乎没有可借鉴的现成经验。对照江苏省最新发布的《大气污染物综合排放标准》(DB 32/4041—2021),某甲醇制烯烃装置存在污染物超标排放问题,经充分调研、研究并结合实际生产情况,该甲醇制烯烃装置确定采用“催化氧化(CO)+选择性催化还原(SCR)脱硝”工艺对再生烟气进行治理,通过增设整体撬装结构的催化氧化(CO)处理系统与增建SCR脱硝系统,并加强工艺操作控制,最终解决了再生烟气污染物超标排放问题,满足了DB 32/4041—2021要求。

连续重整装置再生烟气处理技术的工业应用

催化剂再生单元是连续重整装置的关键组成部分,催化剂的再生过程是连续重整技术中至关重要的一个环节,在处理待生催化剂过程中,再生烟气需通过平衡调节至烧焦区温度后向大气排放,存在氯化氢和非甲烷总烃超标排放的潜在危险。文章介绍了某石化公司3套连续重整装置再生单元的工艺技术,对再生烟气脱除氯化物工艺技术进行分析比对,最终选用固体高温脱氯工艺。经过高温脱氯和催化氧化装置处理后,再生烟气中氯化氢和非甲烷总烃排放质量浓度分别小于10 mg/m^(3)和30 mg/m^(3),符合《石油炼制工业污染物排放标准》中对连续重整再生烟气的排放限值的要求。

共沉淀法FCC再生烟气脱硝催化剂的制备

针对FCC装置再生烟气脱硝,采用共沉淀法将过渡金属掺杂于TiO_(2)载体上制备V_(2)O_(5)-WO_(3)/TiO_(2)脱销催化剂,考察过渡金属对V_(2)O_(5)-WO_(3)/TiO_(2)催化剂脱硝性能的影响。结果表明,载体掺杂Ce制备的催化剂催化活性最好,NO最高转化率达99%。

催化裂化装置再生烟气醇胺法回收CO_(2)技术模拟研究

炼油企业催化裂化装置的CO_(2)排放量在总排放量中占比很高,相应的烟气CO_(2)回收治理技术却鲜有报道。醇胺法酸性气体脱除工艺(醇胺法)广泛应用于天然气净化等领域,是一种脱碳效率高、再生能耗低的成熟脱碳技术,可考虑应用于再生烟气脱碳过程中。利用Aspen HYSYS软件模拟醇胺法再生烟气CO_(2)吸收和解吸过程发现:混合胺液的组成和浓度会影响再生烟气CO_(2)的脱除效果,适当提高吸收压力及温度有利于吸收过程的进行;富胺液解吸过程的能耗主要取决于解吸率及操作压力,在解吸温度不高于胺液降解温度的条件下,应适当提高解吸压力。

FCC再生烟气胺液吸收法CO_(2)捕集技术研究

介绍了流化催化裂化(FCC)再生烟气特点以及超重力技术对胺液吸收法CO_(2)脱除率的影响。与其他有机胺液吸收剂相比,N-甲基二乙醇胺(MDEA)实际应用较多,选择MDEA法所得到的CO_(2)脱除率等相关数据更具有代表性。对MDEA法的模拟计算结果显示:MDEA法CO_(2)脱除率约为70.45%;引进超重力技术后,在不同的CO_(2)初始浓度下CO_(2)脱除率均可达到90%;随着离心加速度的提高,CO_(2)脱除率在达到峰值后基本保持不变。对FCC再生烟气胺液吸收法碳捕集技术发展方向进行了展望。

催化裂化装置再生烟气粉尘对烟机运行的影响分析

对催化裂化(FCC)装置再生烟气在三级旋风分离器(三旋)入口及出口的粉尘浓度进行了分析,结合FCC装置新鲜剂、再生器平衡剂、三旋细粉的粒径分布,对比分析了3套FCC装置再生器一级、二级、三级旋风分离器分离效率对烟气粉尘浓度的影响。结果表明:当烟气轮机入口(即三旋出口)烟气中粉尘浓度超过设计要求时,特别是粉尘中粒径大于10μm的颗粒体积占比超过5%时,大颗粒粉尘浓度越高对烟气轮机运行的影响越大,容易出现烟气轮机振动值升高等问题。因此,建议控制再生烟气在全流程的粉尘浓度:在三旋入口的质量浓度不大于600 mg/m^(3);在三旋出口的质量浓度不大于150 mg/m^(3),其中粒径大于10μm的颗粒体积占比不大于5%。

连续重整再生烟气脱氯技术工业应用

阐述了某石化企业重整(II)装置UOP采用的第三代催化剂再生工艺采用最新的Chlorsorb氯吸收技术,表明了其再生烟气中的氯化氢和非甲烷总烃已无法满足当前环保要求,对比低温脱氯和高温脱氯两种再生烟气脱氯方案的优缺点,并展示了低温脱氯方案在某石化企业重整(II)装置的应用效果。

MTO再生烟气除尘工艺对比及应用

文章介绍了甲醇制烯烃(MTO)再生烟气除尘工艺路线,阐述了目前国内湿法除尘和干法除尘两种类型工艺路线、技术原理及其在MTO装置上的应用情况,并对两种工艺路线进行了全面比较分析。

连续重整装置再生烟气脱氯系统管线腐蚀分析

某公司连续重整装置再生烟气脱氯系统脱氯罐前DN50以下小接管线、法兰、弯头等部位多次出现裂纹泄漏情况,给装置安全生产造成重大安全隐患。本文从接管的现场运行情况、管线布置情况、检验检测、腐蚀原理、腐蚀过程入手分析解决小接管开裂泄漏的问题,并提出一种防止烟气、粉尘聚集产生涡流的方法,为装置安全平稳生产奠定坚实基础。

催化裂化装置再生烟气净化方案研究

根据某炼化企业50万t/a催化裂化装置原污染物排放浓度要求,经过对脱硫除尘、脱硝技术和工艺水处理技术的分析和对比,选择了宁波院专利的脱硫除尘及工艺水处理技术和SCR脱硝技术,此技术组合投资费用低、脱除效率高、技术成熟度高,在项目建设完成后的运行过程中,烟气排放的各污染物指标远低于设计要求排放指标。

不锈钢再生烟气管失效原因分析

采用显微组织分析、冲击断口形貌分析、能谱分析和硬度测试等方法,对某厂生产的1Cr18Ni9不锈钢再生烟气管道泄漏失效原因做了分析。结果表明,这种烟气管失效原因是焊缝中存在裂纹,既可能有焊接时出现的热裂纹,也有因高温条件下腐蚀、氧化,管子内壁焊缝发生的开裂;电镜照片和能谱分析焊缝及热影响区晶内和晶界均有大量析出物,晶界析出物呈链状分布,引起晶间腐蚀,出现沿晶裂纹。最后提出防止产生焊接热裂纹的措施。

降低FCC再生烟气NO_x排放助剂的实验室评价

通过采用ACE装置与烟气NOx分析仪器联用的实验室评价方法，可在更接近实际催化裂化反应-再生过程的条件下，评价助剂对再生烟气中NOx的催化转化性能，同时还可考察助剂的加入对催化裂化产品分布的影响。采用该方法对几种降NOx助剂的性能进行了评价，结果表明，在催化剂体系中含有Pt基CO助燃剂的情况下，加入4％的RDNO；助剂后，烟气NOx降低幅度约30％～40％，且催化裂化产品分布基本不受影响。

降低FCC再生烟气NO_x排放助剂的开发

开发了用于降低FCC再生烟气NOx排放的RDNOx系列助剂（Ⅰ型和Ⅱ型助剂）。Ⅰ型助剂为非贵金属助剂,主要是通过催化CO对NOx的还原反应以降低NOx排放;Ⅱ型助剂为贵金属助剂,替代传统Pt助燃剂,在等效助燃CO的同时减少NOx的生成。两类助剂可以单独使用,也可以同时使用。助剂性能评价结果表明,在催化剂藏量中加入0.5%~0.9%的Ⅱ型助剂与2%~4%的Ⅰ型助剂,可以在基本不影响FCC产品分布的情况下,使再生烟气NOx排放量降低50%~64%。

FCC再生烟气中NO_x生成的热力学

为了解平衡状态时FCC再生烟气中NOx 的浓度 ,以及影响NOx 平衡浓度的因素 ,采用原子系数矩阵法求出再生器复杂体系的独立反应 ,并对其进行了热力学计算。同时考察了再生器操作温度、压力等条件对再生烟气中NOx 平衡浓度的影响。计算结果表明 ,在再生器操作条件下 ,再生器系统尚未达到平衡态 ,影响NOx平衡浓度的主要因素有再生器操作温度、压力、再生器系统中O2 的初始浓度和CO的初始浓度。计算结果为研制脱NOx 助剂提供了一定的理论指导。

降低FCC再生烟气NO_x排放助剂的工业应用

为了降低催化裂化(FCC)装置再生烟气的NO_x排放、避免再生器稀相超温及出现"尾燃"问题,中国石化石油化工科学研究院与中国石化北海炼化有限责任公司、中国石化催化剂有限公司合作,在MIP-CGP装置上开展了降低FCC再生烟气NO_x排放助剂RDNO_x的工业应用试验。结果表明:RDNO_x助剂有利于控制再生器稀相温度,减少"尾燃",稀相超温幅度和频次明显低于应用试验以前;应用RDNO_x助剂后,在线仪表监测到再生烟气中NO_x浓度基本在30~60mg/m^3之间波动,低于100mg/m^3的最新环保标准限值,相比早期使用Pt助燃剂时的295mg/m^3,NO_x浓度降低70%以上;RDNO_x助剂的应用未对裂化产物分布、主要产品的组成和性质产生不利影响。

降低催化裂化再生烟气中污染物助剂的研究进展

详细介绍了降低催化裂化再生烟气中SOx,NOx和CO助剂的作用机理及其最新技术进展。结果表明:CO助燃剂的助燃效果不仅取决于在载体上Pt的负载量,而且还取决于Pt的分散度、载体的类型以及耐磨性和密度等特性;迄今有关SOx转移剂及其应用技术的专利超过100件,取得了很好的应用成效;洛阳石油化工工程公司的降低催化裂化再生烟气中污染物三效助剂LAT-1和北京三聚环保新材料股份公司的硫转移、脱氮、助燃三功能助剂FP-DSN在降低烟气中SOx和CO的同时,也实现了NOx含量的降低。

S Zorb再生烟气处理技术开发

根据S Zorb汽油吸附脱硫装置再生烟气的组成特点,提出了将S Zorb再生烟气与Claus尾气混合引入尾气处理单元加氢反应器的技术路线,开发成功了适用于S Zorb再生烟气加氢处理的LSH-03低温高活性Claus尾气加氢催化剂。LSH-03催化剂在中国石化燕山分公司12 kt/a和沧州分公司20 kt/a硫磺回收装置上进行了工业应用,硫磺装置未进行任何改动,S Zorb再生烟气与Claus尾气混合后直接引入尾气加氢反应器。运行结果表明,硫磺装置操作稳定,能耗低,净化尾气中SO2排放量远低于国家环保标准960 mg/m3。采用此工艺技术处理S Zorb再生烟气,不需要增加投资,并且能降低硫磺装置能耗,回收硫资源,保护环境,是目前S Zorb再生烟气较理想的处理方式。