[发明专利]DeNOx添加剂降低FCC再生过程NOx的方法

说明书

一、     技术领域：

本发明涉及的是固体废弃物资源化利用和气体污染控制领域，具体涉及的是DeNO_x添加剂降低FCC再生过程NO_x的方法。

二、背景技术：

随着我国经济的快速发展，能源消耗不断扩大，尤其是煤炭的消耗量持续增加，致使粉煤灰的排放量急剧增加。据统计，2011年我国粉煤灰排放量约为3.2亿吨，综合利用率不到50%，剩余部分就地堆积，占用大量土地，并导致严重的环境污染，给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大的负面影响。随着国家发展循环经济，建设资源节约型、环境友好型社会的提出，粉煤灰的资源化、高值化利用，尤其是利用粉煤灰中的化学成分（Al₂O₃），不仅是粉煤灰未来发展的一个方向，而且也是我国发展循环经济建设中一项重要内容。

随着我国经济发展，能源消耗带来的环境污染也越来越严重，大气烟尘、酸雨、温室效应和臭氧层的破坏已成为危害人民生存的四大杀手。近年来，氮氧化物(NO_x）的排放总量持续升高，由于其在空气中易形成硝酸型酸雨和光化学烟雾，破坏臭氧层，严重影响生态环境和危害人体健康，NO_x治理已经成为人们关注的焦点之一。流化催化裂化作为石油炼制工厂二次加工的重要手段，其再生过程中NO_x排放量占炼油厂NO_x排放总量的50%以上，虽然其NO_x排放量比发电等行业少，但因其排放区域相对集中，对所在局部环境污染非常严重；另外FCC再生烟气中较高浓度NO_x极易和水化合形成硝酸水溶液，腐蚀各种金属设备，影响装置的长期稳定运转。因此，降低炼油厂NO_x的排放势在必行。

NO_x按其形成原因可分为热力型NO_x（Thermal-NO_x）、燃料型NO_x（Fuel-NO_x）和快速型NO_x（Prompt-NO_x）三种。当反应温度达到1500℃才容易生成热力型NO_x，而FCC再生器反应温度一般在650-700℃之间，因此，此过程中热力型NO_x的生成量非常少，据有关科研机构检测发现FCC再生过程中热力型NO_x和快速型NO_x之和不足10×10^-6。因此，FCC再生过程中NO_x主要来源于燃料型NO_x。

FCC再生器中的NO_x是在原油裂解时，催化剂表面积碳，一部分含氮化合物进入焦碳中，在烧焦过程中，催化剂上的氮首先大部分生成HCN，少量生成NH₃，然后进一步反应生成N₂和NO_x，生成的NO_x被焦炭和CO还原为N₂。

因此，FCC再生过程中生成的NO_x主要来源于原料油中的含氮化合物，NO_x排放浓度一般为100-500×10^-6（体积分数），其中约含90%NO，同时含有不足10%的NO₂，而N₂O的生成量非常少。随着炼油厂加工原料重质化和劣质化的不断加剧，FCC再生烟气中NO_x浓度甚至已经达到1000-1500×10^-6。因此，降低NO_x排放是企业持续发展的一个重要指标。

在目前各种脱硝技术中，选择性催化还原脱硝(SCR)是应用最多、效率最高而且是最成熟的技术之一，该技术在 20世纪70年代末80年代初首先由日本发展起来，之后迅速在日本、欧洲、美国等国家和地区的火电站得到应用。为了脱硝建立烟气处理装置，投资费用过高，在我国很难推广应用。采用DeNO_x添加剂应用于FCC再生过程可有效降低NO_x排放，但目前DeNO_x添加剂一般采用贵金属，成本较高，开发低廉、高效DeNO_x添加剂是该方法应用的关键。

三、发明内容：

本发明的目的是提供一种降低FCC再生过程中NO_x排放的方法，它用于解决现有的烟气脱硝方法成本高、脱硝适应性差的问题。