[发明专利]一种添加剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，具体而言，涉及一种添加剂及其制备方法与应用。

背景技术

近年来，随着世界环境问题的日益突出，人们越来越关注于工业排放的有害含氮、硫和碳的氧化物引起的大气污染问题，政府机构已在一些方面对可允许排放的一种或多种污染物做出了限制，并且越来越严格。FCC过程中NOx的排放分别占空气中总排放的10％。

FCC不完全再生体积下烟道气中CO相对含量相对高，约1-10％(体积)。在不完全燃烧操作下，在烟气中没有发现NOx，但是在烟气中存在一定量的NH₃和HCN。在不完全再生下所形成的烟气通常含有约0.1-0.4％O₂、15％CO₂、4％CO、12％H₂O、200ppm SO₂、500ppm NH₃和100ppmHCN。如果允许氨和HCN进入到CO锅炉中，大量的氨和HCN将被转化成NOx。

在相关技术中，炼油工业仍在不断改善FCC工艺，使部分或不完全燃烧的FCCU再生器所排放的气相还原态含氮物质和NOx含量最小化，但这需要复杂的附加设备和更高的金钱和时间成本。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种添加剂，所述的添加剂能够有效减少在部分或不完全燃烧模式下运行的FCC装置再生器中所排出的烟气中的气相还原态含氮物质如NH₃和HCN的含量，并且便于实际使用，能够降低对再生器烟气的后处理工艺中的额外处理设备及其步骤的需求和花费。

本发明的第二目的在于提供一种所述的添加剂的制备方法，该方法工艺简单，适于大规模生产。

本发明的第三目的在于提供一种所述的添加剂的应用，所述的添加剂可用作FCC过程中的裂化催化剂和/或催化助剂，用于减少部分或不完全燃烧的FCCU再生器的废气中的气相还原态含氮物质，例如NH₃和HCN，其中该气相还原态含氮物质被还原为分子氮，从而防止其转变成NOx，同时降低对再生器烟气的后处理工艺中的额外处理设备及其步骤的需求和花费。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种添加剂，所述添加剂中包含以下组分：

(i)酸性金属氧化物；

(ii)占所述添加剂质量0.5％以上的类水滑石氧化物中的一种或多种；

(iii)占所述添加剂质量0.1％以上的储氧组分；

(iv)占所述添加剂质量0.1ppm以上的金属氮化物中的一种或多种。

本发明添加剂包含特定成分和用量的组分，能够有效减少在部分或不完全燃烧模式下运行的FCC装置再生器中所排出的烟气中的气相还原态含氮物质如NH₃和HCN的含量，并且便于实际使用，能够降低对再生器烟气的后处理工艺中的额外处理设备及其步骤的需求和花费。

可选地，所述添加剂的平均粒径尺寸为45μm以上，优选为50-200μm，进一步优选为55-120μm。

可选地，所述添加剂的表面积为15m²/g以上，优选为50m²/g以上。

可选地，所述添加剂的磨损指数为50以下，优选为15以下。

可选地，所述酸性金属氧化物中沸石的含量为所述酸性金属氧化物组分总质量的5％以下。

可选地，所述酸性金属氧化物包括结晶酸性金属氧化物和无定形酸性金属氧化物中的一种或多种，优选包括无定形氧化铝和无定形氧化硅。

优选地，所述无定形氧化铝和无定形氧化硅的摩尔比为1-50:1，优选为2-20:1。

可选地，所述酸性金属氧化物中含有氧化铝，优选含有占所述酸性金属氧化物总质量的1％以上的氧化铝，进一步优选含有占所述酸性金属氧化物总质量的50％以上的氧化铝。

可选地，所述酸性金属氧化物的BET表面积为5m²/g以上，优选为70-250m²/g。

可选地，所述类水滑石氧化物占所述添加剂总质量的0.5％-40％。

可选地，所述类水滑石氧化物包括二元、三元和四元类水滑石氧化物中的一种或多种，优选包括镁铝二元水滑石复合氧化物、锌镁铝三元水滑石复合氧化物和铜镁铝三元水滑石复合氧化物中的一种或多种。

可选地，所述储氧组分占所述添加剂总质量的5％-30％。