[发明专利]一种脱硝用催化剂、制备方法及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及脱硝技术，具体地说，本发明涉及一种脱硝用催化剂、制备方 法及其用途，属于环保技术领域。

背景技术

催化裂化(FCC)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 30％～50％的含氮化合物进入油焦，并随之沉积在催化剂表面。催化剂因表面附 着油焦而活性降低，必须进行再生处理。在再生器烧焦过程中，大部分含氮化 合物转化为N₂，但也有10％～30％转化为NO_x，随再生烟气排出，主要成分为 NO，体积百分数约为90％，剩余10％左右为NO₂。根据原料和操作条件的不 同，再生烟气中NO_x浓度也存在差异，但普遍高于国家标准，且均未配备烟气 脱硝设施。另一方面，由于原油加工业的迅速发展和原油劣质化的不利影响， 炼油企业的NO_x排放量越来越大。通常，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50％。截止目前，中国石油共有41套FCC装置，总生 产能力达5080万吨/年，再生烟气排放总量超过500万Nm³/h，NO_x年排放量约 为1.2万吨。如果采用烟气脱硝技术对其进行处理，以NO_x去除率为80％计 算，仅此一项，就可实现集团公司NO_x排放量降低10％。可见，FCC再生烟气 中NO_x排放问题已成为中国石油各炼油企业的共性问题，严重地制约了中国石 油节能减排和清洁生产工作的向前推进。可以预见，随着环保标准的日益严 格，中国石油各炼油企业对FCC再生烟气脱硝技术的生产需求必将迅速扩大。

目前，国内外也已工业应用的FCC再生烟气脱硝技术包括：低NO_x烧焦技 术、氧化吸收法、添加助剂法、选择性非催化还原(SNCR)法和选择性催化还 原(SCR)法。

五种FCC再生烟气脱硝技术特点不同，分别适用于不同的处理条件和处理 要求，需要因地制宜地进行选择。但是，就中国石油现有的41套FCC装置而 言，若要从整体上解决再生烟气脱硝问题，选择性催化还原(SCR)因处理效 果稳定、适应范围广、工艺成熟，无疑是最有竞争力的技术在SCR技术中，关 键问题是要选择优良的催化剂。催化剂的使用不仅可以使烟气中的NO_x含量降 低，减少大气污染，而且还决定了脱硝效率。选择适当的催化剂不仅可以节省 设备投资，还可以提高催化剂的再生质量和烟气余热利用效率。

目前，工业化的SCR催化剂采用以钒钛类氧化物催化剂为主，取得了显著 效果。但钒钛类催化剂不仅起活温度高，而且V₂O₅有助于将烟气中SO₂的氧化 以及N₂O的形成，由此导致催化剂寿命缩短以及选择性降低的缺陷同样明显， 不利SCR反应的进行。而且，烟气脱硝SCR技术已经非常成熟，但其投资和 运行费用仍然很高，限制了SCR技术的发展应用。而近年来，氧化物催化剂因 其制备周期短，成本低，操作简便等优点受到广泛关注。因此，开发可大大降 低成本费用的低温SCR催化剂，寻找非钒类的氧化物催化剂仍然是解决这些问 题的主要途径。

发明内容

基于此，本发明的目的之一在于提供一种脱硝用催化剂，其包括铈钛双金 属复合氧化物载体以及负载在载体表面的活性组分过渡金属氧化物，其中，铈 与钛原子的摩尔比为0.2，过渡金属氧化物为氧化钼与氧化镉的混合物，所述氧 化钼与氧化铬的质量比为1～3:1，活性组分过渡金属氧化物的负载量为0～5wt％， 且不包括0，在该负载量范围内，反应活性最好。

所述活性组分的负载量例如0.5wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、 3.5wt％、4wt％或4.5wt％。

在本发明中，为了控制催化剂具有良好的活性，控制铈与钛原子的摩尔比 为0.2。

过渡金属氧化物为氧化钼与氧化镉的混合物，所述氧化钼与氧化铬的质量 比为1～3:1，如1.2:1、1.5:1、1.8:1、2.1:1、2.5:1、2.8:1或2.9:1等。