專(zhuān)利名稱：一種降低FCC再生過(guò)程中NOx排放的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是控制煙氣中NOx排放的裝置，具體涉及的是一種降低FCC再生過(guò)程中NOx排放的裝置。
背景技術(shù)：
氮氧化合物(NOx)，大氣的主要污染物之一，在空氣中易形成酸雨和光化學(xué)煙霧，破壞臭氧層，嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境和危害人體健康，隨著環(huán)保法規(guī)的日益完善和人們環(huán)保意識(shí)的提高，NOx排放標(biāo)準(zhǔn)將越來(lái)越高。流化催化裂化作為石油煉制工廠二次加工的重要手段，其再生過(guò)程中NOx排放量占煉油廠NOx排放總量的50%以上，約占空氣中NOx排放總量的10%，雖然其N(xiāo)Ox排放量較少，但因其排放區(qū)域相對(duì)集中，對(duì)所在局部環(huán)境污染非常嚴(yán)重； 另外FCC再生煙氣中較高濃度的NOx極易和水形成硝酸水溶液，腐蝕各種金屬設(shè)備，影響裝置的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，如何經(jīng)濟(jì)有效地控制煙氣中NOx的排放是煉油廠迫切需要解決的重大問(wèn)題。目前，煙氣脫硝技術(shù)主要包括選擇性催化還原(SCR)工藝和非選擇性催化還原法(SNCR)。選擇性催化還原脫硝是在280-400°C，借助負(fù)載釩、鎢和鑰等金屬的V205、TiO2催化劑的催化作用，用還原性物質(zhì)NH3將NOx還原為N2,降低NOx排放。SCR脫硝效率可達(dá)95%以上，催化劑的使用壽命可達(dá)2. 4X 104hr。目前全世界共有近20套SCR法FCC煙氣脫硝裝置在運(yùn)行，為控制FCC裝置的NOx排放發(fā)揮了巨大的作用。但該方法存在易泄漏氨、固體物質(zhì)(NH4) 2S04和NH4HSO4易沉積、儲(chǔ)存和利用氨的設(shè)備過(guò)于昂貴等缺點(diǎn)。如果僅僅為脫除FCC再生過(guò)程中NOx而加裝SCR設(shè)備，其投入成本相對(duì)較高。非選擇性催化還原法是在8000C -1200°C、無(wú)催化劑存在條件下，將氮還原劑(一般是氨或尿素)噴入煙氣中，將NOx還原為N2,減少NOx的排放。SNCR法脫硝效率60% — 80%，但其條件較為苛刻，能耗較高。因此，開(kāi)發(fā)新型、高效的脫硝裝置以滿足我國(guó)脫硝的要求顯得尤為重要。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種降低FCC再生過(guò)程中NOx排放的裝置，這種降低FCC再生過(guò)程中NOx排放的裝置可用于解決現(xiàn)有煙氣脫硝裝置投資成本高的問(wèn)題。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是這種降低FCC再生過(guò)程中NOx排放的裝置在FCC再生器與煙氣排放管道之間安裝煙氣返回裝置，煙氣返回裝置由負(fù)壓風(fēng)機(jī)、煙氣儲(chǔ)存罐、煙氣-空氣混合器通過(guò)管線連接而成，負(fù)壓風(fēng)機(jī)入口通過(guò)管線與煙氣排放管道連接，負(fù)壓風(fēng)機(jī)出口通過(guò)管線連接煙氣儲(chǔ)存罐；煙氣儲(chǔ)存罐與煙氣-空氣混合器連接的煙氣管線上設(shè)置調(diào)節(jié)閥，空氣管線也連接至煙氣-空氣混合器，煙氣-空氣混合器連接FCC再生器；煙氣儲(chǔ)存罐上安裝有壓力表。上述方案中煙氣儲(chǔ)存罐的底部設(shè)有一個(gè)可以開(kāi)啟的清理蓋，可定期清理罐內(nèi)沉積下來(lái)固體顆粒。上述方案中空氣管線上設(shè)置有鼓風(fēng)機(jī)。[0008]本實(shí)用新型具有以下有益效果I、本實(shí)用新型對(duì)FCC工藝和再生器設(shè)備沒(méi)有大的改動(dòng)，脫硝時(shí)將脫硝添加劑加入到FCC再生器中，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便，易于操作，投資少，適用于我國(guó)煉油廠FCC再生過(guò)程煙氣脫硝。2、本實(shí)用新型中返回的再生煙氣可為FCC再生過(guò)程提供部分熱量，提高了能源利用效率，達(dá)到節(jié)能減排的目的。3、本實(shí)用新型占地面積小、脫硝效率高，操作性強(qiáng)。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
I煙囪 2煙氣排放管道 3再生器 4提升管反應(yīng)器5產(chǎn)品輸出管 6煙氣-空氣混合器 7鼓風(fēng)機(jī)8煙氣儲(chǔ)存罐9負(fù)壓風(fēng)機(jī)10清理蓋11原料輸入管。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，這種降低FCC再生過(guò)程中NOx排放的裝置在FCC再生器3與煙氣排放管道2之間安裝煙氣返回裝置，煙氣返回裝置由負(fù)壓風(fēng)機(jī)9、煙氣儲(chǔ)存罐8、煙氣-空氣混合器6通過(guò)管線連接而成，負(fù)壓風(fēng)機(jī)9入口通過(guò)管線與煙氣排放管道2連接，負(fù)壓風(fēng)機(jī)9出口通過(guò)管線連接煙氣儲(chǔ)存罐8，負(fù)壓風(fēng)機(jī)9將一部分煙氣輸送到煙氣儲(chǔ)存罐8內(nèi)；煙氣儲(chǔ)存罐8上安裝有壓力表，煙氣儲(chǔ)存罐8的底部設(shè)有一個(gè)可以開(kāi)啟的清理蓋10 ;煙氣儲(chǔ)存罐8與煙氣-空氣混合器6連接的煙氣管線上設(shè)置調(diào)節(jié)閥，空氣管線也連接至煙氣-空氣混合器6，在煙氣-空氣混合器6中煙氣與空氣進(jìn)行混合；煙氣-空氣混合器6連接FCC再生器3，煙氣和空氣混合后被輸送到FCC再生器3中，在FCC再生器3中在脫硝添加劑的作用下，煙氣中的還原性氣體(如CO)將NOx還原成N2。現(xiàn)有技術(shù)中的FCC提升管反應(yīng)器4和FCC再生器3連接，原料輸入管11與FCC提升管反應(yīng)器4連接，F(xiàn)CC再生器3連接煙氣排放管道2，煙氣排放管道2連接煙 1，F(xiàn)CC提升管反應(yīng)器4中反應(yīng)后產(chǎn)品經(jīng)產(chǎn)品輸出管5輸出，煙氣經(jīng)煙氣排放管道2，從煙囪I排出。本實(shí)用新型在現(xiàn)有FCC提升管反應(yīng)器4和FCC再生器3的基礎(chǔ)上，設(shè)置煙氣返回裝置，煙氣返回裝置安裝在煙氣排放管道2和FCC再生器3之間。FCC再生器3產(chǎn)生的一部分煙氣可以通過(guò)煙囪I直接排放到大氣中，一部分煙氣(體積分?jǐn)?shù)為15%-30%)通過(guò)負(fù)壓風(fēng)機(jī)9輸送到煙氣儲(chǔ)存罐8內(nèi)，經(jīng)過(guò)沉降作用，煙氣所攜帶的一部分固體顆粒沉淀到煙氣儲(chǔ)存罐8的底部，經(jīng)煙氣儲(chǔ)存罐8的氣體排出管的煙氣與鼓風(fēng)機(jī)7相連的空氣管線輸送的空氣，在煙氣-空氣混合器6充分混合后，在鼓風(fēng)機(jī)7的作用下進(jìn)入到FCC再生器3。FCC再生器3加入脫硝添加劑，在脫硝添加劑的作用下，煙氣中的還原性氣體(如CO)將NOx還原成N2。煙氣儲(chǔ)存罐8上安有壓力表，可根據(jù)煙氣儲(chǔ)存罐8內(nèi)壓力大小，通過(guò)調(diào)節(jié)閥來(lái)控制煙氣儲(chǔ)存罐8中部分氣體流量大小。本實(shí)用新型工作原理負(fù)壓風(fēng)機(jī)9抽取的煙氣(體積分?jǐn)?shù)為15%_30%)經(jīng)過(guò)沉淀作用，與鼓風(fēng)機(jī)7輸送的空氣在煙氣-空氣混合器6中充分混合后被輸送入FCC再生器3中，由于加入部分煙氣，氣體總質(zhì)量流量增大導(dǎo)致燃燒溫度降低，同時(shí)煙氣比外部的氧分壓低，降低了 O2濃度，這樣形成了局部還原環(huán)境，增強(qiáng)了 NOx還原作用；空氣主要參與催化劑表面焦炭燃燒。與此同時(shí)，循環(huán)煙氣中NOx在脫硝添加劑作用下被CO還原成N2,經(jīng)過(guò)一次循環(huán)過(guò)程，NOx濃度可降低20% — 40%左右。這樣，F(xiàn)CC再生煙氣經(jīng)煙氣循環(huán)，通過(guò)FCC再生過(guò)程降低NOx濃度后，通過(guò)煙囪直接排放到大氣中。模擬檢測(cè)實(shí)驗(yàn)I:在模擬FCC再生器裝置中，加入5%脫硝添加劑，模擬FCC再生過(guò)程分布情況，利用N2、02和C02、N0的混合氣體模擬再生煙氣，其中N2濃度為78%、O2濃度為15%和CO2的濃度為7%，N0濃度為300ppm-500ppm，用KM9106煙氣分析儀對(duì)氣體中NO的濃度進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)煙氣循環(huán)量為20%時(shí)，空氣流量為5L/min時(shí)，循環(huán)2次，NO脫除率為50% — 70%。模擬檢測(cè)實(shí)驗(yàn)2:在一模擬FCC再生器裝置中，加入5%脫硝添加劑，模擬FCC再生過(guò)程分布情 況，利用N2、O2和C02、NO的混合氣體模擬再生煙氣，CO2的濃度為2%-10%，NO的濃度為300ppm-500ppm，用KM9106煙氣分析儀對(duì)氣體中NO的濃度進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)煙氣循環(huán)量為30%時(shí)，空氣總流量為15L/min，循環(huán)3次，NO脫除率為70%_85%。
權(quán)利要求1.一種降低FCC再生過(guò)程中NOx排放的裝置，其特征在于這種降低FCC再生過(guò)程中NOx排放的裝置在FCC再生器(3)與煙氣排放管道(2)之間安裝煙氣返回裝置，煙氣返回裝置由負(fù)壓風(fēng)機(jī)(9)、煙氣儲(chǔ)存罐(8)、煙氣-空氣混合器(6)通過(guò)管線連接而成，負(fù)壓風(fēng)機(jī)(9)入口通過(guò)管線與煙氣排放管道(2)連接，負(fù)壓風(fēng)機(jī)(9)出口通過(guò)管線連接煙氣儲(chǔ)存罐(8);煙氣儲(chǔ)存罐(8)與煙氣-空氣混合器(6)連接的煙氣管線上設(shè)置調(diào)節(jié)閥，空氣管線也連接至煙氣-空氣混合器(6)，煙氣-空氣混合器(6)連接FCC再生器(3);煙氣儲(chǔ)存罐(8)上安裝有壓力表。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的降低FCC再生過(guò)程中NOx排放的裝置，其特征在于所述的煙氣儲(chǔ)存罐(8)的底部設(shè)有一個(gè)可以開(kāi)啟的清理蓋(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的降低FCC再生過(guò)程中NOx排放的裝置，其特征在于所述的空氣管線上設(shè)置有鼓風(fēng)機(jī)(7 )。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及的是一種降低FCC再生過(guò)程中NOx排放的裝置，這種降低FCC再生過(guò)程中NOx排放的裝置在FCC再生器與煙氣排放管道之間安裝煙氣返回裝置，煙氣返回裝置由負(fù)壓風(fēng)機(jī)、煙氣儲(chǔ)存罐、煙氣-空氣混合器通過(guò)管線連接而成，負(fù)壓風(fēng)機(jī)入口通過(guò)管線與煙氣排放管道連接，負(fù)壓風(fēng)機(jī)出口通過(guò)管線連接煙氣儲(chǔ)存罐；煙氣儲(chǔ)存罐與煙氣-空氣混合器連接的煙氣管線上設(shè)置調(diào)節(jié)閥，空氣管線也連接至煙氣-空氣混合器，煙氣-空氣混合器連接FCC再生器；煙氣儲(chǔ)存罐上安裝有壓力表。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便，易于操作，投資少，適用于我國(guó)煉油廠FCC再生過(guò)程煙氣脫硝。
文檔編號(hào)B01D53/56GK202683077SQ201220395378
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者陳彥廣, 陸佳, 韓洪晶, 李丹丹, 王鴻奇, 段穩(wěn)過(guò) 申請(qǐng)人:東北石油大學(xué)