分区控氨技术在炼油厂选择性催化还原烟气脱硝中的应用

针对选择性催化还原(SCR)脱硝反应器同截面温度分布不均,导致NO_x浓度分布不均,严重影响脱硝效果,采用传统的均匀喷氨方式无法有效解决脱硝率低、局部氨逃逸的问题,以炼油厂自备锅炉SCR脱硝装置为研究对象,在SCR脱硝反应器入口烟气NO_x浓度分布不均的情况下,采用分区喷氨的控氨方式,提高脱硝率的同时改善反应器出口截面NO_x浓度分布的均匀性,有效控制了氨逃逸。分区喷氨与均匀喷氨实验数据相比,分区喷氨后脱硝率提高11.5百分点,氨耗量减少5kg/h,氨逃逸浓度降低77.5%。根据温度和浓度的关系估算,均匀喷氨时反应器入口同截面温度最高处和最低处温差应不超过30℃,否则需考虑分区喷氨方式。     

烧结烟气SCR脱硝系统流场模拟及导流结构优化

选择性催化还原（SCR）技术可以有效解决铁矿烧结烟气排放中NOx不达标问题，实现废气超低排放。SCR反应器内流场、温度、压力和氨氮浓度比等物理场分布的均匀性是决定脱硝效率的重要因素。基于某钢厂出现的脱硝效率低下及氨逃逸问题，考虑脱硝过程中反应器内气体的化学反应，采用FLUENT软件对流场进行了数值模拟，对比分析了SCR反应器内流场、温度、压力和氨氮浓度比等各物理场数值及分布均匀性。通过加装整流格栅和优化导流板结构，极大改善了物理场的均匀性，提高了脱硝效率。结构优化后，第一层催化剂上游烟气流速不均匀性偏差降低为8.48%，温度不均匀性偏差降低为4 K，氨氮浓度比不均匀性偏差降低为4.71%，满足了设计要求。此外，导流板结构的优化应综合考虑导流板数量、厚度、形状和布置间距等因素，且随着烟道上弯头处导流板数目的增加，第一层催化剂上游烟气流速不均匀性偏差逐渐降低，有效改善了反应器内气流分布的均匀性。     

燃气锅炉脱硝单元工艺优化

针对某化肥厂130 t/h燃气锅炉新增氨气选择性催化还原(NH₃-SCR)脱硝单元投运后，烟气条件波动幅度大、喷氨量及出入口NO_x质量浓度频繁波动等问题，结合工艺流程及离线检测数据分析了影响脱硝稳定性的因素，并优化了工艺。结果表明：通过优化调节前端低氮燃烧条件、喷氨条件，使脱硝段烟气组分更稳定且条件更加温和，催化剂床层温度提升20℃，入口NO_x质量浓度降低110 mg/m³，出口NO_x质量浓度降低至约15 mg/m³，保证了装置NO_x达标(不大于100 mg/m³)排放，实现了装置连续稳定运行。     

催化裂化烟气脱硝喷氨系统控制方案设计

催化裂化再生烟气中含有大量的氮氧化物(NO_x),通常采用选择性催化还原(SCR)脱硝技术治理含NO_x再生烟气，以彻底解决再生烟气中的NO_x污染问题。介绍了SCR脱硝技术及流程，重点分析了液氨缓冲罐内温度、管壁温度、罐底实时液位，液氨蒸发器内介质的温度、液氨液位、环境中氨气浓度，氨气缓冲罐内的温度、压力，氨气吸收罐内液位等的控制方案。SCR脱硝装置投运后，再生烟气中的NO_x排放质量浓度由现有的240 mg/m³降低至40 mg/m³以下，每年可减排NO_x超过356.5 t,对建设创新环保友好型企业具有重要意义。     

催化裂化装置选择性催化还原脱硝技术应用中的问题及解决方案

为保障催化裂化装置长周期运行,分析选择性催化还原（SCR）模块所在余热锅炉压降持续增加的原因,并针对性的提出解决方案。结果表明：黏性较强、易沉积的硫酸氢氨（NH₄HSO₄）的生成是余热锅炉压降增大的主要原因;使用脱硫脱硝助剂降低SCR脱硝模块入口烟气中氮氧化物（NO_x）和硫氧化物（SO_x）浓度,可大幅减少SCR模块喷氨量,有效抑制NH₄HSO₄的生成。工业应用结果表明：使用SDJF-A1型脱硫脱硝助剂后,反应-再生系统中NO_x转化率高达69.08%~81.27%,烟气中NO_x、SO₂的浓度均大幅降低,余热锅炉的吹灰系统优化运行和提升省煤器温度分解NH₄HSO₄等方法在控制余热锅炉压降升高方面均有一定成效。进一步可采取优化SCR喷氨系统、提高SCR模块反应温度和改进吹灰系统的措施来保障装置的长周期运行。     

LaCo0.7B0.3O3催化剂CO-SCR脱硝性能研究

采用柠檬酸络合燃烧法制备了LaCo_0.7B_0.3O₃(B=Cr, Mn, Fe)催化剂，通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、氢气程序升温还原(H₂-TPR)和一氧化氮程序升温脱附(NO-TPD)等表征方法对LaCo_0.7B_0.3O₃催化剂的理化性质进行了表征，并在常压固定床微型反应器中评价了LaCo_0.7B_0.3O₃催化剂的CO选择性催化还原(COSCR)脱硝活性。结果表明，过渡金属(Cr、Mn或Fe)部分取代了LaCoO₃催化剂中的Co,Cr、Mn或Fe进入LaCoO₃骨架中，LaCo_0.7B_0.3O₃催化剂具有钙钛矿结构，无杂相生成，但引起了晶格畸变。过渡金属部分取代Co会影响催化剂的粒度、分散性、氧化还原性能和N...     

SiO2掺杂对V-Mo/TiO2催化剂脱硝性能的影响

采用共沉淀法制备不同SiO₂掺杂量的TiO₂-SiO₂复合载体，采用浸渍法在这些复合载体上负载活性组分V₂O₅和MoO₃，制备不同SiO₂掺杂量的V-Mo/TiO₂-SiO₂催化剂 (VMTS)。运用XRD,SEM,BET,H₂-TPR等分析手段对催化剂的理化性能进行表征，结果表明：随着SiO₂掺杂量的增加，VMTS催化剂的XRD谱图中不仅出现了SiO₂衍射峰，而且出现了锐钛矿型TiO₂的衍射峰，表明活性组分V₂O₅和MoO₃含量相对较低，主要以非晶态或微晶态形式存在；掺杂SiO₂的催化剂H₂-TPR还原峰向低温方向移动，同时比表面积和孔体积增大，孔径减小；与其他催化剂相比，SiO₂与TiO₂的质量比为0.2∶1的催化剂VMTS-(0.2∶1)具有最佳的氧化还原能力。脱硝效率评价结果表明：VMTS-(0.2∶1)催化剂具有最佳的烟气脱硝效率，烟气中通入SO₂时，VMTS催化剂烟气脱硝效率下降幅度均低于未掺杂SiO₂的催化剂，VMTS-(0.2:1)催化剂烟气脱硝效率下降幅度最小，说明掺杂SiO₂有利于催化剂抗硫性能的提高。     

DOC/SCR对聚甲氧基二甲醚/甲醇双燃料发动机NOx排放的影响

为了控制双燃料发动机的NO_x排放,采用电控共轨柴油机在缸内直喷聚甲氧基二甲醚(PODE)引燃甲醇预混气,实现双燃料燃烧模式。采用傅里叶变换红外光谱多组分测量技术,研究了柴油机氧化催化转化器(DOC)和选择性催化还原(SCR)催化转化器对PODE/甲醇双燃料发动机燃烧NO_x排放的影响规律。结果表明：随着甲醇比例的增加,低负荷时的缸内最高温度降低,高负荷时的缸内高温持续时间缩短,并且甲醇的加入使得发动机排气温度降低,最终导致双燃料燃烧生成的NO_x量降低,而m(NO₂)/m(NO_x)却显著提高。经过DOC催化后,PODE/甲醇双燃料和纯PODE压燃2种模式下的NO_x排放量均有所增加,PODE/甲醇双燃料模式的NO₂与NO_x的质量比(m(NO₂)/m(NO_x))明显降低,而纯PODE压燃模式的m(NO₂)/m(NO_x)升高。PODE/甲醇双燃料和纯PODE压燃2种模式下,当NH₃与NO_x的摩尔比(n(NH₃)/n(NO_x))为1.2时,SCR催化转化器对NO_x的转化效率达到最高(57.3%),进一步增加尿素喷射量会导致NH₃排放量明显提高。     

甲烷催化部分氧化制合成气反应器的改进

在带空气分布器的固定床反应器中,以空气为氧源,采用NiO-La2O3/MgAl2O4-α-Al2O3催化剂,进行了甲烷催化部分氧化制合成气的研究。考察了空气流量分配比(D)对催化性能、催化剂床层轴向温度分布、催化剂床层轴向原料组成和产物分布的影响。实验结果表明,D不影响催化剂床层出口处的气体组成;当D为80%时,沿催化剂床层轴向n(O2):n(甲烷)可保持在0.10～0.22,催化剂床层入口处的温升明显下降,整个催化剂床层轴向温度分布均匀,表明采用空气分布器有利于提高甲烷部分氧化反应的选择性,抑制了甲烷的完全氧化。     

SiO2掺杂对V-Mo/TiO2催化剂脱硝性能的影响

采用共沉淀法制备不同SiO₂掺杂量的TiO₂-SiO₂复合载体,采用浸渍法在这些复合载体上负载活性组分V₂O₅和MoO₃,制备不同SiO₂掺杂量的V-Mo/TiO₂-SiO₂催化剂 (VMTS)。运用XRD,SEM,BET,H₂-TPR等分析手段对催化剂的理化性能进行表征,结果表明：随着SiO₂掺杂量的增加,VMTS催化剂的XRD谱图中不仅出现了SiO₂衍射峰,而且出现了锐钛矿型TiO₂的衍射峰,表明活性组分V₂O₅和MoO₃含量相对较低,主要以非晶态或微晶态形式存在;掺杂SiO₂的催化剂H₂-TPR还原峰向低温方向移动,同时比表面积和孔体积增大,孔径减小;与其他催化剂相比,SiO₂与TiO₂的质量比为0.2∶1的催化剂VMTS-(0.2∶1)具有最佳的氧化还原能力。脱硝效率评价结果表明：VMTS-(0.2∶1)催化剂具有最佳的烟气脱硝效率,烟气中通入SO₂时,VMTS催化剂烟气脱硝效率下降幅度均低于未掺杂SiO₂的催化剂,VMTS-(0.2:1)催化剂烟气脱硝效率下降幅度最小,说明掺杂SiO₂有利于催化剂抗硫性能的提高。     

Ni/N-rGO催化苯酚选择性加氢制备环己酮性能

以自制氧化石墨(GO)为原料,尿素为氮源,通过水热法制备了氮掺杂还原氧化石墨烯(N-rGO)载体,采用浸渍法制得不同镍负载量Ni/N-rGO催化剂,采用N₂吸附-脱附、XRD、SEM等手段对Ni/N-rGO催化剂进行表征分析,考察催化剂制备条件(活性组分负载量、尿素添加量、H₂还原温度)和反应条件(反应温度、反应压力、反应时间)对Ni/N-rGO催化剂催化苯酚选择性加氢制备环己酮的影响。结果表明：在活性组分负载质量分数为20%、尿素/GO质量比为30、H₂还原温度为450 ℃的条件下制备的20%Ni/N-rGO催化剂具有较大的比表面积和适宜的孔结构,金属镍分散相对均匀;在反应温度为150 ℃、反应压力为0.4 MPa、反应时间为2.0 h、20%Ni/N-rGO催化剂/苯酚质量比为0.35的最佳条件下,苯酚转化率为91.93%,环己酮选择性为61.75%;20%Ni/N-rGO催化剂重复使用5次后催化性能下降较明显,苯酚转化率降至82.17%,环己酮选择性降至50.93%。     

某600 MW机组SCR脱硝系统导流装置设计与分析

氮氧化物排放标准日趋严格，煤电机组的脱硝系统需要升级改造。针对某600 MW煤电机组SCR脱硝系统的烟道流场，采用数值模拟分析方法，发现整流格栅下侧流场的横向分布不均匀程度较高，以第1层催化剂上方0.5 m处截面作为计算对象，速度偏差达到28.1%；为改善流场均匀性，设计了弧形导流板和圆柱导流杆两种导流方案。结果表明，弧形导流板优化效果有限，会造成紊流现象；圆柱导流杆优化效果较好，速度偏差降低至11.2%，且流线倾角较小，满足设计要求。最后对改善NH₃相对浓度分布提出了建议。     

丙烷脱氢装置脱硝催化剂床层压降升高原因分析及对策

对丙烷脱氢装置选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂床层压降升高的原因进行了分析,并提出应对措施。结果表明:引起SCR脱硝催化剂床层压降升高的主要原因是上游设备内保温材料脱落,脱氢催化剂粉尘或铁锈在SCR催化剂模块内的堆积,以及催化剂模块内部堵塞;通过采取对丙烷脱氢装置再生烟气蒸汽发生器内保温材料进行改造,SCR脱硝催化剂进行结构优化,上游脱氢反应器进行粉尘吹扫,SCR催化剂模块彻底清灰等措施,SCR脱硝催化剂床层压降可长期保持在1.5~1.7 kPa。     

等离子体作用下CH4-CO2重整制取合成气工艺过程数值模拟

随着温室气体CH₄与CO₂排放量的逐年增加，全球气温上升、全球变暖加剧。CH₄-CO₂重整(CRM)能够有效降低温室气体的排放量，且重整产物为合成气(CO和H₂)，能提高碳资源的利用率。通过CRM装置完成了反应过程及产物分析，结合流体仿真软件Fluent与化工模拟软件Chemkin模拟揭示了等离子体作用下CRM制合成气反应过程中进料速率、进料比(n(CO₂):n(CH₄))及等离子体功率对反应器内部温度场与浓度场分布的影响规律。结果表明，随着进料速率提高，物流在反应器内涡流作用加剧，导致反应器底部温度变高，CH₄所参与副反应的平衡向正方向移动，参与主反应的CH₄减少，对CO、H₂的选择性降低。相同进料速率下，进料比越大，目标产物产量越高，过量的CO₂发生副反应，导致CO的增量大于H₂的增量。大功率等离子体提供的高温环境会促进C...     

铈基催化剂催化聚乙烯低温燃烧性能

为了改善高分子固体废物的燃烧过程，采用浸渍法制备了6种不同载体的铈基催化剂(Ce-Al₂O₃,Ce-SiO₂,Ce-Fe₂O₃,Ce-NiO,Ce-ZrO₂,Ce-La₂O₃),并通过XRD、SEM、N₂吸附-脱附和O₂程序升温脱附(O₂-TPD)等方法分析其物理化学性质，进而用聚乙烯低温燃烧反应评价其催化性能。结果表明：在Ce-Al₂O₃表面形成了CeO₂颗粒，其表现出较强的氧吸附、活化能力；与无催化剂的聚乙烯燃烧相比，Ce-Al₂O₃催化聚乙烯燃烧同时提高了其燃烧速率和燃烧效率，从而提高了其燃烧过程的放热量；其中，Ce-Al₂O₃将聚乙烯燃烧的速率提高了2倍，CO和CO₂...     

余热锅炉省煤器结盐原因分析及对策

中国石油独山子石化公司催化裂化(FCC)烟气脱硫脱硝装置采用选择性催化还原工艺(SCR)。针对生产过程中出现的因省煤器堵塞而导致余热锅炉压降缓慢升高的问题,采取降低烟机负荷,提高余热锅炉省煤器烟气温度至NH_4HSO_4露点温度(约231℃)以上的方法加以解决。工业应用表明:当烟机入口蝶阀由90%关至45%,排烟温度由200℃提高到260℃时,SCR反应器入口和出口压力分别下降了3.11,3.25 k Pa;在提高余热锅炉排烟温度运行15 d后,高、中和低温省煤器压降依次下降0.6,1.9,0.5 k Pa,锅炉总压降下降3.0 k Pa。     

2.2Mt/a蜡油加氢装置第一周期运行分析

介绍中国石油化工股份有限公司洛阳分公司2.2 Mt/a蜡油加氢装置第一周期运行情况。该装置采用抚顺石油化工研究院研制的新型FF-18(Ni-Mo/γ-Al2O3)催化剂,保护剂为FZC-100,FZC-102B,FZC-103,FZC-204。在装置处理量235～275 t/h下,反应器床层径向温差最大2.1℃,最小0.2℃,说明径向温度分布均匀、温差小、催化剂装填均匀、床层内的沟流效应很小。在反应器入口温度365℃,系统压力10.72 MPa下,催化剂在使用周期末期,反应器入口温度只比初期设计温度高8℃,而负荷率在104%情况下,平均脱硫率在80%以上,精制蜡油平均硫质量分数为0.138%,低于产品指标值(小于0.16%),说明新型催化剂FF-18相对活性仍然较高,稳定性较好。     

SCR脱硝反应器入口烟道优化数值模拟研究

采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,缩写CFD)方法,建立了选择性催化还原(Selective Catalyst Reduction,缩写SCR)脱硝反应器及进出口烟道模型,对4种不同结构型式的烟道内烟气流动及NH3分布进行了数值模拟研究。计算得到了脱硝反应器进出口烟道烟气流动及NH3浓度分布的详细信息,揭示了不同内构件对烟道烟气分布及NH3分布均匀性的影响规律。通过CFD数值模拟计算比较,提出了优选的烟道内构件设计方案,并在工程设计中采用,标定结果表明:烟道结构优化的SCR系统性能指标完全满足标准要求。     

固体超强酸C5/C6异构化催化剂RISO-C的开发及工业应用

采用水热法合成了细晶粒氢氧化锆，并以其为基元制备了高比表面积Pt/SO₄^2--ZrO₂催化剂，通过氧化铝改性进一步提高了Pt/SO₄^2--ZrO₂的酸性和热稳定性，开发出高活性、高选择性、高稳定性并具有优异再生性能的固体超强酸C₅/C₆异构化催化剂RISO-C，并将其应用于国内首套固体超强酸C₅/C₆异构化工业装置上。工业应用结果表明，以催化重整拔头油为原料，在反应器入口温度为170℃、气液分离罐压力为1.5 MPa、原料质量空速为1.26h^-1、氢/油摩尔比为1.95的反应条件下，RISO-C催化剂具有优异的异构化活性和稳定性，C₅异构化率高于70%,C₆异构化率高于85%，异构化稳定汽油的研究法辛烷值(RON)达到85，应用前景良好。     

贫氧再生催化裂化装置SNCR脱硝技术工业应用

介绍了某炼化企业3.5 Mt/a催化裂化装置采用选择性催化还原法（SCR）和选择性非催化还原法（SNCR）组合技术进行脱硝的工业应用情况,考察了反应温度、喷氨量、雾化效果、流场分布对脱硝效率影响。结果表明:随着反应温度升高,NOx脱除率先增加至最大值后降低,当氨水通过上层喷枪时最佳炉膛温度为810℃,下层喷枪对应最佳炉膛温度为800℃,炉膛温度范围为775～825℃时,脱硝效率达到较好水平,此时,对应再生烟气中CO体积分数为4.2%～4.8%;随着喷氨量增加,脱硝效率增加,但是外排烟气氨逃逸量也随之增大,当喷氨量小于260 kg/h时,脱硝效率较高,同时可满足氨逃逸要求;氨水雾化压力大于0.25 MPa时,可满足SNCR雾化要求;燃烧器全部投用,确保流场均匀,可提高脱硝效率。标定结果表明:当反应温度为823℃、喷氨量为106 kg/t、燃烧器全部投用情况下,外排烟气NOx的质量浓度为102 mg/m³,氨逃逸量为1.04 mg/m³,NOx脱除率达到56.77%,使用SNCR脱硝技术在贫氧再生催化裂化装置可满足NOx环保指标要求。