CuO改性提高镁铝尖晶石脱除FCC烟气NOx性能的研究

为提高镁铝尖晶石脱除催化裂化烟气NOx的性能,采用共胶法对其进行CuO改性。采用小型固定床反应装置考察了不同CuO负载量改性镁铝尖晶石的脱硝性能;并采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、比表面积分析(BET)等方法分析了CuO改性对镁铝尖晶石结构和脱硝性能的影响;基于密度泛函理论,分析了改性镁铝尖晶石表面NO还原机理;在中国石化清江石油化工重油催化裂化装置上考察了改性镁铝尖晶石的脱硝性能。结果表明,CuO负载量为4%时改性镁铝尖晶石的脱硝效果最优,330℃时NO转化率达到100%;高度分散态的Cu+是还原反应的活性中心,NO在Cu+上的双分子吸附和分解降低了还原反应的反应能垒;CuO改性镁铝尖晶石助催化剂在中国石化清江石油化工分公司重油催化裂化装置上使用结果显示,对烟气NOx脱除率达到约70%。     

三效助剂在催化裂化装置烟气脱硫中的应用

介绍了烟气脱硫、脱硝、助燃助剂TUD-DNS3(三效助剂)在中国石油化工股份有限公司金陵分公司Ⅰ套催化裂化装置烟气脱硫部分的应用情况,并分别对三效助剂进行了空白试验以及为期72 h的正常满负荷工况标定.结果表明:试用三效助剂占系统总催化剂藏量约2.90％(质量分数)时,烟气中硫占原料硫比例从12.12％降至2.79％,烟气脱硫率为76.98％,脱硫效果显著;烟气脱硫单元注碱(质量分数为30.0％)从589.4 kg./h降至150.9kg/h,降低了74.40％;烟气中氮占原料氮比例从8.64％降至3.36％,脱氮率为61.11％;烟气中SO3质量浓度由86 mg/m3降至6 mg/m3,S03脱除率达到93.02％;试用三效助剂期间比空白期间(使用CO助燃剂)稀、密相温差减少了0.8 ℃,说明三效助剂助燃效果良好,可替代CO助燃剂.该助剂满足了装置烟气排放要求,减缓了再生器、三旋壳体、余热锅炉系统及烟气管道膨胀节等部位的露点应力腐蚀,减少了外排高盐污水,环保效益显著.     

脱硝助剂在催化裂化再生烟气治理中的应用

中国石油化工股份有限公司洛阳分公司Ⅰ套催化裂化装置实施低负荷生产方案,由1.6 Mt/a蜡油加工模式调整为1.4 Mt/a重油加工模式,导致再生烟气流量、NOx含量等上升较大,超出脱硫、脱硝装置的设计值,脱后烟气发黄等问题。而现有的臭氧发生器脱硝能力不足,采用脱硝助剂结合臭氧法脱硝的方法有效解决了脱后烟气NOx含量超标问题。添加脱硝助剂后,NOx质量浓度降至100 mg/m3以下,SO_2质量浓度保持在10 mg/m3以下,粉尘质量浓度约12 mg/m3,SO_2脱除率达98.4%,NOx脱除率达77.6%以上,除尘率达到93.1%,脱后烟气黄色烟羽消失,还降低了装置除盐水、碱液、电能的消耗量和含盐废水的外排量。     

催化裂化再生烟气腐蚀原因及处理措施

催化裂化装置再生烟气对烟道设备的腐蚀,会造成高温催化剂、烟气泄漏,严重影响装置日常生产,对环境造成不良后果。某催化裂化装置运行两年时间,再生烟道分析仪取样口、小蝶阀后膨胀节等部位出现不同程度的腐蚀漏点。结合装置特点及日常操作,分析腐蚀原因、处理措施及建议。     

FCC烟气湿法洗涤脱硫过程中烟羽生成及应对措施

在FCC再生烟气湿法洗涤脱硫过程中,烟气急速冷却到酸的露点温度以下,其中的SO3与水结合生成难以捕集的颗粒直径为亚微米级的H2SO4酸雾,在一定的天气条件下形成蓝色或黄色烟羽;烟气中的SO3含量、烟囱的排烟温度、太阳的照射角度和大气环境条件等是影响烟羽生成的主要因素.FCC再生烟气中SO3的质量分数一般占SOx的10％左右,当装置加工高硫原油,尤其是烟气处理系统配备有高温SCR单元时,烟羽生成的几率大大增加.研究FCC过程中SO3的转化规律、建立统一且科学的SO3采样分析方法、使用硫转移助剂、研制低氧化性选择性催化还原催化剂、增设烟气再加热器以及应用湿式除雾器是预防和解决湿式烟气洗涤脱硫过程中烟羽生成的有效措施.     

催化裂化可再生湿法烟气脱硫工艺应关注的工程问题

典型的已工业化的催化裂化可再生湿法烟气脱硫技术有DuPontTMBELCO公司的LABSORBTM工艺和Shell Global Solutions公司的CANSOLV工艺,对两者的主要技术指标和技术特点进行了对比。介绍了由中国石化集团洛阳石油化工工程公司自主研发的RASOC工艺与工程技术的主要特点,同时对成都华西化工科技股份有限公司开发的离子液循环法烟气脱硫技术进行了阐述。着重分析了可再生湿法烟气脱硫技术在催化裂化装置上应用时对上游催化烟机、余热锅炉或CO锅炉的影响以及对下游硫黄回收装置操作参数和规模的影响。指出吸收剂(洗涤液)是可再生湿法烟气脱硫技术的核心技术,决定了烟气脱硫技术的先进性,决定了烟气脱硫装置的工程投资和能耗。国产化可再生湿法烟气脱硫技术用于催化裂化装置烟气脱硫的工程技术开发还有待于进一步提高,需要结合催化裂化装置的特点,重点解决长周期运行、设备平面布置和占地、工程投资、装置能耗和生产成本等问题。在催化裂化装置上实施可再生湿法烟气脱硫技术,需要综合考虑对上游催化烟机、余热锅炉或CO锅炉的影响以及对下游硫黄回收装置的影响,形成催化裂化装置、烟气脱硫装置、硫黄回收装置一体化的解决方案。     

哈国蜡油催化裂化试验评价研究

采用中国石油独山子石化分公司催化裂化装置的哈国蜡油原料和平衡催化剂,在实验室提升管试验装置上开展试验,考察反应温度、剂油比、反应时间对产品分布的影响,根据汽、柴油收率情况,确定汽油生产方案的条件为:反应温度470℃;剂油比7,并进行了优化试验。提升管试验结果与工业装置相比,液化石油气收率高10.22百分点,汽油收率低6.47百分点,干气收率比工业装置低不到2百分点,柴油、重油、焦炭收率及转化率提升管试验结果与工业装置相差小于1百分点。     

射流曝气技术在FCC烟气脱硫废水处理中的应用

目前流化催化裂化(FCC)装置烟气脱硫净化基本采用钠碱湿法洗涤技术,该工艺不可避免地产生大量高化学需氧量(COD)脱硫废水。介绍了射流曝气技术在FCC烟气脱硫废水氧化中的应用,并阐述了射流曝气技术的性能特点。结合工程应用情况,分析了供气方式、工作压力、浆液池水深和布置方式等影响因素。工程应用结果显示:脱硫废水经射流曝气氧化后,COD不大于30 mg/L,COD平均去除率可达95%,远低于国家现行排放标准要求。     

催化裂化装置烟气轮机出入口管道设计

介绍了烟气轮机在催化裂化装置中的作用,烟气轮机进出口管道设计要点,波形膨胀节的应用,管道支吊架的设置等。在实际工程设计中,采用以上方式的设计,得到了很好的效果,如湛江石化0.5 Mt/a重油催化裂化装置和荆门石化1.2 Mt/a FDFCC-Ⅲ装置等。     

Investigation of the fluid catalytic cracking of different H-Oil vacuum gas oils and their blends with hydrotreated vacuum gas oil

H-Oil vacuum gas oils obtained during hydrocracking of vacuum residual oils originated from the crudes Russian Export Blend, Basrah light, and Heavy Kazakh were cracked in a mixture with a hydrotreated vacuum gas oil in the LUKOIL Neftohim Burgas commercial fluid catalytic cracking (FCC) unit. Some of the H-Oil vacuum gas oils were also cracked in a laboratory FCC (ACE) unit. The results from the commercial and the laboratory tests showed that the laboratory FCC experiments in an ACE unit can be used to evaluate the effect of feed quality on the commercial FCC unit performance. The assumption that the conversion of a vacuum gas oil (VGO) blend in the fluid catalytic cracking could be considered as a linear combination of the conversion of the individual components made by other researchers was also confirmed in this study. The higher the hydrogen content in the vacuum residual oil of a crude is the higher the FCC conversion of the H-Oil VGO, obtained during hydrocracking of that high saturate vacuum residual oil, will be expected.     

几种催化裂化装置湿法烟气脱硫技术浅析

简要介绍催化裂化装置烟气脱硫技术。抛弃法重点介绍了杜邦-贝尔格(DuPont-Belco)公司的EDV技术、埃克森美孚(Exxon Mobil)的WGS技术和氨法烟气脱硫技术;可再生循环吸收法简要介绍中国石化集团洛阳石油化工工程公司自行开发的RASOC可再生湿法烟气脱硫工艺及其具有自主知识产权的LAS吸收剂。对主要湿法烟气脱硫工艺进行了分析,对湿法烟气脱硫工艺中的碱洗法和氨法以及RASOC进行了技术和经济对比。还将RASOC工艺与国内催化裂化烟气脱硫领域仅有的已应用技术(EDV)进行了对比分析,表明RASOC技术和EDV技术烟气中SO2质量浓度临界点均为6.278 g/m3,当烟气中SO2浓度低于临界点时,采用EDV技术经济上更合理;当烟气中SO2浓度高于临界点时,采用RASOC技术经济上更合理。     

催化裂化装置烟气轮机轮盘应力与寿命分析

采用弹性有限元方法,计算分析了烟气轮机转子轮盘在正常转速和超转速下的应力与寿命,对比判断了烟气轮机转子轮盘的使用性能,为烟气轮机安全运转提供理论依据。     

催化裂化装置脱硫湿烟气脱白工艺分析

根据某800 kt/a催化裂化装置湿法脱硫烟气数据和当地冬季气象条件,按温湿图进行烟气脱白工艺设计。烟气冷却再热法脱白方案适应的环境温度范围更宽、脱白更有效、节水效果显著,确定采用烟气冷却再热法脱白方案。进行了烟气间壁换热冷却与顺流喷淋冷却两种冷却方式的热力计算对比。结果表明,直接喷淋冷却换热效率高、换热面积大,工艺设计范围内,直接喷淋冷却的循环水量仅为间壁换热冷却的40%~60%。喷淋冷却能显著降低系统能耗,减少运行费用和设备投资,是一种较为经济高效的烟气冷却方案。     

催化烟机实际回收功率影响因素的探讨

通过对催化裂化装置烟机实际回收功率问题进行探讨,全面分析主风总量、装置加工量、烟机入口压力、烟机出口压力、烟机入口温度、气温、双动滑阀开度、烟机结垢等如何影响烟机实际回收功率。分析得出:烟机入口压力控制在252~264 kPa;烟机出口压力控制在5~8 kPa;烟机入口温度控制在674~680℃;关闭或稍开双动滑阀;优化反再操作,控制烟气中催化剂细粉含量在较低水平,烟机入口烟气催化剂细粉密度小于200 mg/m3;主风量调整过程要缓慢等结论使烟机实际回收功率保持在较高水平。同时提出多项维护烟机长周期高效运行的建议措施:严格控制烟机入口烟气温度小于680℃;烟机轮盘温度控制高限340~350℃,以防止催化剂细粉结垢严重;烟气管线加固保温以减少烟气输送过程中的热损失等,力保烟机高效长周期高效运行。     

掺炼焦化蜡油对催化裂化反应性能的影响

以减压蜡油掺炼焦化蜡油为原料,在小型固定流化床实验装置上考察了焦化蜡油掺炼比对催化裂化(FCC)反应性能的影响。结果表明:焦化蜡油掺炼比每增加1个百分点,FCC反应转化率约降低0.7个百分点,重油收率约增加0.7个百分点;随着焦化蜡油掺炼比的增加,液化气和汽油收率下降,干气收率上升,柴油和焦炭收率均先增大后减小,且在焦化蜡油掺炼比为20%时,柴油和焦炭收率均达到峰值。     

催化裂化烟气三氧化硫排放问题分析与对策

三氧化硫(SO_3)减排、多污染物协同治理是大气污染综合治理的大趋势。通过加氢处理等工艺改善催化裂化原料性质,再生烟气硫氧化物(SO_x)浓度可降低80%以上。通过合理调整选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂的金属活性组分;控制五氧化二钒(V_2O_5)质量分数在1%左右;适当缩小催化剂壁厚;采用合适的SCR脱硝反应温度和反应空速、氨(NH_3)/一氧化氮(NO)比例等参数,可以有效控制二氧化硫(SO_2)转化为三氧化硫(SO_3)的转化率。通过实际案例分析,使用TUD-DNS硫转移剂(助剂)后SO_3脱除效率可以达到90%以上,其他牌号的硫转移剂(或助剂)是否有同样的功效,还需要进一步研究和证实。在湿法烟气脱硫(WFGD)的吸收塔(洗涤塔)出口增设湿式静电除尘(除雾)器(WESP),可以有效地收集并脱除亚微米级颗粒和酸雾,使净化烟气的硫酸雾(粒)浓度小于10 mg/m~3,但其建设投资和运行成本较高,能否与催化裂化装置同步运行,还有待进一步考察和验证。     

锌改性催化裂化催化剂的抗铁污染性能

以硫酸锌为锌源,制备了锌改性催化裂化(FCC)催化剂,对锌改性催化剂抗铁污染机理进行了分析,并对其理化性能和反应性能进行了评价。结果表明:高温焙烧条件下,锌与铁能够形成高熔点锌铁尖晶石稳定物种(ZnFe_2O_4);锌改性FCC催化剂与常规FCC催化剂的比表面积、孔体积、微反活性无明显差异,但二者经过铁污染后,锌改性FCC催化剂的比表面积、孔体积和微反活性均明显高于常规FCC催化剂的;相同铁污染条件下,与常规FCC催化剂相比,锌改性FCC催化剂的重油收率降低了0.89个百分点,汽油和总液体收率分别提高了0.61,0.75个百分点。     

催化裂化烟气硫转移剂的工业试验

以镁铝尖晶石为活性组分,制备不含钒氧化物的催化裂化烟气硫转移剂,并在中国石油大港催化裂化装置中进行了工业化试验。结果表明,在硫转移剂用量为催化裂化催化剂总藏量2%的情况下,SO2的脱除率高于90%;在原料油性质基本不变的条件下,硫转移剂的使用没有对催化裂化产品分布和质量产生不良的影响。     

催化裂化烟气脱硝剂PRLN-60的性能研究

对催化裂化(FCC)烟气脱硝剂PRLN-60的理化性质进行了表征,采用固定床和提升管对其脱硝性能进行了评价,并考察了PRLN-60脱硝性能的影响因素。结果表明:脱硝剂PRLN-60的Na_2O含量、表观松密度、磨损指数等性质与FCC主催化剂(LDO-70)相当;在固定床评价中,当反应温度为500～700℃时,脱硝剂PRLN-60的NO_x脱除率高达100%,与参比剂相当;在提升管评价中,添加脱硝剂PRLN-60(质量分数为1.5%)后,NO_x脱除率达到97%,且对产品分布影响较小;较低空速和氧含量均有利于NO_x的脱除。     

硫转移剂RFS 09在催化裂化装置中的应用

在中海油惠州石化有限公司1.2 Mt/a催化裂化(FCC)装置上进行了硫转移剂RFS 09的应用试验。结果表明:当硫转移剂加注量(占系统总藏量的质量分数)为2.56%时,FCC装置洗涤塔入口烟气中SO_2质量浓度由263.0 mg/m~3降至14.0 mg/m~3,SO_2脱除率为94.68%;SO_3质量浓度由527.5 mg/m~3下降至16.0 mg/m~3,SO_3脱除率达96.97%,低于出现蓝烟的SO_3质量浓度限值(35.7 mg/m~3);FCC装置主要产物(汽油、柴油、液化气和油浆)中的硫质量分数变化不大,干气中硫的质量分数显著增加,烟气和含硫污水中的硫质量分数显著降低;FCC装置外排含盐污水的固含量和液碱消耗量也大幅度下降。