专利名称：一种降低FCC再生过程中NOx排放的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是控制烟气中NOx排放的装置，具体涉及的是一种降低FCC再生过程中NOx排放的装置。
背景技术：
氮氧化合物(NOx)，大气的主要污染物之一，在空气中易形成酸雨和光化学烟雾，破坏臭氧层，严重影响生态环境和危害人体健康，随着环保法规的日益完善和人们环保意识的提高，NOx排放标准将越来越高。流化催化裂化作为石油炼制工厂二次加工的重要手段，其再生过程中NOx排放量占炼油厂NOx排放总量的50%以上，约占空气中NOx排放总量的10%，虽然其NOx排放量较少，但因其排放区域相对集中，对所在局部环境污染非常严重； 另外FCC再生烟气中较高浓度的NOx极易和水形成硝酸水溶液，腐蚀各种金属设备，影响装置的长期稳定运转。因此，如何经济有效地控制烟气中NOx的排放是炼油厂迫切需要解决的重大问题。目前，烟气脱硝技术主要包括选择性催化还原(SCR)工艺和非选择性催化还原法(SNCR)。选择性催化还原脱硝是在280-400°C，借助负载钒、钨和钥等金属的V205、TiO2催化剂的催化作用，用还原性物质NH3将NOx还原为N2,降低NOx排放。SCR脱硝效率可达95%以上，催化剂的使用寿命可达2. 4X 104hr。目前全世界共有近20套SCR法FCC烟气脱硝装置在运行，为控制FCC装置的NOx排放发挥了巨大的作用。但该方法存在易泄漏氨、固体物质(NH4) 2S04和NH4HSO4易沉积、储存和利用氨的设备过于昂贵等缺点。如果仅仅为脱除FCC再生过程中NOx而加装SCR设备，其投入成本相对较高。非选择性催化还原法是在8000C -1200°C、无催化剂存在条件下，将氮还原剂(一般是氨或尿素)喷入烟气中，将NOx还原为N2,减少NOx的排放。SNCR法脱硝效率60% — 80%，但其条件较为苛刻，能耗较高。因此，开发新型、高效的脱硝装置以满足我国脱硝的要求显得尤为重要。
发明内容本实用新型的目的是提供一种降低FCC再生过程中NOx排放的装置，这种降低FCC再生过程中NOx排放的装置可用于解决现有烟气脱硝装置投资成本高的问题。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是这种降低FCC再生过程中NOx排放的装置在FCC再生器与烟气排放管道之间安装烟气返回装置，烟气返回装置由负压风机、烟气储存罐、烟气-空气混合器通过管线连接而成，负压风机入口通过管线与烟气排放管道连接，负压风机出口通过管线连接烟气储存罐；烟气储存罐与烟气-空气混合器连接的烟气管线上设置调节阀，空气管线也连接至烟气-空气混合器，烟气-空气混合器连接FCC再生器；烟气储存罐上安装有压力表。上述方案中烟气储存罐的底部设有一个可以开启的清理盖，可定期清理罐内沉积下来固体颗粒。上述方案中空气管线上设置有鼓风机。[0008]本实用新型具有以下有益效果I、本实用新型对FCC工艺和再生器设备没有大的改动，脱硝时将脱硝添加剂加入到FCC再生器中，结构简单、控制方便，易于操作，投资少，适用于我国炼油厂FCC再生过程烟气脱硝。2、本实用新型中返回的再生烟气可为FCC再生过程提供部分热量，提高了能源利用效率，达到节能减排的目的。3、本实用新型占地面积小、脱硝效率高，操作性强。
图I是本实用新型的结构示意图。
I烟囱 2烟气排放管道 3再生器 4提升管反应器5产品输出管 6烟气-空气混合器 7鼓风机8烟气储存罐9负压风机10清理盖11原料输入管。
具体实施方式
如图I所示，这种降低FCC再生过程中NOx排放的装置在FCC再生器3与烟气排放管道2之间安装烟气返回装置，烟气返回装置由负压风机9、烟气储存罐8、烟气-空气混合器6通过管线连接而成，负压风机9入口通过管线与烟气排放管道2连接，负压风机9出口通过管线连接烟气储存罐8，负压风机9将一部分烟气输送到烟气储存罐8内；烟气储存罐8上安装有压力表，烟气储存罐8的底部设有一个可以开启的清理盖10 ;烟气储存罐8与烟气-空气混合器6连接的烟气管线上设置调节阀，空气管线也连接至烟气-空气混合器6，在烟气-空气混合器6中烟气与空气进行混合；烟气-空气混合器6连接FCC再生器3，烟气和空气混合后被输送到FCC再生器3中，在FCC再生器3中在脱硝添加剂的作用下，烟气中的还原性气体(如CO)将NOx还原成N2。现有技术中的FCC提升管反应器4和FCC再生器3连接，原料输入管11与FCC提升管反应器4连接，FCC再生器3连接烟气排放管道2，烟气排放管道2连接烟 1，FCC提升管反应器4中反应后产品经产品输出管5输出，烟气经烟气排放管道2，从烟囱I排出。本实用新型在现有FCC提升管反应器4和FCC再生器3的基础上，设置烟气返回装置，烟气返回装置安装在烟气排放管道2和FCC再生器3之间。FCC再生器3产生的一部分烟气可以通过烟囱I直接排放到大气中，一部分烟气(体积分数为15%-30%)通过负压风机9输送到烟气储存罐8内，经过沉降作用，烟气所携带的一部分固体颗粒沉淀到烟气储存罐8的底部，经烟气储存罐8的气体排出管的烟气与鼓风机7相连的空气管线输送的空气，在烟气-空气混合器6充分混合后，在鼓风机7的作用下进入到FCC再生器3。FCC再生器3加入脱硝添加剂，在脱硝添加剂的作用下，烟气中的还原性气体(如CO)将NOx还原成N2。烟气储存罐8上安有压力表，可根据烟气储存罐8内压力大小，通过调节阀来控制烟气储存罐8中部分气体流量大小。本实用新型工作原理负压风机9抽取的烟气(体积分数为15%_30%)经过沉淀作用，与鼓风机7输送的空气在烟气-空气混合器6中充分混合后被输送入FCC再生器3中，由于加入部分烟气，气体总质量流量增大导致燃烧温度降低，同时烟气比外部的氧分压低，降低了 O2浓度，这样形成了局部还原环境，增强了 NOx还原作用；空气主要参与催化剂表面焦炭燃烧。与此同时，循环烟气中NOx在脱硝添加剂作用下被CO还原成N2,经过一次循环过程，NOx浓度可降低20% — 40%左右。这样，FCC再生烟气经烟气循环，通过FCC再生过程降低NOx浓度后，通过烟囱直接排放到大气中。模拟检测实验I:在模拟FCC再生器装置中，加入5%脱硝添加剂，模拟FCC再生过程分布情况，利用N2、02和C02、N0的混合气体模拟再生烟气，其中N2浓度为78%、O2浓度为15%和CO2的浓度为7%，N0浓度为300ppm-500ppm，用KM9106烟气分析仪对气体中NO的浓度进行检测，当烟气循环量为20%时，空气流量为5L/min时，循环2次，NO脱除率为50% — 70%。模拟检测实验2:在一模拟FCC再生器装置中，加入5%脱硝添加剂，模拟FCC再生过程分布情 况，利用N2、O2和C02、NO的混合气体模拟再生烟气，CO2的浓度为2%-10%，NO的浓度为300ppm-500ppm，用KM9106烟气分析仪对气体中NO的浓度进行检测。当烟气循环量为30%时，空气总流量为15L/min，循环3次，NO脱除率为70%_85%。
权利要求1.一种降低FCC再生过程中NOx排放的装置，其特征在于这种降低FCC再生过程中NOx排放的装置在FCC再生器(3)与烟气排放管道(2)之间安装烟气返回装置，烟气返回装置由负压风机(9)、烟气储存罐(8)、烟气-空气混合器(6)通过管线连接而成，负压风机(9)入口通过管线与烟气排放管道(2)连接，负压风机(9)出口通过管线连接烟气储存罐(8);烟气储存罐(8)与烟气-空气混合器(6)连接的烟气管线上设置调节阀，空气管线也连接至烟气-空气混合器(6)，烟气-空气混合器(6)连接FCC再生器(3);烟气储存罐(8)上安装有压力表。
2.根据权利要求I所述的降低FCC再生过程中NOx排放的装置，其特征在于所述的烟气储存罐(8)的底部设有一个可以开启的清理盖(10)。
3.根据权利要求I所述的降低FCC再生过程中NOx排放的装置，其特征在于所述的空气管线上设置有鼓风机(7 )。
专利摘要本实用新型涉及的是一种降低FCC再生过程中NOx排放的装置，这种降低FCC再生过程中NOx排放的装置在FCC再生器与烟气排放管道之间安装烟气返回装置，烟气返回装置由负压风机、烟气储存罐、烟气-空气混合器通过管线连接而成，负压风机入口通过管线与烟气排放管道连接，负压风机出口通过管线连接烟气储存罐；烟气储存罐与烟气-空气混合器连接的烟气管线上设置调节阀，空气管线也连接至烟气-空气混合器，烟气-空气混合器连接FCC再生器；烟气储存罐上安装有压力表。本实用新型结构简单、控制方便，易于操作，投资少，适用于我国炼油厂FCC再生过程烟气脱硝。
文档编号B01D53/56GK202683077SQ201220395378
公开日2013年1月23日 申请日期2012年8月10日 优先权日2012年8月10日
发明者陈彦广, 陆佳, 韩洪晶, 李丹丹, 王鸿奇, 段稳过 申请人:东北石油大学