同時脫除煙氣中硫氧化物、氮氧化物和一氧化碳的方法，在催化裂化再生器之后，煙氣輪機之前或之后，設置氧化還原反應器，將高溫再生煙氣和還原性氣體注入氧化還原反應器中，在常壓、500-650℃的條件下，煙氣中的硫氧化物、氮氧化物、氧氣與還原性氣體發生氧化還原反應，生成單質硫、氮氣和水蒸氣；反應后的混合煙氣經能量回收系統逐步換熱降溫后，在較低溫位處設置液態硫和固態硫收集器來回收單質硫，脫除了硫氧化物、氮氧化物和一氧化碳的再生煙氣排出裝置。本發明專利技術提供的方法可以省去催化裂化裝置含硫煙氣的后續脫硫處理過程，簡化催化裂化裝置污染物治理的流程，為催化裂化裝置的清潔化生產提供有力保證。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種廢氣處理的方法，更具體地說，涉及一種脫除催化裂化裝置中再生器排出的再生煙氣中硫氧化物和/或氮氧化物及一氧化碳，并回收單質硫的方法。
技術介紹
催化裂化催化劑在反應器和再生器之間進行循環，通常在離開反應器時，催化劑上含焦炭約3 10wt%，須在再生器內用空氣中的氧燒去沉積的焦炭以恢復催化活性。催化劑上沉積的焦炭主要是反應縮合物，主要成分是碳和氫，當裂化原料含硫和氮時，焦炭中也含有硫和氮。積炭的催化劑經和氧氣進行再生反應，生成C02、C0和H2O,再生煙氣中還含有S0x(S02、S03)和Ν0χ(Ν0、Ν02)。再生反應為放熱反應，熱效應相當大，足以提供本裝置熱平衡所需的熱量。離開催化裂化裝置的再生器的煙氣溫度在620 690°C，壓力在O. I O. 25MPa，具有較高能量品位。通常地，為便于煙氣能量回收利用，采用煙氣輪機發電，再接余熱鍋爐發生蒸氣，最后放空時溫度僅剩170 250°C，壓力為微正壓甚至負壓。如果再生器采用貧氧方式，一氧化碳的含量會偏高，為了避免尾燃，需要采用CO燃燒助劑并額外補充氧氣是其轉化為二氧化碳。另一方面，催化裂化裝置的原料烴油經過裂化反應后經進一步分餾得到不同餾分，其中的氣相部分有干氣餾分。干氣中含有H2、小分子烴類、非烴，以及H2S等。通常要利用干氣，需經過脫除H2S的步驟。脫除的H2S還要經過Claus等類裝置轉化成單質硫(單質硫的沸點在445°C、熔點113°C )最終完成回收。對處理工業煙氣中硫氧化物和氮氧化物的污染問題,CN101094805A公開了一種從含氧氣體中脫除SOx的裝置和方法，該方法首先利用天然氣、含氧助燃氣體和含氧并含有SOx等的酸性氣體在還原氣發生器中燃燒，燃燒溫度在593 704°C，除去酸性氣中的氧并生成含有仏和⑶的還原氣；還原氣(不足的還可以補加)和酸性氣的混合物流經過冷卻后進入直接催化還原反應器，反應溫度204 316°C，含硫化合物轉化成單質硫得以脫除。此方法是針對單獨脫除硫化物的過程，需單獨設立高溫還原氣發生器產生還原氣體，另外需要設立低溫直接還原器。CN200710065637. 9公開了一種利用生物質裂解氣將煙氣中的502氣體還原為單質硫的方法，其特點在于以生物質在加熱爐內進行熱解反應生成的主要含有CO、CH4, H2的混合熱解氣為脫硫劑，混合裂解氣與煙氣一起進入催化還原爐內進行還原反應。此過程設置了脫硫劑的生產環節，有效利用了生物質來生產混合裂解氣。CN02109104. 8公開了一種循環流化床活性焦脫硫與硫再資源化的方法，其特點是以活性焦為吸附劑，與燃煤鍋爐煙氣接觸后脫除S02、NOx，之后失活的吸附劑進入再生塔再生后循環使用，解析出來的SO2被還原為單質硫被回收。該方法可以同時脫硫脫銷并除塵，再生塔還原SO2的還原劑是填充煤。本質上是把煙氣中的SO2還原為單質硫，但增加了吸附和解析步驟來富集SO2,并且后續還引入了 Claus反應器，路線較長。CN200510096466. 7公開了一種循環還原法煙氣脫硫脫銷除塵一體化技術裝置，其特點在于將高溫工業煙氣分配到還原液中使煙氣中SO2被還原成單質硫、NO2被還原成N2排放。此過程的還原劑是來自于還原液中的S2_，反應在液相內進行。US005853684A公開了一種同時脫除燃燒氣中二氧化硫和氮氧化物的干式、催化、一步法過程及其適用于該過程的催化劑。該過程將二氧化硫轉化為元素硫，將氮氧化物還原為氮氣。操作時需要預處理活化催化劑，預處理氣體可以含有H2S、SO2、H2、CO、H2O或它們的混合物，但正常運轉階段的還原物流可選自一氧化碳、氫氣、輕烴、氨、水煤氣轉化產物或它們的混合物，反應的副產物為H2S、COS、CS2等。關于催化還原煙氣中SO2到單質硫，梁勇等(“催化還原煙氣中SO2到單質硫的研究進展”，梁勇等，工業催化，15(5)，2007:55 59)、周金海等(“催化還原SO2為單質硫技術的研究進展”，周金海等，工業安全與環保，33 (3)，2007 :35 37)以及王學海等(“催化還原二氧化硫為單質硫的研究進展”，王學海等，化工進展，29 (7)，2010 :1209 1214)綜述了無氧及含氧體系下以的H2、CO、C、CH4, NH3等單獨組份為還原劑催化還原SO2為單質硫技術的研究成果，指出制約其工業化的主要因素有(I)催化還原反應溫度較高，最低使用溫度也在300°C以上；(2)催化劑在含氧煙道氣中容易失活；(3)含氧煙道氣的還原反應需要消耗還原氣體。如果強調催化還原反應的溫度接近煙氣排放時的溫度，即100 200°C，認為技術關鍵在于高活性、高選擇性和高抗中毒性能的催化劑的開發上。鄧庚鳳等(“用煤氣還原冶煉煙氣中SO2制取硫磺的工藝研究”，鄧庚鳳等，江西理工大學學報，31(1)，2010 32 35)公開了一種用煤氣還原冶煉煙氣中SO2制取硫磺的工 藝。為實現該工藝，在實驗室內以煤氣(組成C02 4. 5% +CO 38% +H2 52% +O2 O. 2% +N25.3% )為還原氣，以Fe為活性金屬催化還原冶煉煙氣(模擬煙氣組成S02 13% +O2 6%+N2 81% )中SO2制取硫磺，研究了反應溫度、反應時間、氣配比及金屬鐵含量等對SO2原成S質的影響.結果表明對SO2化還原生成單質硫產率而言，最佳的反應溫度為400°C，最佳氣配比為O. 75(即煤氣302煙氣流量=30 40)，催化劑中金屬Fe的最佳含量為14%。該技術中處理的煙氣中SO2體積分數較高，達到了 13% ；02的體積分數也很高，達到了 6% ；還原劑使用了 CO和H2兩種。TARASOV等(“從冶煉煙氣中回收元素硫”，TARASOV等，硫酸工業，4，2001 :12 14)提出了從高濃度SO2氣體中回收硫磺的工藝，其特點是于1200 1300°C下用天然氣還原SO2，再用克勞斯法處理還原后的氣體。其中P(SO2) 12 % ~ 14 %^(02) 15 % ~ 16 %。有關催化裂化原料硫在干氣中和煙氣中(焦炭)的分布，楊書顯(“原油加工過程中硫分布規律分析與探討”，楊書顯，石油化工腐蝕與防護，22(3), 2005 30 33)發表的數據顯示當催化裂化原料含硫O. 40 O. 49被％時，分布在干氣產物中的部分平均為41.8wt%、焦炭(煙氣中)中平均為18.8wt% ;當催化裂化原料含硫O. 77 O. 80界七％時，分布在干氣產物中的部分平均為30. lwt%、焦炭(煙氣中)中平均為19. lwt%;當催化裂化原料含硫O. 92 O. 96被％時，分布在干氣產物中的部分平均為26. 8wt%、焦炭(煙氣中)中平均為31. Iwt % ο由原料帶入催化裂化裝置的硫在煙氣中呈現氧化態，在干氣中呈現還原態。從已有的技術看，脫除煙氣中硫氧化物和干氣中的硫化氫是分開進行的，目前尚未見到將煙氣和干氣一并處理技術的報道。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種脫除催化裂化再生煙氣中硫氧化物、氮氧化物和一氧化碳，同時生產單質硫的方法。本專利技術提供的同時脫除催化裂化再生煙氣中硫氧化物、氮氧化物和一氧化碳的方法，在催化裂化再生器再生煙氣出口之后，煙氣輪機之前或之后，設置氧化還原本文檔來自技高網...
【技術保護點】
同時脫除催化裂化再生煙氣中硫氧化物、氮氧化物和一氧化碳的方法，其特征在于，在催化裂化再生器再生煙氣出口之后，煙氣輪機之前或之后，設置氧化還原反應器，氧化還原反應器中裝填氧化還原催化劑，將高溫再生煙氣和還原性氣體注入氧化還原反應器中，在常壓、500？650℃的條件下，煙氣中的硫氧化物、氮氧化物、氧氣與還原性氣體發生氧化還原反應，生成單質硫、氮氣和水蒸氣；反應后的混合煙氣經能量回收系統逐步換熱降溫后，在較低溫位處設置液態硫和固態硫收集器來回收單質硫，脫除了硫氧化物、氮氧化物和一氧化碳的再生煙氣排出裝置。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：郭大為，張久順，毛安國，謝朝鋼，傅軍，王巍，于敬川，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院，
類型：發明
國別省市：
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