本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于降低FCC煙氣中NOX含量的催化劑；由特種氧化鋁、常規(guī)氧化鋁，高嶺土，過渡金屬氧化物和鑭系稀土氧化物的混合物；特種氧化鋁為纖維狀薄水鋁石，納米棒狀薄水鋁石，納米層狀薄水鋁石的一種或幾種；常規(guī)氧化鋁為薄水鋁石；過渡金屬氧化物選自錳、鐵、銅、鋅中的一種或幾種；鑭系稀土氧化物選自鑭、鈰、鐠、釹、釤中的一種或幾種；該催化劑加入到FCC反再系統(tǒng)，在FCC催化劑再生過程中，能夠有效降低再生煙氣中NOX含量。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)涉及一種用于降低FCC煙氣中量的催化劑；由特種氧化鋁、常規(guī)氧化鋁，高嶺土，過渡金屬氧化物和鑭系稀土氧化物的混合物；特種氧化鋁為纖維狀薄水鋁石，納米棒狀薄水鋁石，納米層狀薄水鋁石的一種或幾種；常規(guī)氧化鋁為薄水鋁石；過渡金屬氧化物選自錳、鐵、銅、鋅中的一種或幾種；鑭系稀土氧化物選自鑭、鈰、鐠、釹、釤中的一種或幾種；該催化劑加入到FCC反再系統(tǒng)，在FCC催化劑再生過程中，能夠有效降低再生煙氣中N0X含量。【專利說明】—種用于降低FCC煙氣中NOx含量的催化劑及應(yīng)用
本專利技術(shù)涉及一種能有效降低催化煙氣中NOx含量的催化劑及應(yīng)用。
技術(shù)介紹
流化催化裂化(FCC)是我國重要的原油二次加工手段。目前，催化裂化加工的原料日趨復(fù)雜，原料變重變差，原料中含有越來越多的N、S、重金屬等元素。這就使催化裂化再生煙氣中的NOx排放增加。同時(shí)在完全燃燒再生工藝中，國內(nèi)外大多數(shù)煉油廠都使用鉬基CO催化劑，但鉬基催化劑在使用過程中會(huì)促進(jìn)NOx的生成，故使用鉬劑在降低煙氣中CO含量的同時(shí)，也顯著地增加了 NOx的含量。而NOx不僅是形成酸雨和光化學(xué)煙霧的主要成分，而且是再生系統(tǒng)產(chǎn)生硝脆、出現(xiàn)裂紋從而導(dǎo)致破壞安全生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展的重要原因。 1996年4月12日，中國國家環(huán)境保護(hù)總局就批準(zhǔn)，并于1997年I月I日開始實(shí)施《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB16297 - 1996，其中規(guī)定了 1997年以后設(shè)立(包括新建、擴(kuò)建、改建)的污染源的氮氧化物最高允許排放濃度，其中石油化工行業(yè)的排放限制為240mg/m3。煉油化工廠特別是催化裂化(FCC)裝置排放的NOx約占空氣中NOx排放總量的10%，雖然較其他污染源少得多，但因其排放相對(duì)集中，對(duì)所在地區(qū)的環(huán)境污染相當(dāng)嚴(yán)重。2010年環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的《“十二五”主要污染物總量控制規(guī)劃編制技術(shù)指南(征求意見稿)》中，減控指標(biāo)擬定為，重點(diǎn)行業(yè)和重點(diǎn)地區(qū)氮氧化物排放總量比2010年減少10%。 目前，國內(nèi)外主要有以下幾種方式來降低催化裂化再生煙氣中NOx含量: (I)加工低N原料或者進(jìn)行原料脫N預(yù)處理。 (2)對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行優(yōu)化并控制反應(yīng)條件，以期降低催化劑N含量，從而在再生過程中降低NOx排放。如Kellogg Brown&Root和Exxon Mobil公司都采用氣-固兩相逆流再生器，減少過剩氧含量，降低主風(fēng)溫度，在燃燒區(qū)域注入水蒸汽等，能夠比普通再生器減少NOx排放。 (3)對(duì)煙道氣進(jìn)行處理，主要有選擇性催化還原法(SCR)、選擇性非催化還原法(SNCR)和氧化吸收法等方法。SNCR不使用催化劑的情況下，利用還原劑把煙氣中的NOx還原為N2 ；SCR是在氧和催化劑存在下，用NH3還原煙氣中的N0X，生成N2和H2O。SCR中NOx還原率可以達(dá)到90%以上。最常見的SCR催化劑是V205/Ti02，也有Pt或Pd，常添加WO3來增加催化劑的強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性；氧化吸收法是利用氧化劑把NO氧化轉(zhuǎn)化為易被吸收劑吸收的氮氧化物(如NO2或N2O5等),然后再采用相應(yīng)的吸收劑吸收脫除,如Belco Technologies公司開發(fā)的L0TOxTM低溫氧化技術(shù)。 (4)在催化劑再生過程中使用添加劑，分別通過抑制再生過程中NOx的生成和消除再生過程中生成的N0X。NOx還原添加劑的引入始于20世紀(jì)90年代中期，它能夠顯著促進(jìn)CO 與 NOx 反應(yīng)生成 N2 和 C02。如 Grace Davison>EngeIhard 等公司開發(fā)的 XNOx、OxyClean、CLEANOx等品牌的低鉬基-NOx燃燒促進(jìn)劑，在滿足二次燃燒和CO指標(biāo)控制要求的同時(shí)，基本不增加NOx排放量。 現(xiàn)階段，國內(nèi)報(bào)道的使用添加助劑來降低催化煙氣中NOx含量的有如下技術(shù): 中國石化洛陽石化公司和獨(dú)山子石化公司合作開發(fā)的LDN-1氮氧化物脫除劑，它具有CO助燃和降低NOx的雙功能。該助劑利用大孔活性載體，并輔助稀土和過渡金屬等活性金屬組分，可使再生煙氣中NOx含量降低至350mg/m3，脫除率到達(dá)75%，CO含量維持在50ppm左右。 北京三聚環(huán)保新材料股份公司開發(fā)的FP-DSN催化劑。該助劑利用La，Ce, Sr, Co等元素的氧化物或復(fù)合物為活性組分，以高強(qiáng)度莫來石、氧化鋁和鎂鋁尖晶石為載體，也能起到降低S0x60%，N0X70%以上，同時(shí)兼顧助燃CO的作用。 北京大學(xué)開發(fā)的三效稀土 FCC助劑RE-1I中開發(fā)了一種非鉬型具有助燃CO、降低煙氣中NOx達(dá)到70%以上、提高輕油收率和總液收的三效助劑，它以含有較多缺陷結(jié)構(gòu)的稀土 -過渡金屬復(fù)合氧化物為活性組分，Al2O3小球作為載體制備而成。 常規(guī)催化裂化催化劑載體的孔道結(jié)構(gòu)對(duì)催化劑性能有顯著的影響，特別是豐富的孔道結(jié)構(gòu)能對(duì)使得重油和大分子進(jìn)出更容易，也更能接近和脫離反應(yīng)中心。而在NOx助劑中，尚未有這方面的研究。本專利技術(shù)認(rèn)為，通過優(yōu)化孔道結(jié)構(gòu)，也能增加N0，02，C0等小分子在催化劑內(nèi)部的進(jìn)出速度，從而提升脫除NOx的效果。本專利技術(shù)通過引入具有特種結(jié)構(gòu)的氧化鋁，從而優(yōu)化載體氧化鋁的孔道結(jié)構(gòu)，再制備深度脫除煙氣中NOx含量的催化劑助劑。其使用效果可使NOx脫除率與空白相比，降低80%以上。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)目的是提供一種能有效降低催化裂化再生煙氣中NOx含量的催化劑。 所述的催化劑是由特種氧化鋁、常規(guī)氧化鋁，過渡金屬氧化物和鑭系稀土氧化物的混合物。以催化劑質(zhì)量100%計(jì)，含有3?15wt%特種氧化鋁，35?80%常規(guī)氧化鋁，O?20%高嶺土，0.1?20.0wt%的過渡金屬氧化物，0.1?10.0wt%鑭系稀土氧化物。 所述的特種氧化鋁為纖維狀薄水鋁石，納米棒狀薄水鋁石，納米層狀薄水鋁石的一種或幾種；所述的常規(guī)氧化鋁為薄水鋁石。 所述的過渡金屬氧化物選自II 8、1118、1￥8、乂8、/18、1/118、珊中的一種或幾種。 優(yōu)選自鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鋯、鑰中的一種或幾種，更優(yōu)選自錳、鐵、銅、鋅中的一種或幾種。鑭系稀土氧化物選自鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪中的一種或幾種。優(yōu)選自鑭、鈰、鐠、釹、釤中的一種或幾種。 該催化劑用于FCC反再系統(tǒng)，在FCC催化劑再生過程中，當(dāng)再生溫度在600?SOO0C，再生氣氛為含氧氣氛時(shí)能有效降低再生煙氣中NOx含量。 【具體實(shí)施方式】 實(shí)施例和對(duì)比例中,所用的氧化招為薄水招石(固含量62.0wt%)為山東招廠產(chǎn)品。 所用特種氧化鋁由中國專利號(hào)201110051247.2 一種含硅纖維狀薄水鋁石的制備方法和中國專利號(hào)201110051181.7 一種纖維狀薄水鋁石的制備方法制備；為纖維狀薄水鋁石，納米棒狀薄水鋁石，納米層狀薄水鋁石的一種或幾種。 所用的粘土為聞嶺土(固含量86.0wt % )為蘇州聞嶺土公司廣品(執(zhí)彳丁標(biāo)準(zhǔn):GB/T14563-93 ;化學(xué)指標(biāo) Si02% 彡 50、Al203%45_48、Fe203% ( 0.25、Ti02% ( 0.20、白度彡 94、PH 值 6.0-7.0,325 目篩余率 ％ ( 0.3、折射率 1.62、吸油量(g/100g) 40-45、比重 2.53、D90 μ m ^ 10、2μπ本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于降低FCC煙氣中NOX含量的催化劑，其特征在于:該催化劑是由特種氧化鋁、常規(guī)氧化鋁，高嶺土，過渡金屬氧化物和鑭系稀土氧化物的混合物；?以催化劑質(zhì)量為100%計(jì)，所述的催化劑含有3～15wt%特種氧化鋁，20～80%常規(guī)氧化鋁，0～20%高嶺土，0.1～20.0wt%的過渡金屬氧化物，0.1～10.0wt%鑭系稀土氧化物；?所述的特種氧化鋁為纖維狀薄水鋁石，納米棒狀薄水鋁石，納米層狀薄水鋁石的一種或幾種；所述的常規(guī)氧化鋁為薄水鋁石；?所述的過渡金屬氧化物選自錳、鐵、銅、鋅中的一種或幾種；?所述的鑭系稀土氧化物選自鑭、鈰、鐠、釹、釤中的一種或幾種。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王騫，劉其武，閻立軍，李兆飛，高曉慧，王曉化，朱曉曉，龐新梅，李發(fā)永，劉躍慈，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國石油天然氣股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11
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