脱硝助剂QKJ-DN_1在不完全再生催化裂化装置的工业应用.pdf

业技术（2 9 2 2 9 4）July22023Petrochemical Technology&Application2023年7 月石No.4Vol.41应与术用第4期第41卷技化D0I:10.19909/ki.ISSN1009-0045.2023.04.0292脱硝助剂QKJ-DN/1在不完全再生催化裂化装置的工业应用刘帆，郑培，李烨，陈银平，薛前明，冯龙（中国石油宁夏石化公司炼油一部，宁夏银川7 50 0 2 1）摘要：介绍了脱硝助剂QKJ-DN/1在中国石油宁夏石化公司催化裂化装置的应用情况。结果表明：与空白标定期相比，当系统中脱硝助剂占总催化剂藏量的质量分数为2.7 6%时，烟气中氮氧化物质量浓度由185mg/m降至142 mg/m脱硝效率为2 3.2%；烟气脱硫装置外排废水中氨氮质量浓度由2 5.6 2 mg/L降至1.39mg/L；产品中液化气、汽油和焦炭收率依次降低了0.8 7,0.7 5,0.11个百分点；柴油和干气收率分别增加了1.7 2 0.0 6 个百分点；脱硝助剂的加人，对催化裂化装置汽油、柴油产品质量无影响。关键词：催化裂化；脱硝助剂；氮氧化物；再生烟气中图分类号：TE624.41文献标志码：B文章编号：10 0 9-0 0 45(2 0 2 3）0 4-0 2 9 2-0 3中国石油宁夏石化公司（简称宁夏石化）催化裂化装置设计处理量为2 6 0 万t/a，采用不完全再生工艺，再生部分为2 段再生，一级再生反应器为贫氧再生，二级再生反应器为富氧再生。为降低催化裂化再生烟气中氮氧化物（NO）质量浓度，使其满足GB162971996排放要求，并符合宁夏地区环保指标，2 0 17 年7 月，该公司投用了烟气净化装置，其中CO余热锅炉采用选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝工艺。由于氨气连续喷人，SCR烟气脱硝过程中未反应的氨会造成省煤器管束结盐，导致炉膛压力增大，换热能力降低11-6 1,烟气脱硫装置外排废水中氨氮质量浓度长期高于2 0 mg/L，超出高浓度污水处理厂设计指标（不大于 8 mg/L)要求。为保证该催化裂化装置长周期运行目标和装置排放烟气中NO，达标，2 0 2 1年4月，试用了青岛康洁聚能科技有限公司生产的牌号为QKJ-DN/1的脱硝助剂，本工作介绍了该脱硝助剂的应用情况，可为国内同类装置提供借鉴1工业装置1.1原料油表1列出了装置标定期间的原料油性质。可以看出，与空白标定期（未加人脱硝助剂）相比，加剂标定期（加入脱硝助剂后）的原料性质变化不大，具有可比性。表1原料油性质性质空白标定期加剂标定期密度/(kgm)898.1899.5w（残炭）/%4.04.1w(硫）/%0.120.14含氯量/(g：g l)1.090.57含金属量/（gg)V1.261.86Fe0.951.16Ni2.542.26Cu0.250.25Na1.071.82酸值/(mg:g)0.100.141.2平衡剂由表2 可以看出，与空白标定期相比，加剂标定期平衡剂中0 40 m的细粉颗粒较少，说明加人脱硝助剂后，催化剂颗粒之间的磨损较为轻微。收稿日期：2 0 2 2-11-17；修回日期：2 0 2 3-0 2-0 7作者简介：刘帆（19 8 8 一），男，河南许昌人，硕士，工程师。主要从事炼油催化裂化、油田污水与污泥处理工艺的研究工作，已发表论文12 篇。293刘帆等.脱硝助剂QKJ-DN/1在不完全再生催化裂化装置的工业应用第4期表2平衡剂性质性质空白标定期加剂标定期微反活性/%6669w(残炭）/%0.0120.010表观密度/(gmL-)0.830.85比表面积/(mg)107116(粒度分布)/%020 m1.81.62040 m17.916.24060 m26.326.06080 m20.621.080110 m18.618.9110 m14.816.3w（金属）x10%Ni2.9092.893V1 1131094Fe32393473Na9101050Ca685616Cu00Sb6957201.3脱硝助剂1.3.1主要性质脱硝助剂QKJ-DN/1为稳定性固体，不含有毒成分，无挥发性气体，无放射性，其主要性质见表3。表3脱硝助剂QKJ-DN/1主要性质性质数值外观灰褐色微球堆积密度/(kgL-)1.15磨损指数/%2.0p(粒度分布)/%040 m50149 m95孔容/(mLg)0.20比表面积/(mg)1001.3.2加剂过程脱硝助剂分4个阶段加入装置反应再生系统，共计注人2 0.3 1t，占催化剂总藏量的2.7 6%（质量分数）。（1)2 0 2 1年4月15一2 1日为适应性加入期，助剂加注量为2 0 0 kg/d，该阶段共加入助剂1.41t。（2)2 0 2 1年4月2 2 5月5日为快加阶段，助剂加注量为9 0 0 kg/d，该阶段共加人助剂11.70t。（3)2 0 2 1年5月6 2 0 日为平衡加注期，助剂加注量为3 0 0 kg/d,该阶段共加人助剂4.50 t。(4)2021年5月2 16 月11日为优化加注期，助剂加注量为18 0 kg/d,该阶段加人助剂2.7 0 t。1.4主要操作条件由表4可见，与空白标定期相比，加剂标定期的第1再生反应器密相床层温度由7 0 3 降至684，第2 再生反应器密相床层温度变化不大。表4主要操作参数操作参数空白标定期加剂标定期沉降器压力/MPa0.1980.197第1再生反应器顶部压力/MPa0.2380.242第2 再生反应器顶部压力/MPa0.2660.271反应温度/500502第1再生反应器密相床层温度/703684第2 再生反应器密相床层温度/650651原料预热温度/210205CO余热锅炉炉膛温度/878836余热锅炉排烟温度/166173三级旋风分离器压降/kPa10102脱硝助剂QKJ-DN/1使用效果2.1烟气中NO质量浓度由图1可见：空白标定期，烟气中NO质量浓度平均值为18 5mg/m；快加阶段、平衡加注阶段、优化加注阶段NO质量浓度平均值依次为173,148,154mg/m；加剂标定期，NO.质量浓度平均值为142 mg/m。说明加人脱硝助剂后，NO，质量浓度呈下降趋势，脱硝助剂对降低烟气中NO质量浓度有一定效果,但仍高于指标(9 0 mg/m)要求。210空适快速加注！平衡加注优化加注标定应19011701501301109021-t061-t097-t06O-SO01-S0LI-SOTE-SOL0-90tI-90时间图1脱硝助剂对烟气中NO质量浓度的影响2.2烟气脱硝外排水氨氮质量浓度空白标定期，氨氮质量浓度平均值为2 5.6 2 mgL;加剂标定期，氨氮质量浓度平均值为1.3 9 mg/（下转第3 14页）的应用 J.石化技术与应用，2 0 155,33(5):420-424.12董森，吴宇.TUD-DNS3脱硫脱硝助燃剂在催化裂化装置上化装置的应用 J.中外能源，2 0 15（1)：8 0-8 3.11司长庚，马占伟，杜小等.双效助燃脱硝剂在蜡油催化裂的工业应用 J.炼油技术与工程，2 0 15（3）：49-52.10陈晗，刘存芳，肖新民，等.脱硝剂QKJ-DN在催化裂化装置的应用 J.石化技术23(11):25-26.9金丹.LZ-5G型助燃-脱硝剂在燕山石化套催化裂化装置上的应用 J.广东石油化工学院学,2017,27(6):27-30.8任铎锋，谭广飞，张伟.TUD-DNS3脱硝助燃剂在催化裂化装置化工标准与质量，2 0 17（14）：12 3-12 4.7司伟.助燃脱硝剂在催化裂化装置中的应用 J.中国石油和代化工,2 0 18,47(4)：8 6 2-8 6 5.6王桂春，张烨.国产助燃脱硝剂在催化裂化装置上应用 J.当工业应用J.石油炼制与化50(5):106-1095金松，宋阳，李晓光等.LZ-5G型脱硝剂在催化裂化装置的能研究 J.石化技术与应用，2 0 199,37(4):241-243.4刘明霞，柳召永，刘涛.催化裂化烟气脱硝剂PRLN-60的性化裂化装置的应用 J.齐鲁石油化工，2 0 2 1，49（3）：19 4-19 93刘喜平，高庆军-A1脱硫脱硝CO助燃剂在催上的应用 J.石化技术与应用2,40(1):44-46.2】韩荣贤，张强，杨朝湖.脱硝剂QKJ-DN/3在重油催化裂化装置的工业应用 J.齐鲁石油化50(2):108-112.【1李德生，谢铮，杨大伟，.JF-SN2型脱硝剂在催化裂化装置相关文献链接：石294与应术用化第41卷技L，可满足烟气脱硝外排水指标要求2.3产品分布由表5可以看出：与空白标定期相比，加剂标定期产品中液化气、汽油和焦炭收率依次降低了0.8 7,0.7 5,0.11个百分点；柴油和干气收率分别增加了1.7 2,0.0 6 个百分点。说明加人脱硝助剂，有利于提高柴油收率。表5脱硝助剂对产品收率的影响%项目空白标定期加剂标定期干气3.033.09液化气21.0920.22汽油50.4449.69柴油14.7116.43油浆2.412.43焦炭8.208.09损失0.110.022.4产品性质由表6 可以看出，加人脱硝助剂后，催化裂化装置汽油、柴油的性质变化不大，汽油中烯烃体积分数均低于3 4%，表明脱硝助剂对装置汽油、柴油产品质量无影响。表6脱硝助剂对催化裂化汽油及柴油性质的影响催化裂化汽油催化裂化柴油性质空白标定期加剂标定期空白标定期加剂标定期密度(2 0)/(kgm)717.8715.7896.0902.6馏馅程/初馏点3231165.0162.010%4746211.5214.050%9494255.5256.090%168169306.5315.595%217.0325.0终馏点197200含硫量/(ggl)68.687.01107.01 152.8烯烃体积分数/%33.133.5辛烧值90.089.83结论a.与空白标定期相比，当系统中脱硝助剂占总催化剂藏量的质量分数为2.7 6%时，烟气中NO，质量浓度由加剂前的18 5mg/m降至142 mg/m,脱硝效率为2 3.2%，污水中的氨氮质量浓度由25.62mg/L降至1.3 9 mg/L。b.与空白标定期相比，加剂标定期产品中液化气、汽油和焦炭收率依次降低了0.8 7,0.7 5,0.11个百分点；柴油和干气收率分别增加了1.7 2,0.0 6 个百分点。c.脱硝助剂的加入，对催化裂化装置汽油、柴油产品质量无影响参考文献：1胡敏催化裂化烟气排放控制技术现状及面临问题的分析J.中外能源,2 0 12(5):7 7-8 3.2宋海涛，郑学国，田辉平，等.降低FCC再生烟气NO,排放助剂的实验评价 J.环境工程学报，2 0 0 9,3（8）：146 9-147 2.3宋海涛，田辉平，朱玉霞，等.降低FCC再生烟气中NO排放助剂的研究开发 J.石油炼制与化工,2 0 14,45（11)：7-12.4】周建文，娄可清，张伟.三效助剂在催化裂化装置烟气脱硫中的应用 J.炼油技术与工程，2 0 15,453)：43-45.5】蔡筱青，涂安斌.TUD-DNS3脱硝助剂在催化裂化装置的工业应用 J.石油炼制与化工，2 0 2 0,51（2）：2 0-2 3.6李军令，花小兵，吴永强，等.催化装置再生烟气氮氧化物的产生与控制 J.石油化工环境保护，2 0 0 5，2 8（1）：3 4-3 8.（上接第2 9 4 页）石314应与术用化技第4 1卷4唐晓东，陈露，李晶晶，等.甲基叔丁基醚脱硫技术的研究应用进展J.化工进展，2 0 15,3 4（1）：2 3 4-2 3 8.5】张驰飞，贾庆明，张健民.甲基叔丁基醚生产深度脱硫工艺的选择J.化工进展，2 0 14（8）：2 2 15-2 2 18.6唐晓东，谯勤，程瑾，等.甲基叔丁基醚萃取蒸馏脱硫的研究J.石油化工,2 0 14,4 3(11)：13 2 6-13 3 0.7张丽丽，高俊斌，姚志龙，等.过氧化氢催化氧化甲基叔丁基醚脱硫J.工业催化，2 0 13（4)：5 3-5 5.Cause analysis and improvement measures of high sulfur content of methyltert-butyl etherZHAN Qing-li,AI Ming,HAN Sheng-ren,XUE Jie-wen(Refining and Chemical Plant of Yumen Oilfield Company,PetroChina,Yumen 735200,China)Abstract:The reasons for the high sulfur contentof methyl tert-butyl ether(MTBE)in Refining andChemical Plant of Yumen Oilfield Company,PetroChina,were analyzed,and the correspondingimprovement measures were put forward.The resultsshowed that the sulfur content of MTBE was greatlyaffected by the composition of raw materials and theoperation process of the MTBE desulphurizationtower.The sulfur content of MTBE was reduced from21.98 g/g to 14.28 g/g by adopting measures in-cluding reducing the sulfur content of raw materials,reducing the volume fraction of C 5 component ofliquid hydrocarbons,prolonging the reaction time ofliquid hydrocarbons in the pre-alkali washing tank,increasing the alkali circulation ratio,and optimiz-ing the operation of MTBE desulphurization tower.Key words:methyl tert-butyl ether;sulfur con-tent;liquid hydrocarbon;desulphurization tower;Cs componentIndustrial application of denitration additive QKJ-DN/1 in fluid catalyticcracking unitLIU Fan,ZHENG Pei,LI Ye,CHEN Yin-ping,XUE Qian-ming,FENG Long(No.1 Refining Department of Ningxia Petrochemical Company,PetroChina,Yinchuan 750021,China)Abstract:The industrial application of denitrifi-cation additive QKJ-DN/1 in fluid catalytic crackingunit of Ningxia Petrochemical Company,PetroChi-na,was introduced.The results showed that,com-pared with the blank standard period,when the massfraction of denitration additive in the system was2.76%,the mass concentration of nitrogen oxides influe gas decreased from 185 mg/m to 142 mg/m;the denitrifiation efficiency was 23.2%,and themass concentration of ammonia nitrogen in wastewater from flue gas desulfurization plant decreasedfrom 25.62 mg/L to 1.39 mg/L.In addition,the yieldof liquefied gas,gasoline and coke decreased by0.87,0.75,0.11 percentage points respectively,and the yield of diesel and dry gas increased by 1.72and 0.06 percentage points respectively.The addi-tion of denitrification additives had no influence onthe quality of gasoline and diesel products of fluidcatalytic cracking unit.Key words:fluid catalytic cracking;denitrifica-tion additive;nitrogen oxides;flue gas