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FCC再生烟气脱硫脱氮技术进展
刘 峰1 陈庆岭2
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摘要：通常有三种途径可以控制FCC工艺中SOX和NOX的排放：原料油加氢脱硫脱氮；使用硫/氮转移剂；烟气脱硫脱氮。前两种受到氢源、投资费用或脱除率的限制影响了使用，第三种方法比较彻底，具有脱除效率高，适用范围广等优点。单独脱除FCC再生烟气中的SOX的技术可分为湿法和、干法和半干法。典型的技术有Belco Technologies 公司的EDV方法、Exxon的湿式气体洗涤法(WGS)、湿式气体硫酸法(WSA)和海水洗涤法等，以及基于流化床技术的吸附-再生的ESR工艺。单独脱除FCC再生烟气中的NOX的技术可分为还原法和氧化法两类。还原法又分为选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)，利用还原剂将NOX转化为N2排空；氧化法则是利用氧化剂将NOX转化为N2O5进而用水吸收为硝酸，典型的工艺过程是低温氧化工艺(LOTOX)。目前，联合脱除燃煤烟气中的SOX和NOX 的技术有十余种之多，但移植到脱除FCC 再生烟气中的SOX和NOX的工艺过程只有基于移动床技术的使用活性炭的Mitsui-BF(Berbau-Forschung)工艺。
关键词： FCC 再生烟气 脱硫 脱氮
1 前言
随着我国经济的高速发展，对能源的需求愈来愈旺，但能源供应上却显力不从心，尤以在能源结构中占举足轻重地位的石油的短缺而令人瞩目。就石油而言，我国自上世纪90年代已经成为净进口国，目前正遭受国际市场高价原油的困扰， 同时还必须面对自产原油变重、含硫和进口含硫甚至高硫重油的态势。针对宝贵的石油资源，哪怕是品质较差的高硫重油，必须进行深度加工。而进行深度加工，流化催化裂化(FCC)工艺是必不可少的工序。因而原料油中的硫有相当一部分随FCC的再生烟气一起排入大气，当然，一同排出的还有存在于原料油中的部分氮，它们共同造成了对环境的污染。有报道显示[ 杨德凤，刘凯，张金瑞，龚宏，从催化裂化烟气分析结果探讨再生设备的腐蚀开裂，石油炼制与化工，2001，32（3）：49-53
]，2001年以前我国部分炼厂的FCC再生烟气中SOX的含量在800μL/L左右, NOX一般在600μL/L左右。可以预见，现在乃至今后，FCC再生烟气中的SOX和NOX含量要高于此报道值。另一方面，环境污染是当今人们普遍关注的问题之一，随着环境保护法的日趋严格，必然导致限制包括FCC装置在内的各种装置的SOX和NOX排放量。在美国炼厂比较集中的地区，SOX排放量占总排放量的12%，其中87%是由FCC装置排放的[ 朱仁发，李承烈，FCC 再生烟气的脱硫助剂研究进展，化工进展，2000，3：22-29
]。为此，如何降低FCC装置中SOX和NOX的排放量已成为世界各大石油公司研究的热点问题。通常有三种途径可以控制FCC工艺中SOX和NOX的排放：(1)原料油加氢脱硫脱氮；(2)使用硫/氮转移剂；(3)烟气脱硫脱氮。前两种受到氢源、投资费用或者脱除率的限制而影响了使用，第三种方法比较彻底，具有脱除效率高，适用范围广等优点。
2 燃煤烟气的脱硫脱氮技术回顾
FCC烟气与燃煤烟气有共同点，发展FCC烟气处理技术，离不开借鉴燃煤烟气的脱硫脱氮过