《煉廠催化裂化再生煙氣同步脫硫脫硝新技術及原理》是依託上海交通大學，由晏乃強擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：煉廠催化裂化再生煙氣同步脫硫脫硝新技術及原理
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：晏乃強
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
催化劑燒焦再生是流化催化裂化（FCC）煉油工藝中的重要組成單元，且燒焦煙氣是造成煉廠SOx、NOx及顆粒物排放的重要原因，是煉油行業亟待解決的環保問題。本項目針對FCC煙氣中SO3含量偏高、細粒子磨損性強等問題，探索基於過濾/催化作用同步除塵及催化還原脫硝的方法，在貧氨條件下實現煙氣預脫硝，以降低後續氧化脫硝的氧化劑消耗量；研發以鎂-氨組契約步脫硫脫硝為基礎的間接氨法新工藝，有效解決直接氨法的二次污染問題，實現脫硫脫硝產物的充分資源化；提出並探索基於聲-旋耦合原理的凝並與分離單元，對脫硫塔尾部濕煙氣中殘留酸霧及細粒子進行深度去除。通過此研究，對過濾/催化單元的材料及結構性能進行最佳化，實現除塵與脫硝的高效耦合； 闡明NOx的氣相氧化及其與吸收氣-液間傳質與反應特性；探明聲-旋耦合單元對酸霧/細粒子凝並與分離過程的作用機制，顯著提升煉廠FCC再生煙氣淨化技術的基礎研究及套用水平。
結題摘要
流化催化裂化（FCC）再生煙氣是煉廠SOx、NOx及顆粒物排放的重要原因，是煉油行業亟待解決的環保問題。針對FCC煙氣中SO3含量偏高、細粒子磨損性強等問題，提出過濾/催化作用同步除塵及催化還原脫硝的方法，通過添加矽鎢酸(HSiW)、銻(Sb)等改性氧化鈰的SCR催化劑，並負載於多孔陶瓷膜上研究其過濾催化耦合脫硝性能及機制；研究同步脫硫脫硝新工藝，並開發了可循環的檸檬酸-鎂法脫硫再生新技術，實現了脫硫脫硝產物的充分資源化；提出基於聲旋耦合原理的凝並與分離單元，分析了旋流耦合單元對細粒子凝並與分離過程的作用機制，同時探究了擾流耦合荷電凝並技術強化煙氣細粒子凝並脫除的新技術。研究發現，矽鎢酸(HSiW)的表面改性可以顯著提高CeO2的SCR催化性能，相對於傳統釩鎢鈦催化劑，在溫度視窗、低溫活性及高溫選擇性方面均具有優勢。通過摻雜銻(Sb)進一步提高了HSiW/Ce催化劑的性能，HSiW/Ce-Sb顯示出在低溫下更好的活性。同時我們將研發的催化劑負載於陶瓷膜進行改性，並研究其協同催化脫硝效率，獲得了優良的脫硝表現。結合FCC再生煙氣的特點，對煙氣脫硫脫硝工藝中的同步吸收、鎂的高效循環再生等關鍵技術環節進行最佳化，探索了檸檬酸鎂可再生脫硫技術，該技術有望取代有機胺和離子液脫硫技術，具有較廣的推廣套用價值。基於聲旋耦合原理研究新型聲旋耦合氣液耦合分離強化單元，在旋流耦合系統中，凝並系統對煙塵中的較大顆粒物的去除較為明顯，由於水霧的凝並吸附作用，小顆粒物可有效的凝並成大顆粒物。本項目探究了擾流耦合荷電凝並技術來強化煙氣細粒子凝並脫除的新技術，經過多組擾流和電凝並後，細顆粒物經過反覆擾流和電荷雙重作用團聚，形成更大顆粒物，然後藉助後續布袋或靜電除塵裝置將大顆粒物進行高效脫除，從而實現對煙氣細粒子強化去除。通過研究顯著提升了煉廠FCC再生煙氣淨化技術的基礎研究及套用水平，為實現多污染物協同控制提供了理論和技術支撐。研究共發表4篇SCI論文，申請國家發明專利10件，開展了相關工程示範方面的套用研究。
