[发明专利]一种再生气含硫化氢的烟气脱硫脱氮吸附剂的再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烃油催化裂化过程中的再生方法，更具体地说，涉及一种催化裂化装置中再生烟气脱硫脱氮吸附剂的再生方法。

背景技术

催化裂化催化剂在反应器和再生器之间进行循环，通常在离开反应器时，催化剂上含焦炭约3～10wt％，须在再生器内用空气中的氧烧去沉积的焦炭以恢复催化活性。催化剂上沉积的焦炭主要是反应缩合物，主要成分是碳和氢，当裂化原料含硫和氮时，焦炭中也含有硫和氮。积炭的催化剂经和氧气进行再生反应，生成CO₂、CO和H₂O，再生烟气中还含有SOx(SO₂、SO₃)和NOx(NO、NO₂)。再生反应为放热反应，热效应相当大，足以提供本装置热平衡所需的热量。

对处理工业烟气中硫氧化物和氮氧化物的污染问题，Asit K.Das等人公开了一种同时脱除硫氧化物和氮氧化物的方法，SO₂-NO_x adsorption process，即SNAP法(参见“Simultaneous Adsorption of SO₂-NOx from Flue Gases in a Riser Configuration”，Asit K.Das等人，AIChE Journal，Vol.47，No.12，December 2001，P2831-2844)。该方法使含有硫氧化物和氮氧化物的烟气与Na/γ-Al₂O₃吸附剂接触，该吸附剂能吸附硫氧化物和氮氧化物，从而达到净化烟气的目的。所述接触可以在气体悬浮吸附器(GSA)中进行，接触的温度为100～150℃、接触时间为5秒。接触完成后，吸附有硫氧化物和氮氧化物的吸附剂颗粒用过滤袋收集。SNAP法使用后的Na/γ-Al₂O₃吸附剂可以再生。Na/γ-Al₂O₃吸附剂的再生过程分两个阶段：(1)在流化床式再生器中将使用后的吸附剂加热到500℃，释放NO_x；随后通入天然气将NO_x还原为N₂和O₂排放；(2)将(1)中脱除NO_x的吸附剂再经天然气和水蒸汽处理将SO_x转化为H₂S回收。

CN101209391A公开了一种脱除烟气中硫氧化物和/或氮氧化物的方法及烃油裂化方法，该方法中采用催化裂化催化剂作为脱除催化裂化催化剂再生烟气中硫氧化物和氮氧化物的吸附剂，其吸附效果与现有的专用吸附剂相当，而且不容易饱和、吸附剂再生的条件(比如加热到500℃，释放NOx)比作为催化裂化催化剂再生的条件缓和，因此作为吸附剂再生对催化裂化催化剂的结构并没有影响，此外，作为催化裂化再生烟气处理吸附剂使用过的催化剂，仍然能够用到催化裂化过程中，其作为催化裂化催化剂的活性不但不受影响，而且略有提高。

利用吸附剂在烟气放空前吸附脱除再生烟气中的硫氧化物和氮氧化物，吸附温度(即烟气温度)一般在200℃左右。吸附后的待生吸附剂可以进行再生处理，再生时温度为500～600℃；再生后的吸附剂可以返回到烟气吸附反应器中重复使用。再生操作处于还原气氛，还原性气体来源于炼油厂的干气，并优选选自氢气、一氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷及其各种异构体中的一种或几种。

还原性气体在吸附剂再生器中于高温下与待生剂上的硫酸盐、亚硫酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐等发生氧化还原反应，生成单质硫、硫化氢、二氧化碳、水等，典型的反应参考如下(以2价金属M为例)：

MSO₄+3H₂＝MO+S+3H₂O                (1)

S+H₂＝H₂S                          (2)

MSO₄+4H₂＝MS+4H₂O                  (3)

MS+3MSO₄＝4MO+4SO₂                 (4)

MSO₃＝MO+SO₂                       (5)