[发明专利]一种催化裂化烟气硫转移剂及其制备方法

说明书

本发明属于石油炼制和环保领域的一种助剂及其制备方法。该助剂可同时有效地脱除烟气，尤其是催化裂化烟气中的SO_X及NO_X，而对催化裂化的产品分布及产品质量无不良影响。

催化裂化(FCC)是炼油工业中重油轻质化的主要工艺过程，也是炼油厂经济效益的主要支柱。FCC原料油中的硫化物，约有5％～10％随生焦催化剂带入再生器，经烧焦生成SO_X；原料油中的氮化物则生成NO_X。《催化裂化》1989年第4期报导：一套120×10⁴t/a的催化裂化装置，每年排放SO_X约1000t。随着石油资源的日益紧缺，催化裂化的原料逐渐变重、变劣。而且掺炼渣油、高硫外油的比例逐渐增加。由此引起催化裂化原料油含硫、含氮量的增加。相应的催化剂生焦率及焦炭中含硫、含氮量也增加。最终，催化裂化排放的烟气中，含有的SO_X和NO_X也明显增加。催化裂化烟气造成的大气污染若不治理，在适当条件下将生成酸雨、迷雾污染环境，危害绿色植物生长和人类身体健康。为保护大气环境，保证炼油工业可持续发展，开展催化裂化烟气对大气污染治理的研究和应用，是非常必要的。朱镕基总理在1998年“九届人大”政府工作报告中指出：“要强化全民族的环境保护意识，继续增加环境保护投入……首都北京今年要把治理大气污染作为政府的一项突出任务。”

国外对催化裂化烟气污染的治理有多种办法。例如采用原料加氢预处理或烟气洗涤脱硫工艺。《催化裂化》1989年第4期报导：这些工艺都需增加新的流程和设备，基建投资和操作费用也都很昂贵。而采用硫转移剂，操作费还不到烟气洗涤或专为控制SO_X排放而设的进料加氢精制装置操作费的1/3～1/5，甚至更低。

硫转移剂作用机理可用下列反应式表述：

在再生器中，焦炭中的硫被氧化成SO_X：

硫转移剂(以MO表示)与SO₃形成硫酸盐：

在提升管反应器中硫酸盐被还原：

而在提升管反应器的还原气氛和硫酸盐的催化作用下，氧化氮也被还原：

在汽提段中金属硫化物被水解：

裂化气中的H₂S经醇胺法脱硫，送到硫回收装置制取元素硫。

70年代国外已开发、使用FCC烟气脱SO_X助剂，例如《Science andTechnology》Vol76报道：美国Chevron公司炼油厂在其FCC装置中加入约5％硫转移剂，烟气脱硫率达66％。候芙生在《加快新催化剂的开发，迎接二十一世纪对石化工业的挑战》一文报道：Davison公司的R硫转移剂在催化剂中的加入量为8％，其再生烟气中SO_X的降低率可达56％，同时NO_X的降低率达40％。上述国外硫转移剂或含有大量镁铝尖晶石，或采用纯合成方法制备，制备工艺复杂，硫转移剂的用量也较大。