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烟气SCR脱硝技术

发布时间:2022-07-14

一、技术名称

烟气SCR脱硝技术

中国石化大连石油化工研究院自2004年开始进行SCR脱硝催化剂、工艺及工程技术/脱硝内构件的研究工作。在此期间成功实现喷氨格栅等脱硝内构件技术的更新换代,并配套开发燃气炉、乙烯裂解炉、催化裂化/催化裂解和低温烟气脱硝等多系列专用脱硝催化剂,并实现工业化应用。所开发的具有氨存储功能的脱硝催化剂、分区控制式喷氨格栅和直插式烟气分析仪等,为控制烟气NOx超低排放条件下的氨逃逸提供了有力的技术支撑。此外,为配合烟气脱硝技术的推广,中国石化专门建立了一条烟气脱硝催化剂生产线,年生产能力达到6000m3。

截止2020年度,大连石油化工研究院:(1)“催化裂化烟气除尘脱硫脱硝成套技术”于2014年获得中国石化科技进步一等奖、2016年获得环保部科技进步二等奖;(2)“燃煤锅炉烟气脱硝成套技术开发”于2015年获得中国石化科技进步二等奖;(3)“乙烯裂解炉烟气脱硝成套技术”于2018年获得中国石化科技进步一等奖;(4)“燃气动力炉烟气深度脱硝及新型催化剂开发与应用”于2020年获得中国石化科技进步二等奖。

二、先进性阐述

烟气脱硝内构件包括导流板/折流板、整流格栅和喷氨格栅,主要是为保证脱硝催化剂床层入口横截面的烟气流速、流向、NH3/NOx和烟气温度能够达到脱硝所要求的流场,避免催化剂磨蚀损坏和实现烟气脱硝预定指标。

烟气脱硝催化剂主要指标包括脱硝活性和SO2/SO3转化率等,活性越高、比表面积越大,达到预定脱硝效率所用催化剂量越小;而SO2/SO3转化率越低,说明脱硝催化剂副反应越小、对后续装置的影响越小。

2.1 烟气脱硝催化剂:

该催化剂为蜂窝式,机械强度大,耐磨蚀:

--轴向机械强度≥2.0MPa

--径向机械强度≥0.5MPa

SO2/SO3转化率低:<0.50%(经第三方检测)

抗水蒸气干扰能力强:在烟气中水含量25%时,仍保持高活性

抗SO2干扰能力强:在SO2浓度3000mg/Nm3时,催化剂仍可保持95%脱硝效率

系列催化剂,适用温度范围广:120~600℃

2.2 烟气脱硝内构件

经优化设计后,脱硝内构件的设置可使脱硝催化剂床层入口横截面烟气流速偏差≤3.0%,NH3浓度偏差≤2.0%,流向偏差≤5°。

三、案例分享

大连石油化工研究院烟气脱硝技术已成功应用硝酸尾气脱硝、燃煤锅炉烟气脱硝、催化裂化/催化裂解装置烟气脱硝、乙烯裂解炉烟气脱硝、燃气炉烟气脱硝和加热炉/焚烧炉低温烟气脱硝等,工业化装置已达近70套。

案例一:某公司280万吨/年催化裂化装置烟气SCR脱硝

该装置以酸性水汽提副产氨为还原剂,采用我院FN-2型脱硝催化剂,2020年5月开工运行,运行数据如下:

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案例二:某公司燃气动力炉烟气SCR脱硝

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该装置以酸性水汽提副产氨为还原剂,采用我院FN-3T型脱硝催化剂,2019年4月按照烟气NOx≤50mg/Nm3超低排放运行。运行数据如下:

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案例三:某公司硝酸生产装置尾气SCR脱硝

某公司27万吨/年硝酸生产尾气脱硝装置2014年开工运行,该装置采用我院FN-1型脱硝催化剂。运行数据如下:

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案例四:某公司乙烯裂解炉烟气SCR脱硝

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该装置以酸性水汽提副产氨为还原剂,采用我院FN-3Y型脱硝催化剂,2017年4月开工运行。运行数据如下:

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四、关于中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院

中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院(以下简称“大连院”)前身为成立于1953年的中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院,有着辉煌的历史和优良的传统。作为国内最早从事石油炼制研究的科研单位,大连院毫不动摇坚持党的领导,始终不忘初心、牢记使命,以石化发展、科技先行的雄心壮志,以服从服务国家和中国石化发展战略为担当己任,从为解决国家人造石油炼制技术而成立,到培育催化重整、尿素脱蜡和加氢催化剂“五朵金花”,再到研究领域涵盖石油化工产业链主体技术,走出了一条创业、跨越、加速、开拓的创新发展之路,完成了大量科技攻关项目,取得了丰硕自主创新成果,解决了系列关键技术问题,成就了一个又一个“中国第一”,在经济领域为我国石化行业创新发展、改善人民生活质量和提高人民生活水平做出了科技支撑引领的突出历史贡献。

在中石化集团公司党组关怀下,2011年5月11日党组决定设立大连院,2012年1月27日召开大连院建设工作协调小组第一次会议,2012年2月27日集团公司正式下发《关于设立中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院的批复》,2013年9月29日大连院建设项目奠基动工,2017年7月16日至10月18日按计划完成搬迁工作,2017年9月26日正式入驻启用,2018年1月25日14栋单体建筑、总建筑面积17万㎡、实验室建筑面积11万㎡的大连院通过竣工验收,开启了新航程。

大连院现有16个研发部门,拥有石油化工环境污染防治技术国家地方联合工程研究中心、国家石油产品检验实验室、国家石蜡质量监督检验中心、全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会石油蜡类产品和方法标准化归口单位、中国石化人工智能技术联合研发中心、中国石化环境监测总站、中国石化生物燃料及生物化工重点实验室、中国石化炼油特殊产品应用技术中心、辽宁省精细石油化工重点实验室等20个国家和省部级挂靠机构,并设有博士后工作站及硕士研究生工作站。围绕“建设世界一流能源化工科学研究院”愿景目标和“矢志成为洁净能源解决方案引领者”“十四五”时期奋斗目标,大连院全面实施“绿色低碳、价值引领、客户唯先、变革创新、融合攻坚、人才强院”六大发展战略,重点发展五大技术领域,即以经济、高效生产清洁油品为目标的清洁炼油技术领域,以节能、环保、长周期运行为目标的公用技术领域,以绿色、低碳、高附加值为目标的新兴能源资源技术领域,以高端、特色、延伸产业链为目标的石化新材料技术领域,以泛在、智慧、支撑新业态为目标的新一代信息技术领域。并将全院研究方向重点聚焦在重劣质原料的加工和利用、清洁油品生产和化工转型、环保、新能源、新型化工材料、单体与可降解材料、高端碳材料、碳中和以及人工智能与智能化炼厂技术等9个二级技术领域。

大连院高度重视人才培养,不断实施推进人才强院工程。建立起“广泛求才、精细识才、扎实育才、充分用才、大胆奖才”的人才机制。现有职工713人,具有高级及以上职称人员318人,其中中国工程院院士1人、国家级百千万人才工程1名、享受国务院政府特殊津贴专家12人、中国石化高级专家7人、中国石化突出贡献专家18人。

截至2020年底,院累计获国家科技进步奖和发明奖24项,省部级科研成果奖446项。申请中国专利8532件、获得授权5754件,申请国外专利443件、获得授权302件,获中国专利金奖2项、中国专利优秀奖15项。拥有中国石化专有技术364项。科研成果应用于俄日韩中亚等“一带一路”多个国家和地区以及全国30个省市自治区的780余套生产装置,成为国内领先、国际知名的优质炼化技术供应商。其中,系统内近520套装置应用,为增强中国石化综合实力提供了坚强的科技支撑;国内民营企业110余套装置应用,助力民营经济快速发展;为域内企业提供技术支持,合计产能近3000万吨/年,为推动新时代东北全面振兴全方位振兴发挥积极作用。

以上辉煌成绩是党的坚强领导和集团公司党组的关心关怀的结果,也得益于大连院的科技创新和改革发展始终因时制宜、顺势而为,紧紧把握历史的发展大势,能把握住石化行业发展趋势和科技创新的最新潮流;得益于大连院一直深刻理解国家发展理念,以市场需求为导向加快科技攻关,抢占市场高地;得益于大连院有一批思考型、研究型和实干型的科技工作者和一批严谨求实、担当奉献的科研队伍。从发展趋势来看,打造世界一流能源化工科学研究院蓝图已经绘就,大连-抚顺两地院区协同效应充分发挥,五大技术领域转型发展态势良好,党建领航、创新创效、深化改革、管理提升、人才强院五大工程全面推进,矢志成为洁净能源解决方案引领者的发展后劲十足,职工群众的获得感、幸福感、精气神进一步提升,为实现全面可持续高质量发展奠定了良好基础。大连院将坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,立足新发展阶段、贯彻新发展理念、着眼新发展格局,贯彻落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略,坚持“四个面向”,深入贯彻党组关于实施“世界领先发展方略”、构建“一基两翼三新”产业格局和“四个一批”科技创新总体部署的指示要求,瞄准技术先导、着力提升原始创新能力,奋力打好关键核心技术攻坚战,更高水平发挥科技创新支撑引领作用,为中国石化打造世界领先洁净能源化工公司和技术先导型公司作出更大贡献。

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五、技术咨询热线

联系人:王学海

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