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2.1.2氧化法

氧化法是利用强氧化剂，如臭氧、双氧水、次氯酸钠等，把烟气中不易溶于水的NOx转化为易溶于水的N2O5，并利用后续的碱液吸收处理。氧化法中尤以臭氧作为氧化剂应用最广泛，其反应机理如下：

NO+O3=NO2+O2

2NO+3O3=N2O5+3O2

2NO2+O3=N2O5+O2

N2O5+H2O=2HNO3

生成的硝酸与后续碱液快速反应得到相应的硝酸盐。

美国Belco公司的LoTOx工艺就是基于臭氧氧化，该技术在国外有一些应用，国内应用案例不多。10-11主要原因是液相中硝酸盐带来的二次污染问题，以及氧化剂臭氧高昂的制备成本，这些在很大程度上限制了该工艺的广泛应用。12

2.1.3还原法

2.1.3.1选择性催化还原(SCR)

SCR技术是指还原剂在催化剂作用下，把污染性气体NOx还原为无污染的氮气和水。其中还原剂多选用氨气、液氨、尿素，也可选用CO，H2，还可以用小分子烷烃类。13-14其中氨基还原剂反应机理如下：

4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O

2NO2+4NH3+O2=3N2+6H2O

6NO2+8NH3=7N2+12H2O

SCR工艺脱硝效率高达95%以上，是脱硝减排效率最高的技术。目前所用催化剂多以TiO2为载体，V2O5为主要活性组分，WO3或MoO3为活性助剂。催化剂主要分蜂窝、板式、波纹三种。其中传统的板式催化剂优势在于抗堵灰，抗砷中毒，较低的SO2转化率等。基于以上优势，通过对催化剂性能改良，使得SCR工艺1)适用温度拓宽至200-420℃，在200℃时，脱硝效率仍可以达到70%以上;2)很高的氮氧化物浓度适应性，即使是NOx浓度达到2000ppm，催化剂仍能保持很高的脱硝效率(85%以上)，实现NOx稳定达标排放。北京宏庚环保科技有限公司一直从事板式催化剂改良研究，并在这方面取得一定成果，研究的催化剂产品可以完美解决前面提到的脱硝效率，低温、NOx浓度适应性、抗硫、抗磨损等问题。

在FCC再生烟气脱硝行业内，已有超过20套的SCR装置，其中美国有11套，日本有8套。日本的MPS公司作为FCC再生烟气SCR脱硝技术先驱，采用的典型操作参数：烟气处理量7.5万-53万Nm3/h，温度区间288-399℃，烟气中氧含量0.7%-3.4%，粉尘和SO2耐受能力为700mg/m3和1050mg/m3，脱硝率高达94%，氨逃逸5-20mg/m3。国内已投用SCR脱硝装置主要包括镇海、海南和安庆等催化裂化装置。

优秀的催化剂产品，顺利投用的SCR脱硝装置，SCR在炼油行业的广泛应用前景很好。

2.1.3.2选择性非催化还原(SNCR)

SNCR技术是还原剂在无催化剂条件下，把NOx转化为氮气和水的工艺。烟气温度一般在850-1100℃，反应机理同SCR技术。

该技术适用温度太高;脱硝效率很低，只有30%-40%，不能满足排放标准要求，且氨逃逸高时，和硫生成大量硫酸盐，腐蚀、堵塞后续设备。

2.1.4添加助剂法

添加助剂法指在FCC催化剂中加入一定量低NOx燃烧促进剂或NOx还原添加剂，从而实现控制NOx排放的技术。

国外和国内都有对该技术的研究和使用，虽然该技术一直在做改进，但是助剂的主要活性组分还是Pt等贵金属，考虑到需要持续添加，损耗量大，成本太高;该技术由于脱硝效率的限制，只能应用于NOx浓度不高的装置，且助剂的适用性差，在不同装置上应用效果差别很大。

2.1.5氧等离子法

氧等离子技术是由ShellGS和Praxair公司共同开发的脱硝技术。该工艺是通过在烟气中注入高速热氧，破坏NOx前驱物，从而控制NOx产生。热氧中含有的高浓度自由基O、H和OH具有极高活性，它们同NOx前驱物NH3和HCN快速反应生成N2。

此技术作为新技术，具有占地小，成本低优势，但是脱硝效率只有40%-60%，且只适用于不完全再生FCC装置，有很大局限性。

2.2工艺加热炉烟气脱硝

目前燃气加热炉，低NOx气体燃烧器应用较多，基本达到NOx排放标准;而对于燃油加热炉，低NOx重油燃烧器技术尚不成熟，难以达到排放标准要求，烟气脱硝技术成为主要脱硝途径。15

考虑到石化行业加热炉辐射室出口温度只有800℃左右，且需要较高的脱硝效率，所以SNCR不适用，一般选择SCR技术。部分高温加热炉可以采用SCR+SNCR组合式。

SCR技术在工艺加热炉已实现成功应用。2003年瑞典Preen炼油厂在加热炉上应用SCR技术后，脱除了90%的NOx。2004年美国加利福尼亚炼厂依法执行环保排放标准，加热炉安装SCR装置，NOx排放浓度降至5*10-6vd。16应用SCR技术时催化剂需要根据具体烟气条件选择，不易结垢的烟气优先选用板式催化剂。17

2.3酸性装置回收气废气脱硝

炼油厂酸性气回收装置烟气中NOx含量与酸性水汽提装置工艺有关。采用侧线出氨的水汽提工艺能够很大程度上减少NOx产生，18也是目前主要的解决办法。

目前对与酸性装置回收废气脱硝研究很少，从技术角度分析SCR技术是不错的选择。

3、展望

随着人们对洁净空气的呼声越来越高，国家对烟气排放的标准也越来越严格，一种适用于炼油行业并能保证烟气稳定达标排放的技术是我们一直在寻找的，通过前面几种技术介绍、分析，鉴于技术优势、成功应用案例，SCR技术在炼油行业已经是一个发展趋势，有很好的前景(参考文献略)。

作者简介：薛焱(1988年3月)、女、汉族、河北省衡水市、2014年6月于北京航空航天大学应用化学专业毕业、工科硕士学位、研发工程师、从事脱硝板式催化剂设计和研发、已发表论文3篇，授权专利4项。

原标题：深度好文‖炼油行业脱硝技术应用研究，值得探讨！

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