还原剂催化还原NOx的利记博彩app
【技术领域】
[0001]目前所公开的主题涉及如下的方法和系统，其用于从由燃烧过程例如内燃机、炉 子、发电厂等形成的废气流中除去污染气体。特别地，所公开主题涉及负载有多种金属的沸 石催化剂用于将氮氧化物（NOx)选择性催化还原的用途，所述氮氧化物来自石油、石油化 学品或其直接产品的勘探、生产、精炼、制造、供给、运输、配制或共混中的燃烧过程直接或 间接产生的废气。
【背景技术】
[0002] 商业应用中的燃烧装置，例如石油和石油化学加工领域中的燃烧装置，是NOx排 放的来源，所述石油和石油化学加工领域包括石油、石油化学品或其直接产品的勘探、生 产、精炼、制造、供给、运输、配制或共混。多年来已一直在做出努力以开发从燃烧单元操作 所产生的废气中除去污染气体的方法和系统。
[0003] 越来越严格的环境法规已在全世界做出规定以图减少从商业操作中的众多单元 操作所用的燃烧设备向大气排放污染气体。特别受关注的是氮氧化物（NOx)的产生。
[0004] 例如当氮气与氧气在燃烧室内在高温和高压条件下反应时产生氮氧化物（NOx)。 也可例如在流化催化转化器（FCC)和炉子中因来自FCC进料、加热油和/或燃料油的氮的 燃烧而产生NOx。这样的氮氧化物可包括一氧化氮和二氧化氮中的任一种或其组合。
[0005] 已经开发出多种选择性催化还原（SCR)方法以图减少NOx排放。SCR是将NOx转 化成双原子氮N 2和水H 20的催化技术。通常，将流体还原剂例如无水氨、氨水或尿素添加到 废气流中并且吸附到催化剂上。
[0006] 然而，这些已知技术可能操作昂贵和/或可能容量或效率有限。因此，仍然需要如 下的改进的方法和设备，其从燃烧装置，特别是从化学加工和/或石油化学精炼操作中所 见的燃烧装置的废气流中，除去NOx。
【发明内容】
[0007] 根据所公开主题的一个方面，用于选择性催化还原NOx的方法包括提供来自燃烧 操作的含有一些NOx的排出物流（exhaust stream)。将排出物流的至少一部分和包含氨的 还原剂流引入包含至少一种负载有至少两种金属的沸石催化剂的催化反应器中以减少排 出物流中NOx的量。所述两种金属包括至少两种选自钨、钴和钒的金属的组合。然后从催 化反应器引导NOx减少的排出物流。
[0008] 在一个实施方式中，所述还原剂流可具有约1:1的氨与排出物流中NOx的摩尔比。 还原剂流和排出物流通过催化反应器的整体GHSV可在约30K cc/小时和约120K cc/小时 之间。可从精炼组件，例如特别是从燃烧炉、锅炉、加热器涡轮或流化催化裂化装置，提供所 述排出物流。所述催化反应器中所含的催化剂可例如为负载有约6重量％钒和约4重量％ 钨的ZSM-5A。可选地，所述沸石可为ZSM-57、USY、Beta或MCM-41。所述沸石也可负载有例 如约6重量％钴和约4重量％钨。
[0009] 根据所公开的主题的另一方面，用于选择性催化还原NOx的系统包含与来自燃烧 操作的含有NOx的排出物流的来源流体连通的管道，和包含氨的还原剂流的来源。所述系 统包含与管道和还原剂流的来源流体连通的催化反应器。所述催化反应器包含至少一种负 载有至少两种选自钨、钴和钒的金属的组合的沸石催化剂。将所述催化反应器构造成在适 于减少所述物流中NOx的量的操作条件下接收排出物流的至少一部分和还原剂流。所述系 统还包含与催化反应器流体连通以从所述催化反应器引导NOx减少的排出物流的出口。 [0010] 在一个实施方式中，所述排出物流的来源可为精炼组件。所述精炼组件可例如为 燃烧炉、锅炉、加热器涡轮或流化催化裂化装置。所述催化反应器可位于精炼组件的烟道的 下游以将催化反应器的操作温度保持在约250°C和约400°C之间。在其它实施方式中，所 述系统可包含可操作地耦接的换热器以加热所述排出物流，以将所述催化反应器保持在约 250°C和约400°C之间的操作温度下。所述催化反应器中所含的催化剂可例如为负载有约6 重量％钒和约4重量％钨的ZSM-5A。可选地，所述沸石可为ZSM-57、USY、Beta或MCM-41。 所述沸石也可负载有例如约6重量％钴和约4重量％钨。
【附图说明】
[0011] 图1是根据所公开主题的一种实施方式的NOx还原方法的流程图。
[0012] 图2是根据所公开主题的一种实施方式的NOx还原系统的示意图。
[0013] 图3是根据所公开主题的一种实施方式的对沸石催化剂进行改性的方法的流程 图。
【具体实施方式】
[0014] 如此处所使用的，术语"NOx"通常是指由氮和至少一个氧气分子组成的化合物，特 别是指一氧化氮、二氧化氮和氧化二氮或氧化亚氮中的一种或多种。
[0015] 如此处所使用的，术语"燃烧操作"是指其中能量存储物质被燃烧以产生能量或其 它副产物的任何过程。例如，"燃烧操作"可包括在商业操作等中的单元操作，其中因燃烧反 应而排放NOx。燃烧操作可包括但不限于内燃机、炉子、锅炉、加热器和涡轮的操作。燃烧操 作还可包括流化催化转化器（"FCC"）再生器操作，其中NOx见于FCC再生器排出物流中。
[0016] 如此处所使用的，术语"GHSV"是指术语"气体时空速"（gaseous hourly space velocity)并且是在60 °F和一个大气压的标准条件下气体体积流速与催化剂体积的比率。
[0017] 如此处所使用的，术语"商业操作"是指其中制造、生产或以其它方式提供商品 (例如电）、化学品、石油或其它具有商业利益的制品（包括具有商业利益的制品的化学中 间体）的任何操作。术语"商业操作"可包括石油、石油化学品或其直接产品的勘探、生产、 精炼、制造、供给、运输、配制或共混。如此处所体现的，可以以工业规模制造、生产或以其它 方式提供具有商业利益的制品。
[0018] 如此处所使用的，术语"以工业规模提供"是指以下方案：其中在通常连续的基础 上（除用于工厂维护或升级的必要中断以外）长时间（例如至少一周或一月或一年）生产 例如汽油或其它具有商业利益的产品，期望或目标在于从具有商业利益的产品的销售或配 送中产生收益，而与是否为了盈利无关。工业规模生产不同于实验室或试验工厂设置，所述 实验室或试验工厂设置通常仅保持有限的实验或研究周期，并且为了研究目的而进行并且 并不期望从因此生产的最终产品的销售或配送中产生收益。
[0019] 如此处关于定量测量所使用的术语"约"是指被本领域普通技术人员视为等效于 所引用值的值（即具有相同功能或结果），或可例如通过典型的测量和工艺流程而出现的 值。
[0020] 通常，选择性催化还原（SCR)是如下的方法，可通过该方法将NOx还原成双原子氮 和水。例如，并且不作限制，可将氨（NH3)混合到催化反应器中的排出物流中并且使其充当 还原试剂（reducing agent)(通常也称"还原剂（reductant)"）。可使NOx与氨在催化剂 存在下反应以产生双原子氮和水。NOx还原效率可随多个参数而变化，该参数包括温度、排 出物流的流速、还原剂与NOx的比率、排出物流中其它化学品的存在等。影响还原效率的一 个因素是所选催化剂。
[0021] 目前所公开的主题涉及用负载有金属组合的沸石催化剂将来自石油和石油化学 品精炼中的燃烧过程所产生废气的NOx选择性催化还原。本申请的目的和优势将阐述于以 下描述中并且根据以下描述而显而易见。将通过所撰写说明书和其权利要求书以及附图中 特别指出的方法、仪器和装置，来实现和达到所公开主题的其它优势。
[0022] 根据所公开主题的一个方面，用于选择性催化还原NOx的方法包括提供来自燃烧 操作的含有一些NOx的排出物流。将排出物流的至少一部分和包含氨的还原剂流引入包 含至少一种负载有至少两种金属的沸石催化剂的催化反应器中，以减少排出物流中NOx的 量。所述两种金属包括至少两种选自钨、钴和钒的金属的组合。然后从催化反应器引导NOx 减少的排出物流。
[0023] 根据所公开的主题的另一方面，用于选择性催化还原NOx的系统包含与来自燃烧 操作的含有NOx的排出物流的来源流体连通的管道和包含氨的还原剂流的来源。所述系统 包含与管道和还原剂流的来源流体连通的催化反应器。所述催化反应器包含至少一种负载 有至少两种选自钨、钴和钒的金属的组合的沸石催化剂。将所述催化反应器构造成在适于 减少所述物流中NOx的量的操作条件下接收排出物流