再生脱NOX催化剂的方法技术

本发明专利技术提供一种再生脱NOX催化剂的方法，其包含使所述催化剂与蒸汽在250至390℃范围内的温度下接触。本发明专利技术进一步提供一种减少工艺气流中的氮氧化物组分的量的方法，其包含：a)使所述工艺气体与脱NOX催化剂接触，这引起氮氧化物组分发生转化以及经所述脱NOX催化剂的NOX转化的降低；和b)通过使所述脱NOX催化剂与蒸汽在250至390℃范围内的温度下接触来再生所述脱NOX催化剂以改进所述NOX转化。

REGENERATION OF NOX REMOVAL CATALYST

The invention provides a method for regenerating a catalyst for NOX removal, which comprises contacting the catalyst with steam at temperatures ranging from 250 to 390 degrees Celsius. The invention further provides a method for reducing the amount of nitrogen oxide components in the process gas stream, which includes: (a) contacting the process gas with the catalyst for NO X removal, which causes the conversion of the NO oxide components and the reduction of the NO X conversion by the catalyst for NO X removal; and (b) regenerating the NO X removal catalyst by contacting the catalyst with the steam at temperatures ranging from 250 to 390 degrees Celsius. NOX catalysts are used to improve the NOX conversion.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】再生脱NOX催化剂的方法
本专利技术涉及一种再生脱NOX(deNOX)催化剂的方法和一种减少工艺气流中氮氧化物组分的量的方法。
技术介绍
工艺气体，如燃烧废气流和来自其它工艺，例如己内酰胺工厂中的工艺的工艺气体，通常含有在工艺或燃烧期间产生的氮氧化物，即NOX。降低氮氧化物含量的一种方法是选择性催化还原(selectivecatalyticreduction，SCR)法。在此方法中，使用氨或在SCR条件下形成氨的物质使氮氧化物经脱NOX催化剂转化成氮气和水。工艺气流还可包含由工艺或燃烧步骤产生的各种污染物，例如二氧化硫、三氧化硫、磷、重金属、碱金属和碱土金属。这些污染物可能引起脱NOX催化剂结垢和/或中毒，这致使经催化剂的NOX转化有所降低。催化剂性能可下降至需要再生步骤来重新获得损失的NOX转化率的程度，否则必须更换催化剂。现有技术中已经描述了各种脱NOX催化剂再生方法，但这些通常需要从用液体洗涤或在超过400℃的高温下进行热处理的工艺中除去催化剂。开发一种可以在不使催化剂离线或允许催化剂在较低温度或较短时间段内热再生的情况下进行的再生方法是有利的。
技术实现思路
本专利技术提供一种再生脱NOX催化剂的方法，其包含使所述催化剂与蒸汽在250至390℃范围内的温度下接触。本专利技术进一步提供一种减少工艺气流中的氮氧化物组分的量的方法，其包含：a)使所述工艺气体与脱NOX催化剂接触，这引起氮氧化物组分发生转化以及经所述脱NOX催化剂的NOX转化的降低；和b)通过使所述脱NOX催化剂与蒸汽在250至390℃范围内的温度下接触来再生所述脱NOX催化剂以改进所述NOX转化。附图说明图1描绘实例3的结果。具体实施方式本专利技术提供一种再生脱NOX催化剂，尤其是显示出由工艺气体中的含硫化合物所引起的NOX转化降低的脱NOX催化剂的改进方法。这提供一种改进的NOX还原工艺，其延长催化剂寿命并缩短脱NOX单元的停工时间。脱NOX催化剂可以是本领域中已知的用于降低工艺气流中氮氧化物的浓度的任何脱NOX催化剂。脱NOX催化剂可含有钛、钨、钼、钒或已知适于使氮氧化物转化成氮气和水的其它化合物。催化剂可以呈任何合适的形状，或其可以是衬底上的洗涂层(washcoat)，例如催化剂可以是挤出的蜂窝体、洗涂的金属板、洗涂的波纹板或泡沫衬底。在另一实施例中，催化剂可以呈粒料的形式。工艺气体可以在加热器、熔炉、直燃式锅炉中或通过任何其它燃烧工艺或其它工艺产生。除了可能含有磷、重金属、碱金属和碱土金属的微粒之外，工艺气体可含有任何数量的产物，包括一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、硫化合物和被燃烧或以其它方式处理的进料流中存在的其它污染物。硫化合物可以是硫氧化物，例如二氧化硫和三氧化硫。硫化合物通常由于进料流中存在硫而产生，所述进料流可包括燃料油或其它烃流、煤或废物，如城市废物、工业废物和医院废物。可以对工艺气体进行处理以除去任何或所有这些产物和污染物，并且所述处理通常由相关环境法规确定。使工艺气体通过可包含一种或多种催化剂的一个或多个处理区。例如，可使工艺气体通过静电除尘器或织物过滤器以除去一部分微粒并通过酸性气体除去系统以除去包括二氧化硫和三氧化硫在内的一部分酸性气体。典型地在氨存在下使工艺气体与脱NOX催化剂接触，以使氮氧化物转化成氮气和水。催化剂可存在于催化剂模块例如蜂窝状或板式催化剂模块以及侧流式反应器、径流式反应器或轴流式反应器中。脱NOX反应可以在140至300℃的温度下进行。随着时间的推移，经脱NOX催化剂的NOX转化降低。这可能是活性位点被物理覆盖，即微粒和/或活性位点以其对氮氧化物转化不再具有活性的方式与其它工艺气体组分发生化学反应的结果。来自工艺气体的粉尘和/或其它微粒可以物理方式沉积在催化剂表面上，并且随着时间的推移，越来越多的位点将被遮蔽。通过注入的氨与工艺气体中的组分的反应可以形成硫酸铵、硫酸氢铵和其它铵盐，如氯化铵和硝酸铵。这些铵盐可缩合或以其它方式沉积在催化剂上，增加催化剂上的硫浓度。另外，硫化合物如氧化硫可沉积在催化剂上，以增加催化剂上的硫浓度并引起NOX转化降低。当工艺气体通过脱NOX催化剂时，沉积在催化剂上的硫浓度增加。以元素硫占催化剂总重量的百分比计算，催化剂上的硫含量可以增加至大于0.2wt％的浓度。催化剂上的硫量甚至可以增加得更高至1.0wt％或2wt％或甚至更高的浓度。由于催化剂上的此硫浓度，经催化剂的NOX转化将降低。为了再生脱NOX催化剂，使其与蒸汽在再生条件下接触。这些再生条件包括所需温度、流速、蒸汽含量和再生时间。蒸汽可以作为蒸汽公用系统的一部分在附近的高压锅炉中产生或在产生待处理的工艺气体的相同工艺中产生。这一最后实施例尤其有用，因为蒸汽在与需要将其用于再生的几乎相同的地方产生。再生可以在工艺气体与催化剂接触的相同温度下进行，或蒸汽可以提供足够的热量以在再生期间将催化剂加热到更高的温度。或者，可以通过加热器或其它热源提供热量。再生温度优选在250至390℃范围内，更优选在250至370℃范围内，且甚至更优选在290至350℃范围内。在另一实施例中，温度可以在310至350℃范围内。再生步骤中的压力通常为环境压力或接近环境压力。在再生步骤期间，除了蒸汽之外，催化剂可以与空气流接触。在另一实施例中，催化剂可以在再生步骤期间持续与工艺气体接触。在此实施例中，所需的蒸汽量将取决于可能已经存在于工艺气体中的蒸汽量。如果工艺气体持续通过催化剂，则在再生步骤期间不必停止下面的工艺。在再生步骤期间可以减少工艺气体的流量。所述流量可以减少到其正常流量的50％，优选其正常流量的25％，更优选其正常流量的10％且最优选其正常流量的5％。所述流量可以减少到其正常流量的2％至5％。在一个实施例中，可以停止工艺气体的流动。当在再生步骤期间供给蒸汽和/或空气时，可以停止工艺气体的流动。在再生步骤期间催化剂可与总气流的10至50体积％的蒸汽量接触。总气流可以包含15至40体积％的蒸汽。在再生期间，可使典型地在脱NOX操作期间与催化剂和工艺气体接触的氨停止，或所述氨可以降低的流速持续流动。在优选实施例中，在再生期间停止氨流动。在再生步骤期间通过催化剂的蒸汽流和任选的空气流可以解除随后被分解并从催化剂中除去的铵盐。这改进了催化剂的性能并有助于使NOX转化率恢复到新鲜催化剂的NOX转化率的至少50％。再生步骤还可除去催化剂上存在的硫化合物。再生可以使催化剂上的硫含量降至小于催化剂上的硫的1.3wt％，优选小于0.9wt％且更优选小于0.6wt％。再生可以进行足够的时间段以使催化剂恢复到其初始NOX转化率的至少50％，优选其原始NOX转化率的至少80％，更优选其初始NOX转化率的至少90％，且甚至更优选其初始NOX转化率的至少95％。再生可以进行5至168小时、优选12至72小时且更优选24至48小时的时间段。实例在实例中，对在两个不同工业位置中使用以处理工艺气体的脱NOX催化剂进行测试，且然后使所述催化剂在不同条件下再生以确定对催化剂的NOX转化的影响。实例1在此实例中，使工业脱NOX催化剂在其被用于处理工艺气体之后再生。催化剂是呈三叶形式的含钒脱NOX催化剂。在如表1所示的4种不同条件设定下再生催化剂。催化剂的测量的NOX转化率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种再生脱NOX(deNOX)催化剂的方法，其包含使所述催化剂与蒸汽在250至390℃范围内的温度下接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.26 US 62/399,5521.一种再生脱NOX(deNOX)催化剂的方法，其包含使所述催化剂与蒸汽在250至390℃范围内的温度下接触。2.根据权利要求1所述的方法，其中使所述催化剂与蒸汽在290至350℃范围内的温度下接触。3.根据权利要求1所述的方法，其中使所述催化剂与蒸汽在310至350℃范围内的温度下接触。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中也使所述脱NOX催化剂与工艺气体接触。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中也使所述脱NOX催化剂与空气接触。6.根据权利要求4至5中任一项所述的方法，其中所述蒸汽以包含工艺气体、空气和蒸汽的总流的10至50体积％的量存在。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中再生进行5至168小时的时间段。8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述再生进行24至48小时的时间段。9.一种减少工艺气流中的氮氧化物组分的量的方法，其包含：a.使所述工艺气体与脱NOX催化剂接触，这引起氮氧化物组分发生转化以及经所述脱NOX催化剂的NOX转化的降低；和b.通过使所述脱NOX催化剂与蒸汽在250至390℃范围内的温度下接触来再生所述脱NOX催化剂以改进所述NOX转化。10.根据权利要求9所述的方法，其中步骤a)在140至300℃范围内的温度下进行。11.根据权利要求9至1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文忠，G·M·巴克，S·R·李，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL