炼油厂催化裂化装置再生器烟气脱硝SCR工艺设计

催化裂化（FCC）是炼油厂的核心二次加工装置，其再生器烧焦过程产生大量NOx。再生器烟气NOx浓度通常为100-300mg/m³，部分重油催化裂化可达500mg/m³以上。

一、再生器烟气特点

• 温度高：600-750℃（再生器密相温度）
• 含氧量变化大：完全燃烧时O₂ 2-5%，不完全燃烧时CO 1-5%
• 含尘量高：催化剂细粉浓度1-2g/m³
• SO₂浓度：取决于原料油含硫量（200-1500mg/m³）
• NOx浓度：100-500mg/m³，主要为燃料型NOx

二、工艺路线选择

2.1 为什么选择SCR

再生器烟气温度600-750℃，远高于常规SCR反应温度（300-400℃）。需要先通过余热锅炉降温，再进行SCR脱硝：

再生器→余热锅炉（降温至350℃）→脱硝反应器→引风机→烟囱

2.2 低NOx燃烧改造前置

对于NOx浓度较高的再生器（>300mg/m³），可先实施低NOx燃烧改造：

• CO助燃剂分段喷射，减少高温区停留时间
• 优化主风分布，减少局部过热
• 再生器内设置阶梯式挡板，改善流场

三、SCR系统设计

四、关键设计问题

4.1 催化剂藏量计算

SCR反应器催化剂藏量按以下公式计算：

V = Q × (C_in - C_out) / (η × K)

• Q：烟气流量，m³/h
• C_in、C_out：进出口NOx浓度，mg/m³
• η：脱硝效率，%
• K：催化剂反应活性常数，mg/(m³·h)，典型值5000-8000

4.2 SO₂氧化控制

再生器烟气含有SO₂，V₂O₅催化剂会促进SO₂氧化为SO₃。设计时应控制V₂O₅含量≤1.5%，并在催化剂中添加WO₃抑制剂。

4.3 催化剂防中毒

再生器烟气含有重金属（Ni、V）和催化剂粉尘，应设置预除尘和过滤器保护SCR催化剂。

五、工程案例

沧州中创环保承接某炼油厂2.0Mt/a FCC装置再生器烟气脱硝项目：

• 入口NOx：220-280mg/m³
• 出口NOx：38-48mg/m³
• 脱硝效率：82-86%
• 氨水消耗：约50L/h（20%浓度）
• 催化剂寿命：已运行20000h，活性损失约10%

六、运维要点

• 余热锅炉出口温度应稳定在340-360℃，防止温度波动影响SCR效率
• 定期监测催化剂床层压差，防止催化剂床层积灰
• 氨逃逸应控制在10mg/m³以下，防止下游设备腐蚀
• SO₂氧化率应定期监测，异常升高时检查催化剂配方

沧州中创环保专业承接炼油厂FCC装置烟气脱硝工程，咨询热线：13831739292。