CO助燃剂使用说明
1、 前言
助燃剂是早期应用的固体添加剂之一。在催化裂化过程中,重质油在催化剂表面裂化成气体及轻质烃,同时催化剂表面出现积碳并导致活性明显衰退。为了恢复催化剂的裂化活性并提供所需的热量, 已沉积碳的催化剂在反应后被送到再生器内去再生。借助CO助燃剂的催化作用,能迅速提高再生器中CO氧化生成CO2的速度,降低及稳定再生催化剂残炭含量,提高催化剂活性及选择性;同时回收部分反应热,提高热量回收率,降低装置能耗;同时还可降低外排烟气中的CO含量,减轻大气污染。
营口天元化工研究所开发的CO助燃剂,以氧化铝为载体,Pt为活性组分,在添加量为催化剂添加量1%情况下,可降低烟气中CO含量至0.6%,并明显抑制后燃现象,保障装置的平稳运行。
2、 适用范围
主要用于流化催化裂化装置,用于促进再生过程中CO进一步氧化燃烧,抑制烟气后燃。
3、 产品特点
以特种氧化铝微球为载体,易于流化,与FCC催化剂匹配性好;
以Pt为活性组分,采用特殊制备方法,Pt分散度高,稳定性好,利用率高;
CO催化活性高(转化率>95%)。
4、 作用机理
在催化裂化反应过程中,大约有6%的原料转化成焦炭沉积在催化剂上,使催化剂失去活性。为了保持或恢复催化剂的活性,就需除去催化剂上的积炭。在再生器内烧焦时,焦炭中的氢生成水,而碳生成CO和CO2。
C+1/2O2→CO 放热(10258.15kJ/kg C)(1)
CO+1/2O2→CO2 放热(23656kJ/kg CO)(2)
如式(1)和(2)所示,每公斤CO氧化成CO2所放出的热量为C氧化成CO的2.3倍,裂化催化剂再生时,再生器中大约一半C生成CO,即在再生烟气中CO2/CO约为1.0。因此,采用助燃剂可以增收50%以上的热量。
目前普通遍认为,在CO的燃烧反应中,Pt对CO的催化转化效果为最好。CO在Pt助燃剂上氧化机理可表示如下:
O2+2Pt→2PtO(3)
CO+Pt→PtCO(4)
PtO+PtCO→2Pt+CO2(5)
CO+PtO→Pt+CO2(6)
如式(3)~(6)所示,CO在Pt助燃剂上的反应比较复杂,由于Pt的存在,改变了CO的反应历程,大大地降低了其反应所需的活化能,加快了CO的反应速度,缩短了反应时间,具有明显的经济和社会效益。
5、 技术要求
表1 CO助燃剂指标及检测方法
分析项目 | 检测结果 | 分析方法/标准 |
颗粒尺寸(μm) | 80-200 | 标准筛分法 |
外观 | 白色或灰色微球 | 目测法 |
松装堆密度(g/cm3) | 0.9-1.1 | GB-T6609.25-2004 |
活性组分类型 活性组分(%) | Pt ≥0.03 | 电感耦合等离子体质谱仪 |
Al2O3(%) | ≥80.0 | HG/T3927-2007 |
比表面积(m2/g) | 100~260 | HG/T3927-2007 |
6、 使用方法
加注期分为两个阶段,可按照以下方法进行加注:
(1)快速加注期:第一天加注CO助燃剂20kg,第二天加注30kg,第三天加注50kg,第四天加注70kg,第五天加注100kg,加注过程中控制的原则是,烟气中NOx含量<200mg/m3最大加注量稳定加入,直至CO助燃剂藏量达到系统1%。
(2)平稳加注期:按照每天补充新鲜剂加注量的1%进行加注。
(3)建议加注量为不低于每天补充新鲜剂加注量0.4%。
CO助燃剂可按需要量加入再生器中即可。为维持CO的部分或完全燃烧,需定期并分次少量加入的方式补充助燃剂。再生器中CO燃烧的程度可通过助燃剂的加入量和主风量加以控制。
7、 产品包装
袋装:20kg/袋(内装2kg*10包),可根据客户需要进行包装。
8、 保质期
保质期2年。
9、 注意事项
运输过程中应防止日晒雨淋,不可与其它化学品接触,严防污染,受潮和破损,必须储存在干燥、通风处。