技术简要描述

根据延长石油集团不同行业的NOx排放特征，考虑与不同工业过程的匹配性，研究具有我国自主知识产权的、新型高效的低温SCR 催化剂及其成型制备工艺，同时研究相应的还原剂加注设备、低温SCR 反应器等关键技术，开发出适宜于延长石油集团的低温选择性催化还原（SCR）烟气脱硝工艺，并通过技术集成完成示范工程。所需设备：电加热器及烟箱模块、SCR反应器模块、脱硝还原剂制备模块、增压风机模块、电气仪表设备等。

技术信息

NOx进口浓度200～2000ppm，常压，空速2000～5000 h-1,中低温下脱硝效率≥90%，氨逃逸率＜5ppm

商业应用情况

本项目开发的系列产品和技术已在兴化、万华化学集团、云南解化、中石化南化公司等厂家的硝酸、燃气炉、焚烧炉等装置或系统中应用，首套应用装置已稳定运行近4年。万华化学集团：三台燃气炉脱硝改造工程，工程规模：35000Nm3/h，所在地：烟台，满足技术协议要求；江苏庆峰国际环保工程有限公司：江苏庆峰硝酸尾气脱硝催化剂更换，工程规模：6476Nm3/h，所在地：缅甸，满足技术协议要求。陕西兴化集团有限公司：硝酸六期北套尾气反应器改造项目，工程规模：111136Nm3/h，所在地：兴平，满足技术协议要求。赛鼎工程有限公司：俄罗斯JSC Shchekinoazot硝酸硝铵项目，所在地：俄罗斯，满足技术协议。

设备投资

该项目设计的烟气量为35000 Nm3/h(湿基，实际氧)，工程技术寿命20年。SCR脱硝装置进口烟气温度最高为270℃，最低为130℃，为了达到低温SCR脱硝的温度要求（200～300℃），需将烟气汇集到烟气混合箱中，然后经电加热器，将烟气再升温至200℃以上，进入脱硝反应器处理，然后经加压风机经烟囱排放。本项目脱硝还原剂采用液氨，液氨从钢瓶进入液氨蒸发器，与稀释风机来的空气混合，经喷氨格栅和整流器整流后进入脱硝催化剂床层反应。该项目所需的设备包括：电加热器及烟箱模块、SCR反应器模块、脱硝还原剂制备模块、增压风机模块、电气仪表设备及其它。合计279.07万元。

年运行维护费用

SCR脱硝工程的成本包括多个方面：催化剂、还原剂、水、电、人工、投资成本、折旧费、运行维护费等。该SCR设备运行费用计算依据如下： 1. 电耗按上网电价0.5036元/（kw﹒h）计算； 2. 设备维修费按投资的2.5%计算； 3. 折旧费按投资的5%计算； 4. 工艺水成本按4.6元/m3； 5. 催化剂税后单价为4.5万元/m3； 6. 脱硝装置年利用率按8000h计算； 7. 液氨费用按3000元/t计算； 8. 催化剂按3年更换计算； 9. 催化剂每年用量为2.13 m3； 10. 电厂总功率为233.6kw； 11. 工艺水用量为15 t/h； 12. 年运行费用具体为：催化剂费用+还原剂费用+水费+电费+人工费+折旧费+运行维护费。合计每年214.9万元。

投资回收期

该项目属于环保项目，其可以产生氮氧化物减排附加效益。

附加效益

SCR脱硝的附加效益为氮氧化物减排费，氮氧化物减排费收费标准每公斤 1.26元。该工程的烟气量为35000Nm3/h，氮氧化物进口浓度为200 mg/Nm3，氮氧化物出口浓度为30 mg/Nm3，假设该项目的运行时间为8000h，其减排的氮氧化物量为：35000 Nm3/h *（200-30）mg/Nm3*8000 h =47600kg;其产生的附加效益为59976元。

综合效益

本项目开发的系列产品和技术已在万华化学集团、云南解化清洁能源开发有限公司、中石化南化公司等厂家的硝酸、燃气炉、焚烧炉等装置或系统中应用，首套应用装置已稳定运行近4年。累计实现销售收入2870万元，利润567万元，经济效益显著。低温NH3-SCR脱硝技术不仅能解决NOx排放问题，还可使NH3-SCR脱硝技术的适应性加强。脱硝项目的成功实施，每年可减少氮氧化物排放5000吨以上，具有极为显著的社会效益。本项目开发的催化剂及配套技术与国内同行业相比，酸尾气脱硝催化剂使用量仅为国内其他公司的三分之一，配合相应的反应器，可以使脱硝系统压降由40 kpa降至4 kpa左右，每年可节省蒸气运行费用至少150万。同时因脱硝性能极高，可极大程度上降低还原剂氨的消耗。

技术成熟度

低温NH3-SCR脱硝技术在陕西兴化硝酸装置上完成了工业示范，反应装置NOx出口浓度小于50mg/Nm3。围绕催化剂核心技术，已申请发明专利5件，授权3件；参与制定国家标准1项（GB/T 31587-2015，蜂窝式烟气脱硝催化剂），制定的两项脱硝催化剂企业标准得到实施。 本技术完成工业示范后，当年即实现了应用推广，并根据不同应用领域研制出TX-230、TX-230H、TNOx-1系列脱硝催化剂产品及其成套技术，尤其是TX-230H型脱硝催化剂性能可完全替代国际进口产品，NOx出口指标已达到超低排放标准（<50 mg/Nm3）。本项目开发的系列产品和技术已在万华化学集团、云南解化清洁能源开发有限公司、中石化南化公司等厂家的硝酸、燃气炉、焚烧炉等装置或系统中应用，首套应用装置已稳定运行近4年。

技术适用性

低温NH3-SCR脱硝技术适用在工业锅炉、水泥玻璃窑炉、垃圾焚烧炉、冶金钢铁烧结炉、石化催化裂解炉和化工等领域烟气脱硝。该技术催化剂应用工艺条件如下：进口NOx含量200~1000ppm，SO2含量≤400mg/m3，H2O含量≤5%，NH3/NOx摩尔比0.8~1.2，温度150~300℃，常压，空速2000~4000h-1。

技术稳定性

低温NH3-SCR脱硝过程中受很多因素的影响，比如反应温度、反应时间、催化剂活性、水分含量、飞灰以及氨再生条件等。低温NH3-SCR催化剂在不含SO2和H2O的烟气中通常具有良好的活性，而在实际情况中，烟气虽先经过除尘器和脱硫装置，但仍含有H2O和微量的SO2，二者对催化剂的活性有较大的影响，低温NH3-SCR催化剂在这种条件下容易中毒失活。因而该技术需在进口NOx含量200~1000ppm，SO2含量≤400mg/m3，H2O含量≤5%，NH3/NOx摩尔比0.8~1.2，温度150~300℃，常压，空速2000~4000h-1的工艺下进行。

技术安全性

低温NH3-SCR脱硝技术配套设施完善，无易燃易爆高毒性物质泄漏，脱硝催化剂脱硝效果明显并在市场上得到广泛应用。

知识产权转让

西安元创化工科技股份有限公司具有国内自主知识产权，取得专利5件，授权3件。 （一）授权专利 1. 一种脱硝催化剂的制备方法ZL201410816662.6 2. 一种用于催化分解氧化亚氮的催化剂及制备方法ZL201510866726.8 3. 一种SCR法处理硝酸尾气用脱硝催化剂ZL201611073529.1 4. 用于催化燃烧甲苯的复合型非贵金属氧化物催化剂及其制备方法和应用ZL201611073528.7 5. 一种催化燃烧醋酸乙酯用复合型催化剂及其制备方法和应用ZL201711236987.7