催化裂化污染物来源及影响因素

催化裂化的工艺过程即将原料油通过加热并在催化剂的作用下发生裂化反应生成干气、液态烃、汽油、柴油、油浆及焦炭。反应过程中产生的焦炭附着在待生催化剂表面，通过斜管输送到再生器内烧焦，从而使催化剂恢复活性并能够循环使用，再生器排出的烟气经过三旋和四旋分离出一部分催化剂，然后通过余热锅炉回收余热后经烟囱排放到大气。

NOx 来源及影响因素

催化裂化装置原料中一般含有含氮杂环化合物和芳香族化合物，其中氮含量一般在0.05%~0.5%（w），在催化裂化反应过程中被吸附到催化剂分子筛的晶间酸性位上，以大分子复杂芳香环的形式存在于焦炭中，原料中30%~50% 的氮带入焦炭中随待生催化剂进入再生器，在催化剂再生过程中有10%~30%的氮被转化成NOx，其余的氮以氮气形式释放。

催化再生烟气中NOx 的浓度与催化装置原料油的氮含量、催化剂的再生方式、催化裂化装置主要操作条件有关：

1）原料氮含量。待生催化剂上的氮含量随着原料油氮含量的增加而增加，同时烟气中NOx 的浓度也随之增加。

2）催化再生烟气中过剩氧含量的控制是影响

NOx 生成的一个主要因素，再生器的结构和催化剂的再生方式对NOx 的生成也都有较大影响。当再生器选用富氧操作时，作为还原剂的CO含量下降，造成NOx 浓度显著上升。两段再生有助于降低烟气中NOx 浓度，一般是再生器上段采用不完全再生，下段采用完全再生，在下段富氧环境下生成的NOx 进入上段再生器后，与富含CO的烟气及待生催化剂上的C接触，从而使NOx 转化为N2。采用两段再生方式烟气中NOx 浓度较传统再生方式降低20%~25%。

3）主要操作条件。文献研究表明，较高的操作压力和较低的操作温度有利于减少再生反应过程中NOx 的生成。随着操作压力升高，含氮挥发分在催化剂多孔骨架结构内的析出速度受到抑制，NOx生成量相应降低，同时操作压力升高会导致烟气在催化剂床层中的停留时间以及CO和C的浓度增加，增强了CO对NOx 的还原作用，减少了NOx 排放量。但随着再生温度的上升，焦炭中含氮化合物的析出速率增加，从而使NOx的生成量逐渐上升。