焦化廠焦爐煙氣排放溫度低，一般在190—300℃，不同于電廠鍋爐外排煙氣溫度300—400℃，不能照抄照搬電廠SCR脫硝工藝。焦爐煙氣采用SCR工藝脫硝，必須克服催化劑的低溫活性和效率，必須解決硫酸銨（（NH4）2SO4）和硫酸氫銨（（NH4）HSO4）對催化劑通道堵塞引起的催化劑效率下降等問題。我公司針對焦化廠焦爐煙氣獨特的特點，優(yōu)化設計方案，較好的克服了中低溫脫硝存在的問題，在焦化廠兩年的實際應用中，催化劑表面光滑平整、無堵塞、無損害，脫硝效率高、持續(xù)穩(wěn)定，為焦化廠推廣應用SCR脫硝工藝提供借鑒。

1、焦爐煙氣的特點

1.1、焦爐煙氣是由焦爐煤氣燃燒產(chǎn)生的（有的燃燒高爐煤氣），焦爐煤氣在化產(chǎn)車間經(jīng)過冷卻降溫、回收焦油、脫除硫化氫（H2S）和氨（NH3）、洗苯脫苯工藝后，煤中CIˉ、Fˉ、Na+、Ca2+、Mg2+等離子形成鹽溶解到氨水中，保留在焦爐煤氣中的含量非常低，對催化劑的影響可以避免。

1.2、焦爐煤氣中氫氣含量高達55—60%，燃燒后產(chǎn)生的煙氣中水汽含量大，一般在10—20%之間。選擇催化劑要注意水汽對催化劑的影響。

1.3、焦爐煤氣在焦爐燃燒過程中，有時因不完全燃燒產(chǎn)生游離炭顆粒物，顆粒物粒徑小，密度輕，190—300℃時不粘附，易于吹掃，對催化劑基本沒有撞擊損害。

1.4、焦爐煙氣溫度在190—300℃，脫硝噴入的氨氣，易與SO3反應生成（NH4）2SO4和（NH4）HSO4，堵塞催化劑通道，造成效率下降。

1.5、由于焦爐結(jié)構(gòu)的特殊性，在焦爐砌爐、烘爐、投產(chǎn)、管理維護過程中，容易造成焦爐爐體密封不嚴密，回爐燃燒的焦爐煤氣少量串漏到廢氣中，使排放的焦爐煙氣含有少量的煤焦油和H2S。煤焦油粘附到催化劑表面，輕質(zhì)餾份隨煙氣蒸發(fā)走后，剩余煤瀝青粘附在催化劑表面不易去除，長時間運行會引起催化劑效率下降。H2S與催化劑某些金屬離子發(fā)生反應，可能引起催化劑中毒。

2、優(yōu)化設計方案

2.1、脫硝反應器空塔速度設計在2000-3000h-，整體阻力控制在1000Pa以下，減小配置風機的電機功率，節(jié)約電耗。

2.2、脫硝反應器采用“2+1”或“3+1”模式布置，其中2層、3層為催化劑床層，1層為過濾層。過濾層起到脫除煤焦油、H2S和顆粒物，保證脫硝催化劑的長周期運行。

2.3、脫硝反應器一般設計為上進下出流程，反應器入口設氣流均布裝置，反應器內(nèi)設導流板，保證氣體均勻通過催化劑床層。

2.4、選擇合適的催化劑，SO2/SO3的轉(zhuǎn)化率在1%以下，中低溫反應活性高，脫硝效率在90%以上。

2.5、脫硝噴氨選擇20%濃氨水，宜貯存、危險性小，設置蒸氨塔，采用先進有效的混合設備實現(xiàn)NOx和NH3最佳湍流混合，提高脫除效率。

2.6、脫硝工藝設計時，應增設煙氣加熱器，運行一段時間效率下降、或發(fā)現(xiàn)反應器阻力上升，開啟加熱器，把煙氣溫度提高到300℃以上，對催化劑進行再生，加熱吹掉可能結(jié)晶的（NH4）2SO4和（NH4）HSO4，恢復催化劑活性。

3、應用效果

我公司設計建設焦化廠的中低溫SCR脫硝裝置已近二十余套，其中投運時間最長的達兩年，運行效果良好。具體設計尺寸如下。

3.1、焦爐：2×65孔5.5m搗固焦爐

生產(chǎn)能力：130萬噸焦炭/年

煙氣量：27萬Nm3/h

煙氣溫度：240—280℃

脫硝反應器：6m×7m、3+1層設計

氣體流向：上進下出

催化劑量：90 m3

反應器阻力：920Pa

入口NOx含量：960mg/m3

出口NOx含量：84mg/m3

使用時間：24個月

3.2、焦爐：2×55孔5.5m搗固焦爐

生產(chǎn)能力：110萬噸焦炭/年

煙氣量：25萬Nm3/h

煙氣溫度：260—280℃

脫硝反應器：6m×7m、3+1層設計

氣體流向：上進下出

催化劑量：80 m3

反應器阻力：870Pa

入口NOx含量：880mg/m3

出口NOx含量：70mg/m3

使用時間：18個月

4、結(jié)論

4.1、增設1層過濾層解決焦爐煙氣的微量雜質(zhì)，非常必要，能保證催化劑使用壽命。

4.2、選擇合適的空塔速度，確保脫硝反應器阻力，節(jié)約能耗。

4.3、選擇合適的催化劑是保證脫硝的關(guān)鍵。