Μείωση εκπομπών ΝΟx από απαέρια του αναγεννητή μονάδας καταλυτικής πυρόλυσης (FCC) μη τη χρήση καταλυτικών προσθέτων

Abstract

NOx emissions from the regenerator of a FCC unit make up to 50% of the total NOx emissions in a refinary. Use of catalytic additives seems the most attractive among the NOx control strategies. Today most of teh increase NOx emissions. Thus, the subject of the present thesis was the developement and evaluation of novel catalytic additives for thesimultaneous reduction of NO and CO emissions during regeneration. Evaluation of three commercial products on NOx emissions levels during regeneration led to the development of a standard, bench-scale evaluation protocal for novel DENOx catalysts. New catalytic additives(Ag-,Rh, Ir-Ru-Based) were evaluated using this protocol. Catalytic support and metal loading were crucial parameters affective the DENOx performance. The most efficient catalysts were also tested in the pikot plant FCC unit unit of CPERI/CERTH. Use of Ir additives led up to 72% reduction of the no emissions. Ir studies suggest that no reduction by CO over Rh-, Ir-and Ru/A LUMINA catalysts proceeds via dissociative apsorption of NO, formation of NCO species on the metal and their subsequent react to finaly yield N^(2) and CO^(2).

Οι εκπομπές ΝΟx του αναγεννητή μονάδας FCC αποτελούν το 50% των ολικών NOx του διυλιστηρίου στις DENOx τεχνολογίες ξεχωρίζει η χρήση καταλυτικών πρόσθετων. Σήμερα τα περισσότερα διυλιστήρια χρησιμοποιούν προωθητικά μέσα καύσης του CO, τα οποία ενισχύουν την οξείδωση του CO, αλλά αυξάνουν τις εκπομπές NOx. Ετσι, αντικείμενο της παρούσας διατριβής ήταν η ανάπτυξη και αξιολόγηση καινοτόμων καταλυτικών πρόσθετων για την ταυτόχρονη μείωση εκπομπών ΝΟ και CO. Αξιολόγηση της επίδρασης εμπορικών πρόσθετων στις εκπομπές NOx οδήγησε στην ανάπτυξη πρωτοκόλλου αξιολόγησης καινοτόμων DENOx καταλυτών σε εργαστηριακή μονάδα μικρής κλίμακας. Νέα καταλυτικά πρόσθετα(Ag, Rh, Ir, Ru) αξιολογήθηκαν με εφαρμογή αυτού του πρωτοκόλλου. Το καταλυτικό υπόστρωμα και το ποσοστό μετάλλου είχαν καθοριστική επίδραση στην DENOx απόδοση. Οι αποτελεσματικότεροι καταλύτες δοκιμάστηκαν και σε πιλοτική μονάδα FCC του ΤΧΗΔ/ΕΚΕΤΑ. Χρήση των πρόσθετων Ir μείωσε κατά 72% τις εκπομπές ΝΟ. Από μελέτες IR προτείνεται η αναγωγή του ΝΟ από το CO πάνω σε καταλύτες Rh-Ir- και Ru/ALUMINA λαμβάνει χώρα μέσω διασπαστικής ρόφησης του ΝΟ, σχηματισμό του ΝΟ, σχηματισμό ειδών NCO πάνω στο μέταλλο, μετατόπιση αυτών στο υπόστρωμα αλουμίνας, όπου και αντιδρούν τελικά προς N^(2) και CO^(2).