隨著國家環(huán)保排放指標的不斷趨嚴，NOx排放也越來越受到國家及行業(yè)的重視，以選擇性催化還原法(SCR)為主的脫硝方法正在成為一種潮流。無論是火電行業(yè)還是非電行業(yè)，同步配套建設或新增SCR脫硝裝置成為標配。但由于所屬行業(yè)不同，所采用的工藝不同，從而使得滿足于火電行業(yè)使用的280~420℃的中溫SCR脫硝催化劑并不能夠很好的適用于非電行業(yè)，諸如鋼鐵焦化、燒結機、垃圾焚燒、玻璃、耐火材料、石灰窯、煤氣發(fā)電、鋰電、煉硅、氧化鋁等行業(yè)，一方面由于這些非電行業(yè)的煙氣溫度低于中溫SCR催化劑的使用范圍，大多數煙氣溫度在160~280℃之間。另一方面則是非電行業(yè)的煙氣成份更加復雜，堿金屬、水分及其他有害物質含量比較高，從而對作為核心設備的SCR脫硝催化劑提出了更嚴苛的要求。

國內目前按照SCR脫硝系統(tǒng)在不同行業(yè)的使用溫度將脫硝催化劑分為低溫催化劑（160~280℃）、中溫催化劑（280~420℃）和高溫催化劑（≥450℃）三種，一般確定了SCR脫硝系統(tǒng)的使用溫度后，也就基本上確定了催化劑的類型。因此，脫硝系統(tǒng)的運行溫度是選擇脫硝催化劑類型的首要依據，本文重點探討確定溫度條件下低溫SCR催化劑的選擇。確定好脫硝系統(tǒng)的使用溫度后，從以下幾個方面對催化劑進行選擇：1根據煙氣的實際工況，如需要的脫硝效率、脫硝系統(tǒng)入口NOx的含量及要達到的NOx排放值等來考慮催化劑的大體用量，確定初步的催化劑體積；2根據煙氣實際工況中粉塵的含量和特性來綜合考慮是選用哪種孔徑式的催化劑，如粉塵含量高，可以選用大孔徑的催化劑。反之，使用小孔徑。3依據煙氣中的SO2含量，水分及是否含堿金屬重金屬等情況，來調整催化劑的生產配方，使其具有較優(yōu)異的抗硫抗水及抗金屬中毒能力，從而保證催化劑的長期運行。4因低溫SCR脫硝催化劑的使用溫度在硫酸氫銨（ABS）及硫酸銨（AS）的形成溫度范圍內，在實際的催化劑選擇過程中應提醒或建議工程公司或使用業(yè)主配套相關的熱解析設備。5根據所設計的催化劑用量、業(yè)主所屬行業(yè)的性質及場地再綜合考慮是否要對脫硝系統(tǒng)進行分倉設計。

焦化行業(yè)是典型的非電行業(yè)，因焦化行業(yè)的特點，焦爐的設計壽命一般為30年，中途不能停爐，環(huán)保同時要求年運行8760h，環(huán)保要求嚴的地區(qū)會要求SCR系統(tǒng)分倉，可實現在線單倉解析，檢修設備和更換催化劑，從而對環(huán)保企業(yè)提出了更高的要求。僅對脫硝而言，研究發(fā)現焦爐所產生的廢煙氣根據燃料的不同，導致其廢煙氣排煙溫度及污染物含量差別較大，使得脫硝系統(tǒng)在選擇催化劑的時候不得不根據燃料的性質進行區(qū)分。

如果獨立焦化廠燃料為焦爐煤氣，其熱值較高，其特點是焦爐排煙溫度較高，一般為250-310℃且受生產負荷影響較大。相對來說污染物含量較高煙氣條件更復雜，NOx含量一般700-1500mg/Nm3，SO2含量一般300-1000mg/Nm3，根據現行標準，SO2排放30 mg/Nm3，顆粒物15 mg/Nm3。工藝有兩種可選擇，一是已有濕法脫硫的選擇工藝：煤焦油預處理+中低溫SCR脫硝+濕法脫硫。此工藝的優(yōu)點是造價相對低，催化劑可選擇多，缺點是催化劑壽命可能達不到3年，且濕法脫硫后不滿足焦爐煙囪熱備的最低溫度，需要與前端換熱。經過幾年的實際運行，催化劑化學壽命一般為2-3年不等，催化劑運行溫度根據硫含量不同可選擇≥230℃，≥250℃，≥270℃即可，市場上可選擇有案例的催化劑廠家較多。二是原本無脫硫系統(tǒng)的選擇工藝：SDS干法脫硫+中低溫SCR脫硝。催化劑在低硫低塵條件運行，催化劑化學壽命可以達到3年。催化劑運行溫度可選擇≥180℃，≥200℃，≥220℃，具體可根據脫硫除塵后實際進脫硝系統(tǒng)的溫度，選擇合適的有業(yè)績的催化劑廠家即可。

鋼鐵聯合企業(yè)的焦化廠燃料為高爐煤氣或者混合煤氣，其熱值相對較低，其特點是焦爐排煙溫度較低，一般為200-260℃且受生產負荷影響較大。相對來說污染物含量也較低，NOx含量一般≤500 mg/Nm3，SO2含量一般≤300 mg/Nm3，工藝有兩種可選擇：一是（半）干法脫硫+布袋除塵+低溫SCR脫硝。二是碳基干法脫硫+中低溫SCR脫硝催化劑。這兩種工藝的優(yōu)點是干法脫硫溫降10-30℃（具體看脫硫方法，入口SO2濃度和工程保溫質量），脫硝后溫度滿足煙囪熱備要求，無廢水廢渣產生。缺點是180-200℃左右催化劑可選擇廠家少，價格相對較高；但相對升溫或者升溫+換熱，合適的低溫催化劑會更節(jié)約能耗和投資。在低硫低塵條件運行，最早的寶鋼湛江鋼鐵焦化已經運行四年以上，催化劑壽命可達3-4年，具體看煙氣條件和維護水平。催化劑運行溫度可選擇范圍約180-220℃，具體可根據脫硫除塵后的溫度，謹慎選擇有多家長時間業(yè)績的催化劑廠家即可。

另外，由于不同焦爐因投運時間長短不一，焦爐煙氣串漏也是影響脫硝系統(tǒng)催化劑選擇的因素。在催化劑設計時，應根據焦爐串漏率對低溫SCR脫硝催化劑的實際用量進行修訂，以此來不僅來滿足脫硝系統(tǒng)出口指標合格排放，同時保證環(huán)保檢測出的指標合格。

總之，在焦化行業(yè)低溫SCR脫硝催化劑的選擇過程中，不僅要考慮燃料的影響，而且要結合相關的環(huán)保工藝路線和焦爐煙氣的串漏情況綜合考慮。

對于一直致力于非電領域低溫SCR脫硝催化劑研發(fā)的方信立華，一直將焦化用SCR脫硝催化劑的研發(fā)作為重中之重。目前方信立華低溫催化劑在焦化上使用業(yè)績達到八十八套，分布在寶鋼湛江鋼鐵焦化、鞍山鋼鐵、柳州鋼鐵、萊蕪鋼鐵焦化、太原不銹鋼焦化、邯鋼集團焦化、南京鋼鐵等大型鋼鐵聯合企業(yè)的焦爐煙氣脫硝工程上，并取得了良好的脫硝效果。方信立華將不斷加大研發(fā)力度，力爭為廣大焦化企業(yè)在低溫催化劑的選擇上提供幫助。

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