FCC-yksikön NOx-päästöjen hallinta

Abstract

Työssä tutkittiin typen oksidien (NOx) päästöjen muodostumista ja NOx-päästöjen poistomenetelmiä leijukatalyyttisessa krakkausyksikössä (FCC). Koeajossa Porvoon öljynjalostamon FCC-yksikössä tutkittiin NOx-päästöjen hallintaa CO-promoottorin (CO:n palamista edistävä lisäaine) annostelun avulla.

Kirjallisuusosassa käsiteltiin NOx-päästöjen muodostumista FCC-yksikön regeneraattorissa. Katalyyttisten lisäaineiden vaikutusta NOx-päästöjen muodostumiseen tarkasteltiin laajasti. Katalyyttisten lisäaineiden ohella käsiteltiin muitakin NOx-päästöjen poistomenetelmiä.

Koeajojen tarkoituksena oli optimoida FCC-yksikön katalyyttikiertoon annosteltavan CO-promoottorin määrä. CO-promoottorin sisältämä platina lisää NOx-päästöjen muodostumista regeneraattorissa, mutta vähentää jälkipalamista. Jälkipalamisen vuoksi regeneraattorin ylimenolinjan lämpötila nousee. Regeneraattorin ylimenolinjan lämpötila oli CO-promoottorin vähentämistä rajoittava tekijä, NOx-päästöjä pyrittiin vähentämään ilman merkittävää jälkipalamisen kasvua. Tuorekatalyytin platinapitoisuuden pienentäminen vähentää merkittävästi NOx-päästöjä.

The aim of this thesis was to examine the formation of nitrogen oxide (NOx) emissions and the NOx reduction techniques in fluid catalytic cracking (FCC) units. The control of NOx emissions with CO-promoter (CO combustion promoter) was examined during the test run performed at Porvoo refinery FCC unit.

The formation of NOx emissions in FCC unit was studied in the literary section. The effect of catalyst additives to the formation of NOx emissions was examined with special interest. The other NOx reduction technologies were studied in addition to the catalyst additives.

The aim of the test run was to optimize the amount of CO-promoter dosed to the FCC unit catalyst circulation. The platinum contained by the CO-promoter has the tendency to increase the amount of NOx-formation in regenerator, but platinum also decreases afterburn. Because of the afterburn the temperature of the regenerator flue gas line will rise. The temperature of the regenerator flue gas line was the limiting factor when reducing the amount of CO-promoter. The intention was to decrease NOx emissions without significant increase in afterburn. The reduction of platinum content in fresh catalyst decreased significantly the amount of NOx emissions.