隨著國家環(huán)保排放指標(biāo)的不斷趨嚴(yán)，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(shè)或新增SCR脫硝裝置成為標(biāo)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(jié)機(jī)、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(shù)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(fù)雜，堿金屬、水分及其他有害物質(zhì)含量比較高，從而對作為核心設(shè)備的SCR脫硝催化劑提出了更嚴(yán)苛的要求。

　　國內(nèi)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(yùn)行溫度是選擇脫硝催化劑類型的首要依據(jù)，本文重點(diǎn)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(jìn)行選擇：1根據(jù)煙氣的實(shí)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(dá)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(jù)煙氣實(shí)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(jù)煙氣中的SO2含量，水分及是否含堿金屬重金屬等情況，來調(diào)整催化劑的生產(chǎn)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(yùn)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(nèi)，在實(shí)際的催化劑選擇過程中應(yīng)提醒或建議工程公司或使用業(yè)主配套相關(guān)的熱解析設(shè)備。5根據(jù)所設(shè)計的催化劑用量、業(yè)主所屬行業(yè)的性質(zhì)及場地再綜合考慮是否要對脫硝系統(tǒng)進(jìn)行分倉設(shè)計。

　　焦化行業(yè)是典型的非電行業(yè)，因焦化行業(yè)的特點(diǎn)，焦?fàn)t的設(shè)計壽命一般為30年，中途不能停爐，環(huán)保同時要求年運(yùn)行8760h，環(huán)保要求嚴(yán)的地區(qū)會要求SCR系統(tǒng)分倉，可實(shí)現(xiàn)在線單倉解析，檢修設(shè)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(xiàn)焦?fàn)t所產(chǎn)生的廢煙氣根據(jù)燃料的不同，導(dǎo)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(jù)燃料的性質(zhì)進(jìn)行區(qū)分。

　　如果獨(dú)立焦化廠燃料為焦?fàn)t煤氣，其熱值較高，其特點(diǎn)是焦?fàn)t排煙溫度較高，一般為250-310℃且受生產(chǎn)負(fù)荷影響較大。相對來說污染物含量較高煙氣條件更復(fù)雜，NOx含量一般700-1500mg/Nm3 ，SO2含量一般300-1000mg/Nm3 ，根據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，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(yù)處理+中低溫SCR脫硝+濕法脫硫。此工藝的優(yōu)點(diǎn)是造價相對低，催化劑可選擇多，缺點(diǎn)是催化劑壽命可能達(dá)不到3年，且濕法脫硫后不滿足焦?fàn)t煙囪熱備的最低溫度，需要與前端換熱。經(jīng)過幾年的實(shí)際運(yùn)行，催化劑化學(xué)壽命一般為2-3年不等，催化劑運(yùn)行溫度根據(jù)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(yùn)行，催化劑化學(xué)壽命可以達(dá)到3年。催化劑運(yùn)行溫度可選擇≥180℃，≥200℃，≥220℃，具體可根據(jù)脫硫除塵后實(shí)際進(jìn)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。

　　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(diǎn)是焦?fàn)t排煙溫度較低，一般為200-260℃且受生產(chǎn)負(fù)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(diǎn)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(zhì)量)，脫硝后溫度滿足煙囪熱備要求，無廢水廢渣產(chǎn)生。缺點(diǎn)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(yùn)行，最早的寶鋼湛江鋼鐵焦化已經(jīng)運(yùn)行四年以上，催化劑壽命可達(dá)3-4年，具體看煙氣條件和維護(hù)水平。催化劑運(yùn)行溫度可選擇范圍約180-220℃，具體可根據(jù)脫硫除塵后的溫度，謹(jǐn)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?fàn)t因投運(yùn)時間長短不一，焦?fàn)t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(shè)計時，應(yīng)根據(jù)焦?fàn)t串漏率對低溫SCR脫硝催化劑的實(shí)際用量進(jìn)行修訂，以此來不僅來滿足脫硝系統(tǒng)出口指標(biāo)合格排放，同時保證環(huán)保檢測出的指標(biāo)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(jié)合相關(guān)的環(huán)保工藝路線和焦?fàn)t煙氣的串漏情況綜合考慮。