2023年度綠色化工園區(qū)適用技術(shù)巡展① | 蓄熱式催化氧化技術(shù)
來源:環(huán)保會議-制藥,工業(yè)園區(qū),VOCs廢氣,高難有機廢水 閱讀:1770 更新時間:2024-03-18 09:27編者按 綠色化工園區(qū)建設(shè)是實現(xiàn)我國化工園區(qū)高質(zhì)量發(fā)展的重要方向,也是貫徹國家促進石化產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的重要舉措。為更好地支撐綠色化工園區(qū)的建設(shè),中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會化工園區(qū)工作委員會于2021年開始啟動“綠色化工園區(qū)適用技術(shù)”的申報認定工作,為園區(qū)和企業(yè)篩選安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟性優(yōu)良的適用技術(shù),經(jīng)自愿申報、園區(qū)推薦、文件審查、專家評審、網(wǎng)上公示等程序,評選出了一系列優(yōu)秀綠色化工園區(qū)適用技術(shù)。本次巡展將依次全方位展示2023年度綠色化工園區(qū)適用技術(shù),供大家參考和交流。
蓄熱式催化氧化技術(shù)
技術(shù)及創(chuàng)新點介紹
1. RCO技術(shù)簡介
蓄熱式催化氧化法(RCO)是一種高效的廢氣處理技術(shù),它結(jié)合了蓄熱式熱力氧化和直接式催化氧化的特點。該技術(shù)的核心在于使用特殊催化劑來降低廢氣中有機物與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時的活化能,從而降低設(shè)備的操作溫度,在溫和的反應(yīng)條件下,提高氧化反應(yīng)的速率。
2. 技術(shù)特點
(1)兩次經(jīng)過催化劑床層,反應(yīng)更徹底;
(2)無明火,無苛刻安全距離,易布局;
(3)可控制燃料型NOx、無熱力型NOx;
(4)可處理含鹵素廢氣,不產(chǎn)生二噁英。
圖1 RCO運行示意圖
3. 創(chuàng)新點及主要性能參數(shù)
本技術(shù)的創(chuàng)新點主要有:
(1)流場、溫度場與反應(yīng)器的協(xié)同動態(tài)設(shè)計;
(2)耐鹵素、耐硫、高氮選擇性催化劑配方。
主要性能參數(shù)如下:
(1)選擇性高,凈化效率可達99%以上;
(2)起始溫度低、熱回收效率可達95%;
(3)抗波動能力強,運行彈性高達150%;
(4)催化劑穩(wěn)定,使用壽命高達3~4年。
案例解析效果描述
以中石化齊魯分公司第二化肥廠為例,該廠低溫甲醇洗尾氣主要組分為:CO2、N2、CO、H2、微量COS、H2S等;其中CO2約90%,N2約9%,CO濃度4000-5000ppm,H2濃度4000-5000ppm,COS、H2S總含量小于20ppm。因CO排放濃度超過淄博市生態(tài)環(huán)境局臨淄分局文件臨環(huán)字[2019]28號文要求,治理后的排放氣執(zhí)行一氧化碳≤200mg/m3的標(biāo)準(zhǔn),需要進行治理。綜合研判后,采用RCO工藝對本項目尾氣進行治理,項目于2020年5月安裝、調(diào)試完成,目前運行穩(wěn)定。
本項目工藝路線為補氧+蓄熱式催化氧化(RCO),因本項目尾氣中不含氧氣,需要根據(jù)氧化需要補充空氣進行補氧。經(jīng)補氧混合后的尾氣進入RCO裝置,經(jīng)蓄熱室進行預(yù)熱后,進入催化床,尾氣中的CO、H2反應(yīng)生成CO2、H2O,同時釋放出熱量,熱量經(jīng)蓄熱室進行回收,用于下一過程的預(yù)熱。該過程循環(huán)往復(fù),可將尾氣氧化產(chǎn)生的熱量循環(huán)使用,既完成了治理,又實現(xiàn)了節(jié)能。
該RCO裝置自2020年5月份正式運行,至今運行正常、穩(wěn)定達標(biāo)。因低溫甲醇洗裝置4年一次檢修周期,所以對設(shè)備運行穩(wěn)定性要求非常高,在RCO裝置設(shè)計時也充分考慮了此項要求,除了使用質(zhì)量可靠的設(shè)備、材料,風(fēng)機等動設(shè)備均使用一用一備設(shè)計,可保證RCO裝置的長期平穩(wěn)運行。運行過程中的常見故障,如風(fēng)機動設(shè)備故障、儀表故障,均使用備用設(shè)計。
技術(shù)經(jīng)濟性綜述
1. 建設(shè)成本
解決相同規(guī)模、相同濃度和組分的工業(yè)廢氣,設(shè)備配備水準(zhǔn)同樣,運用RCO技術(shù)投資小于運用RTO技術(shù)的投資,一般為RTO技術(shù)投資的80%。主要原因是:
(1)RCO反映停留時間比RTO短得多,約為1/5,設(shè)備重量輕,且不需要額外配置燒然器檢修平臺。
(2)RCO不需配備煙氣脫硝設(shè)備。
(3)對于含有機氯的廢氣,RCO不需配備二燃室加急冷塔,催化劑配伍分解活性成分,達到避免二噁英生成的目的。
(4)RCO不需配備然料貯運設(shè)備。
(5)RCO蓄熱體裝填量要低于RTO裝填量。
(6)RCO設(shè)備不需選用耐高溫的原材料。
2. 運行成本
總的來說,RCO技術(shù)投資合理、運行費用低、無二次污染、不增加碳排放、風(fēng)險性低等優(yōu)點。如圖2所示,RCO比其他同類技術(shù)具有更寬泛的適應(yīng)性。
圖2 VOCs常用控制技術(shù)運行費用對比
技術(shù)來源介紹(企業(yè)簡介)
青島西子環(huán)保研究院有限公司于2016年在青島成立,其前身是2003年在杭州成立的杭州西子環(huán)保設(shè)備廠。青島西子致力于工業(yè)廢氣VOCs治理,提供廢氣整體解決方案,已經(jīng)完成200多套VOCs治理裝置,覆蓋石油化工、精細化工、醫(yī)藥化工、農(nóng)藥化工、煤化工等多個行業(yè),積累了豐富的廢氣達標(biāo)經(jīng)驗、安全控制經(jīng)驗。
公司為高新技術(shù)企業(yè),青島市專精特新企業(yè),擁有獨立的知識產(chǎn)權(quán),已授權(quán)實用新型專利22項,發(fā)明專利1項。
青島西子目前共有員工56人,其中本科學(xué)歷以上占60%,教授級高工3名,高級工程師5名,工程師、建造師、安全工程師、環(huán)保工程師等多名。專業(yè)背景覆蓋化工、環(huán)保、機械、電儀、安全、檢測等。公司擁有自己的設(shè)備加工基地,年加工能力100臺(套)以上。
青島西子的“工業(yè)廢氣揮發(fā)性有機物蓄熱式催化氧化技術(shù)”入選《2022年山東省綠色低碳技術(shù)成果目錄》。在工業(yè)廢氣揮發(fā)性有機物治理領(lǐng)域,是入選該目錄的唯一技術(shù)。
青島西子始終秉持并一以貫之“本質(zhì)安全,穩(wěn)定達標(biāo),合理投資,低耗運行,運維方便”的設(shè)計理念,與浙江大學(xué)、北京化工大學(xué)、青島理工大學(xué)、石科院進行深入合作,積極為客戶提供高效、優(yōu)質(zhì)的技術(shù)服務(wù),助力企業(yè)共創(chuàng)美好未來!
來源:園區(qū)委