2023年度綠色化工園區(qū)適用技術巡展① | 蓄熱式催化氧化技術
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：1865 更新時間：2024-03-18 09:27編者按 綠色化工園區(qū)建設是實現(xiàn)我國化工園區(qū)高質量發(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，中國石油和化學工業(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”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，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。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，供大家參考和交流。
蓄熱式催化氧化技術
技術及創(chuàng)新點介紹
1. RCO技術簡介
蓄熱式催化氧化法（RCO）是一種高效的廢氣處理技術，它結合了蓄熱式熱力氧化和直接式催化氧化的特點。該技術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)生化學反應時的活化能，從而降低設備的操作溫度，在溫和的反應條件下，提高氧化反應的速率。
2. 技術特點
（1）兩次經(jīng)過催化劑床層，反應更徹底；
（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)
本技術的創(chuàng)新點主要有：
（1）流場、溫度場與反應器的協(xié)同動態(tài)設計；
（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的標準，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)蓄熱室進行預熱后，進入催化床，尾氣中的CO、H2反應生成CO2、H2O，同時釋放出熱量，熱量經(jīng)蓄熱室進行回收，用于下一過程的預熱。該過程循環(huán)往復，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。因低溫甲醇洗裝置4年一次檢修周期，所以對設備運行穩(wěn)定性要求非常高，在RCO裝置設計時也充分考慮了此項要求，除了使用質量可靠的設備、材料，風機等動設備均使用一用一備設計，可保證RCO裝置的長期平穩(wěn)運行。運行過程中的常見故障，如風機動設備故障、儀表故障，均使用備用設計。
技術經(jīng)濟性綜述
1. 建設成本
解決相同規(guī)模、相同濃度和組分的工業(yè)廢氣，設備配備水準同樣，運用RCO技術投資小于運用RTO技術的投資，一般為RTO技術投資的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備。
（5）RCO蓄熱體裝填量要低于RTO裝填量。
（6）RCO設備不需選用耐高溫的原材料。
2. 運行成本
總的來說，RCO技術投資合理、運行費用低、無二次污染、不增加碳排放、風險性低等優(yōu)點。如圖2所示，RCO比其他同類技術具有更寬泛的適應性。
圖2 VOCs常用控制技術運行費用對比
技術來源介紹（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經(jīng)驗、安全控制經(jīng)驗。
公司為高新技術企業(yè)，青島市專精特新企業(yè)，擁有獨立的知識產(chǎn)權，已授權實用新型專利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”入選《2022年山東省綠色低碳技術成果目錄》。在工業(yè)廢氣揮發(fā)性有機物治理領域，是入選該目錄的唯一技術。
青島西子始終秉持并一以貫之“本質安全，穩(wěn)定達標，合理投資，低耗運行，運維方便”的設計理念，與浙江大學、北京化工大學、青島理工大學、石科院進行深入合作，積極為客戶提供高效、優(yōu)質的技術服務，助力企業(yè)共創(chuàng)美好未來！
來源：園區(qū)委
