2023年度綠色化工園區適用技術巡展① | 蓄熱式催化氧化技術
來源：環保會議-制藥，工業園區，VOCs廢氣，高難有機廢水 閱讀：1766 更新時間：2024-03-18 09:27編者按 綠色化工園區建設是實現我國化工園區高質量發展的重要方向，也是貫徹國家促進石化產業綠色發展的重要舉措。為更好地支撐綠色化工園區的建設，中國石油和化學工業聯合會化工園區工作委員會于2021年開始啟動“綠色化工園區適用技術”的申報認定工作，為園區和企業篩選安全、穩定、經濟性優良的適用技術，經自愿申報、園區推薦、文件審查、專家評審、網上公示等程序，評選出了一系列優秀綠色化工園區適用技術。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，不產生二噁英。
圖1 RCO運行示意圖
3. 創新點及主要性能參數
本技術的創新點主要有：
（1）流場、溫度場與反應器的協同動態設計；
（2）耐鹵素、耐硫、高氮選擇性催化劑配方。
主要性能參數如下：
（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環境局臨淄分局文件臨環字[2019]28號文要求，治理后的排放氣執行一氧化碳≤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，需要根據氧化需要補充空氣進行補氧。經補氧混合后的尾氣進入RCO裝置，經蓄熱室進行預熱后，進入催化床，尾氣中的CO、H2反應生成CO2、H2O，同時釋放出熱量，熱量經蓄熱室進行回收，用于下一過程的預熱。該過程循環往復，可將尾氣氧化產生的熱量循環使用，既完成了治理，又實現了節能。
該RCO裝置自2020年5月份正式運行，至今運行正常、穩定達標。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。
技術經濟性綜述
1. 建設成本
解決相同規模、相同濃度和組分的工業廢氣，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（企業簡介）
青島西子環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保設備廠。青島西子致力于工業廢氣VOCs治理，提供廢氣整體解決方案，已經完成200多套VOCs治理裝置，覆蓋石油化工、精細化工、醫藥化工、農藥化工、煤化工等多個行業，積累了豐富的廢氣達標經驗、安全控制經驗。
公司為高新技術企業，青島市專精特新企業，擁有獨立的知識產權，已授權實用新型專利22項，發明專利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、環保工程師等多名。專業背景覆蓋化工、環保、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“工業廢氣揮發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》。在工業廢氣揮發性有機物治理領域，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、優質的技術服務，助力企業共創美好未來！
來源：園區委
