2023年度绿色化工园区适用技术巡展① | 蓄热式催化氧化技术
来源：环保会议-制药，工业园区，VOCs废气，高难有机废水 阅读：429 更新时间：2024-03-18 09:27编者按 绿色化工园区建设是实现我国化工园区高质量发展的重要方向，也是贯彻国家促进石化产业绿色发展的重要举措。为更好地支撑绿色化工园区的建设，中国石油和化学工业联合会化工园区工作委员会于2021年开始启动“绿色化工园区适用技术”的申报认定工作，为园区和企业筛选安全、稳定、经济性优良的适用技术，经自愿申报、园区推荐、文件审查、专家评审、网上公示等程序，评选出了一系列优秀绿色化工园区适用技术。本次巡展将依次全方位展示2023年度绿色化工园区适用技术，供大家参考和交流。
蓄热式催化氧化技术
技术及创新点介绍
1. RCO技术简介
蓄热式催化氧化法（RCO）是一种高效的废气处理技术，它结合了蓄热式热力氧化和直接式催化氧化的特点。该技术的核心在于使用特殊催化剂来降低废气中有机物与氧气发生化学反应时的活化能，从而降低设备的操作温度，在温和的反应条件下，提高氧化反应的速率。
2. 技术特点
（1）两次经过催化剂床层，反应更彻底；
（2）无明火，无苛刻安全距离，易布局；
（3）可控制燃料型NOx、无热力型NOx；
（4）可处理含卤素废气，不产生二噁英。
图1 RCO运行示意图
3. 创新点及主要性能参数
本技术的创新点主要有：
（1）流场、温度场与反应器的协同动态设计；
（2）耐卤素、耐硫、高氮选择性催化剂配方。
主要性能参数如下：
（1）选择性高，净化效率可达99%以上；
（2）起始温度低、热回收效率可达95%；
（3）抗波动能力强，运行弹性高达150%；
（4）催化剂稳定，使用寿命高达3～4年。
案例解析效果描述
以中石化齐鲁分公司第二化肥厂为例，该厂低温甲醇洗尾气主要组分为：CO2、N2、CO、H2、微量COS、H2S等；其中CO2约90%，N2约9%，CO浓度4000-5000ppm，H2浓度4000-5000ppm，COS、H2S总含量小于20ppm。因CO排放浓度超过淄博市生态环境局临淄分局文件临环字[2019]28号文要求，治理后的排放气执行一氧化碳≤200mg/m3的标准，需要进行治理。综合研判后，采用RCO工艺对本项目尾气进行治理，项目于2020年5月安装、调试完成，目前运行稳定。
本项目工艺路线为补氧+蓄热式催化氧化（RCO），因本项目尾气中不含氧气，需要根据氧化需要补充空气进行补氧。经补氧混合后的尾气进入RCO装置，经蓄热室进行预热后，进入催化床，尾气中的CO、H2反应生成CO2、H2O，同时释放出热量，热量经蓄热室进行回收，用于下一过程的预热。该过程循环往复，可将尾气氧化产生的热量循环使用，既完成了治理，又实现了节能。
该RCO装置自2020年5月份正式运行，至今运行正常、稳定达标。因低温甲醇洗装置4年一次检修周期，所以对设备运行稳定性要求非常高，在RCO装置设计时也充分考虑了此项要求，除了使用质量可靠的设备、材料，风机等动设备均使用一用一备设计，可保证RCO装置的长期平稳运行。运行过程中的常见故障，如风机动设备故障、仪表故障，均使用备用设计。
技术经济性综述
1. 建设成本
解决相同规模、相同浓度和组分的工业废气，设备配备水准同样，运用RCO技术投资小于运用RTO技术的投资，一般为RTO技术投资的80%。主要原因是：
（1）RCO反映停留时间比RTO短得多，约为1/5,设备重量轻，且不需要额外配置烧然器检修平台。
（2）RCO不需配备烟气脱硝设备。
（3）对于含有机氯的废气，RCO不需配备二燃室加急冷塔，催化剂配伍分解活性成分，达到避免二噁英生成的目的。
（4）RCO不需配备然料贮运设备。
（5）RCO蓄热体装填量要低于RTO装填量。
（6）RCO设备不需选用耐高温的原材料。
2. 运行成本
总的来说，RCO技术投资合理、运行费用低、无二次污染、不增加碳排放、风险性低等优点。如图2所示，RCO比其他同类技术具有更宽泛的适应性。
图2 VOCs常用控制技术运行费用对比
技术来源介绍（企业简介）
青岛西子环保研究院有限公司于2016年在青岛成立，其前身是2003年在杭州成立的杭州西子环保设备厂。青岛西子致力于工业废气VOCs治理，提供废气整体解决方案，已经完成200多套VOCs治理装置，覆盖石油化工、精细化工、医药化工、农药化工、煤化工等多个行业，积累了丰富的废气达标经验、安全控制经验。
公司为高新技术企业，青岛市专精特新企业，拥有独立的知识产权，已授权实用新型专利22项，发明专利1项。
青岛西子目前共有员工56人，其中本科学历以上占60%，教授级高工3名，高级工程师5名，工程师、建造师、安全工程师、环保工程师等多名。专业背景覆盖化工、环保、机械、电仪、安全、检测等。公司拥有自己的设备加工基地，年加工能力100台（套）以上。
青岛西子的“工业废气挥发性有机物蓄热式催化氧化技术”入选《2022年山东省绿色低碳技术成果目录》。在工业废气挥发性有机物治理领域，是入选该目录的唯一技术。
青岛西子始终秉持并一以贯之“本质安全，稳定达标，合理投资，低耗运行，运维方便”的设计理念，与浙江大学、北京化工大学、青岛理工大学、石科院进行深入合作，积极为客户提供高效、优质的技术服务，助力企业共创美好未来！
来源：园区委
