中国石油化工废气处理技术进展

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1、石油学报(石油加工)2000年12月ACTAPETROLEISINICA(PETROLEUMPROCESSINGSECTION)第16卷第6期资料介绍文章编号:1001-8719(2000)06-0079-06中国石油化工废气处理技术进展1222吴悦,曾向东,金海花,林大泉(1.中国石油化工股份有限公司科技开发部,北京100029;2.抚顺石油化工研究院,辽宁抚顺113001)摘要:介绍了中国石油化工废气处理技术项目的背景、内容和范围,简述了废气催化燃烧、恶臭气体吸附、有害烟雾去除等技术的基本原理和特点、实验室研究和中试进展状况,给出了这些技术在日本的部分应用实例,并对

2、该项目在国内石化企业的推广应用前景做了展望。关键词:废气处理;石油化工;技术合作中图分类号:X74;TE992.1文献标识码:A中国石油化工废气处理技术合作项目(下称“项目”)属中日政府间(JICA渠道)技术合作项目。其主管机关为原国家科学技术委员会(现国家科学技术部),负责单位是原中国石油化工科技开发公司(现中国石油化工股份有限公司科技开发部),实施单位是中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院及合作企业。本项目自1996年11月1日开始实施,目前已经取得了部分阶段性结果。下面主要介绍项目中各项技术的基本原理和特点、项目进展状况及可能的推广应用。[1～4]1各项技术

3、的基本原理和特点1.1废气催化燃烧技术废气催化燃烧(又称催化氧化,或接触氧化)技术是指在较低温度下,通过催化反应器中催化剂的作用,将废气中的可燃性组分氧化分解的一种废气处理方法。当可燃性组分为挥发性有机烃类化合物(VOC)时,利用该技术,可将其完全燃烧,转化为二氧化碳和水,其反应式为:CmHn+(m+n/4)O2mCO2+(n/2)H2O+
H将VOC直接加热到燃点以上时,既使无催化剂,也能进行上述反应。但此时的燃烧温度通常会超过800℃,既消耗能量,又伴随有氮氧化物产生。而当使用催化剂时,则可在较低温度(250～400℃)下完成上述反应。催化燃烧所用的催化剂,从活性组

4、分看可分为铂、钯等贵重金属和钴、铬、铜、镍等非贵重金属两大类。前者活性高、选择性好,但价格昂贵,后者则相反;从形状上看,主要有以氧化铝为担体的粒状催化剂、以硅-铝-锰氧化物为担体的蜂窝状催化剂和以其它金属氧化物为担体的海绵状及条状催化剂等。在实际应用中,应根据不同废气的性质和处理深度要求,选择合适的催化剂。1.2恶臭气体吸附技术常见的恶臭气体处理方法有燃烧法、吸附法、生物脱臭法等。本项目采用的是活性炭吸附法。活性炭比表面积大,具有吸附废气中多种组分的能力。它对恶臭气体的浓度适应范围广、再生容易、收稿日期:2000-07-11通讯联系人:吴悦80石油学报(石油加工)第16

5、卷操作也比较简单。特别是具有某些化学性质的活性炭(如:IVP和Centaur等),不但能保持原有的吸附特性,而且还呈现较好的催化化学活性,可将恶臭物质氧化为低臭或无臭物而被除去。这类活性炭的再生也更容易些。使用这类活性炭,可大幅度地增加其吸附量,提高设备的处理能力和效果。其主要反应如下:2H2S+3O22SO2+2H2OH2S+2O2H2SO42SO2+4H2S3S2+4H2O22MOH+5SO2+6H2S+O26M2S+3M2SO3+2M2SO4+17H2O4RSH+O22R2S2+2H2O注:M代表Na或K,R为烷基。对于具有催化活性,能将硫化物氧化为亚硫酸的活性炭

6、(如Centaur),可用水清洗再生;对于具有化学吸附性能的活性炭(如IVP),则用碱性溶液(如20%～50%氢氧化钠溶液)再生。1.3有害烟雾去除技术有害烟雾一般指粒径小于10m,且在空气中呈雾状,并随空气运动扩散的微小液滴。它主要是因气体温度急剧下降而引起的一种凝结现象。石化企业常见的有害烟雾有油雾、硫酸雾、硝酸雾、盐酸雾、增塑剂烟雾等。有害烟雾的粒度通常为正态分布,其粒径大致为:油雾0.03～1.0m,酸雾0.3～0.5m。由于有害烟雾的粒径很小,所以,难以用常规的溶液吸收和过滤方法将其除去。利用玻璃纤维过滤技术,则可达到这一目的。玻璃纤维过滤是依靠纤维层的

7、直接阻拦、烟雾粒子的惯性碰撞和Brown运动等3种作用的综合结果。前两者对于去除粒径大于1m的粒子比较有效,而Brown运动则主要是捕集1m以下的粒子。2实验室研究[1]2.1设备概况实验室废气催化燃烧试验设备由日本三井东压机工公司(MITSUITOATSUPLANTSERVICES,INC.)制造和提供,主要用于含VOC废气的催化燃烧工艺研究和催化剂评价试验。实验室恶臭气体吸附试验设备由日本东洋CALGON公司(CALGONFAREASTCO.,LTD.)制造和提供。试验处理对象为硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫等低分子有机硫化物和