近日,廣東某大型石化企業和揚子石化達成協議,該企業將采用揚子石化研究院自主研發技術和催化劑治理VOCs(揮發性有機物)尾氣,這是公司VOCs尾氣治理替代進口的又一成功案例。從無到有、從小到大,揚子石化尾氣治理技術和系列催化劑成功替代進口,享譽全國。截至目前,該技術已在國內多家企業的13套化工裝置成功應用,使用效果良好,達到清潔排放要求。
自主研發 突破壁壘
近年來,國家環保要求越來越嚴,石油和化工裝置的揮發性有機物(VOCs)的排放標準逐年提高。目前,行業通常采用催化燃燒技術來處理工業尾氣,將尾氣中的有機物無焰氧化生成水和二氧化碳。然而,處理工業尾氣的催化劑大多采用國外產品,價格較高。揚子石化的PTA裝置尾氣治理也面臨同樣的難題。
為何不自主研發呢?不僅可以滿足自身需求,而且可以供應國內市場。揚子石化算了一筆賬,僅以PTA裝置為例,目前國內PTA產能約4900萬噸/年,而100萬噸產能需要用此類催化劑約10立方米,全國PTA裝置的需求量就是490立方米。再加上其他化工裝置,市場需求很大,前景看好。
說干就干,揚子石化研究院開啟自主研發之路。他們在公司化工廠PTA裝置完成2000小時側線應用試驗;自主搭建工業級別催化劑生產實驗室,成功生產出可以滿足公司PTA裝置尾氣處理的催化劑。隨后,公司與生產廠緊密合作,加快該催化劑的工業應用,開發出適用于尾氣處理工業級催化劑(YZW-400)。工業應用結果表明:揚子石化自主研發的技術和催化劑,處理PTA裝置尾氣具有良好效果,該催化劑達到同類型進口催化劑水平,能夠完全替代進口產品。
在YZW-400型催化劑基礎上,揚子石化研究院又相繼開發出針對低溫治理要求的YZW-800型催化劑及專用于處理大風量低濃度的YZW-200型催化劑。目前,這三種催化劑均以技術服務的形式實現對外成果轉化。
現場驗證 贏得信任
揚子石化研究院有機所VOCs尾氣治理工藝及催化劑開發項目負責人朱偉介紹,相對于國內傳統技術,揚子石化開發這項新技術有四大優勢。VOCs治理徹底、能將VOCs分解成水和二氧化碳,沒有二次污染;應用范圍廣,VOCs含量從高濃度到低濃度的廢氣均能有效治理;運行成本低,催化劑能夠取代目前普遍使用的進口催化劑,節省三分之二成本;安全性能高,相對于燃燒治理技術,安全性能很高。
然而,自主研發的催化劑要想贏得客戶信任打開市場并不容易。揚子石化橡膠公司順丁橡膠裝置需要尾氣治理,然而,自主技術是否可行?即便是自己企業,橡膠公司起初也有顧慮。該裝置需要的尾氣催化劑必須穩定性高、尾氣處理效果好,才能達到國家*新的環保要求。為此,橡膠公司邀請國內國外共5家尾氣治理企業現場試驗。
為做好現場試驗,揚子石化研究院對目前使用的3種催化劑進行性能評價測試,根據自主研發的工業治理催化劑技術,制定催化劑評價試驗方案。順丁橡膠裝置在不同溫度點進行測試,側線試驗證明:催化劑性能穩定,尾氣處理效果優異,試驗結果讓揚子橡膠公司充分信服。
揚子石化研究院全程指導橡膠公司催化劑的安裝和調試,并對燃燒工藝進行分析,給出順丁裝置優化的運行參數和催化劑的使用建議。橡膠公司的成功應用,為揚子石化尾氣處理技術和催化劑打開市場奠定了基礎。
量身定做 個性治理
目前,揚子石化VOCs尾氣治理細分為三大類應用場合。一是高濃度VOCs場合,主要用于碼頭、罐區、裝車臺等場合;二是中濃度VOCs場合,主要是PTA、橡膠等化工裝置;三是低濃度VOCs場合。“VOCs尾氣治理工藝的核心是催化劑,目前我們針對不同VOCs濃度場合,開發出性能不同的催化劑,能夠為客戶量身定做,確保VOCs尾氣治理的可靠性、安全性和經濟性!”朱偉介紹。
江蘇連云港一家大型石化企業的裝車臺需要進行尾氣處理,該裝車臺裝卸的是丙烯腈,屬劇毒化學品,國家要求非常嚴格,要求VOCs排放低于0.5毫克/立方米。揚子石化的催化劑能不能達到處理要求,該企業有很大顧慮。
為此,揚子石化研究院為該企業量身定做技術處置方案,邀請企業相關負責人來到研究院在實驗室內現場驗證。客戶親眼看到含有丙烯腈尾氣通過催化劑處理后,完全達標。該企業爽快地與揚子石化簽合同。揚子伊士曼公司應用該催化劑后,尾氣處理效果非常好,地方環保部門來到企業現場檢測后豎起大拇指。
目前,揚子石化VOCs尾氣治理技術已獲得3項國家發明專利。揚子石化研究院計劃以該項技術為依托,開發系列催化劑及成套工藝技術,推廣吸附-自催化脫附、低溫煙氣脫硝、廢堿催化濕式氧化處理等環保工藝應用,滿足達標清潔排放要求。
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