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      中石油VOCs催化氧化技術(shù)步入國際一流方陣

      A-A+日期:2023-11-10來源:中國化工報    

      截至11月6日,中國石油石油化工研究院自主研發(fā)的VOCs催化氧化催化劑PDV-B01在蘭州石化公司公用工程一部化工凈化水區(qū)域高濃度廢氣裝置上穩(wěn)定運行超2500小時。

      經(jīng)過120小時的第三方標定結(jié)果表明:標定期間裝置運行穩(wěn)定,出口廢氣排放達到國家標準要求,非甲烷總烴濃度小于20毫克/立方米,苯濃度小于4毫克/立方米,甲苯濃度小于2毫克/立方米,二甲苯濃度小于1毫克/立方米。這標志著催化劑PDV-B01首次工業(yè)應(yīng)用取得圓滿成功。

      VOCs是PM2.5和臭氧污染的重要前體物。“十四五”規(guī)劃綱要明確推進PM2.5和臭氧的協(xié)同控制,提出加快VOCs排放綜合整治。催化氧化法以其處理效率高、無二次污染等優(yōu)點成為主流技術(shù),其核心在于催化劑的研發(fā)。而VOCs催化氧化催化劑由于研發(fā)門檻高、技術(shù)指標要求高,基本為國外技術(shù)的天下。

      為了擺脫受制于人的局面,從2016年開始,蘭州化工研究中心相繼開展了VOCs催化氧化催化劑的小試研發(fā)、側(cè)線與工業(yè)試驗。

      針對廢氣成分復(fù)雜、濃度波動大的特點,研發(fā)團隊根據(jù)空間限域理論,利用高分子模板劑與載體孔道的協(xié)同限域,合成具有納米粒徑的活性組分,增多活性位點,產(chǎn)生納米效應(yīng),提升催化活性;開發(fā)絡(luò)合梯度還原技術(shù),調(diào)整貴金屬價態(tài)分布,提高催化劑的適配性,形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的VOCs催化氧化催化劑制備的成套技術(shù)。

      隨后,在不改動原有裝置反應(yīng)器構(gòu)造與運行參數(shù)的基礎(chǔ)上,蘭州石化于今年7月20日順利完成催化劑的換劑填裝,并實現(xiàn)了一次開車成功。

      運行期間,在入口非甲烷總烴濃度500~1200毫克/立方米、苯濃度530~900毫克/立方米條件下,催化氧化出口非甲烷總烴平均排放濃度8.7毫克/立方米、苯平均排放濃度3毫克/立方米,保證廢氣處理達標。在此基礎(chǔ)之上,催化反應(yīng)器的進口溫度較設(shè)計值低50℃~80℃,降低了能耗;將苯的處理濃度上限由原來的200毫克/立方米提升至900毫克/立方米,提高裝置的處理能力,降低裝置操作難度。

      工業(yè)應(yīng)用結(jié)果表明,該中心自主研發(fā)的PDV-B01催化劑具有綠色環(huán)保、節(jié)能高效、應(yīng)用范圍廣等特點,總體性能優(yōu)于現(xiàn)行的進口催化劑。

      下一步,該系列催化劑將在中國石油內(nèi)部推廣,并逐步實現(xiàn)進口替代,為中國石油的高質(zhì)量發(fā)展和實現(xiàn)“雙碳”目標作出新貢獻。

       

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