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工业尾气处理

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中国环境保护协会出示的有关数据表示,中国空气污染最主要的污染源前两位:一个是汽车尾气排放,二是重工业的废气排放。现有的不同工业尾气中有很多含有潜在价值的混合气。北大先锋通过不断的创新与积累,已经成功将高炉煤气、电石炉尾气、黄磷尾气等进行了高效利用,并帮助用户提高生产效率的同时,大幅减少了碳排放,这将大大提升企业的市场竞争力,更有助于我国工业升级转型,真正实现节能减排。

 

一、高炉煤气

炼铁副产的高炉煤气含CO25%,长期以来,高炉煤气的利用方式以燃烧为主,利用效率很低,过剩的高炉煤气也只能通过放散塔排到大气中,不仅污染环境,也造成巨大的能源浪费。


高炉煤气

 

PSA-CO技术在高炉气回收的应用】

我公司在成熟、领先的变压吸附分离CO技术基础上,根据高炉煤气的组成特点,开发出针对性的工艺流程,形成了独有的高炉煤气分离CO技术,可用于从高炉煤气中低成本大规模分离CO。富含CO的产品气一是可以作为高热值燃料,减少煤、天然气的使用量;二是可作为高炉喷吹的还原气体,减少煤、焦的使用量;三是可生产高附加值的化工产品,如生产乙二醇、碳酸二甲酯、醋酸、甲醇、TDI、DMF等,由于CO造气成本低,生产的碳一化工产品更具竞争力,将为企业创造更大的社会经济效益。

【经济效益分析】

北大先锋根据目前煤化工行业的现状做了如下计算:现行煤价下,采用煤造气,然后分离提纯CO的路线,生产1立方米CO的成本在2.5元以上;如采用北大先锋技术,从高炉煤气中分离提纯CO,其成本将低于1元,这意味着,采用北大先锋的变压吸附提纯CO技术从高炉煤气中提纯CO比采用煤造气生产CO可减少50%以上的造气成本。

 

【成功案例】

此项技术已在衡阳钢管集团得以应用。该项目设计的高炉煤气处理量为每小时67000Nm3,制取17500Nm3/h的CO产品气,CO纯度为70%。通过高炉煤气提纯得到的富CO气,可替代一部分天然气供给加热炉使用;装置满负荷生产时,将替代衡钢约三分之一的天然气用量,不仅创造了显著的经济效益,而且基本消除了高炉煤气放散现象,大幅度降低了碳排放。

 


二、电石炉尾气

目前全国电石生产企业近400家,合计年产量超过1500万吨。我国每年产生的电石炉尾气超过150亿m3,其中主要成分为一氧化碳(75%~90%),几乎白白点“天灯”,相当于每年浪费240万吨标准煤,同时排放1200万吨二氧化碳和90余万吨粉尘,对环境造成极大污染。

 

电石炉尾气

   

 

PSA-CO技术在电石行业的应用】

通过PSA-CO技术提纯CO,可得到99%的高纯CO,并可以合成具有高附加值的化工产品如乙二醇、碳酸二甲酯、醋酸、甲醇、TDIDMF等。

【经济效益分析】

电石炉尾气主要成分是一氧化碳,占75%以上,通过变压吸附技术提纯一氧化碳,合成具有高附加值的化工产品乙二醇,大幅降低了高纯一氧化碳的原料成本。北大先锋提纯CO装置不仅有效解决了电石炉尾气高附加值利用的问题,也为国内合成气制乙二醇技术的发展开辟了新的思路。

 

【成功案例】

新疆天业集团采用北大先锋独有的变压吸附技术从电石炉尾气分离出高纯一氧化碳用于合成乙二醇,这是目前国内首套采用电石炉尾气合成乙二醇的工业装置。该套装置成功投产后彻底解决了电石炉尾气回收利用的难题,不仅有效促进企业节能减排,更大大降低了高纯一氧化碳的原料成本,节省大笔造气费用

 

 三、黄磷尾气

我国磷矿资源储量丰富,目前国内年产黄磷量达80100万吨,占世界总产量的80%以上。黄磷尾气是CO含量最为丰富的工业尾气之一,CO含量高达90%。黄磷尾气属矿石冶炼尾气,组分复杂,杂质种类多。尾气利用过程中磷、硫的存在易引发设备腐蚀、导致催化剂寿命缩短等,因此其利用率相当低。由于缺乏高效、先进的净化工艺和利用方式,目前,黄磷厂内仅燃烧少部分尾气用于烘干原料或锅炉燃烧,剩余大部分仍点燃放空,造成资源的极大浪费,更加剧了环境污染,不利于节能减排、走循环经济的发展道路。

黄磷尾气


    另外由于碳一化工产品等资源化利用对原料气中杂质净化深度要求较高,而黄磷尾气中存在的大量容易导致化工催化剂中毒和材料腐蚀的磷、硫、砷、氰、氟等杂质,可以说对杂质的净化深度决定了黄磷尾气的利用价值高低。

  

北大先锋技术在黄磷行业的应用】

尾气的利用方式取决于净化程度,现行黄磷尾气净化工艺有三种:传统的碱洗法只用于粗放净化;变温变压吸附法工艺复杂、能耗高;一般催化氧化法不能实现连续脱磷,催化剂耗用量大。近年来,北大先锋公司针对黄磷尾气气氛和净化现状成功开发出一种全新脱磷催化剂——DePOx催化剂,该催化剂可在黄磷尾气中诸多杂质存在的条件下实现连续脱磷,脱磷过程无需再生,工艺简单。脱磷后的气体可用于燃烧发电,也可结合其他的净化工艺进行碳一化工产品的合成。