中石化南京催化剂公司催化剂生产线废气治理装置自9月5日开始设备安装以来,目前正在加快施工,预计10月底完成中交。该装置采用了扬子石化研究院的工艺技术和催化剂产品。这是扬子石化VOCs(挥发性有机物)废气治理替代进口的又一成功案例。
从无到有,从小到大,扬子石化研发的废气治理技术和系列催化剂成功替代了进口,享誉全国。截至目前,该技术和相关产品已经在扬子石化橡胶厂、连云港某石化公司、常州某新材料公司、南京某储运公司、中科炼化、镇海炼化、天津石化等国内多家企业的20多个化工装置或化验室成功应用,使用效果良好,达到了清洁排放的要求。
开展自主研发 成功突破壁垒
近年来,随着国家对环保重视程度的不断提高,石油和化工装置中的VOCs(挥发性有机物)治理要求越来越高。而催化氧化技术是VOCs无害化治理最为有效的方法之一,但其核心技术和催化氧化催化剂一直为国外催化剂公司所掌握,售价高昂。
为了解决该公司化工厂PTA装置废气治理难题,他们开始了自主研发之路,查阅文献资料,研究技术路线,自主搭建工业级别催化剂生产的实验室,最终成功生产出了可以满足PTA装置废气处理的催化剂。以此为基础,他们相继开发出适用于废气处理工业级YPVC-400型催化剂、针对低温治理要求的YPVC-800型催化剂、专用于处理大风量低浓度的YPVC-200型催化剂等系列催化剂,能够处理工业废气中的各种VOCs,包括烷烃、芳烃、醇、醚、酮、羧酸、酯类等工业废气,具有VOCs处理种类多,处理浓度范围广,稳定性好、治理彻底无二次污染等优点。
多次工业应用结果表明:扬子石化自主研发的技术和催化剂,达到同类型进口催化剂水平,能够完全替代进口产品。而且,安全性能高,运行成本低,制备成本仅为进口催化剂的三分之一。
针对该催化剂的抗高温性能不足等问题,科研开发团队还持续开展攻关,通过采用改性载体等手段,有效提升了抗高温性能。科研人员形象地称号为“在泥巴中加入水泥”。目前,该催化剂2025年3月已经在扬子石化橡胶厂成功应用。应用结果表明:催化剂各项性能稳定,能够有效处理尾气,满足了江苏省大气达A要求;并且应用至今,未发生过故障,催化剂活性达到了最优状态。
量身定做方案 个性治理废气
目前,扬子石化VOCs废气治理细分为三大类应用场合。一是高浓度VOCs场合,主要用于码头、罐区、装车台等区域;二是中浓度VOCs场合,主要是PTA、橡胶等化工装置;三是低浓度VOCs场合,主要是化工装置现场无组织排放VOCs,几乎覆盖了VOCs治理的方方面面。
为了加大技术推广和市场开发,扬子石化改进科研开发的体制机制,鼓励科研人员跑市场,鼓励他们围绕前沿技术、客户需求开展针对性研发,推动更多科研成果从“实验室”走向“生产线”,培育更多效益增长点。该公司加强市场调研和分析,精准把握市场动态和客户需求,为客户提供个性化的解决方案和优质的售后服务,提升客户满意度和忠诚度,不断扩大市场份额。
特别是针对各种不同的特殊化工装置,扬子石化量身定做废气处理技术和催化剂。江苏连云港一家大型石化企业的装车台需要进行废气处理。该装车台装卸的是丙烯腈,属于剧毒化学品,国家要求非常严格,VOCs排放要低于0.5毫克/立方米。扬子石化的催化剂能不能达到处理要求?该企业有很大顾虑。
为此,扬子石化为该企业量身定做处置方案,并且邀请该企业相关负责人来到研究院,在实验室内现场验证。客户亲眼看到,含有丙烯腈废气通过催化剂处理后,完全达标。该企业爽快签下合同,采用扬子石化技术后,处置效果达到了预期目标。扬子石化的废气处理技术在化工行业内名气越来越响,许多化工企业主动联系,要求采用扬子技术。
研发先进技术 治理化验室废气
除了化工装置外,当前,化工企业的质量检验中心、实验室等化验室废气治理也是一大难题。针对这个难题,扬子石化研究院开发了本质安全型吸附-催化氧化技术和本质安全型吸附剂,包括YPVA-001、YPVA-002、YPVA-003等多个型号,适应于多个不同场所。
这一技术,解决了传统活性炭吸附处理VOCs气体的安全性低、二次污染、治理效果无法考评、产生大量危废等问题。目前,该项技术已经得到多家应用单位和设计单位认可,并且在扬子石化、中科炼化、镇海炼化、天津石化等多家企业的实验室和质检中心应用。
2024年1月,天津石化南港乙烯质检中心应用该技术处理废气,处理量达52万立方米/小时,废气处理完全满足国家和地方的排放指标。该废气处理系统采用更为先进的“吸附+催化氧化”处理技术,全系统共11套吸附柜和11套吸附旁路,均匀地分布在楼顶,废气治理实现了全过程自动化,并且吸附剂能够实现在原位活化再生。
截至目前,扬子石化历经10多年的研究开发,已经完成重点科研开发项目11项,发表相关科技文章30余篇,荣获南京生态环境科学技术奖等多个奖项,申请VOCs治理领域发明专利20余件,授权6项,编制工艺技术包10余篇,成果转换推广成功20余项,创效2000余万元,取得了良好的经济效益和社会效益。(陶炎)