石油煉化裝置二氧化碳尾氣凈化回收工藝技術研究（三）

今天德潤正明的小編和大家分享石油煉化裝置二氧化碳尾氣凈化回收工藝技術研究：

石油煉化裝置二氧化碳尾氣凈化回收工藝技術研究

田超，謝加令

( 盛虹煉化( 連云港) 有限公司，江蘇 連云港 222065)

2 工藝技術選擇

近年來工業級和食品級二氧化碳的標準要求越來越高，而單獨的工藝提純方法回收的二氧化碳在工業和食品加工等方面的使用受到了很大的制約。以100萬t/a乙二醇裝置副產的二氧化碳尾氣為原料氣制取食品級液體二氧化碳和干冰為例，進行工藝技術路線選擇。

乙二醇裝置副產的尾氣量約30t/h，溫度60℃，壓力0.03 MPa，尾氣中各組分含量:二氧化碳≥80%，水分:17%，乙烯:100×10^－6～750×10^－6，氯離子:1×10^－6～3×10^－6，環氧乙烷微量，通過吸收、吸附、精餾等方法不能穩定有效地去除這些雜質，目前國內外脫除C2 以上( 包括含氧有機物) 最有效的方法是催化氧化法，可采用催化氧化與低溫精餾組合工藝進行二氧化碳精制提純，該工藝年運行可達8400h，原料氣處理能力40%～110%，可從根本上使產品指標符合食品級質量標準，二氧化碳純度可達99．99%，產品質量穩定，各項指標均可優于《食品安全國家標準食品添加劑二氧化碳》GB1886．228—2016標準或ISBT標準，且生產過程中無廢水、廢液排放，尾氣中無VOCs，項目尾氣排放指標滿足國家和地方排放標準要求。

3 工藝特點及技術優勢

3．1 氣體凈化

氣體凈化系統包括水冷器、吸附罐、脫烴預熱器、脫烴氧化塔、脫烴水冷器、預冷器、干燥器。

來自乙二醇裝置二氧化碳排放氣由于溫度較高，且含有飽和水，為提高壓縮機效率，需對原料氣進行降溫處理，經過水冷器冷卻分離水后的原料氣經二氧化碳氣體壓縮機加壓進入吸附罐，濾去可能攜帶的油水、氯化物類等有毒物質以保護脫烴催化劑，經脫烴預熱器加熱后進入脫烴凈化塔，在活性催化劑(貴金屬催化劑) 的作用和一定溫度下，二氧化碳氣體中所有碳氫化合物( 包括含氧有機物) 等可燃組分與氧反應生成二氧化碳和H2O，再經脫烴預熱器回收熱量后去干燥器脫除水分，凈化干燥后的氣體中總烴含量≤48×10^－6，非甲烷烴≤18×10^－6，水分≤18×10^－6。

脫烴采用過氧操作，過氧量為0.15%，通過設置在脫烴水冷器后氧氣分析儀來保證過氧量。氧氣分析儀設置高限0.3%和低限0.1%進行報警。二氧化碳原料氣中乙烯濃度較低，過氧量0.15%，遠低于乙烯的爆炸極限，不會發生危險。

主要反應方程式:

C₂H₄+3O₂→2CO₂+2H₂O+Q

CxHy+O₂→xCO₂+y/2H₂O

CxHyO+O₂→xCO₂+y/2H₂O

均被催化氧化成CO₂和H₂O。

干燥系統采用多功能分子篩吸附劑，可選用油脂吸附劑、氯化物吸附劑、吸水劑、干燥劑和干燥劑組合，有利于二氧化碳氣體的進一步凈化。吸附劑再生可采用較環保的全封閉循環再生工藝，直接利用催化脫烴的熱能進行再生，能耗低，無廢氣排放，保證了裝置穩定的二氧化碳回收率，再生過程僅有凝結水排放［3］。

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