今天德润正明的小编和大家分享石油炼化装置二氧化碳尾气净化回收工艺技术研究：
石油炼化装置二氧化碳尾气净化回收工艺技术研究
田超，谢加令
( 盛虹炼化( 连云港) 有限公司，江苏 连云港 222065)
2 工艺技术选择
近年来工业级和食品级二氧化碳的标准要求越来越高，而单独的工艺提纯方法回收的二氧化碳在工业和食品加工等方面的使用受到了很大的制约。以100万t/a乙二醇装置副产的二氧化碳尾气为原料气制取食品级液体二氧化碳和干冰为例，进行工艺技术路线选择。
乙二醇装置副产的尾气量约30t/h，温度60℃，压力0.03 MPa，尾气中各组分含量:二氧化碳≥80%，水分:17%，乙烯:100×10－6～750×10－6，氯离子:1×10－6～3×10－6，环氧乙烷微量，通过吸收、吸附、精馏等方法不能稳定有效地去除这些杂质，目前国内外脱除C2 以上( 包括含氧有机物) 最有效的方法是催化氧化法，可采用催化氧化与低温精馏组合工艺进行二氧化碳精制提纯，该工艺年运行可达8400h，原料气处理能力40%～110%，可从根本上使产品指标符合食品级质量标准，二氧化碳纯度可达99．99%，产品质量稳定，各项指标均可优于《食品安全国家标准食品添加剂二氧化碳》GB1886．228—2016标准或ISBT标准，且生产过程中无废水、废液排放，尾气中无VOCs，项目尾气排放指标满足国家和地方排放标准要求。
3 工艺特点及技术优势
3．1 气体净化
气体净化系统包括水冷器、吸附罐、脱烃预热器、脱烃氧化塔、脱烃水冷器、预冷器、干燥器。
来自乙二醇装置二氧化碳排放气由于温度较高，且含有饱和水，为提高压缩机效率，需对原料气进行降温处理，经过水冷器冷却分离水后的原料气经二氧化碳气体压缩机加压进入吸附罐，滤去可能携带的油水、氯化物类等有毒物质以保护脱烃催化剂，经脱烃预热器加热后进入脱烃净化塔，在活性催化剂(贵金属催化剂) 的作用和一定温度下，二氧化碳气体中所有碳氢化合物( 包括含氧有机物) 等可燃组分与氧反应生成二氧化碳和H2O，再经脱烃预热器回收热量后去干燥器脱除水分，净化干燥后的气体中总烃含量≤48×10－6，非甲烷烃≤18×10－6，水分≤18×10－6。
脱烃采用过氧操作，过氧量为0.15%，通过设置在脱烃水冷器后氧气分析仪来保证过氧量。氧气分析仪设置高限0.3%和低限0.1%进行报警。二氧化碳原料气中乙烯浓度较低，过氧量0.15%，远低于乙烯的爆炸极限，不会发生危险。
主要反应方程式:
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。
干燥系统采用多功能分子筛吸附剂，可选用油脂吸附剂、氯化物吸附剂、吸水剂、干燥剂和干燥剂组合，有利于二氧化碳气体的进一步净化。吸附剂再生可采用较环保的全封闭循环再生工艺，直接利用催化脱烃的热能进行再生，能耗低，无废气排放，保证了装置稳定的二氧化碳回收率，再生过程仅有凝结水排放［3］。
青岛德润正明自动化设备有限公司可提供从500Kg/h到2000Kg/h产量的整套二氧化碳回收设备与各部分的标准化模块，也可对现有设备进行升级改造满足生产要求。设备确保运行可靠，低维护；高回收率，旺季可出售气体；露点低，口味纯正；进气纯度95%或18小时回收，连续生产时提纯纯度可达到0.1~0.5ppm，淡季生产保证1ppm以下，其中节能模块运用在的液、气相过程中，产生能量转化，节能降耗成果巨大。