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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)
摘要: 二氧化碳是一种非常重要的能源，在很多方面都有重要的用途，如化学合成工业、机械防护焊接、金属铸造、食物保鲜、饮料灌装、石油开采、消防灭火、医药保健，这些都可以用来弥补由于石油和天然气大量消耗而造成的“碳源危机”，同时也可以用来消除全球变暖，让全球的二氧化碳进入一个健康的循环。所以，对二氧化碳的排放量进行控制，并将其回收、利用和再资源化，已经是全世界都非常关心的问题。
关键词: 二氧化碳; 回收技术; 气体净化; 液化提纯
中图分类号: X784 文献标志码: A
文章编号: 1008－021X(2024)01－0256－02
近年来，受国家节能减排政策要求，石油炼化企业等普遍配套二氧化碳回收装置，二氧化碳装置产能快速增长，但受公共卫生事件影响，新增二氧化碳装置投产时间普遍推迟。2022年中国二氧化碳回收装置产能达到2259万t/a，二氧化碳市场下游涉及行业众多，发展情况各有差别，未来对二氧化碳的需求情况也不尽相同，下游行业增长点主要集中在干冰、食品保鲜、化工、油田注井驱油等多个领域。化工行业中二氧化碳主要为下游产品补碳，应用的行业主要有碳酸二甲酯、冰醋酸等产品的生产，预计二氧化碳在工业生产中的需求量将会与工业生产同步增加。二氧化碳制高价值化学品研究不断取得突破，如二氧化碳制甲醇、烯烃、芳烃、汽油，二氧化碳制甲酸，二氧化碳和甲烷重整制合成气，二氧化碳制可降解塑料等，未来几年有望规模生产，此外，干冰作为工业生产中切削液的应用也已取得重大进展。
目前，工业上回收利用二氧化碳的方法主要有物理吸收法与化学吸收法、吸附分离法、膜分离法、催化氧化法、低温蒸馏法等工艺，这些技术都是通过二氧化碳与其伴生成分的物理或化学特性之间存在的差别，从而实现对其进行分离或提纯，每种方法都有其优点和不足之处，要以其回收条件为依据，选择适合的方式。
1 工艺技术比较
1．1 吸收法
吸收法是目前国内外普遍应用的一种吸收方式，主要有:物理吸收与化学吸收两种。在溶液中，当溶液中有很高的压力时，通常采用高压低温吸收，而在分析时则采用减压加热。所选择的吸收材料对二氧化碳选择性好，溶解度高，性质稳定，不具有腐蚀作用。良好的物理吸收材料包括: 聚乙二醇、丙烯酸酯、乙醇、单乙醇胺二甲醚和甲醇等。化学吸收方法指的是将二氧化碳与某些吸收溶剂进行反应，产生一种中间化合物，而其他气体则不会与溶剂进行反应，产生的中间化合物会在另一台设备中被分解成一种二氧化碳和一种溶剂，这种方法可以使二氧化碳被持续地排出，而吸收溶剂被循环使用，最终实现了二氧化碳与其他混合气的分离。对二氧化碳选择性好、性能稳定、低毒性、低腐蚀性、不易挥发、不易燃、不会产生新的污染物的特性进行了研究，常用的是甲基二乙醇胺类化合物、一乙醇胺等。
吸收法一般适用于处理气体中二氧化碳浓度低于20%的气体。此法优点是反应速度快，能够有效吸收大量的二氧化碳，分离效果好，并且反应所需的溶剂通常可以回收和再利用。缺点是需要大量的能量来加热溶剂，并且溶剂本身可能存在污染风险。
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。