天燃气催化剂技术十篇

天燃气催化剂技术篇1

【关键词】：氮氧化物；LNB；SNCR；SCR；脱硝技术。

中图分类号：B819文献标识码： A

1 前言

随着我国最新的《火电厂大气控制排放标准》和《大气污染防治法》的颁布实施，国内对NOx 排放控制将日趋严格，在京津冀、长三角和珠三角地区，新建火电厂必须同步建设脱硝装置，2015年年底前，现役机组全部完成脱硝改造。北京《大气污染物排放标准》（DB11/139-2007）要求行氮氧化物排放浓度不高100mg/Nm3。因此，国内的火电机组已经或正在综合自身条件和各种脱硝方式的特点量身定做合适的脱硝工程，最终达到排放要求。

2 几种脱硝技术的应用现状

燃煤锅炉生成的NOx主要由NO、NO2及微量N2O组成[1]，其中NO含量超过90%，NO2约占5~10%，N2O只有1%左右。利用煤粉燃烧过程产生的氮基中间产物或者往烟道中喷射氨气，在合适的温度、气氛或催化剂条件下将NOx还原，这是燃煤锅炉控制NOx排放的主要机理。由此衍生出炉内低NOx燃烧（简称LNB）、炉膛喷射还原剂的选择性非催化还原烟气脱硝（简称SNCR）和炉后烟道喷射还原剂的选择性催化还原烟气脱硝（简称SCR）等三类技术，这些技术成熟可靠，可单独或组合使用。

图2-1NOx生成与控制途径示意图

到2010年[2]，国内有17家电厂40多台老机组进行了LNB改造，烟煤锅炉的NOx排放浓度达到300~350mg/Nm3，贫煤锅炉达到400~450mg/Nm3；有14台机组实施了SNCR技术，脱硝效率约30~40%，配合LNB技术，可使烟煤机组NOx排放达到200mg/Nm3；建成的、在建的和签订合同拟建的SCR装置总计约有400多台（含30台老机组的SCR改造），脱硝效率约60~90%，NOx排放浓度最低约50mg/Nm3。整体上，国内针对燃煤锅炉具备了NOx控制技术的设计能力和工程实施能力，且拥有了一定的运行经验。

3 低NOx燃烧技术

低氮燃烧是国内外燃煤锅炉控制NOx排放的优先选用技术。墙式锅炉燃烧器之间的独立性相对较强，随着炉内空气分级燃烧、燃烧器本体的空气分级和煤粉浓缩分离技术的日臻完善，墙式锅炉燃烧过程中的NOx控制技术日趋成熟。

墙式旋流燃烧器可以控制燃烧过程中的NOx到比较低的水平，现代低氮燃烧技术通常采用深度空气分级燃烧，使燃烧器区域的空气过剩系数控制在0.85左右。深度空气分级不可避免地会影响煤粉的早期燃烧，为提高碳颗粒的后期燃烧和减少CO排放，通常配套采用先进的燃尽风喷嘴，使燃尽风射流兼具强的射流刚性与宽的覆盖广度，强化分级风与来自燃烧器区域的烟气混合。

表3-1 低氮墙式燃烧器应用案例

项目 容量MW 入口NOx浓度mg/Nm3 出口NOx浓度mg/Nm3 应用产品名称

利港一期 350 1300 350~400 美国Opti-Flow型低氮燃烧器＋OFA＋侧翼风＋煤粉平衡阀技术

华能南京 320 1350 700 西安热工院DSB燃烧器＋OFA技术

华能太仓 600 220~300 东锅的HTNR3型燃烧器

扬州二热 600 220~300 巴威的EI-XCL型旋流燃烧器

3.1低氮燃烧技术面临的主要问题

组织低NOX燃烧的大部分技术措施均有悖于传统的强化燃烧的概念，从氮氧化物生成和抑制机理来分析，燃烧器快速着火、还原区低过剩空气系数等技术的应用，使得燃烧器区域可能存在发生一些负面问题[3]。

采用低氮燃烧技术有可能带来的锅炉炉膛结焦，燃烧器区域水冷壁高温腐蚀。

低过剩空气系数的燃烧环境势必以牺牲燃烧效率为代价，灰渣含碳量高，在不提高煤粉细度的情况下，飞灰可燃物含量会有所增加。

燃烧器区域欠氧燃烧，炉壁附近CO含量增加，具有引起水冷壁金属腐蚀潜在可能性。

燃尽风的应用会提高锅炉尾部温度，导致蒸汽超温，增加减温水的耗量。

锅炉低负荷燃烧稳定性下降。

3.2应对措施

目前国内所采用的低氮燃烧技术多数已在设计时考虑了这些问题，其中防止结焦和高温腐蚀的技术有同轴燃烧技术、燃烧器风包煤技术和在运行中加强炉室吹灰等;

选择高效低NOx旋流燃烧器，兼具湍流燃烧器的快速燃烧与早期低NOx燃烧器的欠氧燃烧特点，在控制NOx排放到300~400mg/Nm3的同时，能将锅炉燃烧的牺牲降低到最小。

根据高温腐蚀发生的机理，采取在水冷壁壁面附近营造氧化性气氛或保证水冷壁壁面清洁是十分重要的措施。

提高燃尽度的措施有可调燃尽风(包括角度、位置和比例)、煤粉细度调整等。

在国外还采用对这主燃烧器区域水冷壁附近烟气成分进行实时监控的方法来修正低氮燃烧的燃料及配风控制，但由于所需价格昂贵，在国内一般无法实施。

对于采用低氮燃烧技术的锅炉来讲，必须在保证控制锅炉汽水参数、安全经济燃烧等的基础上有效地控制NOX排放。出力、汽温、飞灰含碳量、炉膛燃烧器区域烟气成分和排放等被控对象控制目标的实现，对调节量如总风最、分级风量、燃烧器摆角、磨煤机组合(调节炉腌火焰中心)的要求有时是不一致的，特别当系统设计本身存在一定问题时，NOX排放往往受到制约。因此，低氮燃烧器的设计必须在满足锅炉本身特性的基础上，包括对煤种、燃烧方式、配风量、火焰中心的变化、燃烧气氛的变化等因素进行综合考虑。

4SCR烟气脱硝技术

选择性催化还原（SCR）技术是把还原剂氨气喷入锅炉省煤器下游300~400℃的烟道内，在催化剂作用下，将烟气中NOx还原成无害的N2和H2O。SCR工艺主要由供氨系统、催化剂、烟气管道和控制系统组成，需在烟道上增设一个反应器。受制于锅炉烟气参数、飞灰特性及空间布置等因素，SCR工艺主要分为三种：高灰型、低灰型和尾部型等。高灰型SCR是主流布置，工作环境相对恶劣，催化剂活性惰化较快，但烟气温度合适（300~400℃），经济性最高。低灰型SCR与尾部型SCR的选择，主要是为了净化催化剂运行的烟气条件或者是受到布置空间的限制，由于需将烟气加热到300℃以上，只适合于特定环境。

无论是新建机组还是在役机组改造，绝大部分煤粉锅炉都可以安装SCR装置。SCR是一项十分成熟的技术，脱硝效率稳定。但是，催化剂和还原剂的使用，使它成为最昂贵的脱硝技术。根据多个国内项目的评估，使用SCR，发电成本将增加0.8~1.2分/kW.h。

表4-1SCR应用案例

项目 容量MW 入口NOx浓度mg/Nm3 出口NOx浓度mg/Nm3 脱硝效率％ 氨逃逸浓度μL/L 压降Pa

福建后石 600 308 86~125 40~73.3 4.99 255

嵩屿电厂 300 450~707 270~462 60 2.64~36.9 1000以下

阳城 600 1300 260 80 2.64~36.9 800

4.1SCR技术优点

SCR烟气脱硝效率可以高达95%，对炉膛的影响较小，NOx排放浓度可控制到50mg/Nm3以下，符合更高环保标准的要求。这些指标是其他任何一项脱硝技术都无法单独达到的。

4.2SCR技术缺点

投资较高,占地面积大。不但需要一套氨气的制备设备，而且需要在空预器入口（烟温为320~420℃范围）增设反应器，反应器内安装催化剂，增加锅炉烟道阻力约700~1000Pa，需提高引风机压头。

如采用液氨作还原剂，液氨储存量超过40t即成为重大危险源，就需要考虑氨区内外的安全距离，至少约需2500~3000m2的场地空间，且须经过安全、环保与消防等机构的评估。

氨的氧化将一部分氨转化为其他氮化合物。不希望发生氨的氧化，有以下几个方面原因[4]：首先，为达到给定的NOx脱除率，需要的氨供给率将增加，需要添加额外的还原剂以替换被氧化的氨；第二，氨的氧化减少了催化剂内表面吸附的氨，影响NOx 脱除，导致催化剂体积不足。因此氨的氧化使SCR工艺过程的物料平衡变得复杂。

由于氨不是被氧化就是与NOx反应或者作为氨逃逸从反应器中排出，因此，SCR烟气脱硝系统需要安装氨逃逸的测量仪器。逃逸氨与SO3反应，有可能在空预器换热面上形成硫酸氢铵，可能恶化空预器的堵塞。

由于SCR催化剂的氧化特性，在燃用含硫煤的锅炉中也会将SO2氧化为SO3。SO2氧化率受SO2浓度、反应器温度、催化剂质量、催化剂的结构设计及配方的影响。SO3的产生率正比于烟气中SO2的浓度。增加反应温度也会加快SO2的氧化，当温度超过371 C时，氧化率将迅速增加。SO2氧化率也与反应器中催化剂的体积成正比。为获得高的NOX脱除效率和低的氨逃逸而设计的反应器SO3的产生率也会更高。

催化剂在与烟气接触过程中，受到气态化学物质碱性金属Na、K 等或As、Ca 等毒害，引起催化剂的中毒；催化剂堵塞、磨损。由于氨盐沉积和飞灰沉积、碰撞，造成催化剂的堵塞，局部堵塞会导致催化剂的磨损，严重时会影响机组正常运行；通常3~4年增加或更换一层催化剂。对于废弃的催化剂，由于富集了大量痕量重金属元素，需要谨慎处理。[5]

5总结

从脱硝效率上看，单独应用LNB或SNCR技术不太可能实现低于100mg/Nm3的排放目标，只有SCR技术在使用足够量的催化剂的状况下的能够单独实现；从投资上看，LNB和SNCR技术投资低，且属于一次性投资，运行维护费用少，SCR技术需要使用昂贵的催化剂，效率的提高只在增加催化剂数量的前提下实现，且催化剂需要定期更新，维护费用高；基于综合因素，几种脱硝技术的组合应用，可以实现脱硝效率的叠加，同时可以抵消过高的投资。

参考文献

[1] 钟秦·燃煤烟气脱硫技术及工程实例[M]·北京；化学工业出版社，2002。

[2]天津国华盘山发电有限责任公司1、2号锅炉脱硝改造工程可研报告 [M]·西安热工院。

[3]周 新 雅·大型燃煤电站锅炉低氮燃烧技术分析及应用策略[J] . 华东电力，2003,(10)

作者简介：

天燃气催化剂技术篇2

众所周知，我国稀土矿以轻稀土组分为主，其中镧、铈等组分约占60%以上。随着我国稀土永磁材料、稀土发光材料、稀土抛光粉、稀土在冶金工业中等应用领域逐年扩大，国内市场对中重稀土的需求量也快速增加。造成了高丰度的铈、镧、镨等轻稀土的大量积压，导致我国稀土资源的开采和应用之间存在着严重的不平衡。

研究发现，轻稀土元素由于其独特的4f电子层结构，使其在化学反应过程中表现出良好的助催化性能与功效。因此，将轻稀土用作催化材料是一条很好的稀土资源综合利用出路。

催化剂是一种能够加速化学反应，且在反应前后自身不被消耗的物质；加强稀土催化的基础研究既提高生产效率，又节约资源和能源，减少环境污染，符合可持续发展的战略方向。

到目前为止，能够在工业中获得应用的稀土催化材料主要有3类，包括分子筛稀土催化材料、稀土钙钛矿催化材料、以及铈锆固溶体催化材料等，见表1所示。其中分子筛稀土催化材料又可细分为中孔、微孔、介孔、以及纳孔稀土催化材料等几大类，且目前主要用于炼油催化剂。

稀土钙钛矿催化材料由于其制备简单、耐高温、抗中毒等性能优越，目前主要用作环保催化剂，也广泛用于光催化分解水制氢、以及石油化工行业的碳氢化合物重整反应等方面。目前已开发并应用的主要有钙钛矿型稀土复合氧化物催化剂、以及掺杂微量贵金属的稀土钙钛矿型催化剂等。

铈锆固溶体催化材料是应汽车尾气净化市场的需求发展起来的一种稀土催化材料。早期主要利用铈的储氧性能来调节汽车尾气中的氧化还原反应。后来发现单一的铈储氧材料其持久性耐高温性能并不能满足日益发展的汽车尾气催化剂的寿命要求，而添加一些锆可明显改善储氧材料的抗高温性能，从而改善催化剂的耐久性。目前，铈锆固溶体催化材料不仅用于石油化工领域的各种催化过程，也广泛用于汽车尾气净化、以及其它环保领域。

与传统的贵金属催化剂相比，稀土催化材料在资源丰度、成本、制备工艺、以及性能等方面都具有较强的优势。目前不仅大量用于汽车尾气净化，还扩展到工业有机废气、室内空气净化、催化燃烧、以及燃料电池等领域。自20世纪90年代末以来，发达国家的环保催化剂市场一直以20%速度增长。因此，稀土催化材料在环保催化剂产品市场，特别是在有毒、有害气体的净化方面，具有巨大的应用市场和发展潜力。

二、汽车尾气净化

近年来，随着我国汽车产量及保有量一直呈高速增长势态。自2002年10月以来，我国汽车产量平均增长率超过37%。2002年产量为325万辆， 2003年已达440余万辆。预计2004年汽车产量将超过510万辆。继美国、日本、德国之后，中国2003年汽车产量已超过法国，已成为世界第四大汽车制造国。

汽车的大量使用，使我国许多城市产生了严重的大气污染。治理机动车的排气污染，主要依靠安装含催化剂的三元净化器。由于稀土催化材料可以扩大三效催化剂的操作窗口，提高净化效率和稳定性，在汽车尾气净化方面已获得广泛应用。在全球范围内，仅汽车尾气净化方面的稀土年消耗量可达1.5万吨reo。

目前，稀土用于汽车尾气净化方面包括在活性层中主要用作储氧材料、替代部分主催化剂、以及作为催化助剂等。在分散层中主要用作改善γ-al2o3的高温稳定性。在载体中主要用于改善机械强度和热稳定性。另外，汽车的电子燃油喷射系统需要的氧传感器也是由含稀土的陶瓷材料制造的。

除汽车外，我国自1999年以来，一直是世界最大的摩托车制造国，摩托车的年产量早已超过1000万辆。目前对发达国家出口的摩托车要求必须安装尾气净化器，国内一些大中型城市已开始要求治理摩托车的排气污染，这是稀土催化材料应用的一个重要方面。

在柴油车的尾气污染治理中，目前主要依靠安装一个氧化净化器来对柴油车排放的碳烟以及部分气体污染物进行氧化净化治理。这是稀土催化材料应用的又一个方面

    2002 年以来，我国固定式小型燃油发动机的产量也快速增长。目前主要用于家用发电机、庭院剪草机、小型灌溉设备、水上动力设备、以及许多其它方面。2003年仅出口的小型燃油发动机就达1500余万台。其中部分厂商已要求安装净化器，这又开拓了稀土催化材料的应用新领域。

从上述稀土催化材料的应用领域看，我国稀土催化材料的用量正逐年增大。2003年，我国国内生产的汽车尾气净化器产量已达320余万套。包括催化剂、载体、以及氧传感器所消耗的各类稀土，总稀土用量达910余吨。预计到2005年，我国汽车尾气净化器的市场需求将超过 550万套，总稀土消耗量将达1560余吨。

三、工业有机废气治理

目前的大气污染物主要来自机动车排放的尾气，以及工业过程排放的有机废气等。如何针对这几种污染气体的成分特点，研究有效的催化材料是当前污染治理的关键所在。与此同时，随着生活水平的提高，室内空气污染也已成为都市居民所担心的关键。因此，工业有机废气的催化治理技术，以及室内空气净化是近年来稀土催化研究最为活跃的领域之一。目前，利用稀土催化技术治理工业有机废气的工作主要集中在挥发性有机废气治理、烟气脱硫、燃烧过程脱氮、纳米tio2光催化稀土改性、以及焦化污水催化净化等方面。

目前，在有机涂料、工业溶剂、粘合剂、制衣、制鞋、以及许多与有机溶液生产与使用的行业，工业有机废气的污染很严重。国内外的实践证明，治理工业废气和室内空气净化，催化氧化技术是最有效的技术措施。1997年以来，美国工业有机废气净化用催化剂的销售额一直以年平均20%～25%的速度增长。我国是化学品生产的大国，其中95%以上的废气尚未治理。稀土催化材料由于其良好的催化性能，独特的低温活性，优越的抗中毒能力，在有机废气治理方面已显示出越来越优越的开发应用前景。其中稀土复合中孔催化材料具有大表面积、合适孔径分布、结构稳定等特点，已经成为工业有机废气净化中最有前景的催化材料之一。此外，通过纳米水平的设计，开发出先进的稀土催化材料，可以在降低90%贵金属用量的情况下仍能保证催化净化效率提高1倍。

稀土具有复杂的能级结构和光谱特性，对纳米tio2进行掺杂改性，可有效提高光催化的效率，是最具希望解决可见光利用率的技术之一。研究表明，在可见光下利用纳米tio2的光催化与稀土催化材料的低温催化氧化复合，被认为是最有希望的、可大规模应用于人居环境净化的有效方法。

四、催化燃烧

在20年之内，煤和石油在我国能源结构中仍将占主导地位。传统的燃烧方式燃烧温度高，超过1500℃，在这个温度下燃烧很容易产生氮氧化物，增加全球温室效应。另外，燃烧效率低，噪音高，且一些廉价燃料不能广泛应用。

利用催化燃烧技术可改变燃烧方式，提高燃烧效率，降低燃烧温度，减少nox的形成，且燃烧过程中噪音低，廉价燃料也可大量应用，具有高效节能、环境友好等优点，是燃烧技术的未来发展方向。据有关资料介绍，利用催化燃烧技术可提高热效率64%，燃烧效率可达99.5%，节能效果达15%以上。

我国现有近40套炼油装置，年加工原油超过2亿吨。另外，燃煤电厂，工业锅炉、以及民用取暖等，年消耗能源超过14亿吨标准煤。采用催化燃烧技术，其节能效果将相当可观。另外，2002年我国燃气式热水器产量达7600万台，利用催化燃烧技术，也可提高民用燃料的燃烧效率。因此，催化燃烧技术在天然气发电、工业热源和民用等方面有巨大的发展潜力。

   

    目前，用于催化燃烧的主要是稀土催化材料，具有价格便宜、原料易得、耐高温性能好等优势。特别是利用分子组装技术制备稀土催化材料，使稀土及其活性组分在高温下具有较好的稳定性，是促进催化燃烧的发展方向。其中稀土基钙钛矿、六铝酸盐等稀土复合氧化物在天然气高温催化燃烧应用方面更具有良好的发展前景。

五、燃料电池

燃料电池能量转化效率高，污染物超低或零排放，是21世纪高效、低污染的绿色能源。预计到2010年，燃料电池技术可在大型电站、新型分布式电站等方面形成超过3000亿美元的庞大市场。

稀土氧化物具有良好的离子和电子导电性，对改善固体氧化物燃料电池的性能有着无法取代的作用。通过选择合适的氧化物组成，可提高电极材料的离子导电率，降低氧还原的活化能。通过研究组成、结构与导电性的关系以及掺杂离子的形态，来设计、合成新型结构的复合稀土氧化物，获得高电催化活性和高电导率的稀土电极材料，是固体氧化物燃料电池目前的研究热点。

六、展望

1.针对能源和环保领域的特点，发展具有自主知识产权的高性能稀土催化材料，促进稀土资源的高效利用，是解决稀土资源平衡利用的关键。

2.我国正处于汽车工业大发展时期，将稀土催化材料用于汽车尾气净化，既保护环境，又扩大稀土应用，是把稀土资源优势转化为经济优势的一个重要途经。

3.将稀土催化材料用于工业有机废气污染治理和人居环境净化，是推动稀土催化应用的动力之一。

天燃气催化剂技术篇3

[关键词]同时脱硫脱销技术；类型；原理；运用

中图分类号：TF704.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0021-01

前言

我国是世界上煤矿资源储备量较为丰富的国家之一，也是消耗煤矿的国家之一，这样两种深刻的国情也就必然导致了煤矿在燃烧过程中生成的大量有害气体。当然，就这种包含氮氧化物以及硫氧化物在内的大气污染物而言，其已经在给生态环境带来巨大破坏的同时，严重影响了人们的生活。因此，如何运用相关措施，从源头上将这种污染的趋势进行根本性的遏制显得尤为重要，虽然相关企业以及研究机构已经提出了相应的单独脱硫和单独脱销技术，并取得一定效果但是这种做法并不经济，这也就对同时脱硫脱硝技术的提出和运用创造了前提。本文通过相关方面，对该技术的实际运用进行分析和介绍，具有很高的现实意义。

一、同时脱硫脱硝技术的优势

如今，在各项燃煤工业不断发展的深刻推动之下，我国的大气污染问题已经变得越来越为严重，而就这种严重的趋势而言，其总是需要及时地采用相关措施加以遏制。因此，但传统的那种单独脱硫以及单独脱硝技术已经开始显现其不经济性及不实用性时，相应新型的技术便并被提了出来。事实上，我国的燃煤烟气脱硝技术起步还是相对较晚的，具体的工艺方法以及脱硫脱硝设备装置还有待提高。但是随着国家对其重视度的不断提升，其也已经在经过几年的发展过后不断走向成熟，一般来说，同时脱硫脱硝技术能在同一套系统内实现脱硫与脱硝，具有以下特点：①设备精简，占地面积小。传统的联合烟气脱硫脱硝工艺一般是在除尘器前面加装脱硝装置如选择性催化还原（SCR）或选择性非催化还原（SNCR），从而实现联合脱硫脱硝。这种分级治理方式不仅设备多，而且占地面积大，不如在同一套系统内同时实现脱硫与脱硝的设备精简。②基建投资少，生产成本低。烟气同时脱硫脱硝技术能在同一套系统内实现脱硫与脱硝，不像传统工艺那样需要大量基建投资，降低了生产运行成本。③自动化程度高，管理方便。由于实现同一套系统内脱硫脱硝的一体化，给设备管理带来了方便。为适应现在及未来大气污染控制的需求，开发同时脱硫脱硝新技术、新设备逐渐成为大气污染控制领域的发展方向之一，被认为有应用价值的方法已有多种。

二、同时脱硫脱硝技术的实际运用

事实上，也正是有着强大的技术理论以及不同的技术类型作为有效支撑，同时脱硫脱硝技术菜得以在如今的燃煤烟气处理以及脱硫脱销改造中得到广泛的运用。文章主要是以低温SCR技术的应用为主要研究对象，对其在某公司的实际应用进行了分析和研究：

1.低温SCR技术的实际应用

研究开发出具有低温特性的？SCR的意义所在：？以工业锅炉、玻璃炉窑，水泥炉窑和冶金烧结炉等为主的中小型燃煤锅炉排放的烟气温度普遍处于120-300？℃，远低于催化剂工艺成熟的V2O5-WO3-MoO3/TiO2？催化剂的活性温度，导致工业锅炉、玻璃炉窑，水泥炉窑和冶金烧结炉等为主的中小型燃煤锅炉不具有成熟的催化剂工艺，无法按照国家排放标准进行NOX减排工作的顺利实施。开发出催化剂活性温度区间介于工业窑炉烟气温度范围内（120-300？℃）的低温SCR技术可以应用于工业锅炉、冶金烧结炉、化工裂解炉等水泥和玻璃窑炉等窑炉的NOx排放控制，？也应用于硝酸生产、己内酰胺生产以及酸洗等工业过程，无需按照原有中温SCR工艺烟气进入SCR反应器前需要经过预热器再热，减少了能量的不必要损害，填补了我国低温SCR技术空白，将带来巨大的经济效益和环境效益。

2.按照SCR装置所布设的位置不同进行分类，SCR工艺可以划分为高灰段、低灰段和尾部布置三种类型。安装于空预器和？ESP（电除尘）前、空预器前但高温ESP后、FGD之后三种形式（见图2-2）。高灰分工艺要求催化剂适用于中温条件，有较强的抗阻塞能力，有较强的抗碱金属毒性、抗SO2毒性等。低灰份催化剂适用中温条件，仍然要求具有抗SO2毒性。尾部布置虽然使催化剂免受高粉尘和SO2的毒害，但中温的催化剂需要再热而浪费大量能耗。研究和开发具有低温特性的SCR显然具有十分重要的意义。

3.SCR催化剂的研发

在国内外很多研究单位开展了对低温SCR催化剂的研究，主要研究内容包括了低温催化剂和催化剂载体。

（1）针对不同的载体，如碳材料、金属氧化物催化剂Al2O3、TiO2和金属离子交换分子筛催化剂ZSM-5等开发高效的低温SCR催化剂；

（2）SCR催化剂原材料表面改性技术和配方。即调整催化剂表面酸碱性，以获得更多的酸性活性基团，增强对还原剂NH3的吸附。或者在高效的载体上配合不同的活性物质，如V、W、Mn、Cu、Ni和Pt等金属氧化物，使催化剂具有高的抗SO2和水蒸气活性。图1列举了使用不同载体以及表面阳阳离子修饰技术制备的不同催化剂在较低温度下（150～250℃）的脱硝活性。

4.某公司于20世纪90年代开发出了低温DENOx系统（SDS），它包括一种专有的V/Ti颗粒状催化剂和一个低压降的侧流反应器（LFR）。典型的商业应用级SDS，操作温度在120℃～350℃；空速在2500～40000/h可以在很小的氨逃逸率下达到高于95%的NOx转化率。SDS较适用于处理燃气或天然气在加热器、窑炉、锅炉、燃气发动机和燃气轮机中燃烧产生的含NOx烟气；同时适用于处理化工厂的含NO的废气，如图2所示

结束语

经过上文的分析和介绍，我们对同时脱硫脱硝技术的作用原理、技术类型以及其在燃煤烟气处理中的实际作用等几个方面的内容有了一定的了解，从中我们可以清晰地认识到，就传统的单独脱硫和单独脱硝技术而言，其无论是在使用效果还是在成本花费上都并不乐观，而将这两种进行综合和融合而提出的同时脱硫脱硝技术则在大量的试验和实际使用中被证明是可行的。当然，正如我们在文中所说，同时脱硫脱硝技术有着自身的技术内涵，并在技术的类型上表现出一种多样性的特点，但这也就意味着我们在实际的运用过程中不断加强对其的认识，争取将其作用发挥到最大。

天燃气催化剂技术篇4

在生产混凝土超塑化剂聚磺化萘甲醛的过程中，水污染严重，而且在半固体的滤饼中含有大量的最终产品，为了降低污染，减少浪费，生产企业采取了一系列措施，包括：过滤过程中滞留水的回用，反应器洗涤水的循环利用，高压泵采用闭环冷却系统，控制原料、产品和水的跑冒滴漏，充分利用固体废物中的最终产品等。经过工艺路线改进，实现了清洁生产，提高了经济效益[29]。清洁的反应体系反应体系对反应十分重要，以超临界CO2、近临界水、高温液态水和离子液体等作为清洁生产的反应体系，可以获得良好的反应效果。徐明仙等[30]在超临界CO2中进行水杨酸合成，CO2既作为溶剂，又作为反应物，成为合成水杨酸的绿色原料。朱宪等[31]利用临界水作为反应介质，提取黄姜中的薯蓣皂苷，发现其可以克服传统水解法需要加碱中和、水消耗大和环境污染严重等缺点。张辉等[32]利用超临界水氧化法与非色散红外法相结合测水质中有机碳含量，发现其反应快，氧化彻底，检测结果准确。Lv等[33]利用高温液态水的特性水解生物质资源生产化工原料，如木糖水解等，具有较好的效果。离子液体作为一类新型绿色反应介质，不仅可替代传统有机溶剂或酸碱用作化工反应和分离的新介质，而且具有作为新型磁性材料、纳微结构功能材料、材料、航空航天推进剂等的潜力[34]。磁化离子液体具有液程宽、蒸气压低、溶解能力强等特性[35]，在有机合成中可作为溶剂兼催化剂和模板剂，具有产物易分离、可回收重复使用等优点。超常规反应技术由于人们对物质状态和反应过程的认识有限，对物质的利用主要基于其正常状态下的物性。随着人们对各种物质处于不同极限状态的特性的研究，化学反应过程在极限状态下的特性受到化工界的广泛关注，于是各种超常规状态的技术不断涌现，如超临界流体技术、超重力技术等。超临界流体技术超临界流体指的是处于临界点以上温度和压力区域下的流体，在临界点附近会出现物性急剧变化的现象。利用流体超临界状态特性的技术称为超临界流体技术，如超临界法制备微粒技术和超临界流体萃取技术等。利用超临界法制备微粒技术有超临界溶液快速膨胀法、超临界辅助雾化法和超临界反溶剂法等。采用超临界法制备微粒，与常规的机械加工法、重结晶法、冷冻干燥法和喷雾干燥法相比，制备的微粒粒径较小，粒径分布均匀，而且解决了有机溶剂残留等问题，具有绿色环保的特点[36]。超临界技术是未来大规模制生物燃料的理想方法，特别是用于废油和脂肪制取生物柴油。

与传统的生物燃料生产方法相比，超临界流体技术具有反应快、生产率高、易于连续操作、而且不需要催化剂等优势，但操作压力和温度高，材料成本高，难以推广应用[37]。超临界流体萃取技术是利用处于临界压力和临界温度以上的流体所具有的超常规的溶解能力而发展起来的化工分离技术。与其它分离技术相比，超临界流体萃取技术具有适用性广、效率高、所得产品无毒无残留等优点，是一种典型的绿色化工分离技术。超临界流体萃取技术在处理常规法难以处理的废水中的有机物和高分子材料等方面具有显著的优越性，在污染治理方面可以发挥重要作用[38]。超重力技术在超重力环境下的物理和化学变化过程的应用技术叫超重力技术。与传统塔器相比，在超重力环境下，微观混合和传质过程得到高度强化，因此超重力技术的研究和应用得到了广泛的关注[39]。超重力技术在分离方面的工业应用比较广泛，如超重力脱氧技术、超重力脱硫技术和超重力脱挥技术等[40]。超重力技术在反应中的应用也比较多，如纳米材料的制备以及在精馏分离和快速反应过程中的应用等[41]。浙江工业大学研发的折流式超重力场旋转床已实现工业应用，与传统的塔器设备相比，该设备高度降低1～2个数量级，可节省场地和材料[42]。其它超常状态技术除超临界流体技术和超重力技术外，还有其它极限技术，如超高温技术、超高压技术、超真空技术、超低温技术等。随着高科技的迅速发展，这超些常规技术在化工领域的研究和应用将越来越多[43]。催化技术催化技术是化学工业实现清洁生产的主要方法。在有机化工中，为了得到尽可能多的目标产品，减少副产品和废物，除了采用合适的工艺设备和工艺线路外，非常重要的是采用高效环保的催化剂，如利用酶催化剂、手性催化剂和仿生催化剂等。酶是一种高效催化剂，催化选择性极高，无副反应，便于过程控制和产品分离。科学家们研究发现2-羟基异丁酰-CoA的酶可以将直链C4化合物转化成支链，作为甲基丙烯酸甲酯前体，这意味着在常规的化学路线基础上有可能会延伸出一条新型的生化法工艺路线[44]。人们在利用酶催化剂时，也在探索研究模拟酶催化剂，如将分子印迹法应用于聚合物模拟酶催化剂的设计合成中，制备的模拟酶催化剂具有抗恶劣环境、高稳定、长寿命等特点[45]。在天然酶催化剂和人造催化剂之间有许多相似的地方，如果能将固体催化剂坚固耐用、容易与产品分离、耐高温等特点与酶催化剂活性高、变构效应好、选择性控制精度高的特点结合，合成兼具固体催化剂和酶催化剂两者优点于一体的催化剂，则化学反应中的清洁生产又将有进一步的突破[46]。在化学工业中，特别是精细化工中，除了催化剂化学选择性外，催化剂区位选择性、立体选择性和对映体选择性具有非常重要的作用[47]，如不对称加氢反应催化剂。目前，不对称加氢多相手性催化剂主要有固定化的均相手性催化剂、手性小分子修饰的多相催化剂和以天然高分子为手性源制备的多相催化剂等[48]。生物界有许多高效催化反应，人们可以根据生物界的反应特点研制仿生催化剂，提高催化效率。叶长英等[49]根据生物表面具有多层次微米和纳米复合结构，以便最大限度地捕获光子进行光合作用的特点，采用模板-超声-水热法制备仿生界面结构的二氧化钛催化剂微球，应用于苯酚光催化降解，发现其具有良好的催化能力，而且在实际工程应用中易沉降分离，有利于光催化技术在实际工业废水处理中的应用。

化工设备技术随着化工工艺的进步和发展以及环保要求的不断提高，化工设备技术也不断发展和完善。目前，化工设备逐渐专业化、系列化，并朝着大型化、微型化和智能化方向发展。化工设备向大型化、精密化、一体化、成套化和采用先进控制技术方向发展[50]。其中换热器趋向大型化，并向低温差和低压力损失的方向发展，压缩机向超高压方向发展，化工流程泵向超低温方向发展等。与设备大型化发展相反，化工设备的另一个发展方向是朝着小型化和微型化方向发展。微反应器技术是把化学反应控制在尽量微小的空间内，化学反应空间的数量级一般为微米甚至纳米，化学反应速率快，转化率和收率高，并能解决强腐蚀、易爆、高能耗、高溶剂消耗和高污染排放等问题，具有清洁生产工艺的特点，在化学合成、化学动力学研究和工艺开发等领域具有广阔的应用前景[51]。目前已有微反应器用于工业化生产，产量可达几十吨到几千吨[52]。随着信息化与工业化不断融合，化工生产系统逐渐智能化。化工设备的智能化包括两个方面：一是设备控制的智能化；二是设备设计的智能化[53]。设备智能化是提高产品质量、产量，提高能源利用率以及满足环境要求的重要方向。清洁能源现在化学工业的供能主要来自石油和煤炭，这两种能源在消耗过程中都会产生大量的污染，而且石油和煤炭在开采过程中也会对环境造成破坏。面对国际国内节能减排的重压，使用清洁能源是发展的必然趋势。为了降低对环境造成的污染，人们努力开发清洁的能源技术，包括利用太阳能、风能、地热等。但开发和利用这些清洁能源技术并不一定清洁[54]，因为尽管清洁能源利用时对环境无污染或少污染，但从整个生命周期来看，清洁能源的开发和使用实际上需要从其它环节获取资源或者将污染转移到其环节。生物燃料是一种比较清洁的燃料，是柴油发动机等的理想替代燃料。目前先进的生物质燃料生产技术有超临界流体技术，包括采用酯交换反应利用植物油生产生物柴油、通过生物质气化和生物质液化制取生物油。但目前生物燃料生产的成本比较高，难以推广应用[37]。目前，国内外有关清洁能源的研究热点除了核能、太阳能、水能、风能和生物质能外，还有常规天然气和非常规天然气。天然气是一种清洁能源，但随着常规天然气资源的逐渐减少，开发难度不断加大，以页岩气、煤层气为主的非常规天然气将成为研究和开发的热点[55]。我国第一部《页岩气发展规划（2011—2015）》提出，到2015年，页岩气将初步实现规模化生产，产量将达到65亿立方米/年，到2020年，产量最高达到1000亿立方米。虽然页岩气等非常规天然气开发已是大势所趋，但伴随着开发的热潮，开采技术制约、开采过程中的环境污染和破坏、初期投入大、开发成本高、回报周期长等方面仍面临争议。但毋庸置疑，随着技术进步和能源安全问题的日益凸显，非常规天然气在未来化工领域中的应用还是非常有前景的。尽管关于清洁能源的开发与利用的研究很多，但在化工领域中利用清洁能源取代化石能源的还极其有限，有关取代技术需要进一步研究。为推进燃煤工业锅炉清洁燃料替代，加强工业锅炉的节能减排，上海市为天然气优化替代燃煤提出菜单式的技术指导以及余热深度利用技术，开发生物质气化气部分替代燃煤的混烧技术，为清洁能源替代专项工作提供支撑[56]。刘超等[57]尝试利用清洁的可再生能源代替化石能源为冶金生产提供能量支持，提出“风光互补非碳冶金”，以减少碳排放。通过研究，解决清洁能源利用技术与钢铁冶金技术相融问题，最终确立的系统单元之间，基本满足了能量的协调匹配，能够获得1600℃以上的冶炼高温。这种钢铁冶炼中的“风光互补”思路为化工企业中利用清洁能源代替化石能源提供了借鉴作用。

研究热点

从上述文献综述及其分析可以看出，化学工业中清洁技术的研究热点主要有以下几方面。（1）信息技术与化工技术结合，化学工程与工艺技术不断优化升级。特别是随着计算机技术和信息化的发展，辅助设计、辅助制造、辅助工程等数字化设计工具在化工企业中的广泛应用，有利于化工生产工艺流程优化和自动化及创新，特别是化工过程集成技术的应用，使化工生产的原料、水耗、能耗更加合理，能降低企业资源消耗和工业污染物排放，实现清洁生产。（2）制造技术和化工技术相结合，化工设备制造技术不断升级。随着制造技术的不断发展，化学工业的设备制造技术不断升级换代，化学工业中的装置向大型化、微型化、集成化和智能化等方向发展，有利于节能减排、提高生产效率。（3）开发环保高效的催化技术，提高选择性和收率，减少副产物和废物，节约资源，减少环境污染。（4）开发特殊状态的反应体系和超常规状态的反应技术。突破常规，研究和利用物质特殊状态下的物化性能和特殊环境中的物理和化学变化过程，提高反应效率，节约资源。（5）新能源的研究是热点，但由于许多新能源的开发和应用研究还处于初期阶段，新能源如何在化工企业中应用的研究并不多。在未来，新能源，包括生物质能和页岩气、煤层气等非常规能源在化学工业中如何利用将成为研究热点。

展望

天燃气催化剂技术篇5

Perkins公司的Ouadram燃烧室、日野公司的HMMS燃烧室，小松公司的MTEC燃烧室及五十铃公司的四角形燃烧室等，都在试验开发阶段，其基本特点是由一个中央涡流及四周的微涡流使空气燃料快速而充分地混合，并配合以合适的燃油喷射系统。

目前，喷射系统已进入一个较快的发展时期，现正在研究开发lms内完成一次喷射，并在有限时间内正确控制喷射量的方法。喷射压力已提高到160—180MPa，实验室内已到200MPa。如共轨式喷射系统及分段预喷射系统等，可根据发动机的负荷与转速自动控制合理的喷射规律和喷油压力。

二、增压及可变气门配气定时

当今柴油机增压和增压中冷已成为标准特点，随着发动机的轻量化与小型化，为了降低车辆油耗，提高车辆装载效率，必须继续提高增压比及增压器效率。在进一步提高大负荷区的过量空气系数a时可以减少颗粒排放，同时通过稀燃化，减少热损失，提高循环效率，进而同时降低油耗，随着高增压和高a化，组装有多个增压器的复合系统已成为可能。另外，增压器固定的涡轮几何形状也将由可用于多用途的电控可变几何形状所取代。

目前，在小缸径柴油机上4气门和喷油嘴垂直中置技术得到广泛的应用，为了减少换气损失，使混合气的形成进一步优化，现正在研究采用可变气门配气定时，从而使发动机在整个转速范围内的气门升程和定时得到最佳优化。

三、全电子优化控制

如前所述，目前对燃油喷射时间、喷射量、惯性增压、增压器、进气涡流及废气再循环(EGR)等都能实现电子优化的可变控制，从而对降低排放、减少油耗、提高输出功率和启动性能等有很大作用；但是，这些控制中的多半内容，如EGR、自动诊断等，还有很多技术不够完善，有待进一步研究和开发，今后还将继续开发其它方面的电子可变控制机构，尤其是与整车相协调统一的综合化的全电子控制系统。

四、排气后处理技术

柴油机能否像汽油机那样使用催化剂大幅度减少排放，尤其是NOx，这是柴油机研制者一直追求的目标。日美欧现都在对此进行研究，日本有关大学、研究所和厂家正在对沸石镁及氧化铝的催化剂上用还原剂进行NOx还原试验，美国福特等公司也正在对催化还原系统(SCR)及DeNOx，催化器两种NOx还原系统进行研究。

SCR技术是利用氮氧化物有选择地与存在于废气中的或喷入的反应剂反应，利用一个催化器降低NOx排放，排出生成的氧气。还原反应剂可以是在柴油机废气中的HC化合物或是由附加油箱直接喷入废气流中的物质，如氨等。

与SCR技术相比，DeNOx催化技术系统简单，无有害生成物，目前认为最具发展潜力。DeNOx催化技术主要是将NOx催化热裂变为N2和O2,目前的问题是废气在催化器中停留时，催化器效率不高，因此带来转化还原效率也受到很大限制。

为减少颗粒排放而研制的各种“柴油机颗粒收集器或称过滤器(DEF)”，虽然不少产品已在欧洲轿车柴油机上装车使用，但由于DEF的耐久性差且过滤器的再生问题也没有彻底解决，因此，该项技术也正在进一步改进和发展中。

五、改进燃料

燃料性能的改进，对减少排放起到很大作用，日本继美欧之后，从1997年开始把轻油中的硫含量降到0.05%以下，以此大幅度减少排放颗粒中的硫酸盐，同时减少EGR造成的发动机内部的腐蚀磨耗及催化剂中毒；进一步减少硫含量，提高十六烷值，可进一步降低NOx。减少芳香烃，尤其是减少3环以上的芳香族成分，可减少排放颗粒中的硫化物、降低90%的蒸馏温度、改进点火性能；通过使用含氧燃料或添加剂，可降低黑烟颗粒。为了适应低硫化及喷射压力的大大增加，确保燃油喷射装置的性，人们对燃料的改进开发寄予了很大期望。

六、代用燃料

随着世界能源危机和环境污染问题的日趋严重，寻找一种更清洁的替代石油的原料已势在必行。经过多年的研究试验，目前公认天然气是21世纪的首选替代燃料。美国一些学者认为天然气发动机汽车是与电动车相媲美的清洁能源动力车。日本研究表明，天然气汽车在环境保护、石油燃料替代及实用性等方面有着无可比拟的优点。近年来，天然气发动机、包括柴油与天然气的双燃料发动机发展很快，目前，全世界有几百万辆天然气或双燃料汽车在运行，预计到2010年，全球将有1/3的国家使用天然气汽车。正如人类本世纪初从固体燃料向液体燃料过渡一样，如今已开始从液体燃料向气体燃料过渡，从而将提高整个能源系统的效率和清洁性。

【摘要】随着世界汽车对汽车发动机动力性、经济性和排放提出了更高要求和计算机技术的迅速发展，柴油机被公认为节能的代表和减少汽车尾气排放污染的有力工具，汽车柴油化也是汽车发动机发展的一大趋势。本文结合当前发展状况，论述了缸内直接喷注技术和柴油化趋势是未来车用发动机的发展方向。

【关键词】车用发动机柴油化趋势

参考文献：

[1]马成权，邹吉平.缸内喷注技术未来汽车发动机的主流.辽宁省交通高等专科学校学报，2002，4（1）.

[2]汪卫东.车用柴油机的技术及发展方向.汽车技术，2004，（2）.

[3]杨靖.汽车发动机发展中的几点认识.安徽工学院学报(增刊)，1994.

[4]何林华.车用柴油发动机的发展趋势.客车技术与研究，2004，26（3）.

天燃气催化剂技术篇6

关键词：有机废气；催化燃烧；印刷

中图分类号：TQ314

文献标识码：A

文章编号：1674-9944(2011)11-0125-03

1引言

随着社会的发展,物质文明和生活水平的提高,环境保护意识的增强,有机废气的排放造成的环境污染及其对人体健康的严重危害越来越成为各级政府和的焦点。在工业生产以及日常生活中会产生各种各样的有机废气,这些有机废气不仅会造成大气污染,危害人体健康,而且还会造成资源的浪费。如在塑料印刷过程中,随着油墨的干燥会排放出大量的混合溶剂废气；覆膜过程中会排出大量的乙酸乙酯等废气。有机废气是有毒、有害的气体,它的释放在空气中不仅会造成严重的环境污染,而且人体若长期接触或吸入,将会给神经系统及造血功能带来严重危害,甚至引发癌变及其他严重疾病直至死亡［1］。

通常有机废气指甲醛、苯、甲苯、二甲苯等苯系物、丙酮丁酮、乙酸乙酯、油雾、糠醛、苯乙烯、丙烯酸、树脂、添加剂、漆雾、天那水等含碳氢氧等有机物。

有机废气一般都存在易燃易爆、有毒有害、不溶于水、溶于有机溶剂、处理难度大的特点。有机废气的处理方法主要有两类:一类是回收法,另一类是消除法。回收法主要有炭吸附、变压吸附、吸收法、冷凝法及膜分离技术；一般回收法是通过物理方法,改变温度、压力或采用选择性吸附剂和选择性渗透膜等方法来富集分离有机废气。消除法有直接燃烧、热氧化、催化燃烧、生物氧化、等离子体法、紫外光催化氧化法及其集成技术；消除法主要是通过化学或生化反应,用热、光、催化剂和微生物将有机废气转变成为CO2和水等无毒害的无机小分子化合物［2］。

吸附法是利用某些具有吸附能力的物质如活性炭、硅胶、沸石分子筛、活性氧化铝等吸附有害成分而达到消除有害污染的目的。吸附法适用于几乎所有的废气,一般是中低浓度的废气；吸附效果取决于吸附剂性质、废气种类和吸附系统的操作温度、湿度、压力等因素,具有去除效率高的优点,从而使其

收稿日期：2011-11-11

作者简介：张立艳（1975―），女,天津人,工程师,主要从事环评及清洁生产的研究工作。

Study on Effectiveness of Selenium Characteristics in Soil and Its

Influencing Factors

Jiang Lei

（Guang Dong Nonferrous Metals Eengineering Inverstigation Design Institute,Guangzhou 510080,China）

Abstract:Selenium is a necessary trace element for the health of people.As an essential microelement,Selenium has been gradually known by people in recent years,and it is also attracted public attention to the scientists.This paper reviews progress in the studies of forms and bioavailability of selenium(Se) in soil,and discusses the distribution of different forms of Se in soil,and the relationship between the effectiveness of Se and the physical and chemical properties,soil pH,chemical and mineralogical composition and oxidation-reduction status.

Key words:selenium;the form of selenium;available state

成为去除废气较为常用的方法,但存在投资后运行费用较高且有产生二次污染的缺陷。

燃烧法是消除法中的一种,是利用有机废气易燃烧性质进行处理的。其中直接燃烧法,又称火焰燃烧法,它是把可燃的有机废气当作燃料来燃烧的一种方法。该法适合处理高浓度有机废气,燃烧温度控制在1 100℃以上,去除效率达95％以上。催化燃烧法处理有机废气的原理是利用废气中污染物可以燃烧的特性,将污染物中含碳氢的化合物经活性炭吸附浓缩后,在催化剂和较低温度下进行氧化分解,使其转化为二氧化碳和水蒸气,再经过吸收等净化措施,将有害气体彻底转化为无害气体的一种净化方法。

2案例中有机废气的排放现状

天津顶正印刷包材有限公司属于印刷包装材料行业,主要生产方便面盖材、卷材、日化自立袋、蒸/水煮袋、瓶/水标等产品,年设计生产能力27万R/S。该行业能源消耗高,使用和排放了有毒有害物质,有机废气排放量较高。

印刷包装行业有机废气的排放主要是在印刷过程中产生的,所以对于重点区域――印刷车间的废气排放进行调查和监测,得到其有机废气的排放情况,见表1~表3。

根据现场实际调查厂区东侧印刷一车间有机废气排放污染源现状为印刷一车间有机废气排放污染源没有处理装置;印刷一车间有机废气排放污染源有2个排放口属于有组织排放,3个排放口属于无组织排放;印刷一车间有机废气排放污染源所有排放口均超标排放;依据排放废气的实际现状,印刷一车间总处理量为131 568m3/h。

3催化燃烧法处理有机废气的过程

3.1处理思路

本处理方法是依据“有机废气用蜂窝状活性炭吸附浓缩-脱附再生-催化燃烧的工艺流程”而设计的,采取单气路工作方式,由四个活性炭吸附床,一个催化燃烧床（辅之低压风机、阀门等构成）。其工作流程是:将有机废气经预处理除去粉尘、颗粒状物质后,送入蜂窝状活性炭吸附床吸附,当吸附达到饱和时,停止吸附操作,该炭床再用热空气流将有机物从蜂窝状活性炭上脱附下来使其再生,热空气流携带有机废气进入催化燃烧床自行燃烧,以CO2与H2O排出。在解吸脱附时,本吸附床停止吸附工作。

当有机废气的浓度达到2 000×10-6以上时,废气在催化床内可维持自然,不用外加热。燃烧后的尾气一部分排往大气,一部分送往吸附床,用于蜂窝状活性炭的脱附再生。这样可以满足燃烧和脱附所需热能,从而大大节省能耗。该工程既适合于连续工作,也适合于间断工况下使用。

当某个吸附床吸附饱和需要脱附再生时,PLC程序自动切换到备用吸附床进行吸附工作,这样,可以保证生产需要的连续性。吸附风机有变频器进行自行调节。单台吸附器每次脱付需要4~5h。

燃烧法处理有机废气的工艺流程见图1。

图1FCJ有机废气净化装置流程

注:1.吸附床；2.催化燃烧室;3.脱附风机；4.补冷风机

3.2设计规模的确定

根据实际处理风量,处理63 548m2/h风量为2台吸附设备,共用1套脱附催化解析装置；处理28 080m2/h风量为1台吸附设备；处理40 000m2/h风量为1台吸附设备；活性炭的再生采用催化燃烧脱附。排气温度为29.1~47.0℃；进气浓度为TVOC(150~620)×10-6,按平均浓度400×10-6计；净化效率为蜂窝状活性炭吸附能力≥95%；贵金属催化剂催化效率≥98%；有机废气净化率≥98%；烟囱排放高度为20m；排放浓度为净化后废气排放浓度及排放速率达到《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）中的新污染源的二级排放要求（甲苯≤40mg/m3,非甲烷总烃≤120等）；净化设备阻力≤1 200Pa（表4）。

4有机废气处理效果

催化燃烧治理废气净化效率高,且不会产生二次污染,项目实施后其净化效率为苯>96%,甲苯>98,二甲苯>99%,臭气>92%。

表5项目实施后印刷车间部分有机废气排放口各种溶剂浓度

位置设备名称排放口编号VOC浓度/×10-6甲醇190异丙醇丁酮乙酸乙酯甲苯40

印刷车间Y10主排138.41.42.05.912.2

印刷车间Y10底排144.512019.51.53.97.5

印刷车间Y07备版排风A13.30.20.10.41.32.5

印刷车间Y07底排A22.70.40.92.44.2

印刷车间Y07主排B15.30.50.92.44.3

均值4.860.14.41.13.26.1

注:该净化效率经中国环境科学研究院大气环境研究所检测。

2011年11月绿色科技第11期

参考文献：

［1］

天燃气催化剂技术篇7

关键词：催化裂化装置；催化剂；完全再生；不完全再生；技术改造

1 前言

中石油哈尔滨石化分公司催化车间Ⅱ套重油FCC装置是1990年由中石化洛阳石化工程公司设计的。设计加工能力0.3Mt/a，采用单器两段逆流完全再生技术。2005年装置扩能改造，装置主风负荷成为主要“瓶颈”之一。为此，改为不完全再生。

2 改变再生方式的有利条件

Ⅱ套重油FCC装置有利于将完全再生改为不完全再生方式后继续保持理想的烧焦效果。

2.1 采用同轴式两器结构反再系统为同轴布置，待生催化剂径向分布均匀，同一水平面烧焦效果比较均匀。

2.2 再生压力由原来0.15-0.17MPa提高到0.22-0.25Mpa（abs）。改造主风机的转子和隔板，使其供风机出口压力得到提高，提高了烧焦速度。

2.3 采用新型单段逆流再生技术设计中从待生催化剂导入再生器的方式和空气分布器的结构入手，使待生催化剂在床层内均匀分布，提高气体和催化剂颗粒的接触效率，加上其它配套的技术措施，能够在单段再生条件下，取得理想的烧焦效果。主要体现在以下几个方面：

a.提高待生套筒高度并专门设计的催化剂分配器，使待生催化剂进入密相床上部后向下流，与主风形成气固逆流接触烧焦的良好条件，有利于提高总的烧焦强度。

b.主风分布器由原来的主风分布管改为现在的主风分布板，使主风在同一界面上分布更加均匀。

c.在密相床内设置两层隔栅以破坏烧焦过程中形成的较大气泡，营造更好的主风与催化剂接触环境。

3 难点

从Ⅱ套重油FCC装置再生器的结构和不完全再生的特点分析，再生方式改为不完全再生存在一些难点，主要体现在如何避免尾燃。

a.待生套筒流化风和待生催化剂分配器输送风（标准状态）为18.0m3/min左右，这部分风与催化剂短时间接触后就进入再生器稀相，如果和在密相没有完全燃烧的CO接触即会继续燃烧，发生尾燃。

b.外取热器流化风、提升风总量（标准状态）为120.0m3/min左右，也进入密相床上层容易造成尾燃。

4 不完全再生的实施

4.1 准备工作

针对上述难点，采取了相应的措施，为再生方式能够成功转换创造了条件。

（1）在主风机出口增加主风微调放空设施，保证能够及时有效地控制不完全再生后可能发生的“二次燃烧”和“炭堆积”。

（2）加入CO助燃剂，提高烧焦速度，确保主风在密相床层的利用效果。

（3）再生器催化剂藏量由38t补充到45t，增加床层高度，增加催化剂和主风的单程接触时间，使主风在床层中充分利用，保证密上层烟气处于贫氧状态。

（4）卸空三旋储罐中的废催化剂，确保在操作条件变化情况下三旋和烟机的正常运行。

4.2 不完全再生的实施和运行情况

本次不完全再生采用了定加工量降主风来实现的。完全再生时主风量（标准状态）为910.0m3/min左右，在处理量不变的情况下，参照常规再生的操作条件，改为不完全再生后主风量只需要（标准状态）750.0m3/min左右。

通过逐步降低主风机入口阀开度降低风量，进入贫氧后改用微调放空调节进入再生器的主风量。实施过程及改为不完全再生后，再生器运行平稳，流化始终正常，催化剂藏量能够正常维持，催化剂没有出现异常跑损现象，三旋出口烟气分析合格；温度控制正常，没有发生尾燃，但发生了轻微“炭堆积”，总体实现了贫氧再生。

5 不完全再生的运行效果和技术分析

完全再生改为不完全再生的效果显著，基本达到预期的目标。

5.1 尾燃的防范

由于前期的藏量适合，主风中的氧基本耗净在密相中，稀相虽然存在一定浓度的CO但没有发生尾燃，多次在贫氧和富氧状态下的转变也没有尾燃的发生，这说明床层藏量的提高是适合的，同时证明套筒和外取热筒体流化风量控制是适合的。

5.2 碳堆积的防范

在具体操作中采取了降低外取热取热量维持密相温度在695-705℃控制，但催化剂仍存在一定程度的碳堆积，特别是随着CO浓度的增加碳堆积迹象越加明显（CO浓度超过2.0%），严重情况下影响产品分布、操作恶化。不得已将CO浓度控制在1.5-2.0%间控制。

5.3 外取热发汽降低

为了提高烧焦效果需要维持较高的密相床温（695-705℃），不得已降低了外取热的取热量。

5.4 电量消耗增加

由于采取的是降低主风来实现贫氧操作，在实际运行中为了控制适当的两器差压不得已靠关闭烟机入口蝶阀来实现再生压力的控制，造成了烟机入口压力降低了近0.06Mpa影响了烟机回收功率，增加了电机电能消耗，装置用电增加了近1.2万度/天，相当程度上增加了装置能耗。

5.5 催化剂活性的降低、产品分布的变差

在采用贫氧后催化剂定碳增加，降低了催化剂的整体活性，单纯靠增加反应温度来满足对回炼油、分馏塔底液面的控制，而催化剂活性的贡献值降低相当程度上增加了热裂化反应程度，产品分布变差，干气、柴油、回炼油产出率增加。

5.6 操作弹性的降低

由于贫氧状态的操作下苛刻度增加，装置的的操作弹性降低，再生滑阀开度达到70%、两器压差刚好满足催化剂循环的需求。

6 结论

6.1 此状态下贫氧处理量可以达到1800吨/天，但进一步提量存在一定困难，操作苛刻度增加，没有一定调节余地。

6.2 装置能耗没有得到有效改善，反而有所增加。

6.3 整体反应前期提高床层藏量、降低流化风（套筒、外取热筒体）的措施是得当的。

6.4 系统催化剂活性偏低，对装置的贡献值较差。

7 经验分析

7.1 催化剂的活性必须得到有效的提高，才能保证合适的产品分布，为分馏塔操作创造适合的条件。

天燃气催化剂技术篇8

多年来，我国政府和企业一直致力于减少煤炭燃烧造成的环境污染，一时间大力度地实施国际通用的“超低排放”技术。国外使用的这种高毒钒钛体系催化剂，让还原剂与氮氧化物发生化学反应，从而分解和脱除烟气中的氮氧化物。在实现了烟气的超低或无污染排放的同时，却留下了五氧化二钒的剧毒物质，造成了废旧的催化剂对自然环境的二次污染，让煤的使用又添新愁。

最近在《紫光阁》杂志社举办的“关注煤电建设环保问题”座谈会上，山东天璨环保科技有限公司展示了他们的最新成果―稀土基脱硝催化剂。这标志着经多方协同努力和长期科技攻关，目前我国已经掌握了“超低排放”催化剂无污染的核心技术。

据公司首席科学家、南京工业大学教授祝社民介绍，该项技术是企业依托国家材料化学工程重点实验室、南京工业大学共同研发的，是政府、科研机构和企业共同努力的结晶。其产品已经达到国际领先水平，拥有完整的自主知识产权，它的问世标志着燃煤污染治理绿色产业链的形成。虽然最新产品可完全替代危毒钒钛体系催化剂，但在市场推广、行业规范方面仍旧是步履艰难，让煤能够放心使用的新技术，迟迟不能大面积推广……

合力攻关 创造中国独有

我国是世界第一煤炭消费国，2013年消费36.1亿吨（占全球一半以上），排放的二氧化硫、氮氧化物等是主要空气污染物，均位居世界第一。燃煤污染问题不但是制约我国绿色发展的瓶颈，甚至还成为国际上某些势力限制我国发展的一个手段。虽然我国政府不断尝试采用各种方式进行治理并取得一定成绩，但“超低排放”催化剂二次污染的问题却一直没有得到根本解决。

在2014年12月召开的联合国气候变化利马大会上，中国气候变化事务特别代表、国家发展改革委副主任解振华在接受记者联合采访时表示，中国将继续在国内大力推进生态文明建设，积极走绿色低碳的可持续发展之路，努力完成到2020年国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%―45%的目标。在刚刚举办的巴黎气候大会上，解振华又向世界宣告了中国治污所作出的巨大努力。

我国政府有关部门始终在共同努力，积极作为，以实际行动践行自己的诺言。一方面以高效的行动，迅速在煤的规模化使用上大面积地实施国际通行的“超低排放”技术，使煤的工业化烟气污染问题得到有效治理。另一方面又积极部署对“超低排放”技术二次污染问题的技术攻关。

在《紫光阁》杂志社举办的“关注煤电建设环保问题”座谈会上，祝社民教授饶有兴致地回忆了那次在2011年举办的稀土基脱硝催化剂产品鉴定会。

闻讯而来的20多位专家和科技部、环保部、工信部、发改委等有关领导兴致盎然地汇聚一堂。 “从此中国人可以放心地用煤了”，几乎成了专家们发言的口头禅。与会专家多角度、全方位地对产品进行了严格系统的论证，一致认为：“该产品填补了国内外工业烟气脱硝无毒催化剂技术的空白，技术性能达到了国际领先水平”。该产品不仅具有无二次污染的特性，还摆脱了处理每个立方高毒钒钛要花费一万元的高额经济负担，具有可同时脱硝脱汞的技术优势。

这不但说明“中国原创”引领国内外脱硝催化剂的研究方向，而且意味着我们找到了一条可以放心用煤、集中用煤的安全路径，堵住了国际上对中国发展方式和能源结构说三道四之嘴。

在祝社民教授的发言中，记者还了解到，稀土基脱硝催化剂的研制得到了国家自然科学基金委主管的国家自然科学基金四个项目的支持，科技部主管的国家“863”计划资金支撑了应用研究，国家发改委主管的国家“十二五”科技支撑计划及新兴产业及产业结构调整的专项资金大力扶持了产品产业化。政府部门的合力推动，为脱硝催化剂技术的研发奠定了坚实基础。有关科研机构和企业不负众望，经过艰苦攻关，终于取得丰硕成果。

山东天璨环保科技有限公司应运而生，将脱硝催化剂成果成功产业化，成为国内外首家，也是我国最大的唯一可生产高效、无害、可再生脱硝催化剂的企业。

2014年8月，环保部下发了《关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的通知》，将废钒钛体系催化剂定为危废，要求严格监管;同时，稀土基脱硝催化剂入选了由工信部、科技部、环保部联合的《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录》。

合力排难 推动创新成果应用

这项重点技术从研发到最终落地，始终得到了各级政府部门的大力支持。淄博市委书记王浩、市长周连华曾多次到天璨环保科技公司进行实地调研。2014年6月，在由国家发改委主任徐绍史带队的国务院第五督查组到淄博调研期间，天璨环保总经理王志民就企业自主创新、打破国外垄断、实现产业化等相关情况向督查组做了专题汇报。同年9月，山东省颁布了脱硝催化剂标准，钒钛脱硝催化剂将不得再进入山东省;随后，河北、湖北等省则陆续出台政策，推荐使用稀土脱硝催化剂;国家发改委网站、环保部网站、人民网、新华网、中国环境报等均对此进行了专题报道。其中在中国环境报的报道中，对该项技术的特点进行了明确概括：天璨公司研制的稀土基新型脱硝催化剂，以稀土为主要活性成分，实现了高效、无毒脱硝，无二次污染，可替代剧毒的钒钛体系，技术性能达到了国际领先水平，取得了我国自主知识产权。

各级政府和有关部门的大力支持，强有力地推动了新产品的应用进程。目前，山东天璨环保科技有限公司在淄博建成了年产5万立方米生产线，成功实现了该技术的产业化生产。现在，其产品已在国华太仓发电公司、华能白杨河发电公司等30多个脱硝工程中得到成功应用。

让人高兴的是，据白杨河电厂有关项目负责人介绍，天璨环保为他们6号锅炉（300mw）量身定制的新型无毒高效脱硝催化剂已经正式投入使用。经测试，该锅炉氮氧化物排放量从450mg/立方米下降到50mg/立方米，远低于国家关于火电行业燃煤锅炉100mg/立方米的排放标准。

天燃气催化剂技术篇9

关键词：火力发电；节能减排

中图分类号：TM62 文献标识码：A

火力发电厂的节能减排环保旨在降低日常火力发电的成本消耗，减少污染，尤其是污染气体二氧化硫，它是导致地区酸雨灾害的首要因素，必须减少发电过程中的二氧化硫的排放。火力发电厂的节能环保技术顺应了低碳环保和可持续发展理念，在我国火力发电行业中是势在必行的，这也是由我国目前资源紧缺、环境恶化的状况所决定的。随着科技和经济的发展，在火力发电中越来越多的新技术和新设备被运用其中，如脱硫装置以及中和化学药剂和催化剂的使用，都大大降低了消耗和污染。但是，由于我国一贯存在先污染后治理的观念和地大物博的观点，导致我国火电发电节能环保技术的推进开展存在较大问题。

1 节能、环保措施

1.1 节能措施。高温低氧燃烧法是我国火力电厂广泛使用的节能技术，其技术的工作原理就是将火力发电过程中的过剩氧气控制在限定范围内这里的限定范围可以采用国际上的数据统计标准和专门的过剩氧气系数进行数据显示，国际通用的系数标准为过剩氧气需在1.05数据之下，另一种说法就是将氧气限定在1%之下。这样的燃烧技术需要一定的工艺支持，如在煤炉中的煤粉扩散需求以及高效率的煤炉等离子助燃器等，而且还需要注意许多技术上的细节和要点，例如助燃时的鼓风装置、鼓风的循环时间、温和煤粉温度的调整等。利用高温低氧的燃烧法能够极大地提高火力电的能源使用效率，从而减少能源消耗和污染气体的排放，而且还能一定程度上加强对机械设备的保护。然而，我国当前该技术的使用中仍然无法达到限定含氧量低于百分之一的技术要求。

即使在技术上还无法达到要求上的标准，然而毋庸置疑的是高温低氧燃烧技术的节能性和环保性以及该技术对二氧化硫降低排放的有效性。因此，该技术应该被继续普及使用，只要在技术上寻找到突破口，就能达到该技术的预期目标，从而大大增加其实效性、环保性和资源的利用率。

1.2 锅炉环保措施。（1）提高火力发电厂中汽轮机的工作效率。在火力发电厂中，使用汽轮机将蒸汽热能转化为动能非常普遍。但由于在汽轮机内部汽流通过喷嘴与叶片产生摩擦，而叶片也往往存在顶部间隙漏汽等因素，汽轮机在进行蒸汽热能转化时，只能将部分蒸汽的可用焓降转变为汽轮机内功，造成汽轮机内部的损失。在实际应用中，笔者建议可以通过以下方法进行改善：可以增加蒸汽流过动叶栅时的相对速度，采用渐缩型叶片等减小叶片出口边的厚度，从而降低喷嘴与叶片产生摩擦所造成的动能损失；（2）改进锅炉燃烧系统。锅炉燃烧系统的老化也是促成浪费燃煤的原因之一。在目前的一些企业中技术人员要不断地使用引进生产技术炉排制造企业的精密铸造和加工的炉排，对炉排漏煤和配风不均匀进行改进。同时还要对锅炉风室由单侧进风改为两侧进风，在风室内安装均流挡板，改进风室与风道口的连接方式，改善炉墙的密封性和保温性，保温层用纤维填充材料，表面涂远红外涂料，增强热辐射能力，辅以炉膛负压控制，降低过量空气系数。使用新型燃煤添加剂，提高灰熔点，防止锅炉结焦。

2 补充方法

在燃煤中添加燃料添加剂（CHARNA -C）。该添加剂由柴油和起催化作用的活性物质以及若干辅助促进剂组成，柴油为催化剂活性物质的载体，催化活性物质包含四类组分，即渗透组分、含游离基组分、催化裂解组分和功能表面类组分。

从其反应机理上进行分析，可以将其节能原理进行概括性的分析为：在煤粉进燃炉的过程中使用了添加剂后，添加剂会在燃炉中因高温产生分裂变化，其中的每一个分子最少都会裂变产生六种形态的游离基，在整个燃炉的初温时期，添加剂会发挥出相应催化增剂作用，将煤粉和其他燃料进行细化稀释，缩小煤粉燃料的每一个分子尺寸大小，从而使燃炉初温预热时期的燃料消耗降低，并增强其稳定性，这样可以降低技术上的风温控制和等离子助燃等难点控制；另外，使用的添加剂还能够利用其内部的自由基来增强煤粉燃料中的散射性能和热能反应性，这样可以使燃料燃烧时更多的能量被传递和使用，从而降低高温低氧技术中的氧化还原化学效应发生的限定能量值，使更多的煤粉燃料中多种的游离基产生连锁效应，增加煤粉燃料的使用效率，提高燃烧是的升温速度和燃料的燃烧强度，而且还可以使燃炉内部各个部分的燃料均匀燃烧，降低了燃烧时燃炉内部部分超温的危险性；从微观角度来看，充分高强度的燃料使用就是燃料中的所有分子都在高温作用下有机能消耗完尽，转化为其他形态的阳离子。而且转化完成的阳离子也会以离子形态留存下来，进行一系列的氧化还原化学反应，也就是内在的游离基进行相互碰撞，这样的化学反应在燃炉内部进行，能够极大的加强煤粉燃料的燃烧使用效率；另外，在添加剂中会有一些难挥发的介质，这些介质可以为煤粉燃料在燃炉内缺氧的情况下提供价氧，这种介质极为稳定和难以挥发，在高温燃烧状态下会产生大量的氧化后的多种游离基，这些游离基可以加快燃料残留物的激发，使游离基附近的氧气分子迅速集合并与其产生反应，这个反应进行的速度较快且效率较高，极大的降低了缺氧环境下的燃烧不充分现象；而且，添加剂还可以加强燃炉内的温度，使煤粉燃料燃烧的更加充分，增强整个燃炉的热传递和提高有用功的作用效率。其次，从环保机理对此添加剂进行分析概括：该添加剂可以对煤粉燃料进行过滤，将燃料有机物燃尽后具有结构性和面积性较高的类分子残渣和灰尘留存下来；而且，添加剂可以使煤粉燃料中的含硫分子保持充分的反应活性，从而形成稳定性较高的含硫的化合物，降低污染气体的排放，便于处理；另外，上述反应活性的保持还能够对烟气和飞尘进行有效的物理吸附，统一处理，减少排放，添加剂的使用可以达到25%～35%的脱硫效果，对含硫量低于0.6%的煤粉效果更佳。

结语

总而言之，要想促进我国火力发电厂的可持续性发展，并且做到节约能源资源、保护环境，政府和火力发电单位都应该把提高火力发电中的节能减排技术作为当务之急。采取针对性的措施来对火力发电当前使用的技术和设备进行进一步的完善更新，合理的利用新技术、新材料以及中和剂、催化剂等，增强其脱硫率、能源利用率以及减排率。

天燃气催化剂技术篇10

一、规模化制氢原理

1.1天然气的主要加工过程包括常减压蒸馏、催化裂化、催化重整和芳烃生产。同时，包括天然气开采、集输和净化。在一定的压力和一定的高温及催化剂作用下，天然气中烷烃和水蒸气发生化学反应。转化气经过费锅换热、进入变换炉使CO变换成H2和CO2。再经过换热、冷凝、汽水分离，通过程序控制将气体依序通过装有三种特定吸附剂的吸附塔，由变压吸附（PSA）升压吸附N2、CO、CH4、CO2提取产品氢气。降压解析放出杂质并使吸附剂得到再生.

天然气的规模加工需要包括常减压蒸馏、催化裂化、催化重整和芳烃生产。同时，包括天然气开采、集输和净化。在一定的压力和一定的高温及催化剂作用下，天然气中烷烃和水蒸气发生化学反应。转化气经过费锅换热、进入变换炉使CO变换成H2和CO2。再经过换热、冷凝、汽水分离，通过程序控制将气体依序通过装有三种特定吸附剂的吸附塔，由变压吸附（PSA）升压吸附N2、CO、CH4、CO2提取产品氢气。

二、天然气制氢规模生产

氢作为一种二次化工产品，在现代的医药、精细化工、电子电气等行业具有广泛的用途。近年来，氢作为燃料电池的首选燃料，在未来能源结构中将占有越来越重要的位置。采用传统制氢的方法，如轻烃水蒸气转化制氢、水电解制氢、甲醇裂解制氢、煤汽化制氢、氨分解制氢等，技术相对成熟，但必须要解决成本高、产出率低、人工效率低等“一高两低”的问题。

三、天然气水蒸汽重整制氢需解决的核心技术难点

天然气水蒸汽重整制氢需吸收大量的热，制氢过程能耗高，燃料成本占生产成本的50－70％。辽河油田在该领域进行了大量有成效的研究工作，天然气水蒸气转化工艺技术不能满足未能满足大规模制氢的要求。因此研究和开发更为先进的天然气制氢新工艺技术是解决廉价氢源的重要保证，新工艺技术应在降低生产装置投资和减少生产成本方面应有明显的突破。

四、天然气制氢技术发展方向

1. 高温裂解制氢技术

天然气高温裂解制氢是天然气经高温催化分解为氢和碳该过程由于不产生二氧化碳，被认为是连接化石燃料和可再生能源之间的过渡工艺过程。辽河油田对于天然气高温催化裂解制氢，广泛开展了大量研究工作，所产生的碳能够具有特定的重要用途和广阔的市场前景。

2.自热重整制氢

该工艺同重整工艺相比，变外供热为自供热，反应热量利用较为合理，原理是在反应器中耦合了放热的天然气燃烧反应和强吸热的天然气水蒸汽重整反应，反应体系本身可实现自供热。另外，由于自热重整反应器中强放热反应和强吸热反应分步进行，因此反应器仍需耐高温的不修锈钢管做反应器，这就使得天然气自热重整反应过程具有装置投资高，生产能力低等缺点。

3.绝热转化制氢技术

天然气绝热转化制氢工艺采用廉价的空气做氧源，设计的含有氧分布器的反应器可解决催化剂床层热点问题及能量的合理分配，催化材料的反应稳定性也因床层热点降低而得到较大提高，天然气绝热转化制氢在加氢站小规模现场制氢更能体现其生产能力强的特点。该新工艺具有流程短和操作单元简单的优点，可明显降低小规模现场制氢装置投资和制氢成本。

4.天然气部分氧化制氢技术

天然气催化部分氧化制合成气，相比传统的蒸汽重整方法比，该过程能耗低，采用极其廉价的耐火材料堆砌反应器，但天然气催化部分氧化制氢因大量纯氧而增加了昂贵的空分装置投资和制氧成本。采用高温无机陶瓷透氧膜作为天然气催化部分氧化的反应器，将廉价制氧与天然气催化部分氧化制氢结合同时进行。初步技术经济评估结果表明，同常规生产过程相比，其装置投资将降低约25——30％，生产成本将降低30－50％。

五、天然气脱硫工艺

1.辽河油田在原合成氨造气工艺基础上对转化炉、脱硫变换、热量回收系统等进行了大胆改革，采用创新装置，比老工艺大为减少，天然气消耗也降低约1／3。技术特点：天然气加压脱硫后与水蒸汽在装填有催化剂的特殊转化炉裂解重整，生成氢气、二氧化碳和一氧化碳的转化气，回收部分热量后，经变换降低转化气中CO含量、变换气再通过变压吸附（PSA）提纯得到氢气。

2.主要性能指标

在一定压力下，利用活性碳、硅胶、分子筛、氧化铝多种吸附剂组成的复合吸附床，将甲醇裂解气、合成氨驰放气、炼油厂的催化裂化干气、变换气、水煤气和半水煤气等各种含氢气源中杂质组分在较低压力下选择吸附，难吸附的氢从吸附塔出口作为产品气输出，以达到提纯氢气目的。

六、提纯与分离

吸附塔是交替进行吸附、解吸和吸附准备过程来达到连续产出氢气。氢气在压力一定下进入PSA-H2系统.富氢气自下而上通过装填有专用吸附剂的吸附塔，从吸附塔顶部收集到的产品氢气输出界外.当床层中的吸附剂被CO.CH4.N2饱和后，富氢气切换到其他吸附塔.在吸附-解吸的过程中，吸附完毕的塔内仍留着一定压力的产品氢，利用这部分纯氢给刚解吸完毕的另外几个均压塔分别均压和冲洗，这样做不仅利用了吸附塔内残存的氢气，还减缓了吸附塔的升压速度，也就减缓了吸附塔的疲劳程度，有效达到了分离氢，达到氢和杂质组分的分离。

参考文献

[1]戴金星.[M]国家85天然气科技攻关丰硕成果 天然气工业 16（5）1996

[2]刘玉达等.[J].《碳一化学中的催化作用》化学工业出版社1995.4.