科技部正式發(fā)布的《國家綠色低碳先進技術成果目錄》包括18項水污染治理技術、15項大氣污染治理技術、23項固廢處理技術等共85項先進技術成果。
1. 技術名稱
合成氨液氮洗尾氣凈化及資源化利用技術
2. 適用范圍
化工、冶金、航天氣化爐等行業(yè)廢氣中含化學能低熱值氣體的凈化及資源化。
3. 技術內容
3.1 技術原理
合成氨液氮洗尾氣經催化氧化轉化后獲得的高溫惰性氣體可用于造氣磨煤過程煤粉干燥氣，為避免催化劑快速燒結和實現(xiàn)設備管道常規(guī)化（直接催化氧化溫度可達 900℃），需轉移部分反應后熱量及控氧氧化避免過度氧化。為精確調溫和實現(xiàn)煤粉干燥指標要求，催化劑需具有低溫高活性和在 CH4、CO 積炭動力學活躍區(qū)域具有強抗積碳能力?；诖耍兄屏艘旱次矚夥侄未呋趸瘜Ｓ么呋瘎_發(fā)了液氮洗尾氣控氧催化氧化耦合反應后熱的惰性氣體用于煤粉干燥氣資源化利用新工藝（如圖 1 和圖2 所示），液氮洗尾氣催化氧化后熱的惰性氣體可替代合成氣補充氮氣燃燒產生的熱惰性氣體，大量節(jié)約了合成氣。
主要工藝參數(shù)：含化學能尾氣熱值 500kJ/m3～1800kJ/m3，反應溫度 400℃～650℃，催化劑耐短時熱沖擊溫度 750℃，裝置低限運行溫度大于 250℃。
3.2 主要創(chuàng)新點
（1）研發(fā)了催化劑表面性質調控、毒性雜質組分選擇固定位置構建、貴金屬絡合分散、原位炭化固定燒結穩(wěn)定貴金屬系列技術，突破了含化學能低熱值氣體催化氧化所需的貴金屬催化劑制備技術瓶頸。
（2）首創(chuàng)了液氮洗尾氣分段催化氧化及資源化利用新工藝，開辟了將控氧催化氧化后熱的惰性氣體用于磨煤階段煤粉干燥利用的新途徑。
4. 污染治理或環(huán)境修復效果
尾氣中 CO、H2 和 CH4 等組分均可被催化凈化為 H2O 和CO2，轉化效率接近 100%。排氣出口 CO 濃度<120mg/m3，H2濃度<2mg/m3。以 30000m3/h 尾氣凈化為例，年減排液氮洗尾氣2.4 億 m3，年減排 CO2約 1.2 萬 t。
5. 技術示范情況
該技術已在云南天安化工有限公司、云南大為制氨有限公司示范應用。2018 年在云南天安化工有限公司建立了全球首套全氣量液氮洗尾氣催化凈化及資源化利用工業(yè)裝置，規(guī)模30000m3/h。設備已穩(wěn)定運行超過 5 年，關鍵指標及各性能參數(shù)均滿足設計要求，廢氣凈化及資源化效率近 100%，排氣出口CO 濃度<120mg/m3，H2未檢出。分段氧化催化劑可循環(huán)回收使用，系統(tǒng)集成度高，無廢水和固體廢物產生。
6. 投資估算
以 30000m3/h 尾氣凈化工程為例，工程投資 2380.5 萬元。其中固定資產 1481.5 萬元，其他（無形資產、催化劑、試驗費用等）899 萬元。
7. 投資回收期
以30000m3/h 尾氣凈化工程為例，稅前的投資回收期1.5 年，稅后的投資回收期 2 年。
8. 技術成果轉化推廣前景
該技術可減少含化學能低熱值氣體排放導致的資源浪費和環(huán)境污染，推動化工、冶金行業(yè)低熱值氣體凈化及資源化利用，實現(xiàn)節(jié)能減排，契合國家“碳達峰、碳中和”的重大戰(zhàn)略需求，具有廣闊的應用前景。
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