环氧乙烷乙二醇装置二氧化碳排放气治理的探究

国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心 孙黎

为了满足当下我国全新推出的污染物处理标准，以此满足当下节能环保的相关需求，就需要对传统的装置进行针对性的优化与调整，特别是在进行气体排放的过程中，可以实现回收再利用的方式，全面的提升处理效率与效果，极大的避免处理中的问题。

一、现存问题分析

在当下使用的环氧乙烷乙二醇装置当中，其主要是利用氧与乙烯之间的选择性反应，会生产环氧乙烷，而副产物则是二氧化碳。生产出环氧乙烷之后，经过水合反应之后，会生产乙二醇，系统当中出现的二氧化碳，就可以被碳酸钾溶液所吸收。这样的处理之后，使得有甲烷或者氮气进行全面的处理的同时，也可以将大部分非甲烷烃进行汽提，进而实现进一步的反应。

在这样的设计分析下，其非甲烷的总烃含量始终在150mg每立方米的标准。同时在实际的运行中，该装置当中的甲烷总烃，会远远大于国家的相关标准，因此就需要对其进行针对性的管理，以此满足排放气体的处理要求。

二、处理方案分析

在对当前出现的现状进行分析之后，发现含量较低的处理技术有着多种不同的类型，例如热力焚烧、蓄热式热氧化、催化氧化、蓄热式催化氧化的技术方式，在进行针对性的比较之后，可以使用催化氧化技术进行分析。

三、催化氧化技术原理

当下进行催化氧化的过程中，就是一种较为典型的气-固相催化的反应方式。而本质上，其反应的过程中，主要是活性氧参与到深度氧化的反应过程。在进行催化氧化的时候，使用的催化剂的实际作用是为了可以全面的降低活化能，并进一步的保障反应物分子可以富集到表面上，因此全面的提升反应的整体速率。采用上述方式对催化剂进行应用，能够帮助催化剂在有机废气较低的情况下发生作用，使起燃温度得到控制，从而实现无焰的燃烧反应。而在实际的反应中，也会产生大量的热能[1]。

当下进行催化氧化的发展中，其系统当中相比传统的热力氧化系统，具备着较为明显的优势性。其中首先就是热力氧化温度比较低，并基于传统的经验来看，在一般情况下的温度，只有保持在250摄氏度以上，才可以满足催化剂在实际的反应过程中发挥作用的条件，保证能够产生氧化反应[2]。

在该系统当中，虽然并不需要产生高温，但是往往回旋需要一定的停留时间，以保持车工组的氧气，因此在其热力氧化气体当中，解析气当中含有一定的甲烷，这样的甲烷性质也较为的稳定，使得可以促进反应生成。但是，这样的催化剂使用之后，往往会导致起始的反应温度较高[3]。

催化剂的使用，是促进CO系统反应的关键所在。现阶段所使用的催化剂，基本上可以分为两种不同的类型，分别为贵金属催化剂、金属氧化物催化剂。在一般情况下，对催化剂进行使用，往往无法发挥出对甲烷的去除效果，因此当下就需要在分析的过程中，要能够根据实际情况进行针对性的使用催化剂[3]。

四、催化氧化流程

当下在乙二醇的装置同氨酸钾再生塔当中，引出解析气之后，往往会导致受到温度的影响，使得含水量较高，因此就需要全面的降低对催化剂的不良影响。因此，就需要首先对冷区进行处理，同时还需要在处理的过程中，将其经过气液的全面分离罐分液之后，将其送入催化氧化系统当中。对于气液分离罐的分液之后，还需要将其送入到污水池处理，保障催化反应之后的解析气可以送入到焚烧炉的烟囱当中。

对于解析气体，进入到催化反应器之前，往往要将其进行针对性的加热处理，保障温度可以适应反应的要求。而从节能的角度进行分析，当下需要采用烟气-解析气预热器的方式，进行全面的解析处理。而在完成了解析气处理之后，就需要对其进行针对性的焚烧，充分的保障烟气热量可以得到全面的回收。

受到传热温差的影响，利用预热器的时候，让其解析器可以受到加热处理，在达到指定的温度之后，才可以实现对相关物质的处理。解析气预热之后，往往还要使用电加热器的加热处理功能。一旦无法加热到相应的温度，就会自动开启电加热功能，以此保障进入到催化反应器当中的解析气，温度可以满足相应的要求。

五、二氧化碳的利用

（一）石油开发

液态的二氧化碳可以溶解于地下的油层，同时1t二氧化碳可以驱出3t的原油。二氧化碳在地层溶于水之后，使得水的运动性能往往可以提升2-3倍左右。二氧化碳在地层溶于油之后，可以使原油膨胀，并改变原油对粘度，极大降低油水界面之间的张力，进而全面增加采油的整体速度。

（二）烟丝膨化

在将液体的二氧化碳与烟丝进行混合之后，可制作出烟丝干冰固体，并在急剧加热之后，使得可以让干冰迅速的升华成气体，这样起到对烟丝膨化的效果。

（三）焊接保护气

进行焊接的过程中，二氧化碳可以起到良好的保护作用，其用于实际的保护过程中，由于是一种明弧、低氢型焊接方式，在实际的焊接过程中，可以观察到电弧、熔池等时间，因此这样的焊接方式下，并不会出现大量的焊渣。同时，在焊接之后，也并不需要进行针对性的清渣与矫正处理。最后，焊缝的含氢量也比较低，并不会出现冷裂纹或者气孔的问题。

（四）饮料添加剂

进行处理的过程中，由于二氧化碳是一种无毒无味的气体，因此使用过程中十分安全。在常温的环境下，就可以将其液化溶解于饮料当中，在出现降低压力的情况下，就会基于气泡的形式逸出。同时，由于二氧化碳有着较为微弱的酸性，可以当做汽水的添加剂。

（五）植物气肥

二氧化碳在进行处理的过程中，可降低当做植物的气肥，同时，在进行处理的过程中，也较为全面地提升了当地的光合作用，可以为当地作物提供营养需求，实现高效率生长。

六、二氧化碳回收基本原理

对二氧化碳进行回收，不仅能够保护环境，节约资源，并且有利于降低成本。在基于变温吸附的过程中，其气体分离装置当中的大量吸附原理，都是基于物理的情况进行吸附。而在形成的物理吸附形式下，就是一种基于吸附剂与吸附质分子之间的分子力，所形成的吸附效果。在这样的处理过程中，往往可以在整个吸附过程中发挥作用，避免出现化学反应，同时吸附过程也十分迅速。参与到吸附当中的物质之间，其动态平衡也是在瞬间就可以实现，因此这样的吸附流程有着可逆性。

而在斑纹吸附气体的分离过程中，也是基于吸附剂在这样的物理吸附原理中，所能够具备的形式决定的。首先，在进行吸附的过程中，由于其不同组分的吸附能力并不相同，其次在吸附质发挥出吸附效果之后，会导致其分压出现一定程度的上升，同时吸附温度的提升，而导致吸附能力的下降。因此，有关人员就可以利用吸附质的性质，将其与混合气体当中的组份相互结合，发挥吸附的效果，使混合气体当中的某些组分优先吸附一些物质，以此实现对组分的提纯处理。当下进行吸附的过程中，也能够实现吸附剂的低温、高压方面的吸附处理。其次，还需要在处理的过程中，达到控制低压环境下的解吸再生的目的，这样便能构成吸附剂的吸附与再生循环，同时实现分离气体的效果。

七、系统分析

基于对环氧乙烷乙二醇的二氧化碳排放的催化剂分析，其采用的处理方案，无论是在实际的使用上，还是在设备的选择上，都可以凸显出较为明显的先进性、可靠性，同时也更加有效的满足当下装置的长期运行效果。

进行分析的过程中，其系统当中的排烟与散热能力不断的损失，因此提升了其节能指标的实际先进性。在当下催化剂技术当中，由于是新型有机废气处理技术，正常运行的过程中，并不需要使用外来能源，而同时排烟方面也被有效控制，这样的处理方式有着较高的节能环保的属性。在有机废气的处理过程中，有机废气往往会经过无焰的氧化作用，直接抑制空气当中氩气高温氧化所形成的氮氧化物。另一方面，在完成了处理之后，并不会在反应的过程中出现一些新的三废产物，因此经过净化之后所出现的排放尾气，会有着更加清洁的处理效果，可以满足环境方面的保护作用。

系统进行废弃余热设置的过程中，能回收催化氧化产生的热量，因此就可以确保当下系统运行能够始终保持在一个良好的温度范围当中。例如，实际运行的过程中，温度都会在80摄氏度左右，这样的温度环境可以满足当下的设计处理需求，全面提升能量的利用率。这样的处理模式十分满足当下实际的污染物排放浓度的需求，同时在进一步处理的过程中，可以全面提升整体力度与效果。在我国当下的发展趋势下，只有对设备进行针对性的处理，才可以满足当下节能环保的相关标准和要求，并提升自身的处理能力。

八、总结

综上所述，在本文的分析中，针对二氧化碳实际的处理现状，推出了相应的优化处理的相关方案，并在实际的处理过程中，将其进行了针对性的分析，为了满足我国现阶段对于节能环保方面的设计需求，就需要利用这样的处理手段，实现气体的更全面去除与吸附。