行業簡介

天然氣是優質高效、綠色清潔的低碳能源。加快天然氣開發利用，促進協調穩定發展，是我國推進能源生產和消費革命，構建清潔低碳、安全高效的現代能源體系的重要路徑。天然氣主要由甲烷(85%)和少量乙烷(9%)、丙烷(3%)、氮(2%)和丁烷(1%)組成。主要用作燃料，也用于制造乙醛、乙炔、氨、碳黑、乙醇、甲醛、烴類燃料、氫化油、甲醇、硝酸、合成氣和氯乙烯等化學物的原料。

天然氣處理與加工的目的是脫除其含有的硫、CO2 和水等雜質, 以達到商品天然氣的氣質標準。天然氣中含有的二氧化碳含量過高，會降低天然氣的熱值，H2S、CO2和有機硫等酸性組分在水存在的情況下會腐蝕金屬。從天然氣中脫除酸性組分的工藝過程稱為脫硫、脫碳，同時還可以化害為利，回收資源。將天然氣中的硫化氫分離后經克勞斯反應制成硫（亮黃色，純度可達99.9），可生產硫和含硫產品，在工業、農業等各個領域都有著廣泛的用途。從高含量CO2的天然氣中分離出來的高純度的CO2可用于制備干冰，也可用于采油上回注地層以提高原油的采收率。因而, 天然氣的凈化處理一般包括脫硫+脫碳+脫水3部分。

尾氣特征

天然氣在脫硫和脫碳單元中會有尾氣產生，尾氣成分主要為甲烷、乙烷、丙烷、丁烷及非甲烷總烴 C2-C11 等揮發性有機物，根據大氣污染防治法及相關標準需要對此尾氣進行處理后達標排放。因天然氣處理與加工尾氣中成分熱值較高，可根據脫硫或脫碳單元中具體成分及濃度選擇ERCO/GTO/GRTO等高溫氧化工藝，同時根據產生熱量選配熱能回收裝置。

工藝簡述

安居樂蓄熱式催化氧化器（Electrical Regenerative Catalytic Oxidizer，簡稱 ERCO）+熱能回收裝置是安居樂針對天然氣脫硫脫碳單元研發的廢氣處理工藝，是一種用于處理高濃度揮發性有機廢氣的節能高效安全環保裝置。原理是在催化劑的作用下將廢氣加熱到有機物的起燃溫度 250℃以上（與物質自燃點有關），廢氣中的有機物在高溫下發生氧化反應，使廢氣中的碳氫化合物變成 CO2和 H2O，直接排放到大氣。此工藝已成功運用在眾多世界五百強企業及央企。

ERCO(蓄熱式催化氧化器)裝置主要包括 3 個蓄熱填料床（用于熱交換利用），燃燒室、電加熱系統以及必要的廢氣流動導向裝置，包括各種閥門和風機。廢氣通過熱回收室(蓄熱槽)進入燃燒氧化爐腔，在這個過程中，高溫蓄熱陶瓷會先預熱入口廢氣，預熱后的廢氣被導入氧化爐腔。當廢氣經過蓄熱槽時，溫度會急劇上升。在燃燒氧化槽中，廢氣經高溫氧化反應后，變為高溫干凈氣體，然后通過并加熱另一側的蓄熱槽。為了保持蓄熱槽的最佳熱回收效率，系統通過 PLC 控制雙切風門作定期切換。這樣周期性地切換使整個氧化爐體內部的溫度分布更加均勻。

設備將以預測試好的以及預安裝好的模塊化來提供。所以現場安裝以及調試的工作將會減少至最低。

 技術優勢

◆安全系數高

安居樂擁有多年高濃度 VOC s氣體爆炸極限控制的管理經驗，會根據整體工藝進行HAZOP和SIL分析，可根據現場有機廢氣混合物的自身特性，有效的將 VOC 氣體濃度控制在遠低于混合氣體低爆炸極限（LEL）范圍內。

ERCO入口設阻火器裝置，防止氧化室壓力波動，造成回火；

氧化室通過溫度連鎖，防止可燃物質在低溫區域燃燒；

氧化室設有泄爆門，防止有機廢氣濃度過高，出現爆炸危險，通過泄壓的方式，確保安全。爐膛壓力釋放后，自動關閉，系統可以正常運行。

無明火氧化；

加熱采用多種控制方式：既可以現場PLC手動加熱，也可以自動加熱；

按規定做好防雷及靜電接地；

安居樂ERCO系統應能滿足在任何條件下都能穩定、連續、安全氧化處理。

（1）在系統開機時有一個系統清掃過程，可以清掃系統內殘留的有機廢氣和燃料，以避免點火時發生爆炸。

（2）在觸摸屏上會時刻顯示系統運行狀態，如果系統發生報警，將會在觸摸屏上顯示何時何地發生何種報警，便于及時排查系統故障。

（3）爐體進出口有壓差開關和壓差表，他們都用來觀測蓄熱陶瓷的工作情況，是否有堵塞或者破損。

（4）爐膛上設計有泄爆門，隨時可以卸掉有機廢氣或者其他可燃氣體突然大量進入而釋放過多能量，避免不必要的損失。

（5）系統設計有急停按鈕，當 ERCO 區域內發生危險情況需要緊急停車時，拍下急停按鈕可以避免更大的損失發生。

（6）系統突然失電時，所有風門運行到安全位置。但時間不能超過 15 分鐘，需要啟動應急備用電給系統風機，防止爐膛高溫氣體下串而燒壞蓄熱體底部支撐件。

（7）在基礎條件圖上指出設備接地點，爐體、風機等會連接到接地點。

（8）爐膛頂部有泄爆門，爐膛需要應急處理時，人工或者可以自動打開；或者爐膛發生爆炸時，它會被爐內壓力頂開，將爐膛內壓力釋放后自動閉合，系統可以正常使用。

◆凈化效率高

VOCs的凈化效率可達99.5%以上；

低溫氧化不產生氮氧化物；

零泄露切換提升閥，由于氣流換向閥的好壞對 ERCO 設備的運行非常關鍵，因此系統所用切換閥門由安居樂 ERCO 氣動提升閥是全權由安居樂設計、制造和安裝；閥座與閥板閥座雙密封保持閥門長期運行并可保證氣密性，達到閥門零泄漏，系統 VOCs 氧化處理效率達到更高的去除效率，并能延長閥門使用壽命。閥門精度高，運行可靠。

◆操作費用低

變工況運行的風機均設用變頻器控制；

設備系統氣流分布均勻，管制系統設計阻力小，降低設備運行能耗；

熱效率可達 95%以上，減少燃料的導入；

工藝風量在足夠濃度的揮發性有機氣體(3–4% 最低爆炸極限, LEL)下, 碳氫化合物所形成的熱能將會自行維持燃燒的過程,而不需要額外的熱能，同時高濃度時還有多余熱量可回收。