聚焦研发创新|科学整治破难题守护蓝天“好气质”——中国化学三公司VOCs大气治理设备研发制造纪实

中国化学工程集团有限公司

2024-06-17

2024年3月，中国化学党委召开学习贯彻2024年全国两会精神宣讲报告会。第十四届全国人大代表、中国化学党委书记、董事长莫鼎革在宣讲中强调，要抓好“六个聚焦”，因地制宜发展新质生产力，奋力开创中国化学高质量发展新局面。

中国化学微信公众号推出聚焦研发创新、经营开发、生产运营、精益管理、安全固本、党建赋能六个主题宣传专栏，全面反映集团公司及所属企业贯彻落实会议精神，推进各项重点工作情况，持续激发员工干事创业热情，进一步扩大中国化学影响力，推动企业高质量发展实现新突破取得新成效。本期为大家分享的是《聚焦研发创新|科学整治破难题守护蓝天“好气质”——中国化学三公司VOCs大气治理设备研发制造纪实》。

科学整治破难题守护蓝天“好气质”

——中国化学三公司VOCs大气治理设备研发制造纪实

近日，中国化学工程第三建设有限公司（以下简称“三公司”）首套自主制造的VOCs蓄热式焚烧废气治理环保设备（RTO）在化工机械厂制作完成并通过验收，另外4套VOCs催化氧化废气治理设备（RCO）制造工作正按计划稳步推进，标志着三公司以创新推动科技成果转化和产业提质升级迈出了重要一步。

三公司首套RTO设备制作完成

布局新兴产业引领高端设备创新升级

工业是国民经济的主导产业，化学工业更是现代化工业的重要组成部分，是国家科技发展和产业转型升级的关键领域，在国民经济中占重要地位。然而，工业特别是化工行业产生的有机废气却不容忽视。工业废气污染物种类繁多，物理和化学性质复杂，毒性差异大，严重污染环境和影响人体健康。

工业废气污染

挥发性有机物（VOCs）治理是对工业生产制造过程中产生的有机废气进行专业处理，是降低PM2.5和臭氧污染的关键环节。“十四五”规划纲要明确提出PM2.5和臭氧协同双控的战略目标，并强调加快挥发性有机物排放的综合整治。近年来，三公司主动对接国家战略，科学布局战略性新兴产业，积极拓展环保业务。今年3月，国务院发布《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》，随后，中国化学召开大规模设备更新工作视频会，对落实党中央、国务院决策部署，推进技术创新、产业结构优化和转型升级提出要求。三公司抢抓机遇，结合已有业务，加快推进大气治理技术在精细化工、石油化工、煤化工行业的应用，在提升化工行业大型环保设备的节能水平和安全性能方面取得了显著成果，实现了新型设备制造的创新升级。

深化工艺治理匠心打造安全节能设备

化工行业废气种类繁多，组成复杂，污染物浓度高，常含有多种复杂的无机和有机化合物等有毒成分，且大多具有刺激性或腐蚀性，致癌、致畸、致突变、恶臭、易燃、易爆，对生产装置、人身安全与健康及周围环境危害性大，治理安全性要求高。鉴于以上特征，化工行业多采用蓄热式热力焚烧技术（RTO）或蓄热式催化燃烧技术（RCO）对有机废气进行处理。

为推进行业提效升级，解决环保领域治理难题，近年来，三公司坚持高起点布局、高站位推进，强化顶层设计，充分整合内外部资源，全面加强科技创新工作，加快推进以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的技术创新体系建设，充分发挥产业发展研究院、南京设计院人才和技术优势，围绕建筑工程、环境治理、实业等业务板块开展创新攻关，大力开展环保领域关键技术研究，持续巩固在石油化工传统领域的市场地位。经过多年探索和发展，三公司已具备VOCs治理工程从吸附到冷凝回收，再到燃烧技术的组合技术，形成了RTO、RCO设备从技术对接，到图纸设计，再到设备制造的整套治理技术。

攻克技术难点细节之处彰显专业能力

蓄热式热力焚烧炉（RTO）利用陶瓷蓄热体来储存有机废气分解时产生的热量，并利用这些热量来预热和分解未被处理的有机废气。RTO设备的主要原理是在高温下将废气中的挥发性有机物（VOCs）氧化成二氧化碳和水，从而净化废气，同时回收废气分解时释放的热量。RTO系统通常包括炉体（一个燃烧室、两个蓄热槽、进气室、排气室）、进排气控制阀门、加热燃烧系统及温度控制系统，蓄热槽内填充散装堆栈或规则排列的陶瓷蓄热材料。

因RTO设备常用于处理大风量、低浓度的有机废气，对有机废气中VOCs组成和浓度的变化具有高度适用性，具有热效率高（>95%）、净化效率高（三室>99%）、维护工作量少、处理效率高、适用组分和浓度范围广、热回收效率高、操作安全可靠等优势被广泛应用。

RTO设备的设计与制造与传统化工压力容器有着本质区别，其运行通常面临着复杂的工况，废气组分复杂、运行参数区别大、仪器仪表、制作安装精度和工艺、防腐保温、易损部位及易损件保护要求高，三公司联合华中师范大学、安徽龙新三维科技有限公司开展产学研合作，深入研究、不断总结、反复论证，并持续优化工艺流程和设备的设计，消化研究工艺技术，连续攻克一个又一个“卡脖子”问题，提出特定解决方案，使设备材料及相关外购件均超过行业标准，最终成品的各种尺寸偏差均达到图纸要求，达到了理想的效果，为打赢大气污染攻坚战做出了积极贡献。

建立科创体系探索园区综合运营模式

设备制造过程中，三公司紧盯关键节点，开拓拼搏、攻坚克难，确保VOCs大气治理设备优质高效制造完成。下一步，三公司将继续深入落实中国化学科技创新与数字化转型大会精神以及绿色环保等战新产业发展要求，把握机遇、创新创造，围绕主业，发挥自身技术和品牌优势，拓展化工建设市场空间，完善平台体系，联合外部科技龙头企业、重点高校和科研院所，推动“产学研用”一体化建设，不断增强公司研发创新能力，持续提升VOCs治理关键材料和成套设备性能指标，并在进口替代方面持续发力，加快VOCs大气治理设备的市场推广应用步伐。同时，三公司将运用物联网大数据技术，研发配套数字化安全环保平台，提高设备安全性能和运行质量，为优化提升大气排放控制水平，打赢新形势下的蓝天保卫战积极履行央企责任。