基于CDM合作项目己二酸生产中N2O减排技术研究

1、基于cdm合作项目己二酸生产中n20减排技术研究【摘要】本文介绍了 cdm项目特点及其发展，阐述 了己二酸生产过程中n20的产生及其环境效应危害；分析了 催化分解法减排n20的工艺反应原理和工艺流程，在己二酸 生产过程中采用催化分解法减排n20优点；合理运用催化分 解法有效减排n20,以减少温室效应，保护全球气候。【关键词】cdm；己二酸；n20；减排1 cdm概述cdm 是清洁发展机制(clean development mechanism) 的简称，是京都议定书中确定的4种帮助发达国家实现 温室气体减排目标的灵活履约机制之一。清洁发展机制是现 存的唯一的可以得到国际公认的碳交易机制，基本适

2、用于世 界各地的减排计划1。中国已于2002年8月30日正式核准了京都议定书, 并确定国家发展和改革委员会作为中国的国家cdm主管机 构。中国现已正式成为该议定书的缔约方，可以有资格开展 具体的cdm项目合作。cdm项目合作将是今后发达国家与发 展中国家合作保护全球气候的主要方式，必将有广阔的发展 前景2。京都议定书正式生效以来，中国的cdm项目得 到了迅猛的发展，截至2013年8月7日国家发展改革委批 准t 4934个cdm项目。2己二酸生产过程中n20的产生及其危害2. 1己二酸生产过程n20的产生目前世界上己二酸的工业生产方法有苯酚法、丁二烯 法、环己烷法和环己烯法等4种，其中环己烷法是

3、目前世界 上己二酸生产中主要采用的方法，环己烷法己二酸产量占总 产量的90%以上。该工艺的原料为苯，主要优点是技术成熟, 产品收率及纯度都较高，但工艺过程较复杂，硝酸用量大 3。环己烷无催化氧化法，应用苯液相加氢技术生产环己 烷，环己烷经过无催化氧化后得到环己基过氧化氢，在催化 剂过渡金属珞酸叔丁酯的作用，将下环己基过氧化氢分解成 环己醇和环己酮，环己醇、环己酮和硝酸在催化剂五氧化二 飢和氧化铜存在下，在氧化反应器中生成己二酸，再经结晶、 重结晶、干燥等工序得到己二酸产品。反应在70°c-90°c和 接近常压下进行，在硝酸氧化醇酮生成己二酸的过程中，将 产生大量含n0、n0

4、2和n20的废气，称为亚硝气。每生产lmol 己二酸产生0.8lmol氧化亚氮气体，即每生产it己二酸, 约生成 0. 05t no, 0. lit n02 和 0. 26t n20o2.2 n20环境效应及危害n20是无色有甜味的气体，不易被氧化，有麻醉作用， 称为笑气。近年来随着研究的深入，发现己二酸生产过程中 产生的n20是一种极强的温室效应气体，是京都议定书 限定排放的6种温室气体之一，其温室效应是c02的310倍, 严重影响着全球的气候变化。n20在大气中的存留时间长， 并可输送到平流层。与二氧化碳相比，虽然n20在大气中的 含量很低，但其单分子增温潜势却是二氧化碳的310倍，对 臭

5、氧层的破坏作用比氟里昂更甚，能在大气中存留150170 年，一旦形成不容易消失，对全球气候变暖贡献率6%,是一 种危害极大的有害气体。随着对n2o危害的不断认识和可持 续发展的需要，对其减排现采取措施刻不容缓。3催化分解法减排n2o3. 1工艺反应原理催化分解工艺，其催化剂主要成分为氧化铜（16%w）、 氧化锌（1）与其他技术手段和工艺路线相比，n20催化分解技术相对比较成熟，减排效果可实现性好。此外，该 装置的工艺路线短、关键设备少，占地面积小，因此装置投 资少，建设周期短。2）催化分解技术的另外一个亮点就是n20转化率高。 根据有关资料报道，其他方法的n20转化率或吸收率一般在 90%左右

6、，而催化分解工艺n20转化率的保证值在95%以上。 该工艺采用特殊的金属催化剂，使被分解气体均匀地通过催 化剂床层，分解率在装置运行初期分解效率高达99%以上。 在n20排放量相同的情况下，转化率高则减排量大，不仅对 环境有益，而且可以增加减排收益。减排装置主要能源消耗 为压缩机消耗的电能，为了充分利用n20分解过程中所产生 的热量，通过''三级热量回收”系统，将n20分解过程中所 产生的热量进行充分的回收，使装置在正常运行期间不需要 提供任何热源，反而还能副产低压蒸气，装置副产蒸汽的收 益在很大程度上可以抵消耗电成本。因此装置最主要的运营 成本为更换催化剂的费用，故运行费用极

7、低。3）催化分解工艺的操作温度、压力等条件较其他工艺 相对低一些。因此关键设备的制造可以在国内完成，建成后 装置的维护难度小。其装置的运行周期长，中间维修少，简 单，可实现与现有已二酸装置同步长周期运行。4）催化分解技术减排效果可靠、稳定，同时不再生成 其它温室气体，而热分解技术产生c02温室气体的排放。因 此采用催化分解技术治理废气不产生新的污染，更加有利于 环保。4结论1）cdm项目合作将是今后发达国家与发展中国家合作保 护全球气候的主要方式，必将有广阔的发展前景；2）己二酸生产过程中产生的n20是国际上限定排放的6 种温室气体之一，严重影响着全球的气候变化，对其减排刻 不容缓；3）催化分解法减排n20,具有技术成熟，投资少见效快,转化率高，运行费用低，操作条件适中，建造和维护难度小；4) 环保减排效果好，不产生新的污染，更加有利于环 保。【参考文献】1 刘德顺.国内外cdm项目开发现状和典型问题分析 j. 2010, 29 (05)： 15-24.2 赵东风，等我国炼化企业温室气体减排及cdm项目 开展情况分析j四川环境，2010, 29 (05)： 109-113.3 徐