國內焦爐脫硝市場亟待技術突破
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山東鐵雄新沙能源150萬噸/年焦爐煙道廢氣脫硝工程采用中低溫NH3-SCR脫硝工藝。
●有專家預計，如果按目前產能，焦化行業的焦爐全部上脫硝裝置的話，市場總額在200億元左右。
●“目前，國內有20多家企業開發焦爐煙氣脫硫脫硝技術，針對傳統脫硝技術在焦爐行業遇到的瓶頸問題，展開科研攻關，以滿足市場需求，盡可能爭取更大的焦爐脫硝市場空間。”據業內人士介紹，有的研發企業是焦化企業組建的治理企業，有的是專門從事焦爐煙氣治理的第三方治理公司，各有千秋。
◆本報記者張杰
從去年開始，所有煉焦爐（以下簡稱“焦爐”）排放污染物執行《煉焦化學工業污染物排放標準》（GB16171-2012）。焦化行業治理市場也由此打開。
據中國煉焦行業協會首席專家鄭文華介紹，目前全國有600余家焦化廠，去年焦炭產量4.478億噸。近些年來，在國內焦化廠的焦爐煙道氣中，NOx平均濃度約為650mg/Nm3。若這些煙氣達到國家焦化行業NOx排放標準（普通地區為500mg/Nm3，特殊地區為150mg/Nm3），按平均濃度450mg/Nm3計算，每年可減排NOx約26.5萬噸，這相當于全國工業氮氧化物排放量的1.9%（《全國環境統計公報(2014年)》公布工業氮氧化物排放量為1404.8萬噸）。
據此，有專家預計，如果按目前產能，焦化行業的焦爐全部上脫硝裝置的話，市場總額在200億元左右。
不過在治理技術上，行業目前還存在薄弱環節。據了解，就當前技術而言，單獨除塵和單獨脫硫技術工藝相對成熟，能夠實現達標排放。而絕大多數焦爐脫在除氮氧化物（NOx）方面很難達到新標準要求，傳統的脫硝技術已不能滿足市場需求。
“目前，我國焦化行業有很大的脫硝市場待開發。對國內環保治理公司來說，這既是機遇，同時也是挑戰，需要加大研發力度，掌握過硬技術，去開拓各自更大的市場空間。”業內人士表示。
傳統技術不適用，達標技術亟待開發
傳統脫硝技術不能滿足焦爐脫硝市場需求。焦爐煙道氣在脫硝之前溫度一般為180℃~300℃，其溫度低于傳統技術的脫硝需求條件；焦爐煙氣的污染物成分與煤電行業的不同
記者了解到，現階段煤電行業的煙氣脫硝技術比較成熟，主要工藝大致可分為干法、半干法和濕法3類。其中干法工藝包括選擇性催化還原（SCR）法、非選擇性催化還原（SNCR）法等，半干法工藝有活性炭聯合脫硫脫硝法等，濕法有臭氧氧化吸收法等。
不過，業界的研究實踐表明，煤電行業的上述脫硝技術并不能滿足焦爐脫硝市場需求，不能實現焦爐高效脫硝。主要有3方面原因。首先是焦爐煙道氣在脫硝之前，其溫度一般為180℃~300℃，煤電煙氣脫硝前溫度為300℃~450℃,焦爐煙道的溫度無法匹配傳統工藝的溫度條件，從而阻礙了一些技術工藝在焦爐煙道氣脫硝方面的應用。
二是焦爐煙氣的污染物成分與煤電行業的不同，煤電行業煙道氣中SO2含量偏高，NOx含量偏低，而焦爐煙道氣中NOx含量偏高，SO2含量偏低，且含有焦油、硫化氫（H2S）、一氧化碳、甲烷、游離炭等組分，這導致活性炭聯合脫硫脫硝法等適合于高硫低氮煙氣工況的工藝在焦化行業難以適用。
三是焦爐煙囪內部必須保持130℃以上的溫度（焦化行業稱之為煙囪熱備），在引風機出現故障時，能夠保證焦爐煙囪還能為煉焦工藝提供穩定的壓力出口條件，而不影響整個焦爐的生產，所以排煙溫度過低的濕法工藝在焦化行業的應用受到制約。
“目前，國內有20多家企業開發焦爐煙氣脫硫脫硝技術，針對傳統脫硝技術在焦爐行業遇到的瓶頸問題，展開科研攻關，以滿足市場需求，盡可能爭取更大的焦爐脫硝市場空間。”業內人士介紹說，有的企業是焦化企業組建的治理企業，有的是專門從事焦爐煙氣治理的第三方治理公司，他們各有千秋。
以企業為主，突破傳統脫硝技術瓶頸
企業合作研發了助催化劑（添加劑），配合常規釩鈦系催化劑實現焦爐低溫脫硝，并同時實現煙氣協同處理，正積極開發更大市場空間
“目前，國內幾家企業針對傳統脫硝技術在焦爐行業的瓶頸問題，進行研發攻關，已經取得了不同程度的突破。”鄭文華介紹說，部分企業嘗試研發適用于焦爐煙道氣溫度180℃~300℃的低溫脫硝技術。比如中冶焦耐（大連）工程技術公司研發了“干/半干法脫硫+低溫脫硝除塵熱解析一體化技術與工藝”、北京首鋼國際工程技術公司開發了“低溫催化脫硝+余熱回收利用+濕法脫硫除塵一體化技術”、成都國化環保科技公司開發了“新型催化法脫硫及低溫SCR脫硝技術”等。
“上述技術工藝有的已經實現工業化，能夠實現焦爐高效、穩定脫硝，研發企業正積極開發市場。有的進入中試階段。”鄭文華進一步介紹說，中冶焦耐的技術已實現產業化，北京首鋼國際工程公司的技術已通過中試，成都國化環保科技公司研發的技術也通過中試，有待產業化。
據悉，中冶焦耐研發的焦爐脫硫脫硝技術，被《世界金屬導報》評為2015年“世界鋼鐵工業十大技術要聞”，被認為實現了焦化行業的脫硝重大突破。實際上，中冶焦耐的脫硫脫硝技術不僅能應用于鋼鐵領域的焦爐治理，也能滿足獨立焦化廠的需求。
鄭文華介紹說，中冶焦耐與相關研究機構合作，研發出一種含有特殊助催化劑（添加劑）的催化劑配方，能夠使常規的釩鈦系催化劑在焦爐煙道氣溫度180℃~300℃條件下，仍能保持活性、選擇性、穩定性，不易中毒，能夠高效脫硝。
“我們研發的裝置實現了焦爐煙氣協同脫硫、除塵、脫硝。目前，已在寶鋼湛江鋼鐵焦化、山東鐵雄新沙焦化等多個項目進行焦爐煙氣凈化，實現了工業化。”中冶焦耐教授級高工尹華介紹說。
“不過，上述治理企業在技術產業化、成果推廣等方面，還需要加大力度，推動焦爐脫硝行業發展。”業內人士表示。
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“冰河期”需政策刺激市場良性發展
建議實行環保補貼政策，多種模式推廣新技術
◆本報記者張杰
“一些企業迫于經濟壓力，在招標過程中不看質量，只追求最低價中標，導致眾多低劣技術和設備進入環保市場。”中冶焦耐教授級高工尹華近期在開拓市場時遇到不少這樣的現象，一些小公司建設的脫硫脫硝工程不僅工藝不可靠，而且設備粗制濫造，運行很短時間后就因設備腐蝕嚴重而拆掉，造成嚴重浪費。
“近兩年，受上下游產業比如鋼鐵行業不景氣的影響，焦化企業的利潤率大不如前。很多業主雖然愿意響應政府號召上馬環保設施，但經濟壓力過大，治污資金難籌措，建設脫硫脫硝裝置有難度。”業內人士認為。
為此，尹華表示，考慮到焦爐脫硫脫硝產生的副產物少，焦化企業建設運營環保設施時，在經濟上投入大、產出少，建議國家能夠參考支持電力行業的做法，實行環保補貼政策：以賞代罰，或“賞罰分明”。幫助有真正意愿減排的企業渡過焦化行業的“冰河期”，使更多企業能夠用上成熟、高效技術，同時激發市場活力，引導市場良性發展。
“工程公司也應提供多種合作模式供業主選擇，幫助業主在減少投資的情況下獲得成熟的技術。”尹華介紹說，以貴州黔桂天能脫硫脫硝工程為例，當地政府非常關注和支持企業的清潔生產，經過多方考察，通過招標方式，選擇中冶焦耐作為項目服務商。項目采用總承包（EPC）模式，不僅可以在總價上給予較多讓利，也能讓焦化企業專心于日常管理，無需在建設過程中牽扯過多精力。目前，此項目正在緊鑼密鼓的建設當中。
“除了總承包（EPC）模式，設計-供貨（EP）模式對于有施工能力的業主來說，無疑是更為經濟的選擇。”尹華進一步介紹說，除了以上傳統合作模式，近些年來發展起來的BOT（建設-運行-轉讓）模式也不失為一種解決燃眉之急、減輕業主和承包方資金壓力的一種好模式。
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