焦化烟气脱硫脱硝渐行渐近.doc

焦化烟气脱硫脱硝渐行渐近根据炼焦环保新标准，烟气中二氧化硫排放要达到50mg/nm，氮氧化物排放要达到500mg/nm，而目前焦化企业烟气中含二氧化硫为450mg/nm左右，氮氧化物1800mg/nm左右。同时，新标准对现有企业给出了两年多的过渡期，对原有企业执行对应标准截至2014年末，2015年以后将执行新建企业排放限值标准。这对于目前大多数处于亏损状态的焦化企业来说无疑是雪上加霜。焦化企业如何应对越来越高的环境标准？在技术储备、环境管理、标准制定等方面，火电行业的脱硫脱硝工作能为目前焦化行业的脱硫脱硝提供什么样的经验？政策效应不断释放工业和信息化部近日发布焦化行业准入条件(2014年修订)（下称准入条件），自2014年4月1日起实施。准入条件适用于新(改、扩)建焦化企业，包括炼焦、焦炉煤气制甲醇(2587,-58.00,-2.19%)、煤焦油加工、苯精制企业。据了解，随着我国炼焦技术、污染治理水平的提高，我国炼焦行业整体格局和水平发生了较大变化，对环境质量的要求日益严格，旧标准适用范围受到局限，存在的问题和缺陷逐渐显现，已不能适应新形势发展的需要。比如，旧标准适用范围为机械化炼焦炉和非机械化炼焦炉，但目前土焦和改良焦等非机械化焦炉已全部被取缔，捣固式热回收焦炉等新炉型应运而生；限于此前的污染控制水平，旧标准仅规定了气、水污染物的部分排放限值，未涵盖焦炭生产的全过程，也未对噪声和固废排放提出管理要求，制约了先进污染治理技术的推广应用。河北省唐山市为有效改善空气和水的质量。在确保首批199家关停取缔污染企业全部拆除的基础上，8月底前全面启动第二批污染企业关停取缔工作。对钢铁、焦化等“两高一低”企业，尽快取缔到位。进一步完善钢铁、焦化等重点污染源的在线监控、视频监控，确保实现全覆盖，做到24小时运行，全天候巡查。据了解，唐山市26家采用湿熄焦工艺的焦化企业，今年6月底前要全部改成干熄焦工艺。8月底前出台各类企业烟尘排放和脱硫脱硝标准，对不达标企业，实行断电停产整顿。融合创新开拓市场作为焦化行业焦炉烟道气余热回收与污染物治理一体化技术服务商，廊坊市晋盛节能技术服务有限公司近年来一直致力于焦炉烟道气余热回收与烟气脱硫脱硝一体化技术的开发与研究。近日，该公司在宁夏银川市与宝丰能源集团、山西美锦集团，山东恒昌焦化等焦化企业一起举办了焦炉烟气余热回收与烟气脱硫脱硝技术交流会。会上，这些焦化企业普遍认为，焦炉烟气余热回收技术已经在焦化行业运用成熟，但烟气脱硫脱硝技术在焦化行业的应用尚是空白。虽然烟气脱硫脱硝技术在火电行业较为成熟，但焦化行业的现场工况与火电行业相差很大。照搬火电行业脱硫脱硝技术肯定行不通。火电行业脱硫脱硝在技术成熟度、产业化基础及相关配套政策完善等方面均具有一定优势，包括前端低氧燃烧，后端SCR和SNCR技术在内的主流脱硝工艺正为多数企业所掌握。据了解，2012年，国内氨法脱硫工程招标合同总额达到15亿元左右；近3年，氨法脱硫市场平均增长速度达到30%左右；目前，国内已有100多家企业投运或在建氨法脱硫工程；今年上半年，全国氨法脱硫工程招标合同额超过20亿元。在炼焦生产中会产生大量的剩余氨水，这些剩余氨水经过除油、脱酚等工艺后可得到浓度较高的氨水。所以在焦化企业，采用氨法脱硫脱硝可以做到就地取材，减少运行成本。在脱硝方面，目前，选择性催化还原（SCR）技术目前是氮氧化物减排的主流技术，但SCR脱硝技术存在一个烟气温度问题，它要求烟气温度普遍在350以上才能完成催化还原反应。而目前焦炉烟气温度普遍在250-300之间，所以开发低温SCR法技术是当务之急。另外，在焦化行业推进脱硫脱硝主要受制于成本的影响。投资一套脱硫脱硝装置，仅设备投资就要15002000多万元。每年运行费用还得400-500万元，如此成本压力对于目前尚不景气的焦化企业来讲，不能说不是一笔大帐。因此，只有当政策施压限值与企业的承受能力相平衡时，焦化企业才会积极主动地落实脱硫脱硝。从采用回收焦炉烟道气余热生产蒸汽的唐山达丰焦化公司，沂州能源集团，山西美锦集团，江西景德镇焦化集团等焦化企业的应用效果来看，吨焦化可生产0.8MPa饱和蒸汽0.09吨0.1吨；生产的蒸汽量相当于焦化企业蒸汽需求量的1/4以上，这些蒸汽即可用于化产生产用，也可用于冬季采暖、夏季制冷，吨焦工序能耗至少可降低8KG标准煤。可见其经济效益十分明显。按年产100万吨焦炭规模的焦炉测算，一年即可收回投资，每年每台焦炉可产生蒸汽效益500-800万元不等。如果采用焦炉烟气余热回收与脱硫脱硝一体化技术具有明显的成本优势。还是按100万吨焦炉产能分析，如果单纯搞脱硫脱硝，在国家没有出台相应优惠政策前，单纯设备投资1500万元以上，每年运行费用500-700万元。但如同时上了余热回收装置，一年后即可回收余热回收投资，最多3年后可收回全部投资。这样焦化企业脱硫脱硝就有积极性了。融合创新尚有难题待破尽管焦化行业烟气余热回收技术已经成熟，烟气脱硫脱硝技术在火电、水泥等行业也基本成熟，但如果将电力行业的脱硫脱硝技术运用到焦化行业，还有许多技术难题等待破解。首先是两套系统的集成技术要充分考虑焦炉的正常生产运作，不能因为增加了两套系统后影响了烟气吸力与负压平衡。近年来，随着我国焦炉向大型化、特大型高炉的快速发展，高炉的稳定操作对整个系统的生产与效益愈发重要。有的焦化企业因技术改造后，大型高炉调整不顺，2个多月生产不正常，损失近10亿元人民币。因此，技改工艺能够保证焦炉正常生产经营是首先要考虑的因素。另外还有现场工况的限制问题，老焦化企业在建设时都没有预留烟气余热回收和脱硫脱硝的位置。现在要建设两三套装置放在哪里，地方是否足够是个现实问题。所以要求设计尽量结构紧凑，脱硫脱硝装置最好能够二塔合一，余热回收与脱硫脱硝装置共用部分如中控室、风机等尽量共用。这样不仅可以有效利用空间，同时也可以减少投资。最后还有一个难题就是脱硫脱硝后的副产物的处理问题。尤其是焦化脱硝，由于烟气中的氮氧化物含量大，氮氧化物中主要含有一氧化氮和二氧化氮，其中一氧化氮的含量占90%左右，脱除难度比较大。而一氧化氮难溶于水，如果采用湿法脱除，必须通过加入氧化剂将其氧化成溶解性较高的二氧化氮等高价氮氧化物，然后通过洗涤等方式进行脱除。在一氧化氮氧化成高价态氮氧化物的过程中，会生成硝酸和亚硝酸，如果硝酸和亚硝酸处理不好而进入排污系统，势必形成二次污染。这样就很难达到污染治理的目标。因此，用什么工艺消除副产物的污染将是焦化行业脱硝的难题。脱硫脱硝资金从哪里来毫无疑问，焦化企业要做到达标排放，必须投入资金，上马治污设备，同时保障设施的正常运行，这给原本正在亏损的焦化企业增加了一笔不小的开销。按照新标准，以100万吨焦化装置为例，达到新标准规定的污染物排放限值，现有企业废气污染控制环保投资及运行费用约2600万3500万元，占总投资的8.511.5%；达到新建企业限值要求，环保投资及运行费用约4000万5500万元，占总投资的11%15%。要综合运用各种经济手段推进焦化企业脱硫脱硝工作，以最小的成本换取最大的环境效益，如排污权交易政策等。收取的污染物排污费要全部用于污染物的治理，尤其是用于老焦化厂的技术改造奖励、烟气治理奖励。对一时不能实现国产化的设备要有免税或减税措施；通过国家环保专项资金或中央预算内投资资金对现有焦化厂建设脱硫脱硝装置进行补助。也可以通过借鉴电力行业对脱硫脱硝进行电价补贴的办法，以地区或地市为单元计算当地脱硫脱硝的平均成本，以平均成本和企业实际脱除的二氧化硫和氮氧化物量为依据，计算各焦化企业的烟气脱硫脱硝成本，然后通过一定方式支付给焦化企业。须设立科学的行业准入门槛我们认为，一方面，焦化行业烟气余热回收技术成熟，是一个市场竞争充分的领域；另一方面，焦化行业的烟气脱硫脱硝又是一个环保装置，应当具有环保装置进行强制管理的一般属性。为避免恶性竞争，确保工程质量，提高运行可靠性与稳定性，我们建议，由国家相关部门组织专家或委托行业协会对从事焦炉烟气余热回收及脱硫脱硝工程建设和相关产业领域的企业从注册资金、资质、业绩、市场信誉等方面设立行业准入门槛，制定准入办法，进行资格准入。从事焦化行业余热回收、脱硫脱硝工程的总承包公司必须是具有法人资格的具有专利技术的公司。由于工程涉及的配套产品较多，所以，总承包公司一定要有集成创新技术，要有方案设计、融合创新能力、总装能力、运营能力。建议建立国家鼓励的余热回收及脱硫脱硝工艺设备名录制度，引导产业和技术的良性发展。依托国家实施环保技术管理体系建设工程，增强集成创新能力，在相关工艺设备方面实行优胜劣汰。通过发布国家鼓励或者限制发展的余热回收与脱硫脱硝装备目录，筛选推广质量较好设备，发展相关产业链。此外，我们建议，从焦