2月18日，中科院過(guò)程工程研究所、日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所及日本明電舍株式會(huì)社簽署了三方合作協(xié)議，將在未來(lái)兩年內(nèi)共同研發(fā)燃煤煙氣脫硝催化劑的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。圖為簽約現(xiàn)場(chǎng)。（鐘科 攝）

      近日，國(guó)家環(huán)保部頒布了《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（二次征求意見(jiàn)稿）》，該文件與2009年頒布的第一次征求意見(jiàn)稿相比，火電廠的脫硝目標(biāo)實(shí)現(xiàn)計(jì)劃提前了1～3年，排放標(biāo)準(zhǔn)提高了整整1倍。煙氣脫硝對(duì)化工行業(yè)意味著什么呢？

    驚：氮氧化物污染逼近

    “藍(lán)藍(lán)的天上白云飄”，這是很多人對(duì)于空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良最直觀的感受。而現(xiàn)實(shí)是，雖然看到藍(lán)天白云，但空氣質(zhì)量不一定優(yōu)良。這與大氣中氮氧化物的污染有關(guān)。排放到大氣中的氮氧化物在陽(yáng)光中的紫外線照射下會(huì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一種光化學(xué)煙霧，它是一種看似透明聞起來(lái)卻嗆人的環(huán)境殺手。

    據(jù)了解，典型的氮氧化物污染事件是1952年美國(guó)洛杉磯的光化學(xué)煙霧事件。該事件致使當(dāng)?shù)卮笈用癜l(fā)生眼睛紅腫、喉痛咳嗽、皮膚潮紅等癥狀，嚴(yán)重者心肺功能衰竭，有400余名65歲以上的老人因此死亡。同時(shí)，氮氧化物也是導(dǎo)致酸雨的元兇之一，它還參與臭氧層的破壞, 氧化亞氮在高空同溫層中會(huì)破壞臭氧層，使較多的紫外線輻射到地面, 增加皮膚癌的發(fā)病率。所以, 大氣中氮氧化物的控制和治理已被世界各國(guó)所重視。

    近年來(lái)，我國(guó)氮氧化物排放量隨著能源消費(fèi)的快速增長(zhǎng)而迅速上升。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2007年我國(guó)火電廠排放的氮氧化物總量已增至840萬(wàn)噸。據(jù)專家預(yù)測(cè)，若不控制，2020年我國(guó)氮氧化物排放總量將達(dá)到3000萬(wàn)噸。環(huán)保部門表示，“十二五”期間，氮氧化物總量控制將在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)行，并提交全國(guó)人大常委會(huì)批準(zhǔn)作為“十二五”一項(xiàng)新的減排目標(biāo)。

    國(guó)家環(huán)保部此次公布的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(二次征求意見(jiàn)稿)》，要求從2012年1月1日開(kāi)始，所有新建火電機(jī)組氮氧化物排放量不得超過(guò)100毫克/立方米。從2014年1月1日起，重點(diǎn)地區(qū)所有火電投運(yùn)機(jī)組氮氧化物排放量達(dá)到100毫克/立方米，非重點(diǎn)地區(qū)2003年以前投產(chǎn)的機(jī)組達(dá)到200毫克/立方米。

    與一次征求意見(jiàn)稿相比，此次二次征求意見(jiàn)稿的顯著特點(diǎn)，一是將減排完成時(shí)間提前，二是將減排標(biāo)準(zhǔn)提高。2009年7月環(huán)保部出臺(tái)的一次征求意見(jiàn)稿，脫硝完成時(shí)間是2015年1月1日,重點(diǎn)地區(qū)氮氧化物排放量為200毫克/立方米，非重點(diǎn)地區(qū)為400毫克/立方米。此次征求意見(jiàn)稿在減排完成時(shí)間上，將新建裝置提前了3年，其他裝置提前了1年；在減排標(biāo)準(zhǔn)上提高了1倍。

去年6月，成都東方凱特瑞環(huán)保催化劑二期工程竣工并正式投產(chǎn)。這是我國(guó)脫硝催化劑研發(fā)、制造步入新階段的標(biāo)志。圖為來(lái)自德國(guó)的技術(shù)專家正在觀察生產(chǎn)線上剛剛出產(chǎn)的脫硝催化劑。（陳?ài)?攝）

    喜：過(guò)剩產(chǎn)能有了去處

    由于我國(guó)大氣中氮氧化物2/3以上來(lái)自于鍋爐燃煤排放，煙氣脫硝是我國(guó)治理氮氧化物大氣污染的主戰(zhàn)場(chǎng)。目前國(guó)際上成熟的煙氣脫硝技術(shù)，主要有非選擇性催化還原法（SNCR）和選擇性催化還原法（SCR）兩種。“非選法”是利用鍋爐頂部850℃～1050℃的高溫，在沒(méi)有催化劑條件下噴入氨還原氮氧化物，脫硝效率不高，同時(shí)氨消耗大。“選法”是在催化劑作用下，在低于420℃的溫度下噴入氨將煙氣中氮氧化物還原，變成無(wú)害的氮?dú)夂退魵怆S煙氣排放。該技術(shù)特點(diǎn)是脫硝率高，工作溫度較低，運(yùn)行可靠。因此，后者成為應(yīng)用最廣泛的煙氣脫硝技術(shù)。該技術(shù)1978年在日本成功實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用后，其工藝技術(shù)與催化劑的生產(chǎn)技術(shù)一直在不斷地進(jìn)步與完善，形成了蜂窩式和板式兩種主流結(jié)構(gòu)與技術(shù)，很快被北美、歐洲及亞洲各國(guó)所引進(jìn)。

    根據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)副秘書長(zhǎng)王志軒提供的數(shù)據(jù)，截至2008年底，國(guó)內(nèi)已有超過(guò)2000萬(wàn)千瓦的煙氣脫硝機(jī)組投運(yùn)，絕大部分采用的是“選法”。如果環(huán)保部公布的大氣脫硝標(biāo)準(zhǔn)付諸實(shí)施，國(guó)內(nèi)火力發(fā)電行業(yè)至少有2億千瓦的裝機(jī)容量需要建設(shè)煙氣脫硝設(shè)施。加上“十二五”期間新增火電機(jī)組，假設(shè)未來(lái)5年新增火電機(jī)組裝機(jī)容量2.63億千瓦全部需要脫硝，那么“十二五”期間有大約4.63億千瓦的火電機(jī)組脫硝需求，國(guó)內(nèi)煙氣脫硝市場(chǎng)價(jià)值將達(dá)到500億元。

    專家預(yù)計(jì)，國(guó)內(nèi)煙氣脫硝環(huán)保工程的啟動(dòng)，將給化工行業(yè)帶來(lái)兩大新市場(chǎng)。一是合成氨市場(chǎng)。目前我國(guó)通過(guò)煙氣中排放的氮氧化物每年近1500萬(wàn)噸，煙氣脫硝所用的還原劑是氨，理論上去除一摩爾氮氧化物要消耗一摩爾的氨，因此煙氣脫硝將給國(guó)內(nèi)合成氨行業(yè)帶來(lái)一個(gè)每年約700萬(wàn)噸的新消費(fèi)市場(chǎng)。

    二是脫硝催化劑市場(chǎng)。脫硝催化劑的投資通常占整個(gè)脫硝投資的40%～60%，脫硝催化劑主要由鈦白粉為原料制造，因此“十二五”期間煙氣脫硝將給脫硝催化劑帶來(lái)一個(gè)200多億元的新市場(chǎng)。目前已有多家企業(yè)的催化劑生產(chǎn)線已經(jīng)投產(chǎn)或者正在籌建過(guò)程中。2010年6月，成都東方凱特瑞環(huán)保公司引進(jìn)的脫硝催化劑生產(chǎn)技術(shù)，二期工程如期竣工并正式投產(chǎn)，其產(chǎn)能隨之增加至15000立方米/年，成為迄今國(guó)內(nèi)第一、全球第二大的脫硝催化劑制造基地。

    “十一五”期間，我國(guó)合成氨行業(yè)已處于較為嚴(yán)重的產(chǎn)能過(guò)剩狀態(tài)，過(guò)剩率超過(guò)了20%。而國(guó)內(nèi)煙氣脫硝工程的啟動(dòng)，將給合成氨行業(yè)帶來(lái)一個(gè)容量可觀的新消費(fèi)市場(chǎng)。對(duì)受產(chǎn)品過(guò)剩困擾的合成氨行業(yè)來(lái)說(shuō)，這無(wú)疑是一個(gè)大好的發(fā)展機(jī)遇。

    愧：核心技術(shù)受制于人

    對(duì)于脫硝催化劑市場(chǎng)，由于不能掌握核心技術(shù)，國(guó)內(nèi)企業(yè)多選擇與外資合作，獲利也因此大打折扣。

    催化劑是煙氣脫硝的核心產(chǎn)品，其質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接決定了煙氣脫硝效率的高低。其中蜂窩式催化劑的應(yīng)用最為廣泛，占全球“選法”催化劑供貨總量的80％左右。但是，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)催化劑用的鈦白粉制作技術(shù)掌握在國(guó)外少數(shù)廠家手中，因此原料必須進(jìn)口，這也就造成了脫硝催化劑的制造成本居高不下。

    據(jù)江蘇龍?jiān)创呋瘎┯邢薰沮w禹介紹，他們公司引進(jìn)的是日本觸媒化成公司的生產(chǎn)線，但是催化劑設(shè)計(jì)技術(shù)是裝在一個(gè)黑匣子里面的，絕對(duì)保密。他分析，催化劑所需要的主要原料是超細(xì)晶型鈦白粉，并在生產(chǎn)工藝中加入鎢、鋇、硅等成分，來(lái)提高產(chǎn)品熱穩(wěn)定性和成型性能，而這項(xiàng)技術(shù)目前國(guó)內(nèi)鈦白粉廠商并沒(méi)有掌握。

    對(duì)于脫硝催化劑的生產(chǎn)，中國(guó)工程院院士郝吉明介紹說(shuō)，美國(guó)75％以上的催化劑都是由美日合資的康明泰克公司提供的，生產(chǎn)過(guò)程實(shí)施全程監(jiān)測(cè)，對(duì)操作工的精準(zhǔn)化要求非常高，公司甚至對(duì)每個(gè)操作工存在的問(wèn)題都有詳細(xì)記載，而且公司的科研人員要比操作人員還要多。

    業(yè)內(nèi)專家指出，脫硝催化劑是技術(shù)含量高的產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)要掌握脫硝催化劑生產(chǎn)核心技術(shù)還得從長(zhǎng)計(jì)議，下大力氣。過(guò)去由于認(rèn)識(shí)不足，國(guó)內(nèi)最大的催化劑生產(chǎn)企業(yè)也被國(guó)外收購(gòu)，至今國(guó)內(nèi)催化劑行業(yè)實(shí)力還比較薄弱。從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看，一方面國(guó)內(nèi)脫硝催化劑生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)聯(lián)合科研院所，開(kāi)展脫硝催化劑的研發(fā)攻關(guān)，注重在引進(jìn)國(guó)外催化劑產(chǎn)品的基礎(chǔ)上消化吸收，逐步掌握其核心技術(shù)。另一方面，鑒于國(guó)內(nèi)煙氣脫硝市場(chǎng)巨大，同時(shí)大氣環(huán)保也是各國(guó)共同受益的事業(yè)，政府可考慮以市場(chǎng)換技術(shù)的辦法，組織國(guó)外脫硝催化劑核心技術(shù)的引進(jìn)。

由于不能掌握脫硝催化劑核心技術(shù)，目前國(guó)內(nèi)企業(yè)多選擇從國(guó)外廠家手中引進(jìn)催化劑生產(chǎn)線。圖為業(yè)內(nèi)專家在參觀江蘇龍?jiān)创呋瘎┯邢薰疽M(jìn)日本觸媒化成公司生產(chǎn)線生產(chǎn)的催化劑產(chǎn)品。（郭典 攝）