滄州煉化針對(duì)高硫原油比例提高、焦化液化氣產(chǎn)量增加等情況開(kāi)展脫硫環(huán)保技術(shù)攻關(guān)。圖為公司焦化脫硫裝置在平穩(wěn)運(yùn)行。（胡榮德 攝）
根據(jù)煉焦環(huán)保新標(biāo)準(zhǔn)，煙氣中二氧化硫排放要達(dá)到50毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，氮氧化物排放要達(dá)到500毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，但目前多數(shù)焦化企業(yè)煙氣中二氧化硫含量已達(dá)450毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，氮氧化物為1800毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米。同時(shí)，新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)現(xiàn)有企業(yè)給出了兩年多的過(guò)渡期，2015年后將執(zhí)行新建企業(yè)排放限值標(biāo)準(zhǔn)。這對(duì)目前多數(shù)處于虧損狀態(tài)的焦化企業(yè)無(wú)疑是又一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。焦化行業(yè)如何應(yīng)對(duì)越來(lái)越高的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)？在技術(shù)儲(chǔ)備、環(huán)境管理、標(biāo)準(zhǔn)制定等方面，其他行業(yè)的脫硫脫硝工作能為焦化企業(yè)提供哪些經(jīng)驗(yàn)？
政策效應(yīng)不斷釋放
隨著我國(guó)煉焦技術(shù)、污染治理水平的提高，國(guó)內(nèi)煉焦行業(yè)整體格局和水平發(fā)生了較大變化，環(huán)境質(zhì)量的要求日益嚴(yán)格，這使得原有標(biāo)準(zhǔn)存在的問(wèn)題逐漸顯現(xiàn)，不能適應(yīng)發(fā)展的需要。
記者近日從中國(guó)煉焦協(xié)會(huì)獲悉，工信部正在組織協(xié)會(huì)專家修訂焦化行業(yè)準(zhǔn)入條件。此次修訂將在準(zhǔn)入條件中納入最新的排放、能耗等標(biāo)準(zhǔn)。而早在去年8月，環(huán)境保護(hù)部和國(guó)家質(zhì)檢局就曾聯(lián)合發(fā)布了修訂后的煉焦環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，以取代1996年的《煉焦?fàn)t大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。
焦化行業(yè)的一位資深專家在接受記者采訪時(shí)說(shuō)，舊標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍為機(jī)械化煉焦?fàn)t和非機(jī)械化煉焦?fàn)t，但目前土焦和改良焦等非機(jī)械化焦?fàn)t已全部被取締，搗固式熱回收焦?fàn)t等新?tīng)t型應(yīng)運(yùn)而生；限于此前的污染控制水平，舊標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定了氣、水污染物的部分排放限值，未涵蓋焦炭生產(chǎn)的全過(guò)程，也未對(duì)噪聲和固廢排放提出管理要求，這制約了先進(jìn)污染治理技術(shù)的推廣應(yīng)用。
《煉焦工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡(jiǎn)稱“標(biāo)準(zhǔn)”）正是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了修訂完善。此次修訂的主要內(nèi)容包括：擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍，爐型涵蓋現(xiàn)有的所有焦?fàn)t，增加了水污染物的排放限值，涉及貯煤、備煤、裝煤、推焦、熄焦、焦?fàn)t煤氣凈化等焦炭生產(chǎn)的全過(guò)程；增加了大氣污染物有組織排放源的控制要求以及廠界無(wú)組織排放大氣污染物的排放限值；增加了大氣污染物、水污染物的排放管理規(guī)定和監(jiān)測(cè)要求；增加了顆粒物、二氧化硫、3，4-苯并芘、苯、酚類、非甲烷總烴、氮氧化物、氰化氫等8項(xiàng)污染控制因子，大氣污染物和廢水污染物主要排放因子分別達(dá)到10項(xiàng)和12項(xiàng)。圍繞《標(biāo)準(zhǔn)》的發(fā)布，全國(guó)各地都采取了強(qiáng)硬措施控制大氣污染物排放。
前不久，記者從河北省唐山市重點(diǎn)項(xiàng)目觀摩暨經(jīng)濟(jì)形勢(shì)分析會(huì)上得知，為有效改善空氣和水的質(zhì)量。在確保首批199家污染企業(yè)全部拆除的基礎(chǔ)上，市政府在8月底前將啟動(dòng)第二批污染企業(yè)關(guān)停取締工作。進(jìn)一步完善對(duì)鋼鐵、焦化等“兩高一低”企業(yè)重點(diǎn)污染源的在線監(jiān)控、視頻監(jiān)控，努力做到24小時(shí)運(yùn)行，全天候巡查。
據(jù)了解，唐山市26家采用濕熄焦工藝的焦化企業(yè)在明年6月底前要全部改成干熄焦工藝，而將在8月底前出臺(tái)的各類企業(yè)煙塵排放和脫硫脫硝標(biāo)準(zhǔn)也明確規(guī)定，對(duì)不達(dá)標(biāo)企業(yè)實(shí)行斷電停產(chǎn)整頓。
圖為寧夏某焦化企業(yè)煙囪正在排放濃煙，造成周邊環(huán)境污染。 （李明忠 攝）
火電經(jīng)驗(yàn)值得借鑒
面對(duì)日益嚴(yán)格的排放要求，目前國(guó)內(nèi)的環(huán)保技術(shù)能否幫助焦化企業(yè)達(dá)到國(guó)家的要求？一直從事焦?fàn)t煙氣應(yīng)用研究的廊坊市晉盛節(jié)能技術(shù)服務(wù)有限公司總經(jīng)理趙躍告訴記者，煙氣余熱回收技術(shù)已經(jīng)在焦化行業(yè)中得到運(yùn)用，雖然脫硫脫硝技術(shù)在火電行業(yè)用的較多，但焦化行業(yè)的工況與火電行業(yè)相差很大，直接照搬是行不通的。
記者了解到，火電行業(yè)脫硫脫硝在技術(shù)成熟度、產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)及相關(guān)配套政策等方面具有一定優(yōu)勢(shì)，包括前端低氧燃燒、后端SCR等主流脫硝工藝已被多數(shù)企業(yè)掌握。“十一五”時(shí)期，我國(guó)90%以上的火電企業(yè)所采用石灰石—石膏脫硫工藝也逐漸被一種更體現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念的新型脫硫方法“氨法脫硫”取代。
“根據(jù)目前的市場(chǎng)趨勢(shì)，氨法脫硫仍將保持20%~30%的增長(zhǎng)速度。雖然氨法脫硫的市場(chǎng)份額目前低于石灰石—石膏法，但憑借其脫硫效率高、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì)，‘十二五’時(shí)期將得到進(jìn)一步推廣。”江蘇新世紀(jì)江南環(huán)保股份有限公司副總裁孫豐閣如是說(shuō)。
據(jù)了解，2012年國(guó)內(nèi)氨法脫硫工程招標(biāo)合同總額為15億元，而今年上半年合同總額就達(dá)到了10億元，目前國(guó)內(nèi)已有100多家企業(yè)投運(yùn)或在建氨法脫硫工程。
在脫硝方面，北京工業(yè)大學(xué)環(huán)境與能源工程學(xué)院教授何洪認(rèn)為，選擇性催化還原（SCR）是當(dāng)前氮氧化物減排的主流技術(shù)，但這個(gè)技術(shù)存在一個(gè)棘手的問(wèn)題，就是要求煙氣溫度在350℃以上才能完成催化還原反應(yīng)。而目前焦?fàn)t煙氣溫度普遍在250～300℃之間，因此開(kāi)發(fā)低溫SCR法技術(shù)成為了當(dāng)務(wù)之急。
更重要的是，在焦化行業(yè)推進(jìn)脫硫脫硝還要充分考慮成本因素。據(jù)介紹，投資一套脫硫脫硝裝置，僅購(gòu)買設(shè)備就要1500萬(wàn)～2000萬(wàn)元，而每年的設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用還得400萬(wàn)～500萬(wàn)元，這對(duì)目前尚不景氣的焦化企業(yè)來(lái)講，可是一筆不小的開(kāi)支。只有當(dāng)政策施壓限值與企業(yè)的承受能力相平衡時(shí)，焦化企業(yè)才會(huì)有實(shí)施的動(dòng)力。
面對(duì)日益嚴(yán)厲的政策標(biāo)準(zhǔn)和迫近的政策期限，如何才能做到兩者相宜呢？為此，趙躍提出了一個(gè)煙氣余熱回收與脫硫脫硝一體化的解決方案。
據(jù)了解，唐山達(dá)豐焦化公司、沂州能源集團(tuán)、山西美錦集團(tuán)等企業(yè)采用煙氣余熱生產(chǎn)蒸汽，記者從這些企業(yè)得知，從實(shí)施效果來(lái)看，噸焦化可生產(chǎn)0.8MPa飽和蒸汽0.09～0.1噸；生產(chǎn)的蒸汽量相當(dāng)于焦化企業(yè)蒸汽需求量的1/4以上，這些蒸汽既可用于工業(yè)生產(chǎn)，也可以用于冬季采暖、夏季制冷，噸焦工序能耗至少可降低8千克標(biāo)準(zhǔn)煤，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。按年產(chǎn)100萬(wàn)噸焦炭規(guī)模的焦?fàn)t測(cè)算，每臺(tái)焦?fàn)t每年可產(chǎn)生蒸汽效益500萬(wàn)～800萬(wàn)元不等。
“采用焦?fàn)t煙氣余熱回收與脫硫脫硝一體化技術(shù)具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。”趙躍這樣描述該技術(shù)的適用性，“還是按100萬(wàn)噸焦?fàn)t產(chǎn)能分析，如果單純搞脫硫脫硝，在國(guó)家沒(méi)有出臺(tái)相應(yīng)優(yōu)惠政策前，僅設(shè)備投資就要1500萬(wàn)元，每年運(yùn)行費(fèi)用約500萬(wàn)元。但如果裝上余熱回收裝置，一年可回收余熱投資，最多3年就可收回全部投資。這樣焦化企業(yè)就有了脫硫脫硝的積極性了。
圖為山東沂州能源股份有限公司八十萬(wàn)噸焦化煙氣余熱回收裝置。 （趙引德 攝）
準(zhǔn)入門檻不可或缺
廊坊市晉盛節(jié)能技術(shù)服務(wù)有限公司特聘環(huán)保專家馬福林認(rèn)為，一方面，焦化行業(yè)煙氣余熱回收技術(shù)是一個(gè)充滿市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的領(lǐng)域；另一方面，焦化行業(yè)的煙氣脫硫脫硝又是一個(gè)環(huán)保裝置，應(yīng)當(dāng)具有環(huán)保裝置強(qiáng)制管理的一般屬性。
由于煙氣余熱回收與脫硫脫硝設(shè)備的性質(zhì)，尤其是余熱回收采用的氣包實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)壓力容器。另外，脫硫脫硝采用高塵段布置的SCR工藝對(duì)焦?fàn)t以及反應(yīng)器后的煙道、除塵器等都有影響，這就決定了余熱回收、脫硫脫硝設(shè)備要同焦?fàn)t一樣具有高可靠性，需要從事余熱回收與脫硫脫硝的公司在具備相關(guān)技術(shù)、人才、經(jīng)驗(yàn)、經(jīng)濟(jì)實(shí)力的同時(shí)，必須兼有熱工專業(yè)知識(shí)和相關(guān)能力。
為避免惡性競(jìng)爭(zhēng)，確保工程質(zhì)量，提高運(yùn)行可靠性與穩(wěn)定性，馬福林建議，由國(guó)家相關(guān)部門組織專家或委托行業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)從事焦?fàn)t煙氣余熱回收及脫硫脫硝工程建設(shè)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的企業(yè)從注冊(cè)資金、資質(zhì)、業(yè)績(jī)、市場(chǎng)信譽(yù)等方面設(shè)立行業(yè)準(zhǔn)入門檻，制定準(zhǔn)入辦法，進(jìn)行資格準(zhǔn)入。
從事焦化行業(yè)余熱回收、脫硫脫硝工程的總承包公司必須是具有法人資格的具有專利技術(shù)的公司。由于工程涉及的配套產(chǎn)品較多，所以，總承包公司一定要有集成創(chuàng)新技術(shù)，要有方案設(shè)計(jì)、融合創(chuàng)新能力、總裝能力、運(yùn)營(yíng)能力。建議建立國(guó)家鼓勵(lì)的余熱回收及脫硫脫硝工藝設(shè)備名錄制度，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的良性發(fā)展。依托國(guó)家實(shí)施環(huán)保技術(shù)管理體系建設(shè)工程，增強(qiáng)集成創(chuàng)新能力，在相關(guān)工藝設(shè)備方面實(shí)行優(yōu)勝劣汰。通過(guò)發(fā)布國(guó)家鼓勵(lì)或者限制發(fā)展的余熱回收與脫硫脫硝裝備目錄，篩選推廣質(zhì)量較好設(shè)備，發(fā)展相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈。
此外，不少專家還建議，從焦化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本要求出發(fā)，通過(guò)總結(jié)焦化行業(yè)余熱回收產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中和火電行業(yè)脫硫脫硝產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中出現(xiàn)的問(wèn)題，相關(guān)部門應(yīng)及時(shí)提出焦化行業(yè)節(jié)能減排產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)思想，尋找符合中國(guó)國(guó)情的焦化產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排技術(shù)路線和配套相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)政策及管理制度，為焦化行業(yè)節(jié)能減排提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐和政策保障，促進(jìn)焦化產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
諸多短板亟待彌補(bǔ)
盡管焦化行業(yè)煙氣余熱回收技術(shù)已經(jīng)成熟，但如果將電力行業(yè)的脫硫脫硝技術(shù)運(yùn)用到焦化行業(yè)，還有許多難題等待破解。
首先要考慮的因素是保證焦?fàn)t正常生產(chǎn)。近年來(lái)，隨著我國(guó)焦?fàn)t向大型化、特大型高爐的快速發(fā)展，高爐的穩(wěn)定操作對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)與效益愈發(fā)重要。有的焦化企業(yè)技術(shù)改造后，大型高爐調(diào)整不順，2個(gè)多月生產(chǎn)不正常，損失近10億元。
其次就是現(xiàn)場(chǎng)工況的限制問(wèn)題。老焦化企業(yè)在建設(shè)時(shí)都沒(méi)有預(yù)留脫硫脫硝裝置的位置?，F(xiàn)在新建的裝置放在哪里、地方是否夠用都是現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題。這要求企業(yè)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)緊湊一些，脫硫脫硝裝置最好能夠二塔合一，這樣不僅有效地利用了空間，同時(shí)還減少了投資費(fèi)用。
此外，脫硫脫硝后副產(chǎn)物的處理也是關(guān)鍵的。尤其是焦化脫硝，由于煙氣中的氮氧化物含量大，而一氧化氮又難溶于水，如果采用濕法脫除，必須通過(guò)加入氧化劑將其轉(zhuǎn)化成二氧化氮等高價(jià)氮氧化物，通過(guò)洗滌等方式進(jìn)行脫除。但一氧化氮在氧化成高價(jià)態(tài)氮氧化物的過(guò)程中，會(huì)生成硝酸和亞硝酸，如果處理不好進(jìn)入排污系統(tǒng)，勢(shì)必造成二次污染。
最后，焦化企業(yè)要做到達(dá)標(biāo)排放，必須投入資金，上馬治污設(shè)備，這無(wú)疑是使原本處于虧損的企業(yè)更加雪上加霜。
按照新標(biāo)準(zhǔn)，以100萬(wàn)噸焦化裝置為例，達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的污染物排放限值，現(xiàn)有企業(yè)廢氣污染控制環(huán)保投資及運(yùn)行費(fèi)用約2600萬(wàn)～3500萬(wàn)元，占總投資的8.5%～11.5%；達(dá)到新建企業(yè)限值要求，環(huán)保投資及運(yùn)行費(fèi)用約4000萬(wàn)～5500萬(wàn)元，占總投資的11%～15%。
談及焦化企業(yè)污染控制現(xiàn)狀，孫豐閣說(shuō)：“現(xiàn)在讓焦化企業(yè)消化這些成本確實(shí)很難。”國(guó)家在提高環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，必須進(jìn)行合理的價(jià)格輸導(dǎo)，要把污染治理成本傳導(dǎo)到產(chǎn)品價(jià)格和稅收優(yōu)惠中去，這樣才能保證治污設(shè)施的建設(shè)與營(yíng)運(yùn)。
在采訪中，一些專家還表示，要綜合運(yùn)用各種經(jīng)濟(jì)手段推進(jìn)焦化企業(yè)脫硫脫硝工作，以最小的成本換取最大的環(huán)境效益。比如，政府收取的排污費(fèi)要全部用于污染物的治理，尤其是用于老焦化廠的技改獎(jiǎng)勵(lì)、煙氣治理獎(jiǎng)勵(lì)等。對(duì)一時(shí)不能實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的設(shè)備要提供免稅或減稅措施；通過(guò)國(guó)家環(huán)保專項(xiàng)資金或中央預(yù)算內(nèi)投資資金對(duì)現(xiàn)有焦化廠建設(shè)脫硫脫硝裝置進(jìn)行補(bǔ)助。此外，還可以借鑒電力行業(yè)對(duì)脫硫脫硝進(jìn)行電價(jià)補(bǔ)貼的辦法，以地區(qū)或地市為單元計(jì)算當(dāng)?shù)孛摿蛎撓醯钠骄杀?，以平均成本和企業(yè)實(shí)際脫除的二氧化硫和氮氧化物量為依據(jù)，計(jì)算各焦化企業(yè)的煙氣脫硫脫硝成本，然后通過(guò)一定方式支付給焦化企業(yè)。
與脫硫技術(shù)相比，國(guó)內(nèi)焦化企業(yè)在脫硝領(lǐng)域剛剛起步，需要借鑒鋼鐵、電廠等領(lǐng)域的成功經(jīng)驗(yàn)。圖為廣州鋼廠脫硝裝置。（趙引德 攝）
