國內外SCR法脫硝催化劑技術及現狀

1、. 國內外SCR法脫硝催化劑技術及現狀SCR法脫銷是目前國際上電站鍋爐煙氣脫硝的主流技術，催化劑是SCR脫硝系統的技術核心，催化劑的費用通常占到脫硝工程初期投資的 30%55%。目前，經過幾年的發(fā)展和技術積累，我國已經建成并投產了多家催化劑的生產工廠，脫硝催化劑的國產化技術研發(fā)已獲成功，我國脫硝催化劑依賴進口的歷史已經結束。近年來隨著國家環(huán)保政策的實施，我國火電廠脫硝市場正如火如荼地展開。本文主要介紹了SCR法脫硝催化劑的發(fā)展歷史，國外主要的生產廠家、催化劑產品的型號規(guī)格，以及我國主要的生產廠家及其技術來源，并從市場的角度對我國的脫硝市場進行分析。 一、關于SCR法催化還原技術的起源 SCR法

2、是在催化劑的作用下，以NH3作為還原劑，有選擇性地與煙氣中的NOx反應并生成無毒、無污染的 N2和 H2O。首先由 Engelhard公司發(fā)現并1957年申請專利，后來日本在該國環(huán)保政策驅動下，成功研制出了現今被廣泛使用的 V2O5TiO2催化劑，并分別于 1977年和 1979年在燃油和燃煤鍋爐上成功投入商業(yè)運用。 SCR法目前已成為世界上應用最多、最為成熟且最有成效的一種煙氣脫硝技術，其主要反應為： 4NH3+4NO+O24N2+6H2O (1)8NH3+6NO2一N2+12H2O (2) 4NH3+2NO2+O23N2+6H2O (3)選擇適當的催化劑可以使反應(1)、(2)在 3004

3、00范圍內進行，并能有效抑制副反應。在NH3 與 NO化學計量比為1的情況下，可以得到高達 8095的NOx脫除率。世界上采用 SCR的裝置有數千套之多，技術成熟且運行可靠。 二、國外主要生產商 SCR工藝自1978年在日本成功地實現工業(yè)化生產以后，工藝技術與催化劑的生產技術一直在不斷地進步與完善，形成由觸媒化成與堺化學為代表的蜂窩式和以 Babcock-Hitachi為代表的板式 2種主流結構與技術，在本國的生產能力并沒有太多擴大，可是技術已經向美國、歐洲及亞洲的韓國、中國臺灣省及中國內地輸出。目前國外各主要生產商SCR催化劑及產能：廠商名稱 國家和地區(qū) 催化劑形式生產能力 應用業(yè)績觸媒化成

4、 日本 蜂窩式一條生產線 2500m3/a 超過500套 Babcock-Hitach 日本 板式三條生產線，總計15000m3/a 600套 Cormetech 美國 蜂窩式 20000 m3/a 876套 JM-Argillon 德國 板式12000m3/a；蜂窩式5000 m3/a 超過540套； Envirotherm GmbH（KWH）德國 蜂窩式被中國東鍋收購，組建東方凱特瑞； Topsoe 丹麥 波紋板式三條生產線； Seshin Electronics 韓國 蜂窩式 3000 m3/a。 幾大主要生產商各有特點，Babcock-Hitachi成立最早，自1970年成功開發(fā)了不銹

5、鋼板式催化劑，在燃煤電站的應用業(yè)績居世界之首，在日本的安蕓津工場共有 5條生產線，日常運行3條生產線，在中國內地設有分公司，但暫未建生產基地。觸媒化成公司生產蜂窩式催化劑，其觸媒研究所20多年來一直對這一技術進行改進與完善，并先后向美國、德國及韓國進行技術轉讓，成為成功轉讓技術最多的公司；Argillon公司從觸媒化成引進了蜂窩式生產技術，又自主開發(fā)了板式催化劑技術，是唯一同時生產 2種結構形式的催化劑公司； Cormetech與日本三菱公司合作引進觸媒化成蜂窩式技術，在美國北卡羅來納州和田納西州設有生產基地，其蜂窩式的生產能力居世界之首。；Topsoe公司自主開發(fā)了區(qū)別于不銹鋼板式的波紋板式

6、催化劑，并在美國建有 2條、丹麥建有 1條生產線。 三、國內催化劑的現狀 KWH公司20世紀80年代從日本引進了蜂窩式催化劑生產技術，近10年由于經營狀況的原因已停產。四川東方鍋爐工業(yè)鍋爐集團有限公司于 2006年收購了 KWH公司的設備及其生產技術，在成都組建了東方凱瑞特公司，建設了2條生產線，產能達 4500m3/a。這是我國首家催化劑生產廠家。緊接著國電龍源環(huán)保工程公司和國電環(huán)境保護研究院聯手引進了日本觸媒化成燃煤電站蜂窩式催化劑的生產技術，合作組建了江蘇龍源催化劑有限公司，初期建設1條生產線，年產3000m3蜂窩式催化劑，以于 2009年建成投產。 以下是國內各主要生產商生產的 SCR

7、催化劑的種類、投產時間及產能：1：東方凱特瑞環(huán)保催化劑有限責任公司：蜂窩式德國 KWH，3000m3二期 3000m3，2006年； 2：江蘇龍源催化劑有限公司：蜂窩式日本觸媒化成 JGCC&C，8000m3，二期 3000m3， 2008年； 3：重慶遠達催化劑制造有限公司：蜂窩式美國（ CORMETECH）一期 10000m3，2009年；4：青島華拓電力環(huán)保有限公司：蜂窩式韓國 SK能源株式會社 15000 m3，2014年；5：涿州西熱環(huán)保催化劑有限公司：蜂窩式德國巴斯夫一期 6000m3,二期 18000m3,2010年； . 6：瑞基（中國）科技發(fā)展有限公司：蜂窩式自有，10000

8、 m3，2009年； 7：上海瀚昱環(huán)保材料有限公司：蜂窩式，2007年由國家科技部立項，我國首家具有完全知識產權，一期 8000m3，2010年；8：浙江海亮節(jié)能環(huán)保產業(yè)集團：蜂窩式，自主知識產權，10000m3 ，2013年四、市場需求我國煤炭資源豐富,是世界上以煤炭為主要能源的國家之一,2005年煤炭消耗量為214億噸,占國內能源消費總量的689%,這種以煤炭為主的能源結構決定了我國的電站建設必然以煤電機組為主,也決定了我國大氣污染的主要特征為煤煙型污染。據估算,全國煙塵排放量的70%、二氧化硫排放量的90%,氮氧化物排放量的67%、二氧化碳排放量的70%都來自于煤炭燃燒。20世紀80年代

9、中期以后,隨著我國電力建設的迅速發(fā)展,大氣和酸雨污染日益嚴重。特別是近年來,大城市NOX污染嚴重,區(qū)域性NOX污染逐漸加劇;同時,酸雨污染呈現出新的特征:NOx的相對貢獻在增加,由以硫型為主向硫酸和硝酸復合型轉變。其主要原因在于,我國在控制SO2排放的同時并沒有有效地控制NOx的排放。近年來，我國對氮氧化物排放的要求漸趨嚴厲，2004年 1月 1日開始實施新的火電廠大氣污染物排放標準(GB132232003)，2004年 7月 1日開始實施排放氮氧化物污染收費政策。在這種背景下，研究開發(fā)既經濟又有效的燃煤電廠煙氣脫硝方法顯得日益緊迫和重要。目前國內火電廠脫硝方法主要是依靠低氮氧化物燃燒系統降低

10、其排放，但還不能達到排放標準，氮氧化物排放污染問題并未解決。而 SCR脫硝技術，具有脫硝效率高，工藝流程簡單，無廢水、無廢渣再處置麻煩，已被國外廣泛用于火電廠煙氣氮氧化物脫硝，已成為國際上火電廠等煙氣脫硝的主流技術。五、市場需求分析 我國火電廠的裝機容量巨大，2005年達4.5億千瓦， 2013年已達到8.6億千瓦，據統計，到2013年4月，僅有28%的火電機組上了脫銷項目，至少有 6億千瓦的機組容量需要建設脫硝系統。環(huán)保部曾明確表態(tài)，“十二五”期間將把氮氧化物列入大氣排放總量控制指標中，所以火電廠強制脫硝勢在必行。在火電廠脫硝技術中，SCR 脫硝技術憑借其脫硝率高、選擇性好、成熟可靠等優(yōu)點,是目前燃煤機組脫硝的主流技術；而 SCR 系統中最關鍵部件是催化劑,其成本通常占脫硝裝置總投資的30%-55%?，F階段國內產能每年約6萬立方米，而市場需求達到8萬立方米左右，處于供不應求的狀態(tài)。隨著國家對