拓展焦化行業(yè)煙氣凈化版圖
2011年開始進(jìn)入冀東油田市場(chǎng)、依托自由知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利產(chǎn)品——多羥基氧化鐵脫硫劑,適用于冀東油田油田伴生氣組分,解決了多項(xiàng)技術(shù)難題。
圖為美方焦?fàn)t煙氣凈化裝置全貌。
圖為內(nèi)蒙古美方能源有限公司焦化廠全景圖。
◆三聚環(huán)保主要從事脫硫凈化劑、脫硫催化劑、其他凈化劑(脫氯劑、脫砷劑等)、特種催化材料及催化劑等的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、技術(shù)咨詢與技術(shù)服務(wù)。自1997年成立以來取得了驕人的業(yè)績,營業(yè)收入和營業(yè)利潤已連續(xù)多年實(shí)現(xiàn)翻番。2010年在創(chuàng)業(yè)板公開發(fā)行股票,僅用7年時(shí)間,三聚環(huán)保的市值就從上市之初的30億元飆升至2016年的700多億元。
◆數(shù)據(jù)顯示,截至2016年底,三聚環(huán)保共申請(qǐng)了405件國內(nèi)外專利,其中發(fā)明專利372件,實(shí)用新型33件;公司共獲得專利授權(quán)218件,其中,發(fā)明專利190件,實(shí)用新型28件,包括美國專利12件,歐亞專利1件,加拿大專利2件。
◆2016年具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的超級(jí)懸浮床MCT技術(shù)投料試車,該裝置解決了重油加工領(lǐng)域的世界性難題,使劣質(zhì)重油總轉(zhuǎn)化率達(dá)到96%~99%,輕油收率92%~95%,使原油產(chǎn)出率提高30%。
◆2017年4月19日,北京三聚環(huán)保新材料股份有限公司召開的第三屆董事會(huì)第三十七次會(huì)議審議通過了《關(guān)于收購參股公司北京寶塔三聚能源科技有限公司100%股權(quán)并更名暨關(guān)聯(lián)交易的議案》,同意公司使用自有資金人民幣12300萬元收購北京寶塔三聚能源科技有限公司(以下簡稱“寶聚科技”)100%的股權(quán),并更名為北京寶聚能源科技有限公司。本次股權(quán)轉(zhuǎn)讓完成后,寶聚科技將成為公司全資子公司,公司持有其100%的股權(quán)。本次收購的目的在于進(jìn)一步完善公司產(chǎn)業(yè)布局,寶聚科技的核心技術(shù)全流程焦化煙氣干法脫硫-低溫脫硝-余熱回收一體化環(huán)保工藝(DDSN)將為三聚環(huán)保拓展新的業(yè)務(wù)版圖。
寶聚科技致力于能源科技的研究開發(fā)、成果轉(zhuǎn)化、工程化、產(chǎn)業(yè)化和咨詢服務(wù),業(yè)務(wù)涉及煤化工、石油化工、天然氣化工、煤油氣協(xié)同轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域,擁有煤基液體燃料、瀝青基碳材料、劣質(zhì)油漿態(tài)床加氫、煤氣化及煤基清潔燃?xì)、煤基化學(xué)品等方向的核心技術(shù)。公司擁有的干法脫硫-低溫脫硝-余熱回收一體化煙氣治理解決方案(DDSN)具有行業(yè)先進(jìn)水平,本次交易完成后,寶聚科技將納入到公司合并報(bào)表范圍內(nèi),公司整體的研發(fā)能力及盈利能力將進(jìn)一步增強(qiáng),有助于增強(qiáng)公司的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。
■技術(shù)創(chuàng)新
化解焦化行業(yè)脫硫脫硝難題
截至2017年1月,《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》已經(jīng)實(shí)施兩年,這一標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施無疑為焦化行業(yè)煙氣治理提供了一個(gè)標(biāo)尺。目前,焦化行業(yè)中部分企業(yè)安裝了脫硫裝置,極少數(shù)企業(yè)安裝了脫硝裝置,焦化行業(yè)煙氣污染問題依然十分嚴(yán)重。業(yè)內(nèi)人士分析認(rèn)為,其主要原因是市場(chǎng)上缺乏成熟、可靠、完整的一體化脫硫脫硝技術(shù)。
目前我國燃煤發(fā)電等行業(yè)污染物控制技術(shù)已經(jīng)較為成熟,各類先進(jìn)除塵、脫硫、脫硝技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入推廣應(yīng)用階段,煙氣脫硫裝置、低氮燃燒系統(tǒng)及煙氣脫硝裝置已經(jīng)普及,超低排放燃煤發(fā)電技術(shù)已成功示范。解決焦?fàn)t煙氣污染物排放問題,有人自然就把目光投向了燃煤電廠的煙氣治理技術(shù)。
“但焦化行業(yè)煙氣治理并不能簡單地照搬燃煤電廠的經(jīng)驗(yàn),兩個(gè)行業(yè)間的煙氣條件存在著較大差別。燃煤電廠普遍采用的工藝路線是高溫脫硝—余熱回收—濕法脫硫—濕電除塵的工藝路線,并不適合焦化行業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際。”北京三聚環(huán)保新材料股份有限公司副總裁表示。
為了解決焦化行業(yè)煙氣治理的痛點(diǎn),寶聚科技將業(yè)務(wù)重點(diǎn)聚焦在了開發(fā)針對(duì)焦化行業(yè)的干法脫硫和低溫脫硝技術(shù)上。
“選擇焦化煙氣凈化工藝路線時(shí),要充分考慮各工段之間的相互影響,不能簡單對(duì)比單個(gè)工段的單項(xiàng)工藝,必須把焦化煙氣的脫硫、脫硝、除塵、余熱回收作為一個(gè)整體來考慮,否則就會(huì)顧此失彼,投資和運(yùn)行費(fèi)上不劃算,而且效果上也大打折扣。”寶聚科技副總經(jīng)理表示。
選擇性催化還原法脫硝(SCR)是世界公認(rèn)的最為有效的脫硝方法。根據(jù)焦化煙氣低溫、低硫的特點(diǎn),基于SCR脫硝方法,我們轉(zhuǎn)變思路,確立了先脫硫后脫硝、棄濕法選干法的工藝路線,主要基于以下幾點(diǎn)考慮:
首先是先脫硫還是先脫硝問題。脫硝過程中部分SO2轉(zhuǎn)化成SO3、脫硝過程中存在少量氨逃逸、氨和SO3會(huì)反應(yīng)形成硫酸氫銨,是不可避免的。焦化煙氣溫度普遍在200℃-300℃之間,在這樣的低溫條件下,硫酸氫銨容易析出,通過脫硝催化劑時(shí)會(huì)附著在催化劑上,顆粒物也會(huì)在催化劑表面堆積,阻礙煙氣與催化劑接觸,造成催化劑效率下降、壽命縮短、壓降上升。為保證效率和壽命,不得不大量填裝脫硝催化劑,或設(shè)置多倉室和在線熱解析系統(tǒng),造成投資成本大幅度增加。解決該問題,根本手段是在大幅度降低SO2濃度后進(jìn)行脫硝,從源頭上減少SO3產(chǎn)生幾率和產(chǎn)生量。先脫硫后脫硝,已經(jīng)成為焦化行業(yè)煙氣凈化的共識(shí)。
其次是選干法脫硫還是濕法或半干法脫硫問題。如果選擇濕法脫硫,就沒有脫硫后再進(jìn)行脫硝的可能性,另外濕法脫硫后的煙氣,濕度大、溫度低,容易引起設(shè)備腐蝕,煙氣擴(kuò)散能力差,形成白煙低空排放,引起二次公害。如果選擇半干法脫硫,由于反應(yīng)過程是“濕態(tài)反應(yīng)、干態(tài)排煙”,不但存在比較大的溫降,還需要另外增加布袋除塵,不但增加投資,還大幅度增加了系統(tǒng)阻力,導(dǎo)致電耗增加。傳統(tǒng)干法除了散熱沒有溫降問題,但布袋除塵是無法避免的。
在確立了可靠先進(jìn)的工藝路線后,寶聚科技充分考慮焦?fàn)t生產(chǎn)和焦化煙氣特點(diǎn),在大量調(diào)研、實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,與日本日揮株式會(huì)社、日揮觸媒化成株式會(huì)社等多家公司合作,在燃煤電廠的干法脫硫、垃圾發(fā)電的低溫脫硝技術(shù)基礎(chǔ)上,共同開發(fā)了先脫硫后脫硝再進(jìn)行余熱回收的焦化煙氣凈化系統(tǒng)工藝。
這樣的設(shè)計(jì)思路不但實(shí)現(xiàn)了煙氣凈化,有效利用了煙氣余熱,同時(shí)還解決了鍋爐腐蝕、煙囪熱備等一系列工程難題。
其中,工藝路線中選用的干法脫硫技術(shù),已在日本電力行業(yè)相對(duì)低溫條件下成功商業(yè)運(yùn)行多年,并保持了良好的脫硫效率。合作各方還共同摸索中溫干法脫硫工藝,針對(duì)焦?fàn)t煙氣干法脫硫進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn),獲得了豐富的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),為應(yīng)用于焦化煙氣干法脫硫工程化奠定了基礎(chǔ)。
工藝中選用的低溫SCR脫硝技術(shù),也充分考慮了焦化煙氣經(jīng)過干法脫硫后的低硫低灰特點(diǎn),在脫硝裝置設(shè)計(jì)、催化劑裝填上盡可能降低投資。配套的日揮觸媒的低溫高效脫硝催化劑已廣泛應(yīng)用于垃圾焚燒等領(lǐng)域。
同時(shí),寶聚科技還結(jié)合三聚環(huán)保在脫硫劑方面的優(yōu)勢(shì)工藝,與日方共同開發(fā)了一種新型脫硫劑,煙氣通過這種脫硫劑后,脫硫徹底,廢劑還可以作為有效資源,得以循環(huán)利用。
就這樣,在中日雙方的共同努力下,集多方技術(shù)優(yōu)勢(shì)于一體的干法脫硫-低溫脫硝-余熱回收一體化焦化煙氣治理解決方案(DDSN)成功問世,為我國焦化行業(yè)擺脫高污染、高耗能的陰影提供了有效的技術(shù)手段。
■DDSN穩(wěn)定運(yùn)行
打破制約焦化行業(yè)的環(huán)保瓶頸
截至2017年3月底,世界首套全流程焦化煙氣干法脫硫-低溫脫硝-余熱回收一體化環(huán)保工藝(DDSN)示范裝置在內(nèi)蒙古美方能源有限公司已經(jīng)平穩(wěn)運(yùn)行了9個(gè)月,脫硫脫硝效果顯著。這一項(xiàng)目的成功,標(biāo)志著焦化行業(yè)煙氣治理上取得重大突破,打破了制約傳統(tǒng)焦化行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的環(huán)保瓶頸,帶動(dòng)了企業(yè)節(jié)能環(huán)保技術(shù)進(jìn)步。
據(jù)介紹,整個(gè)系統(tǒng)包括脫硫單元、脫硝單元、余熱回收單元和氨區(qū)單元。煙氣首先通過脫硫塔,脫除煙氣中的二氧化硫;之后經(jīng)過脫硝反應(yīng)器,脫除氮氧化物;最后經(jīng)過余熱鍋爐,煙氣溫度仍保持在150℃以上,直接回到原煙囪排放。余熱鍋爐入口煙氣溫度與脫硫入口相比溫降不到15℃,可以產(chǎn)生數(shù)量可觀的蒸汽,真正實(shí)現(xiàn)了環(huán)保與節(jié)能的有機(jī)結(jié)合,大大減輕了企業(yè)運(yùn)行成本。
“DDSN技術(shù)是根據(jù)焦化行業(yè)的特點(diǎn)量身定做的,對(duì)于焦化煙氣凈化來說是一次全面的技術(shù)革新。在項(xiàng)目建設(shè)過程中,我們多次與客戶進(jìn)行深入的溝通與交流,不斷改進(jìn)完善工藝條件,最終取得了令人滿意的效果。”寶聚科技副總經(jīng)理表示。
■不斷改進(jìn)
形成十大工藝特點(diǎn)
●工藝創(chuàng)新性地提出采用先脫硫后脫硝,最后進(jìn)行余熱回收的方案,脫硫后的煙氣中二氧化硫含量較低,有利于減少脫硝催化劑填裝量,延長催化劑壽命;
●工藝首次在煙氣治理的實(shí)際工程中采用干法脫硫,溫降很小,遠(yuǎn)低于半干法脫硫和濕法脫硫,且整套技術(shù)除設(shè)備與管道散熱外無溫降,可保證脫硝時(shí)煙氣的溫度并且有利于最后的余熱回收;
●干法脫硫首次采用移動(dòng)床工藝,且研制了特殊的有針對(duì)性的脫硫劑,使得脫硫效率達(dá)到95%以上,并且壓降僅為1500Pa左右;
●工藝采用的移動(dòng)床干法脫硫具備一定的除塵功能,可將灰塵含量降低至15mg/Nm3,滿足了國標(biāo)要求,不必另外安裝除塵裝置;
●煙氣在進(jìn)入余熱鍋爐前已經(jīng)被凈化,因此最大程度地減少了二氧化硫?qū)﹀仩t的腐蝕,延長鍋爐壽命;
●工藝采用的低溫脫硝選用日揮觸媒公司的高孔數(shù)高效低溫脫硝催化劑,脫硝催化劑裝填量大幅度減少,但脫硝效率大幅度提高;
●在噴氨系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中采用了CFD模擬,最大限度提高了催化劑效用、延長催化劑壽命,并且有效控制氨逃逸;
●工藝中余熱回收后排煙溫度大于150℃,煙氣處理后可回原煙囪,使原煙囪始終處在熱備狀態(tài);
●工藝中設(shè)置了煙道閘板門自開啟聯(lián)鎖系統(tǒng),可保證特殊工況下焦?fàn)t的安全;
●整套工藝僅有脫硫塔、脫硝反應(yīng)器、余熱鍋爐3臺(tái)主要設(shè)備,設(shè)備數(shù)量少,可靈活布置,最大程度減少占地和投資,使得不管是新建一體化裝置還是已建有余熱回收的脫硫脫硝改造都變得可行。
■挺進(jìn)雄安
保護(hù)新區(qū)碧水藍(lán)天
4月1日雄安新區(qū)橫空出世,規(guī)劃建設(shè)雄安新區(qū)的一項(xiàng)重要任務(wù)就是打造優(yōu)美生態(tài)環(huán)境,構(gòu)建藍(lán)綠交織、清新明亮、水城共融的生態(tài)城市。做到這一點(diǎn),一個(gè)首要的任務(wù)就是要有清潔能源作為保障,要有先進(jìn)環(huán)保技術(shù)作為支撐。三聚環(huán)保作為一家專業(yè)從事清潔能源、環(huán)保產(chǎn)業(yè)以及現(xiàn)代綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)的公司也將直接受益于這次難得的歷史發(fā)展機(jī)遇。
雄安新區(qū)地處華北腹地,其中心是有“華北明珠”之稱的白洋淀。坐落在冀中平原腹地、白洋淀之濱的中國石油華北油田是全國重要的油氣產(chǎn)區(qū),未來也將是雄安新區(qū)重要的能源供應(yīng)基地。三聚環(huán)保在石化能源清潔化上擁有多項(xiàng)創(chuàng)新型技術(shù)對(duì)于華北油田能源清潔化提供了重要抓手。2011年,三聚環(huán)保根據(jù)冀東油田油田伴生氣組分的脫硫凈化需要,依托自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利產(chǎn)品多羥基氧化鐵脫硫劑建成脫硫裝置,解決了油氣凈化難題;2012年4月,與中石油華北油田分公司簽訂脫硫技術(shù)服務(wù)合同,并在牛東1號(hào)井建成2套脫硫裝置,至今運(yùn)行良好。這一先進(jìn)技術(shù)已經(jīng)成功地應(yīng)用在美國頁巖油開采中,得到國際油氣公司的認(rèn)可。
無論是雄安新區(qū)的建設(shè)還是此前提出京津冀一體化發(fā)展規(guī)劃,都離不開周邊生態(tài)環(huán)境的改善。新區(qū)所在的保定地區(qū)以及輻射面更廣的京津冀地區(qū)及河南、山東、山西等地環(huán)境污染有目共睹,污染源主要來自大型企業(yè)的工業(yè)廢氣和燃煤排放。今年,環(huán)境保護(hù)部、國家發(fā)展改革委、財(cái)政部、國家能源局和北京、天津、河北、河南、山東、山西6省市聯(lián)合公布《京津冀及周邊地區(qū)2017年大氣污染防治工作方案》并推出19條措施,大力度治理大氣污染。三聚環(huán)保開發(fā)的DDSN技術(shù),已經(jīng)在周邊邯鄲、石家莊的多個(gè)地區(qū)開始建設(shè),實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t煙氣高效率的脫硫脫硝。該技術(shù)目前已成功應(yīng)用在內(nèi)蒙古美方能源有限公司的煙氣脫硫脫硝裝置上,平穩(wěn)運(yùn)行了9個(gè)月。依托該技術(shù),公司在河北、河南、山西等能源資源與加工省區(qū)大力推廣該項(xiàng)技術(shù),15套煙氣凈化裝置正在進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)。同時(shí),公司開發(fā)的低溫催化燃燒技術(shù),也將為解決企業(yè)VOCs排放提供最佳解決方案。
三聚環(huán)保倡導(dǎo)“天藍(lán)、水清、地沃、人善”發(fā)展理念,緊緊抓住這次難得的歷史機(jī)遇,將更多更先進(jìn)的清潔能源技術(shù)、節(jié)能減排技術(shù)、生物質(zhì)利用技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)用于支持雄安新區(qū)建設(shè)和周邊區(qū)域環(huán)境的改善,促進(jìn)清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代綠色能源體系建設(shè)。近期,公司將進(jìn)一步結(jié)合自身業(yè)務(wù)特點(diǎn)和技術(shù)優(yōu)勢(shì),制定相應(yīng)的發(fā)展策劃,開展前瞻性研究,推進(jìn)建設(shè)服務(wù)新區(qū)的相關(guān)工作,為雄安新區(qū)及周邊農(nóng)村地區(qū)實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展保駕護(hù)航。
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