催化剂市场不断扩大
2015年以来,“2+26”城市区域内大型燃煤电厂开始实施超低排放改造,SCR脱硝工艺是火电厂的主流烟气脱硝技术,催化剂是SCR脱硝工艺的核心。随着各电厂超低排放的不断实现,电力行业SCR脱硝催化剂普及率已接近饱和。面对依然严峻的环保压力,在电力行业减排能力有限的情况下,非电行业烟气治理将成为重点,而NOx的减排成为其中重要一环。
我国早期的SCR脱硝催化剂配方与生产线均为购买和引进其他我国技术,2006年之前,国内的催化剂供应基本依赖国外。随着脱硝产业的推进,国内公司建立起相应的催化剂生产基地,来不断满足日益增长的需求。目前国内催化剂公司核心技术(配方和成型工艺)主要源于国外,所以对于传统钒钛系催化剂的发展,首要任务是尽快实现自主国产化,并节省生产成本,增加市场竞争力,同时加快传统催化剂的改性研究,拓宽适用范围,延长使用寿命。
SCR脱硝催化剂在非电行业的应用远不及火电行业成熟,加上非电行业烟气与火电行业烟气的巨大差别,非电行业SCR脱硝催化剂的研发成为非电脱硝的重点与难点。
脱硝效率成难题
相关报告指出,随着环保治理标准越来越高,相应的脱硝治理技术需要向高端化方向发展,高温脱硝、全负荷脱硝、耐高浓度二氧化硫低温脱硝、联合脱硝脱汞、联合脱硝脱二恶英已成世界性难题。
目前,烧结烟气脱硝效率不高的问题一直是困扰行业的难点,钢铁行业烧结烟气脱硝有氧化法脱硝、中低温SCR脱硝、活性炭脱硝等多个技术工艺。其中,中低温SCR脱硝方法,很难直接使用中高温SCR催化工艺对NOx排放进行控制。对此,乔凯荣介绍,烧结行业的脱硝不同于火电行业的脱硝,烧结烟气的脱硝主要难点在于他的烟气条件比较复杂,有些业主或工程公司没有意识到这个问题,照搬火电行业的脱硝来设计,相比电厂的脱硝,烧结机烟气温度低,水含量氧量高,主要的是烟气中含有大量的碱金属,有些地区的烧结烟气中还含有很高的砷含量,这些对催化剂来说是致命的,会导致催化剂的性能和寿命大幅度降低和缩短,所以钢铁烧结机脱硝催化剂的设计,除了考虑温度还要考虑催化剂的碱金属中毒问题,如果烟气中有砷的话,催化剂还得具备抗砷功能。
新型SCR脱硝催化剂的研发
烟气脱硝行业客户主要分为两大类,一类是火力发电行业,另一类是非电行业,包括钢铁、水泥、石化、煤化工等行业。但不同行业的烟气温度和组成差别很大。乔凯荣表示,中温SCR脱硝催化剂的适用领域有限,因此亟待开发针对不同烟气的新型SCR脱硝催化剂。例如,针对燃气轮机、垃圾焚烧炉所排放的高温(>500℃)烟气,需要开发高温催化剂;针对钢铁烧结机所排放的低温(<300℃)烟气且含有碱金属的,需要开发低温抗碱金属催化剂;针对使用富砷煤的烟气,需要开发抗砷中毒催化剂;针对含有大量碱金属的生物质电厂、高碱煤电厂等,需要开发抗碱金属中毒催化剂。
催化剂市场同质化竞争愈演愈烈
随着我国对大气污染治理步伐的加快,各种技术的变革与行业革新确实对脱硝催化剂行业也带来了一定的影响。未来脱硝催化剂的市场会必然会有变化。乔凯荣表示,对于脱硝催化剂来说,未来主要是要根据行业特点开发出投资成本更低、运行耗能更低的产品,真正做到节能、环保。
目前,国内企业进入脱硝催化剂生产领域的技术门槛相对较低,加之生产催化剂的钛白粉、偏钒酸铵等原料载体获取相对容易,导致市场同质化竞争局面愈演愈烈。当前,我国烟气脱硝技术在工业应用上还存在理论研究不成熟,运行管理不完善等方面的问题。现阶段要不断推进催化剂的技术研究,积极开发并推广具有我国自主知识产权的脱硝催化剂,不断探索新技术,提高催化剂的制造工艺。这对推进我国脱硝技术的进展,节省投资和运行费用具有重要的经济、社会和环境效益。