在過去的一二十年里,霧霾問題始終是關注的焦點之一。減排已然成為了中國碳排放的重要目標。據最新報道顯示“十三五”節(jié)能減排仍面臨諸多挑戰(zhàn)。在《“十三五”以來中國企業(yè)節(jié)能減排狀況調查報告》中透露顯示,“十三五”后半時期,在企業(yè)層面,不斷完善制度,繼續(xù)以技術管理雙輪驅動開展節(jié)能減排。
根據對政府最新數據的分析,隨著對煤、油、氣需求的增長,2018年前3個月中國二氧化碳排放量較之2017年增長4個百分點。分析師預計2018年全年碳排放量將增長5個百分點,這將成為7年來最大的全年增長幅度。中國的污染治理的利劍已揮向全國82個城市,這場于2018年發(fā)布的2018—2020環(huán)保行動,讓空氣質量治理迫在眉睫。
國際能源機構(IEA)的一項重要調查顯示,石化產品——油氣中提煉的組分、用于各種各樣的生活用品,如塑料、化肥、包裝材料、布料、數字設備、醫(yī)療器械、洗滌劑和輪胎等,正在成為全球石油需求的最大驅動因素,甚至超越了汽車、飛機、卡車。IEA的《石化的未來》報告指出,至2030年世界石油需求增長的三分之一甚至更多將來自于石化產品,至2050這個比例將提升至50%左右,意味著那時每天需額外700萬桶石油。此外,至2030年石化產品將額外消耗560億m3天然氣,至2050年增長至830億m3。
鑒于石化產品在當今生活用品中無處不在,它們的重要性不言而喻。當代能源體系的眾多組成部分也需要它們的參與,包括太陽能板,風力發(fā)電扇葉,電池,隔熱及電動汽車。隨著國內的加工產能不斷增高,降低對石化產品的依賴性長久以來存在于石化產業(yè)的日程表上。中國石油和化學工業(yè)聯合會發(fā)布的數據顯示2017年石化產業(yè)表現強勁,營業(yè)收入攀升至2.27萬億美元,利潤上拉30個百分點至1300億美元。
石化工廠排放的工業(yè)廢氣和副產品可能含有已知對環(huán)境有害的化學物質,包括揮發(fā)性有機化合物(VOC),烴類(HCs),一氧化碳(CO),氮氧化物(NOx),氧化氮(N2O),氨氣,金屬氫化物和鹵素。
石化工業(yè)蒸蒸日上,一批又一批的加工廠應運而生,排放進入大氣層的VOC受到環(huán)保部門的密切監(jiān)管。工業(yè)加工流程中釋放的VOC不僅對人體健康有潛在威脅,對運營方也意味著承擔經濟損失的風險。無論是發(fā)展中國家還是發(fā)達國家,排放和污染控制問題在世界范圍內都是重點工作,VOC的排放控制更是重中之重。
氮氧化物在中國是一種主要污染物,主要來自于化肥生產,化石燃料燃燒和工業(yè)作業(yè)。氮氧化物是最危險的溫室氣體之一,其全球變暖潛力值是二氧化碳的300倍左右。作為催化型N2O減排的市場領頭羊,科萊恩針對這一挑戰(zhàn)已有對策??迫R恩N2O排放控制催化劑已在全球25余家硝酸生產工廠使用。這些裝置全年的N2O減排量相當于1500萬t的CO2。
中國“十三五”規(guī)劃(2016—2020)要求工業(yè)大幅削減溫室氣體排放量。中國政府已推行新的環(huán)境評估方法,其效果已初具規(guī)模。要實現中國的宏偉目標,一項重要技術必不可少,即污染物的催化還原??迫R恩EnviCat系列助力達標。該系列所含的特種催化劑能有效移除多種氣體和生產副產物,如揮發(fā)性有機化合物、烴類物質、一氧化碳、氧化氮、氮氧化物、氨氣、金屬氫化物和鹵素等。
在此之前,中國政府已在2015年針對精煉、化工和石化行業(yè)設立排放標準,例如環(huán)保部發(fā)布的《石油煉制工業(yè)污染物排放標準》(GB 31570—2015)。該標準明確規(guī)定了水污染物和大氣污染物的排放限值以及對石油煉制企業(yè)、石化工業(yè)企業(yè)及其生產設施的監(jiān)測和監(jiān)督管理要求。盡管政府鼓勵中國境內多個區(qū)域盡早實施即將發(fā)布的標準(根據當地環(huán)保、經濟及技術條件),但所有標準適用工廠必須在2018年7月截點前實現合規(guī)。
GB 31570—2015不僅適用于石油煉制企業(yè)及其生產設施的大氣、水的排放管理,也適用于原油、油品運輸過程中精煉產品的存儲以及工廠建造項目。
目前有若干工藝可以實現從排放物中降低或清除排放溶劑,包括分解法,回收法和再利用——取決于溶劑的濃度和回收價值。
減排的理想途徑之一是改進工藝和設備。這包括:(1)替換原材料,從源頭減少VOC的進入;(2)改變工作條件,將VOC的生成最小化;(3)改進設備,限制VOC逃逸、進入環(huán)境。
盡管在效果和效率的考量上,此類改進方案是最理想的解決辦法,但現實情況中工作條件或經濟條件通常會限制其可行性。
基于催化氧化工藝,EnviCat VOC可以有效移除有害的VOC和一氧化碳,同時減少加溫設備的能耗高達40%。該催化劑適用于有VOC排放的多種行業(yè),如化工、食品、印刷和能源生產等。
隨著對空氣凈化的關注越發(fā)密切,VOC排放控制相關的法規(guī)日益嚴格,國內國外的趨勢都是如此。而在像中國一樣的大型、高增長經濟體中更是如此。通常,廢氣的處理采用蓄熱式氧化爐(RTO)。然而與催化氧化相比,RTO工廠占地更大且要求更高的反應溫度,意味著RTO工藝成本較高、安全性較低。此外,雖然RTO可以滿足現行法規(guī),能否有效滿足未來更加嚴苛的法規(guī)還是一個問號。
相比之下,EnviCat VOC技術能夠帶來高達99%的轉化效率,工作溫度可降低高達400℃,從而減少燃料消耗和設備壓力。對生產商而言,這些利好可轉化為可觀的經濟效益、作業(yè)優(yōu)勢和安全優(yōu)勢。在該催化劑的高適應性設計和科萊恩先進的生產能力的雙重保障下,EnviCat VOC可根據運營方的工藝條件和要求進行專門定制,從而保證最佳效率。EnviCat VOC的靈活使用能力意味著它將有潛力滿足當前和未來的排放標準。全球眾多生產廠家已經在EnviCat VOC的幫助下獲得高轉化率和更優(yōu)的成本效益。
最后,雖然政府勵精圖治、行業(yè)積極支持,中國依然面臨著逐步加劇的環(huán)境挑戰(zhàn)和它對公民健康的威脅。盡管中國政府大刀闊斧地整改、嚴格立法,進一步限制VOC,CO2和NOx的排放,大型燃燒型工業(yè)將繼續(xù)貢獻總排放量的至少40%。
在這場保衛(wèi)戰(zhàn)中,催化氧化已經被認可是降低VOC排放的最有效手段??迫R恩EnviCat VOC催化解決方案已成功應用于中國多座大型燃燒型工廠和煉制工廠,且主要應用分布于北京、上海、廣州等關鍵監(jiān)管地區(qū)。