新的《煉焦行業(yè)污染物排放標準》和《環(huán)保法》已于今年1月1日起同期執(zhí)行，焦化行業(yè)被列為專項整治十大重點行業(yè)之一。這些標準和法規(guī)要求，2016年底前，全部取締不符合國家產(chǎn)業(yè)政策的小型煉焦項目，新建、改建、擴建項目實行主要污染物排放等量或減量置換，對焦化企業(yè)進行專項治理并在2017年底前完成干熄焦技術改造。
上述“排放標準”規(guī)定，焦化煙氣中二氧化硫排放要達到50mg/nm3，氮氧化物排放要達到500mg/nm3，而目前焦化企業(yè)煙氣中含二氧化硫為450gm/nm3左右，氧氧化物1800mg/nm3左右。這樣嚴格的規(guī)定對于目前大多數(shù)處于虧損狀態(tài)的焦化企業(yè)來說無疑是雪上加霜。焦化企業(yè)如何應對越來越高的環(huán)境標準?在技術儲備、環(huán)境管理、標準制定等方面，火電行業(yè)的脫硫脫硝工作能為目前焦化行業(yè)的脫硫脫硝提供什么樣的經(jīng)驗?
上述問題是在由河北省冶金學會、山東金屬學會、山西省金屬學會、河北省焦化行業(yè)協(xié)會、山東省焦化行業(yè)協(xié)會聯(lián)合主辦，河北省冶金學會焦化學術委員會、河北鋼鐵集團宣鋼焦化廠協(xié)辦，石家莊博華展覽有限公司承辦的“2015焦化行業(yè)節(jié)能減排及干熄焦技術交流會”上重點研討的課題。這次會議于7月20日-22日在河北省宣化召開。
焦化行業(yè)是污染大戶
會議認為：煉焦是煤炭在低氧條件下的加熱干餾過程。許多揮發(fā)性成分在此過程中逸出，形成焦爐煤氣和煉焦油。焦炭是煉焦的主要產(chǎn)物，煉焦過程中常排出大量的碳氫化合物、硫化物、氰化物、氨、粉塵等大氣污染物。因此，煉焦生產(chǎn)是鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中最大煙氣發(fā)生源之一，焦爐煙塵污染源主要分布于爐頂、機焦兩側和熄焦，全部煙塵還應包括加熱系統(tǒng)燃燒廢氣、焦爐煙塵發(fā)生于裝煤、煉焦、推焦、熄焦過程中。
焦化煙塵具有如下特點：
一是含污染物種類繁多。廢氣中含有煤塵、焦塵和焦油物質，其中無機類的有硫化氫、氰化氫、氨、二硫化碳等，有機類的有苯酚類等多環(huán)和雜環(huán)芳烴。
二是危害性大。無論是無機或有機污染物多數(shù)屬于有毒、有害物質，焦化廠空氣顆粒物中能檢出少量萘、甲基萘、二甲基萘及乙基萘等，主要以蒸氣狀態(tài)存在。而細微的煤塵和焦塵都有吸附苯可溶性的性能，從而增大了這類廢氣的危害性。
三是污染物發(fā)生源多、面廣、分散，連續(xù)性和陣發(fā)性并存。焦爐裝煤、推焦熄焦過程產(chǎn)生的煙塵多是陣發(fā)性，每次過程時間短，煙塵量大，而次數(shù)頻繁，一般每隔8-16min各有一次，每次時間約1-3min。焦爐爐門裝煤孔蓋、上升管蓋和橋管連接處的的泄漏及散落在焦爐頂?shù)拿菏軣岱纸獾臒煔獾?，其面廣、分散。
四是大力控制和回收部分逸散物。如荒煤氣、苯類及焦油產(chǎn)品等有用物質，不僅可減輕對大氣的污染，還有較大的經(jīng)濟效益。
建脫硫脫硝裝置沒商量
中國煉焦行業(yè)協(xié)會首席專家、中冶焦耐(大連)工程技術有限公司技術顧問鄭文華在會議報告中指出：中國是世界焦炭第一生產(chǎn)大國，2014年我國焦炭產(chǎn)量47691萬噸，占世界總產(chǎn)量68230萬噸的69.9%。行業(yè)虧損面高達46%的
焦化行業(yè)污染更加引起了上上下下的關注，將直接推動對焦化廠環(huán)保的治理和對環(huán)保設施的投入。其中，治理焦爐煙氣中的二氧化硫和氮氧化物已經(jīng)成為焦化行業(yè)的重點環(huán)保項目。
首先，我國400余家獨立焦化廠，其年焦炭產(chǎn)能占全國機焦總產(chǎn)能5.54億噸的70%。這些廠焦爐用焦爐煤氣加熱，其焦爐煙道氣含NOX大多>500mg/m3，含SO2大多>50mg/m3，必需配置脫硫脫硝裝置。
即每年有5.54億噸×70% = 3.878億噸煉焦產(chǎn)能的獨立焦化廠需要配置脫硫脫硝裝置。
另外，我國鋼鐵企業(yè)焦化廠大約有20%的焦爐用高熱值焦爐煤氣加熱。這部分焦爐也需要配置脫硫脫硝裝置。
位于重點或非重點控制區(qū)的新建焦爐，以及現(xiàn)有焦化廠根據(jù)國家和地方政府及環(huán)保局要求也需要配置脫硫脫硝裝置。
焦爐煙道氣脫硫脫硝是一個新課題，目前，國內(nèi)外尚沒有一家焦化廠有穩(wěn)定運行的方法和業(yè)績，研發(fā)的公司很多，提出的方法也很多，主要有：焦爐煙氣低溫脫硫脫硝、加熱焦爐煙氣+高溫催化還原脫硝、SICS法催化氧化(有機催化法)脫硫脫硝、活性炭脫硫脫硝和活性焦干法脫硫脫硝工藝技術，只有在全面了解和分析工藝原理、試驗結果、流程裝備、操作要求的基礎上，才能選擇出切實可行、經(jīng)濟適用的處理方法。
脫硫脫硝與余熱回收雙管齊下
會議代表也普遍認為，焦爐煙氣余熱回收技術已經(jīng)在焦化行業(yè)運用成熟，但煙氣脫硫脫硝技術在焦化行業(yè)的應用尚是空白。雖然煙氣脫硫脫硝技術在火電行業(yè)較為成熟，但焦化行業(yè)的現(xiàn)場工況與火電行業(yè)相差很大。照搬火電行業(yè)脫硫脫硝技術肯定行不通。
在煉焦生產(chǎn)中會產(chǎn)生大量的剩余氨水，這些剩余氨水經(jīng)過除油、脫酚等工藝后可得到濃度較高的氨水。所以在焦化企業(yè)，采用氨法脫硫脫硝可以做到就地取材，減少運行成本。
在脫硝方面，目前，選擇性催化還原(SCR)技術目前是氮氧化物減速排的主流技術，但SCR脫硝技術存在一個煙氣溫度問題，它要求煙氣溫度普遍在350℃以上才能完成催化還原反應。而目前焦爐煙氣溫度普遍在250℃～300℃之間，所以開發(fā)低溫SCR法技術是當務之急。
另外，在焦化行業(yè)推進脫硫脫硝主要受制于成本的影響。投資一套脫硫脫硝裝置，僅設備投資就要1500～2000多萬元。每年運行費用還行400～500萬元，如此成本壓力對目前尚不景氣的焦化企業(yè)來講，不能說不是一筆大賬。因此，只有當政策施壓限值與企業(yè)的承受能力相平衡時，焦化企業(yè)才會積極主動地落實脫硫脫硝政策并付諸行動。
面對日益嚴厲的政策標準和日益迫近的政策期限，如何才能做到兩者相宜呢?為此會議提出了煙氣余熱回收與脫硫脫硝一體化解決方案。
不少焦化企業(yè)的實踐已證明，這一方案具有明顯的成本優(yōu)勢。按100萬噸焦爐產(chǎn)能分析，如果單純搞脫硫脫硝，在國家沒有出臺相應優(yōu)惠政策前，單純設備投資1500萬元以上，每年運行費用500～700萬元。但如同時上了余熱回收裝置，一年后即可回收余熱回收投資，最多3年后可收回全部投資。這樣焦化企業(yè)脫硫脫硝就有積極性了。
脫硫脫硝資金從哪里來
會議分析并建議，毫無疑問，焦化企業(yè)要做到達標排放，必須投入資金，上馬治污設備，同時保障設施的正常運行，這給原本正處于虧損狀態(tài)的焦化企業(yè)增加了一筆不小的開銷。
按照新標準，以100萬噸焦化裝置為例，達到新標準規(guī)定的污染物排放限值，現(xiàn)有企業(yè)廢氣污染控制環(huán)保投資及運行費用約2600～3500萬元，占總投資的8.5%～11.5%;達到新建企業(yè)限值要求，環(huán)保投資及運行費用約4000萬～5500萬元，占總投資的11%～15%。
現(xiàn)在讓焦化企業(yè)消化這些成本確實很難，國家在提高環(huán)境排放標準的同時，必須進行合理的價格輸導，要把污染治理成本傳導到產(chǎn)品價格和稅收優(yōu)惠中去，這樣才以能保證治污設施的建設與營運。
要綜合運用各種經(jīng)濟手段推進焦化企業(yè)脫硫脫硝工作，以最小的成本換取最大的環(huán)境效益，如排污權交易政策等。收取的污染物排污費要全部用于污染物的治理，尤其是用于老焦化廠的技術改造獎勵、煙氣治理獎勵。對一時不能實現(xiàn)國產(chǎn)化的設備要有免稅或減稅措施;通過國家環(huán)保專項資金或中央預算內(nèi)投資資金對現(xiàn)有焦化廠建設脫硫脫硝裝置進行補助。也可以通過借鑒電力行業(yè)對脫硫脫硝進行電價補貼的辦法，以地區(qū)或地市為單元計算當?shù)孛摿蛎撓醯钠骄杀荆云骄杀竞推髽I(yè)實際脫除的二氧化硫和氮氧化物量為依據(jù)，計算各焦化企業(yè)的煙氣脫硫脫硝成本，然后通過一定方式支付給焦化企業(yè)。
此外，會議建議，從焦化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本要求出發(fā)，通過總結焦化行業(yè)余熱回收產(chǎn)業(yè)化過程中和出現(xiàn)的問題，相關部門應及時提出焦化行業(yè)節(jié)能減排產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導思想，尋找符合中國國情的焦化產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排技術路線和配套相應的經(jīng)濟政策及管理制度，為焦化行業(yè)節(jié)能減排提供堅實的技術支撐和政策保障，促進焦化產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
華北理工大學副校長、教授、博士生導師梁英華的“配煤煉焦新技術”、遼寧中弘信冶金技術有限公司總經(jīng)理助理韓軼的“新型干熄焦爐內(nèi)襯磚—西倫德(大砌塊)介紹”、江蘇諾明高溫材料股份有限公司副總經(jīng)理楊衛(wèi)星的“長壽命干熄爐用耐火材料及其結構優(yōu)化”、煙臺創(chuàng)元熱能科技有限公司總經(jīng)理肖午政的“‘有收益的環(huán)保’—焦爐煙氣余熱回收及脫硫一體化治理技術”、上海華西化工科技有限公司副總經(jīng)理余浩的“焦爐煤氣一段等溫式甲烷化生產(chǎn)LNG技術及其煤焦油加氫技術研究”、安徽工業(yè)大學&馬鞍山藍天化工自動化科技有限公司總經(jīng)理寧芳青的“焦爐煙氣低成本脫硝技術”、成都華西化工研究所股份有限公司董事長助理章春的“焦化煙氣脫硫、脫硝、除塵及熱回收一體化技術方案”、揚州康龍環(huán)保工程有限公司技術部部長齊衡的“焦爐煙氣活性焦干法低溫脫硫脫硝技術的開發(fā)與應用”、中冶焦耐(大連)工程技術有限公司通風室高級工程師張炯的“焦爐煙道氣脫硫脫硝整體技術”、北京仟億達科技股份有限公司商務部經(jīng)理崔明惠的“服務節(jié)能，助理焦化”、合肥晨晰環(huán)保工程有限公司總經(jīng)理盧昊的“焦爐煙道氣中低溫脫硝工程化實施及技術特點”等多篇學術報告，受到了會議代表歡迎。
