淺談船舶廢氣脫硫技術(shù)現(xiàn)狀

曾輝++姚劍毅

[摘 要]船舶所產(chǎn)生的廢氣排放已成為沿海地區(qū)尤其是港口大氣的主要污染源。為了減少船舶排氣對(duì)環(huán)境大氣的污染，2008年10月IMO第58屆海洋環(huán)境保護(hù)委員會(huì)（ MEPC） 批準(zhǔn)了MARPOL 73 /78 公約附則VI 修正案。在此背景下，本文對(duì)船舶廢氣脫硫技術(shù)方法和脫硫技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹。

[關(guān)鍵詞]船舶；廢氣脫硫；脫硫技術(shù)

中圖分類號(hào)：U664.121 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）44-0003-01

1 背景

隨著國(guó)際航運(yùn)業(yè)及遠(yuǎn)洋船舶運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，船舶所產(chǎn)生的廢氣排放已成為沿海地區(qū)尤其是港口大氣的主要污染源。船舶所排廢氣中的SOx對(duì)大氣環(huán)境造成的污染已引起國(guó)際社會(huì)廣泛關(guān)注。

為了減少船舶排氣對(duì)環(huán)境大氣的污染，世界各國(guó)和國(guó)際組織相繼制定了不同的船舶排放法規(guī)。2008年10月IMO第58屆MEPC批準(zhǔn)了MARPOL 73 /78 公約附則VI 修正案，并一致同意公約于2010年7月1日開始正式生效。MARPOL公約附則VI關(guān)于SOx排放標(biāo)準(zhǔn)如圖1所示。國(guó)際海事組織還規(guī)定，除了使用低硫燃油外，船舶也可采用經(jīng)認(rèn)可的廢氣洗滌系統(tǒng)或其它技術(shù)降低船舶動(dòng)力裝置排放的SOx，使之相當(dāng)于對(duì)應(yīng)含硫量燃油的排放。

2 船舶廢氣脫硫技術(shù)方法介紹

目前，主要有四種船舶廢氣脫硫技術(shù)在遠(yuǎn)洋船舶上使用，分別是：低硫燃油技術(shù)、LNG燃料技術(shù)、干式廢氣脫硫技術(shù)和濕式廢氣脫硫技術(shù)。

選用低硫燃油技術(shù)和LNG燃料是從源頭上解決船舶排氣中SOx含量超標(biāo)的根本措施。但由于低硫燃油在煉制過程中須經(jīng)過額外的脫硫過程，價(jià)格遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)重油。而雖然LNG燃料價(jià)格比較低廉，但由于LNG燃料船舶的初期設(shè)備成本高，且比以重油為燃料的船舶續(xù)航能力弱，這些問題都限制了LNG燃料技術(shù)的大規(guī)模推廣和發(fā)展。

干式廢氣脫硫技術(shù)和濕式廢氣脫硫技術(shù)是屬于船舶廢氣脫硫后處理技術(shù)。其中干式廢氣脫硫技術(shù)是一種使用Ca（OH）2 顆粒作為吸收材料吸收SOx的船舶廢氣脫硫技術(shù)。雖然干式脫硫系統(tǒng)脫硫效果好，適應(yīng)性強(qiáng)，但存在重量和尺寸較大的問題。同樣在與20MW船舶主機(jī)配套使用的情況下，干式洗滌塔重約211噸，而與之配套的濕式洗滌塔只有10噸。

濕式廢氣脫硫技術(shù)有三種不同的實(shí)現(xiàn)形式：1）開式模式，利用海水的堿性吸收廢氣中的SOx，洗滌產(chǎn)生的廢液經(jīng)處理后排入海中；2）閉式模式，利用添加的堿性物質(zhì)（通常是NaOH） 與廢氣中的SOx反應(yīng)，生成鹽類，反應(yīng)產(chǎn)生的洗滌廢液經(jīng)處理后或儲(chǔ)存在船上或直接排入大海； 3）混合模式，結(jié)合開式模式和閉式模式的優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)不同情況，以開式模式或閉式模式運(yùn)行。濕式洗滌系統(tǒng)的三種不同構(gòu)成形式各有其優(yōu)缺點(diǎn)。

3 船舶廢氣脫硫技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

為了應(yīng)對(duì)2015年實(shí)施的IMO 燃油含硫量限制標(biāo)準(zhǔn)，世界主要發(fā)動(dòng)機(jī)公司和排放控制公司紛紛開展了船舶廢氣洗滌裝置的研發(fā)，部分產(chǎn)品已開始實(shí)船應(yīng)用。

（1） Couple Systems 公司的Dry-EGCS脫硫系統(tǒng)

Couple Systems 公司開發(fā)的Dry-EGCS脫硫系統(tǒng)是目前為止唯一應(yīng)用于船舶的干式洗滌脫硫系統(tǒng)。該脫硫裝置于2011年4月通過德國(guó)勞氏船級(jí)社認(rèn)證。該系統(tǒng)使用氫氧化鈣顆粒作為吸附劑，適用于1 ～ 60 MW 的動(dòng)力裝置。由于采用干式洗滌，系統(tǒng)工作期間不會(huì)向海洋排放任何污染物。目前，該系統(tǒng)已經(jīng)安裝于“MS Timbus”集裝箱船上，可降低99%的SOx以及80%的PM 排放，但CO2排放量增加10%。

（2）Wrtsil公司的洗滌脫硫系統(tǒng)

Wrtsil公司在開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)基礎(chǔ)上，開發(fā)了船舶混合洗滌脫硫系統(tǒng)。該系統(tǒng)工作原理是在船舶進(jìn)港，系統(tǒng)檢修期以及在排放控制區(qū)航行時(shí)，采用閉式淡水洗滌脫硫，而在非控制區(qū)航行時(shí)，采用開式海水洗滌脫硫，以節(jié)約營(yíng)運(yùn)成本。目前，MV Tarago 和MV Tamesis （ Wilhelmsen） 等多艘船舶已訂購(gòu)Wrtsil混合洗滌脫硫系統(tǒng)。

4 總結(jié)

船舶廢氣脫硫系統(tǒng)是船舶節(jié)能減排的一項(xiàng)有效措施。隨著IMO硫排放控制法規(guī)的日益臨近，世界各國(guó)都在大力開發(fā)船舶廢氣脫硫技術(shù)。船舶廢氣脫硫技術(shù)，尤其是閉式脫硫技術(shù)，將成為船舶硫排放控制技術(shù)的主流。

參考文獻(xiàn)

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