科萊恩先進(jìn)的催化技術(shù)助力中國石化行業(yè)可持續(xù)增長

在過去的一二十年里，霧霾問題始終是關(guān)注的焦點(diǎn)之一。減排已然成為了中國碳排放的重要目標(biāo)。據(jù)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(diào)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(shù)管理雙輪驅(qū)動開展節(jié)能減排。

根據(jù)對政府最新數(shù)據(jù)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(diǎn)。分析師預(yù)計2018年全年碳排放量將增長5個百分點(diǎn)，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(zhì)量治理迫在眉睫。

與日俱增的能源消耗

國際能源機(jī)構(gòu)（IEA）的一項重要調(diào)查顯示，石化產(chǎn)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(shù)字設(shè)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(qū)動因素，甚至超越了汽車、飛機(jī)、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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)品在當(dāng)今生活用品中無處不在，它們的重要性不言而喻。當(dāng)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(fēng)力發(fā)電扇葉，電池，隔熱及電動汽車。隨著國內(nèi)的加工產(chǎn)能不斷增高，降低對石化產(chǎn)品的依賴性長久以來存在于石化產(chǎn)業(yè)的日程表上。中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示2017年石化產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)強(qiáng)勁，營業(yè)收入攀升至2.27萬億美元，利潤上拉30個百分點(diǎn)至1300億美元。

日趨嚴(yán)重的廢棄排放

石化工廠排放的工業(yè)廢氣和副產(chǎn)品可能含有已知對環(huán)境有害的化學(xué)物質(zhì)，包括揮發(fā)性有機(jī)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(yīng)運(yùn)而生，排放進(jìn)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(yùn)營方也意味著承擔(dān)經(jīng)濟(jì)損失的風(fēng)險。無論是發(fā)展中國家還是發(fā)達(dá)國家，排放和污染控制問題在世界范圍內(nèi)都是重點(diǎn)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(chǎn)，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(lǐng)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(chǎn)工廠使用。這些裝置全年的N2O減排量相當(dāng)于1500萬t的CO2。

積極的改進(jìn)措施

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(shí)現(xiàn)中國的宏偉目標(biāo)，一項重要技術(shù)必不可少，即污染物的催化還原。科萊恩EnviCat系列助力達(dá)標(biāo)。該系列所含的特種催化劑能有效移除多種氣體和生產(chǎn)副產(chǎn)物，如揮發(fā)性有機(jī)化合物、烴類物質(zhì)、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(shè)立排放標(biāo)準(zhǔn)，例如環(huán)保部發(fā)布的《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 31570—2015）。該標(biāo)準(zhǔn)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(chǎn)設(shè)施的監(jiān)測和監(jiān)督管理要求。盡管政府鼓勵中國境內(nèi)多個區(qū)域盡早實(shí)施即將發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)（根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)保、經(jīng)濟(jì)及技術(shù)條件），但所有標(biāo)準(zhǔn)適用工廠必須在2018年7月截點(diǎn)前實(shí)現(xiàn)合規(guī)。

GB 31570—2015不僅適用于石油煉制企業(yè)及其生產(chǎn)設(shè)施的大氣、水的排放管理，也適用于原油、油品運(yùn)輸過程中精煉產(chǎn)品的存儲以及工廠建造項目。

具有針對性的解決方案

目前有若干工藝可以實(shí)現(xiàn)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(jìn)工藝和設(shè)備。這包括：（1）替換原材料，從源頭減少VOC的進(jìn)入；（2）改變工作條件，將VOC的生成最小化；（3）改進(jìn)設(shè)備，限制VOC逃逸、進(jìn)入環(huán)境。

盡管在效果和效率的考量上，此類改進(jìn)方案是最理想的解決辦法，但現(xiàn)實(shí)情況中工作條件或經(jīng)濟(jì)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(shè)備的能耗高達(dá)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(chǎn)等。

隨著對空氣凈化的關(guān)注越發(fā)密切，VOC排放控制相關(guān)的法規(guī)日益嚴(yán)格，國內(nèi)國外的趨勢都是如此。而在像中國一樣的大型、高增長經(jīng)濟(jì)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(yīng)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(xiàn)行法規(guī)，能否有效滿足未來更加嚴(yán)苛的法規(guī)還是一個問號。

相比之下，EnviCat VOC技術(shù)能夠帶來高達(dá)99%的轉(zhuǎn)化效率，工作溫度可降低高達(dá)400℃，從而減少燃料消耗和設(shè)備壓力。對生產(chǎn)商而言，這些利好可轉(zhuǎn)化為可觀的經(jīng)濟(jì)效益、作業(yè)優(yōu)勢和安全優(yōu)勢。在該催化劑的高適應(yīng)性設(shè)計和科萊恩先進(jìn)的生產(chǎn)能力的雙重保障下，EnviCat VOC可根據(jù)運(yùn)營方的工藝條件和要求進(jìn)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(dāng)前和未來的排放標(biāo)準(zhǔn)。全球眾多生產(chǎn)廠家已經(jīng)在EnviCat VOC的幫助下獲得高轉(zhuǎn)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(yán)格立法，進(jìn)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(xiàn)總排放量的至少40%。

在這場保衛(wèi)戰(zhàn)中，催化氧化已經(jīng)被認(rèn)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(yīng)用于中國多座大型燃燒型工廠和煉制工廠，且主要應(yīng)用分布于北京、上海、廣州等關(guān)鍵監(jiān)管地區(qū)。