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发表于 2010-11-26 16:13:38
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我国火电厂SCR法脱硝催化剂的市场分析
张汝松1，李志国2 ，陈文文2
（1. 济南化工新材料有限公司，济南 250100 ; 2. 山大华特环保工程有限公司，济南250061）
摘要：在我国火电厂脱硝政策颁布，国内脱硝市场新一轮爆发之际，本文对国际上应用最多的电站锅炉烟气脱硝用催化剂，从技术来源、市场需求方面进行分析。对已经从事催化剂生产与即将进入生产的技术人员提供参考。
关键词：选择性催化还原 ；脱硝催化剂；技术市场分析
Analysis of SCR Denitrification Catalyst for Power Plants in China
ZHANG Ru-song, LI Zhi-guo, CHEN Wen-wen
（1. Jinan Chemical Industry New Material Co.，Ltd ， Jinan 250100 ，China;
2. Shan Dong Shan Da Wit Environmental Engineering Co.，Ltd，Jinan 250061，China）
Abstract：On the occasion of denitrification policy and the outbreak of dentification market in China, this paper analyzes the power plant boiler flue gas denitration catalyst which is widely used internationally from aspects of market demond and technology source, the paper provide a refence for people who are engaged in catalyst production.
Key word: selective catalytic reduction; denitration catalyst; technical market analysis
SCR技术是目前国际上电站锅炉烟气脱硝的主流技术，催化剂是SCR脱硝系统的技术核心，催化剂的费用通常占到脱硝工程初期投资的30%～50%。[1]目前，经过几年的发展，我国已经建成投产了多家催化剂的生产工厂，脱硝催化剂的国产化技术转化已经成功。我国脱硝催化剂依赖进口的历史已经结束，正处于催化剂的消化、吸收和借鉴阶段，随着国家环保政策的实施，我国火电厂脱硝市场将逐步展开。本文主要介绍了SCR法脱硝催化剂的技术发展历史，主要的技术厂家，催化剂产品的型号规格，以及我国主要的生产厂家及其技术来源。从技术市场的角度对我国的脱硝市场进行了分析。
1 关于选择性催化还原技术的应用
1.1 关于选择性催化还原技术的起源[2-3]
SCR法是在催化剂的作用下，以NH3作为还原剂，“有选择性”地与烟气中的NOx 反应并生成无毒、无污染的N2和H2O。其原理
收稿日期：2010-11-xx；修订日期：2010-xx-xx
作者简介：张汝松（1970-），男，工程师，主要从事脱硫、脱硝工程研究设计工作。
E-mail：jinan9999@163.com
首先由Engelhard公司发现并于1957年申请专利，后来日本在该国环保政策驱动下，成
功研制出了现今被广泛使用的V2O5／TiO2催化剂，并分别于1977年和1979年在燃油和燃煤锅炉上成功投入商业运用。SCR法目前已成为世界上应用最多、最为成熟且最有成效的一种烟气脱硝技术，其主要反应为：
4NH3+4NO+O2—4N2+6H2O (1)
8NH3+6NO2一N2+12H2O (2)
4NH3+2NO2+O2—3N2+6H2O (3)
选择适当的催化剂可以使反应(1)、(2)在200～400℃范围内进行，并能有效抑制副反应。在NH3与NO化学计量比为1的情况
下，可以得到高达80％～90％的NOx脱除
率。世界上采用SCR的装置有数百套之多，技术成熟且运行可靠。
1.2国外主要生产商
SCR工艺自1978年在日本成功地实现工业应用以后，工艺技术与催化剂的生产技术一直在不断地进步与完善，形成了由触媒化成与堺化学为代表的蜂窝式和以 Babcock-Hitachi为代表的板式2种主流结构与技术，在本国的生产能力并没有太多扩大，可是技术已经向美国、欧洲及亚洲的韩国、中国台湾省及中国内地输出。目前各主要生产商生产的SCR催化剂及产量如表1[4] 所示。
厂商名称 国家和地区 催化剂形式 生产能力 应用业绩
触媒化成 日本 蜂窝式 一条生产线2500m3/a 超过500套
Babcock-Hitach 日本 板式 三条生产线，总计15000m3/a 600套
Cormetech 美国 蜂窝式 ﹥20000 m3/a 876套
Argillon 德国 板式、 蜂窝式 ﹥12000m3/a(板式) ﹥5000 m3/a（蜂窝式） 超过540套
Envirotherm GmbH（KWH） 德国 蜂窝式 被中国东锅收购，组建东方凯特瑞 ——
Topsoe 丹麦 波纹板式 三条生产线 ——
Seshin Electronics 韩国 蜂窝式 ≤3000 m3/a ——
表1 国际上主要催化剂生产厂商 Tab.1 Main supplizer of commercial catalysts in the world
几大主要生产商各有特点，Babcock-Hitachi成立最早，自1970年成功开发了不锈钢板式催化剂，在燃煤电站的应用业绩居世界之首，在日本的安芸津工场共有5条生产线，日常运行3条生产线，在中国内地设有分公司，但暂未建生产基地。触媒化成公司生产蜂窝式催化剂，其触媒研究所20多年来一直对这一技术进行改进与完善，并先后向美国、德国及韩国进行技术转让，成为成功转让技术最多的公司。Argillon
公司从触媒化成引进了蜂窝式生产技术，又自主开发了板式催化剂技术，是唯一同时生产2种结构形式的催化剂公司。Cormetech与日本三菱公司合作引进触媒化成蜂窝式技术，在美国北卡罗来纳州和田纳西州设有生产基地，其蜂窝式的生产能力居世界之首。Topsoe公司自主开发了区别于不锈钢板式的波纹板式催化剂，并在美国建有2条、丹麦建有1条生产线。
1.3国内进展
KWH公司20世纪80年代从日本的界化学引进了蜂窝式催化剂生产技术，近10a由于经营状况不佳已停产。四川东方锅炉工业锅炉集团有限公司于2006年收购了KWH公司的设备及其生产技术，在成都组建了东方凯瑞特公司，建设了2条生产线，产能达4500m3/a。这是我国首家催化剂生产厂家。
紧接着国电龙源环保工程公司和国电环境保护研究院联手引进了日本触媒化成燃煤电站蜂窝式催化剂的生产技术，合作组建了江苏龙源催化剂有限公司，初期建设1条生产线，年产3000m3蜂窝式催化剂，以于2009年建成投产。目前各主要生产商生产的SCR催化剂及量如表2所示。
表2 国内主要催化剂主要生产厂商
Tab.2 Main supplizer of commercial catalysts in china
厂商名称 产品形式 技术来源 生产能力 投产年份 业绩
东方凯特瑞环保催化剂有限责任公司 蜂窝式 德国KWH 一期3000m3/a
二期3000m3/a 2006年9月投产 韩国Taean电厂
江苏龙源催化剂有限公司 蜂窝式 日本触媒化成
JGCC&C 一期3000m3/a
二期3000m3/a 2008年12月 国电兰州热电有限公司
大拇指环保科技集团 蜂窝式 日本触媒化成
JGCC&C 一期3000m3/a
二期3000 m3/a 2009年2月23日 ——
重庆远达催化剂制造有限公司 蜂窝式 美国
（CORMETECH） 一期10000m3/a 2009年9月 ——
青岛华拓电力环保有限公司 蜂窝式 韩国SK
能源株式会社 15000 m3/ a 2009年7月-2011年9月 ——
中天环保催化剂有限公司 蜂窝式 德国巴斯夫
一期6000m3/a
二期18000m3/a 2010年投产 ——
瑞基（中国）科技发展有限公司 蜂窝式 自有 10000 m3/a 2009年4月 ——
庄信万丰雅基隆（上海）环保技术有限公司 平板式 德国Argillon 一期10000m3/a
二期5000m3/a 2010年投产 ——
山东三融环保集团 蜂窝式 日本触媒化成
JGCC&C 8000m3/a —— ——
江苏万德电力环保有限公司 蜂窝式 我国首家自主知识产权 一期12000m3/a
二期10000m3/a 2011年6月投产 ——
2 我国脱硝催化剂的市场分析
2.1 市场需求的紧迫性
据介绍，我国人为的氮氧化物排放，大部分来自燃煤。2005年我国火电厂燃煤量超过煤炭消费总量一半，2020年将超过76%，其比重有不断增加的趋势。由于氮氧化物排放量的不断增加，造成酸雨危害加剧，同时氮氧化物又是产生光化学烟雾的前驱物，形成的微细颗粒(PM10、PM2.5)造成大气污染严重，危害人体健康，破坏生态环境。
近年来，我国对氮氧化物排放的要求渐趋严厉，2004年1月1日开始实施新的火电厂大气污染物排放标准(GB13223－2003)，2004年7月1日开始实施排放氮氧化物污染收费政策。在这种背景下，研究开发既经济又有效的燃煤电厂烟气脱硝方法显得日益紧迫和重要。目前国内火电厂脱硝方法主要是依靠低氮氧化物燃烧系统降低其排放，但还不能达到排放标准，氮氧化物排放污染问题并未解决。而SCR脱硝技术，具有脱硝效率高，工艺流程简单，无废水、无废渣再处置麻烦，已被国外广泛用于火电厂烟气氮氧化物脱硝，已成为国际上火电厂等烟气脱硝的主流技术。
2.2 市场需求分析预测
我国火电厂的装机容量巨大，2003年装机容量为3.8亿千瓦，2005年达4.5亿千瓦， 2010年将达到6.5亿千瓦，至少有2亿千瓦的机组容量需要建设脱硝系统。据了解，“十一五”期间，我国对火电行业二氧化硫的排放加强了控制力度,但对氮氧化物尚未进行强制性控制, 国内火力发电厂只有不足10%的机组安装了脱硝装置，氮氧化物已成为主要大气污染源。环保部曾明确表态，“十二五”期间将把氮氧化物列入大气排放总量控制指标中，火电厂强制安装脱硝装置箭在弦上。在火电厂脱硝技术中,SCR 脱硝技术凭借其脱硝率高、选择性好、成熟可靠等优点,是目前燃煤机组脱硝的主流载体;而SCR 系统中最关键部件是催化剂,其成本通常占脱硝装置总投资的30%-50%。现阶段国内产能每年约4万立方米，而市场需求达到5万-6万立方米，处于供不应求的状态。如果国家实行限排政策强制性要求，需求量将增至每年15万-20万立方米。由于该产品是易耗品，要保证其稳定的催化性能和脱硝率，必须2-3年更换一次，因此，脱硝催化剂产品的研发、生产方兴未艾，在可预见的将来市场需求巨大，前景广阔。
图1 12007-2008年我国SCR催化剂整体市场产销分析
Fig.1 The 2007-2008 China SCR catalyst overall market marketing analysis
图2 2007-2008年SCR催化剂各区域市场分析
Fig.2 The 2007-2008 SCR catalyst regional market analysis
图3 2007-2008年SCR催化剂各区域市场比例图
Fig.3 The 2007-2008 SCR catalyst regional market analysis
图4 2006-2008年我国SCR催化剂进口市场分析
Fig.4 2006-2008 China SCR catalyst import market analysis
3 结语
（1）从我国在建催化剂的厂家来看，蜂窝式SCR脱硝催化剂在脱硝工程中将占有主导地位，但不排除板式催化剂以其独有特点占有一席之位。
(2) 从国引进催化剂生产技术已经结束，具有自主知识产权的国内技术已经完成，在未来脱硝市场上有待工程实践的检验。
（3）随着我国脱硝催化剂市场的形成，氮氧化物的减排有极大可能纳入\"十二五\"污染减排的任务，在\"十二五\"的初期国家极有可能出台相关政策，这意味着脱硝产业极有可能重复脱硫产业往日的故事，会出现一轮爆发性的增长。
[1] 乐园园.火电厂SCR法脱硝催化剂的几个重要指标介绍[J]电力科技与环保，2010,26（4）：22-25
[2] 陈进生.火电厂烟气脱硝技术——选择催化还原法[M].北京:中国电力出版社，2008
[3] 张强.燃煤电站SCR烟气脱硝技术及工程应用[M]. 北京:化学工业出版社，2007
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[6] 朱法华，王圣，郑有飞．火电NO 排放现状与预测及控制对策[J]．能源环境保护，2004 ，18(1)：1—5．
[7] 钟秦.燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例[M].北京：化学工业出版社，2002
[8] 北京国博讯公司.2008年我国SCR环保催化剂市场调研报告 |
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