浅谈脱硝催化剂再生方案及应用

浅谈脱硝催化剂再生方案及应用

摘要：随着《关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的通知》和《废烟气脱硝催化剂危险废物经营许可证审查指南》等一系列文件的正式发布，明确将废烟气脱硝催化剂列入《国家危险废物名录》，规范了废催化剂危险废物经营许可证（下称“危废许可证”）的办理和审批流程，统一了对废催化剂的认识、理解和做法。脱硝催化剂再生虽然在国内是全新的业务，但中国的SCR脱硝装置大量使用再生催化剂是大势所趋。关键词：废烟气脱硝催化剂，废催化剂再生，解决方案，蜂窝式催化剂

环保部2014年8月正式发布《关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的通知》(下称《通知》)和《废烟气脱硝催化剂危险废物经营许可证审查指南》（下称《指南》），将废烟气脱硝催化剂纳入危险废物进行管理。此《通知》和《指南》明确将废烟气脱硝催化剂（下称“废催化剂”）列入《国家危险废物名录》，规范了废催化剂危险废物经营许可证（下称“危废许可证”）的办理和审批流程，统一了对废催化剂的认识、理解和做法，为提升废催化剂再生、利用行业的整体水平，促进脱硝催化剂再生行业在中国的持续健康发展提供了政策保障。

福建龙净环保股份有限公司（龙净环保600388）从2012年11月开始正式涉足脱硝催化剂再生业务，与美国CoaLogix公司合资在2013年1月注册成立龙净科杰环保技术（上海）有限公司（下称“龙净科杰”），在2013年10月注册成立江苏龙净科杰催化剂再生有限公司（位于盐城环保产业园区，下称“盐城工厂”）。至2014年12月，盐城工厂一期15000立方米/年脱硝催化剂再生生产线将正式投产。盐城工厂正式投产前将完成危废许可证的取证，上海实验中心届时也将全面投入使用。

目前国内催化剂再生处于起步阶段，面临很多的问题。龙净环保作为国内环保产业的领军企业，有责任对此行业的良性健康发展起到引领和示范作用。经过两年多不断的探索实践，结合国外脱硝催化剂再生的经验，并对最新出台的《通知》、《指南》以及危险废物的相关政策法规进行认真学习，反复推敲，向各位领导及专家汇报如下：

?催化剂再生具有显著的经济效益和社会效益。

?废催化剂纳入危险废物管理，其收集、贮存、运输、再生、利用和处置均须严格按危

险废物的规定执行，禁止现场再生。

?龙净科杰的技术优势。

?推荐脱硝催化剂采用“更换”方案而非“加层”方案。

龙净科杰提供废催化剂的一揽子解决方案。

一、催化剂再生具有显著的经济效益和社会效益

1、废催化剂再生是国家大力支持和鼓励的节能环保、循环利用项目，是利国利民的大好事。国务院2013年8月11日发布的《关于加快发展节能环保产业的意见》，特别指出要大力发展脱硝催化剂制备和再生，这是国家首次对脱硝催化剂制备以及再生做出明确指示。

《通知》鼓励废烟气脱硝催化剂(钒钛系)优先进行再生，培养一批利用处置企业，尽快提高废烟气脱硝催化剂(钒钛系)的再生、利用和处置能力。

2、当前，国家高度重视氮氧化物的减排治理即脱硝的工作，燃煤电厂等企业的脱硝普遍采用选择性催化还原技术（SCR），主要特点是采用催化剂完成脱硝反应。催化剂的化学寿命一般按24000小时设计，因此新催化剂在运行3-4年后将由于失活而需要更换。更换下来的废催化剂若随意堆存或不当处置，将造成环境污染和资源浪费。废催化剂的再生处理正是解决这些问题的最佳途径，具有显著的社会效益和经济效益。

3、经济效益方面：作为燃煤电厂SCR脱硝系统的重要组成部分，脱硝催化剂成本约占脱硝工程总投资的35%左右。废催化剂进行再生处理可为电厂节约可观的催化剂购置费用，否则电厂除了需要投入大量的资金采购新催化剂外还需花费一定费用处理废催化剂。

4、社会效益方面：废催化剂进行再生，实现了中国有限资源的循环再利用，节约原材料，降低能耗，有利于环境保护。如果不进行再生，将造成资源的严重浪费，并对环境带来二次污染。

可以预见，脱硝催化剂再生虽然在国内是全新的业务，但中国的SCR脱硝装置大量使用再生催化剂是大势所趋。

二、废催化剂纳入危险废物管理，其收集、贮存、运输、再生、利用和处置均须严格按危险废物的规定执行，禁止现场再生。

1、从事废催化剂收集、贮存、再生、利用、处置经营活动的单位，应严格执行危险废物经营许可证管理制度，办理废催化剂的危废许可证。禁止无危废许可证或者不按照危废许可证规定从事废催化剂的收集、贮存、处置经营活动。严禁产生单位将废催化剂提供或委托给无危废许可证的单位从事经营活动。

2、废催化剂的收集、贮存、运输、处置必须由持证单位严格按照《危险废物转移联单管理办法》和《道路危险货物运输管理规定》等规定执行。转移废催化剂每批须办理危险废物转

移五联单，运输车辆须持道路危险货物运输许可证。再生后的催化剂运输与新催化剂一样，运输车辆不需要持道路危险货物运输许可证。

3、《通知》和《指南》正式颁布前，国内有部分从事废催化剂再生企业采用现场（移动式）再生方式。新政策出台后，已禁止现场再生（除非产生单位自建再生设施并通过危险废物的环评），严禁持废催化剂危废许可证单位采用移动式再生方式违法处理废催化剂。现场（移动式）再生可免去危险废物转移五联单的办理以及废催化剂的来回运输当然比较省事，但废催化剂危废许可证是经过对再生工厂严格的环评才取得的，只适用于环评所在地进行再生、利用，离开自己的环评经营场所进行再生、利用其许可证是无效的。

4、危险废物转移五联单须提前办理，废催化剂下来后可马上拉走。如果废催化剂淋雨受潮，将很有可能无法再生或再生效果大打折扣。且如果废催化剂淋雨了，将对存放地周边的环境和水质形成二次污染。废催化剂在电厂仓库存放的时间不得超过一年。

5、《指南》要求，预处理、再生和利用过程中产生的废酸液、废有机溶剂、 废活性炭、污泥、废渣等按照危险废物进行管理。即： 预处理下来的污泥、废渣不能按粉煤灰处理，须按危险废物管理。

6、不可再生的废催化剂可交由具有重金属提炼能力的危险废物经营单位提取钒、钨、钛和钼等物质。不可再生且无法利用的废烟气脱硝催化剂应交由具有相应能力的危险废物填埋场处理处置。

三、龙净科杰的技术优势

1、龙净科杰采用美国Coalogix公司完整、成熟、世界领先的脱硝催化剂再生尖端技术。

美国Coalogix公司是全球最大的脱硝催化剂再生公司，拥有多项技术专利。其产品在全球催化剂再生市场占有率达85%以上，目前拥有超过66,000立方米的催化剂再生业绩，涵盖了蜂窝式、平板式和波纹式等多种形式的催化剂。美国Coalogix公司的催化剂再生工艺已被证明可将失活催化剂的化学性能恢复到与全新催化剂完全相同。龙净环保作为中国大气污染治理行业的龙头企业，将充分发挥美国Coalogix公司科研和技术实力，强强联合，不仅可提供优质的再生催化剂产品，而且可提供脱硝催化剂性能检测、废弃催化剂处理和脱硝技术咨询服务等。

2、在龙净科杰的盐城再生工厂2014年12月底正式投产之前，龙净是从美国Coalogix

公司直接进口再生催化剂。到2014年8月底为止，已经具有再生催化剂国内合同业绩14台机

组（投运10台）。已投运的项目运行效果良好，在业内拥有良好的口碑。龙净科杰合同业绩和运行业绩如下：

序号用户名称 机组容

量（）性质 性能保证

(/3)

合同时间 投运时间

1 华电湖南长沙发电有限公司1# 650 更换 ≦9

2 2013.0

3 2013.06

2 华润镇江发电有限公司5# 630 初装 ≦90 2013.01 2013.12

3 华润镇江发电有限公司6# 630 初装 ≦90 2013.01 2014.03

4 华润常熟发电有限公司3# 650 初装 ≦8

5 2013.08 2013.11

5 安徽华塑股份热电厂2# 300 初装 ≦85 2013.08 2013.12

6 华电湖南长沙发电有限公司2# 650 更换 ≦92 2013.09 2014.03

7 晟通集团创元发电有限公司1# 300 初装 ≦90 2013.10 2014.03

8 晟通集团创元发电有限公司2# 300 初装 ≦90 2013.10 2014.05

9 华润电力（兴宁）有限公司 135 初装 ≦100 2014.03 2014.06

10 华润电力（兴宁）有限公司 135 初装 ≦100 2014.03 2014.06

11 上海漕泾热电厂4#锅炉 130T/h 初装 ≦100 2014.08 2014.11

12 上海漕泾热电厂5#锅炉 130T/h 初装 ≦100 2014.08 2015.03

13 内蒙哈伦热电联产电厂1# 300 初装 ≦100 2014.04 2015.02

14 内蒙哈伦热电联产电厂2# 300 初装 ≦100 2014.04 2015.05

3、龙净科杰的核心技术优势：可将失活催化剂的化学活性恢复到与全新催化剂相同，再

生催化剂的失活速率与全新催化剂的失活速率相等。催化剂的寿命是指脱硝率、SO2 /SO3的转化率、氨逃逸率三者同时满足保证值的条件下的使用时间，因此脱离SO2/SO3的转化率、氨逃逸两个指标的脱硝率是不科学的。龙净科杰的再生催化剂其内部的微孔畅通度得到有效的恢复，

催化剂比表面积基本得到复原，催化剂化学中毒有效清除；然后，采用独特的活性植入技术，保证脱硝率、SO2 /SO3的转化率、氨逃逸率三者同时满足保证值。

四、推荐脱硝催化剂采用“更换”方案而非“加层”方案

1、推荐采用催化剂“更换”方案（不用加层），并每次更换一层的方案。此方案长期保持二层催化剂运行，引风机电耗低，同时SO2/SO3的转化率较小，减少硫酸氢铵沉积而造成的催化剂堵塞及下游的空预器堵塞。如果使用“加层”方案（长期保持三层催化剂运行），脱硝反应器阻力增加（约200Pa），将导致风机电耗增加。催化剂使用时间过长致使机械损坏程度较大，以至于催化剂可能失去再生价值。

2、脱硝催化剂初装、加层、更换可使用新催化剂，也可使用再生催化剂。可使用自身的废催化剂进行再生，也可再生其它电厂产生的废催化剂来替代（前提条件是再生厂家有合适的废催化剂库存可供选用）。每层催化剂的型式可以不一样，如第一层采用板式催化剂，第二层采用蜂窝式催化剂。

3、制定废催化剂再生方案时，可以选择两层挑选一层的方案，也可以选择三层挑选两层的方案，也可以一层不足部分用新催化剂单元或再生催化剂单元补充的办法（铁框可100%循环使用）。

4、废催化剂的再生次数及是否能再生关键取决于废催化剂的机械强度。物理破损或高温烧结的废催化剂是不可再生的。这就有了废催化剂的可再生率的概念。即脱硝催化剂失活后，究竟有多少比例的完整催化剂可进行再生。催化剂经过3-4年甚至更长时间的使用之后，不可避免地出现一些损坏。根据美国Coalogix公司的经验，一次可再生率达85%以上。但国产催化剂可再生率普遍较低，估计一次可再生率在50-80%左右。

5、国内废催化剂的再生时间节点与国外有差别，具体须做催化剂检测和催化剂寿命管理后才能作出最佳方案。

五、龙净科杰提供废催化剂的一揽子解决方案

1、盐城工厂一期产能是年产再生催化剂15000立方米（日再生30个模块），二期2015年底投产后将达到30000立方米/年（日再生60个模块）。此产能可确保35天内完成催化剂整个更换过程（包括拆卸、运输、再生、检测、安装等），满足电厂在一个大修、中修期内完成催化剂更换的需求。盐城工厂是目前世界上最先进的催化剂再生工厂，比美国Coalogix公司的夏洛特工厂在技术上更先进、自动化程度更高，可多个项目同时进行清洗再生。

2、盐城工厂同步建设废水处理设施和固废处理设施，不但可以对再生过程中产生的废水处理后达标排放（设计零排放），还可以对无法再生的废弃催化剂进行无害化处理。另外，龙净科杰与国内废催化剂利用厂家（有危废资质）进行合作，对无法再生的废催化剂里面的重金属进行提炼。

3、龙净科杰的实验中心位于上海，实验中心占地1500 m2，主要承担脱硝催化剂物理、化学性能检测，其配置的仪器均为国际一流的进口仪器，实验人员均经过严格、正规的操作培训，确保检测的科学、公正、准确、高效，可出具权威的检测报告，为客户提供满意的服务。主要设备有全尺寸脱硝催化剂性能检测装置、X射线荧光光谱仪（XRF）、电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP）、比表面积及孔径分析仪、压力试验机、磨损强度检测线等。全尺寸脱硝催化剂性能检测装置适用于现有国内外催化剂检测标准规定的所有测试方法，包括欧洲的EPRI、美国的 VGB Guidelines和国内电力行业标准《火电厂烟气脱硝催化剂检测技术规范》(DL/T 1286-2013)。龙净科杰可在催化剂性能检测的基础上，为客户提供催化剂最佳设计使用方案。

4、龙净科杰可为客户提供催化剂寿命管理服务并签订长期协议，提供催化剂安全、连续、稳定运行的系统解决方案。催化剂寿命管理服务的主要内容是每年对实际使用的催化剂测试单元进行检测，根据检测结果评估催化剂的剩余寿命，向客户建议更换或再生的时间节点，最大限度地节约催化剂的使用成本。废催化剂再生业务交给龙净科杰的客户，龙净科杰可免费提供其催化剂寿命管理服务。

5、可再生的废催化剂如果电厂暂时不用，可先寄存在盐城工厂 (产生仓储费用) ，电厂需要时再进行再生处理。盐城工厂的室内催化剂贮存仓库有10000平方米以上，带冬天防冻措施，可完全满足废催化剂的贮存要求。其它的库存催化剂再生后可用于脱硝催化剂初装、加层、更换，以及作为受损催化剂的更换与补充。库存催化剂可实现催化剂的循环共享和随时供货。

6、龙净科杰可为电厂的废催化剂和脱硝改造提供完整的一揽子解决方案。可承接脱硝改造的设计、供货（带催化剂）、施工安装、调试及催化剂寿命管理服务。