国内外SCR法脱硝催化剂技术及现状教学提纲

国内外S C R法脱硝催化剂技术及现状

国内外SCR法脱硝催化剂技术及现状

SCR法脱销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%～55%。目前，经过几年的发展和技术积累，我国已经建成并投产了多家催化剂的生产工厂，脱硝催化剂的国产化技术研发已获成功，我国脱硝催化剂依赖进口的历史已经结束。近年来随着国家环保政策的实施，我国火电厂脱硝市场正如火如荼地展开。

本文主要介绍了SCR法脱硝催化剂的发展历史，国外主要的生产厂家、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，并从市场的角度对我国的脱硝市场进行分析。

一、关于SCR法催化还原技术的起源

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。首先由 Engelhard公司发现并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 300～400℃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％～95％的NOx脱除率。世界上采用 SCR的装置有数千套之多，技术成熟且运行可靠。

二、国外主要生产商

SCR工艺自1978年在日本成功地实现工业化生产以后，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。

目前国外各主要生产商SCR催化剂及产能：

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

JM-Argillon 德国板式﹥12000m3/a；蜂窝式﹥5000 m3/a 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。

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。

三、国内催化剂的现状

KWH公司20世纪80年代从日本引进了蜂窝式催化剂生产技术，近10年由于经营状况的原因已停产。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。

以下是国内各主要生产商生产的 SCR催化剂的种类、投产时间及产能：

1：东方凯特瑞环保催化剂有限责任公司：蜂窝式德国 KWH，3000m3二期

3000m3，2006

年；

2：江苏龙源催化剂有限公司：蜂窝式日本触媒化成 JGCC&C，8000m3，二期3000m3，

2008年；

3：重庆远达催化剂制造有限公司：蜂窝式美国（ CORMETECH）一期

10000m3，2009年；

4：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 m3，2014年；

5：涿州西热环保催化剂有限公司：蜂窝式德国巴斯夫一期 6000m3,二期18000m3,2010年； .

6：瑞基（中国）科技发展有限公司：蜂窝式自有，10000 m3，2009年；

7：上海瀚昱环保材料有限公司：蜂窝式，2007年由国家科技部立项，我国首家具有完全知识产权，一期 8000m3，，2010年；

8：浙江海亮节能环保产业集团：蜂窝式，自主知识产权，10000m3 ，2013年

四、市场需求

我国煤炭资源丰富,是世界上以煤炭为主要能源的国家之一,2005年煤炭消耗量为21·4亿吨,占国内能源消费总量的68·9%,这种以煤炭为主的能源结构决定了我国的电站建设必然以煤电机组为主,也决定了我国大气污染的主要特征为煤烟型污染。据估算,全国烟尘排放量的70%、二氧化硫排放量的90%,氮氧化物排放量的67%、二氧化碳排放量的70%都来自于煤炭燃烧。20世纪80年代中期以后,随着我国电力建设的迅速发展,大气和酸雨污染日益严重。特别是近年来,大城市NOX污染严重,区域性NOX污染逐渐加剧;同时,酸雨污染呈现出新的特征:NOx的相对贡献在增加,由以硫型为主向硫酸和硝酸复合型转变。其

主要原因在于,我国在控制SO2排放的同时并没有有效地控制NOx的排放。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