焦化企业作为煤炭深加工的关键环节,其烟气脱硫脱硝面临技术适配、成本控制、政策合规及系统稳定等多重挑战。结合行业实践与最新政策,现从以下四个维度展开深度分析:
一、技术适配性难点
1、烟气特性复杂,传统工艺“水土不服”
温度波动大:焦炉烟气温度在180-300℃波动,而传统SCR脱硝需330℃以上温度,导致催化剂活性不足,需额外加装热风炉,增加能耗与成本。
成分复杂:烟气含SO₂、NOx、焦油、粉尘及挥发性有机物(VOCs),易造成催化剂中毒、管道堵塞。例如,SO₂在180-230℃易转化为硫酸铵,腐蚀设备并降低脱硫效率。
排烟温度要求:为保证焦炉燃烧系统安全,烟囱排烟温度需≥150℃,限制了湿法脱硫后烟气降温空间,增加技术选择难度。
2、多污染物协同控制技术不成熟
焦化烟气需同步处理SO₂、NOx、粉尘及VOCs,但现有技术多聚焦单一污染物,协同处理效率低。例如,活性炭(焦)干法脱硫脱硝一体化技术虽可实现多污染物控制,但脱硝效率受烟气成分波动影响较大。
二、成本控制难点
1、投资与运行成本高企
技术路线选择:干法脱硫+低温SCR脱硝工艺投资成本约35-50元/吨焦,运行成本10-15元/吨焦;活性炭技术运行成本更高(12-15元/吨焦),且需处理高浓度SO₂副产物。
能耗与耗材消耗:湿法脱硫需大量水资源,且副产物石膏处理成本高;干法脱硫需定期更换脱硫剂,增加物料成本。
2、政策激励不足,企业负担重
与电力行业相比,焦化行业缺乏脱硫脱硝电价补贴,环保投入完全由企业承担。部分中小企业因资金链紧张,难以承担
超低排放改造费用。
三、排放标准合规性难点
1、标准趋严,改造周期紧
2025年《炼焦化学工业大气污染物排放标准》实施,要求颗粒物、SO₂、NOx排放量分别减少50%、40%、70%,现有企业需在2027年前完成改造,技术迭代压力巨大。重点区域(如京津冀)要求2025年底前完成60%产能改造,时间紧迫。
2、无组织排放管控难度大
焦化生产环节多(备煤、炼焦、熄焦等),无组织排放源分散,需全流程封闭管理。例如,煤场扬尘、焦炉装煤/推焦逸散需采用密闭输送、高效除尘设施,增加改造复杂度。
四、系统稳定性难点
1、设备腐蚀与催化剂失活
烟气中的SO₂、焦油及水分易导致设备腐蚀,尤其是湿法脱硫后的烟气冷凝水。催化剂中毒(如碱金属、重金属)或堵塞(粉尘覆盖)会显著降低脱硝效率,需频繁更换或再生,增加维护成本。
2、运行参数波动风险
焦炉生产负荷波动导致烟气流量、温度及成分变化,影响脱硫脱硝效率。例如,低温SCR催化剂对温度敏感,烟气温度波动可能使其失活。
解决方案与建议
1、加强源头控制
通过选用低硫煤、优化燃烧系统、废气循环,降低污染物生成量,减少末端治理压力。如采用干法脱硫+低温SCR脱硝一体化技术,利用小苏打干法脱硫(180℃活性窗口)与低温催化剂匹配,减少能耗与设备腐蚀,
2、智能化与精细化管理
一方面,部署在线监测系统,实时监控烟气参数,优化工艺运行;同时建立设备维护预警机制:延长催化剂及脱硫剂使用寿命,降低运行成本。
3、全流程管控
加强无组织排放源封闭管理,采用密闭输送、高效除尘设施,减少扬尘逸散;并建立全厂脱硫脱硝管控一体化平台,如九九云环境的脱硫脱硝管控一体化平台,利用大数据、人工智能等技术实现废气处理过程的精准调控,实现生产、治理、监测数据闭环管理,提升环境管理水平。
综上所述,焦化企业脱硫脱硝的难点在于废气成分复杂、污染物浓度波动大、工艺经济性差等方面,需通过工艺创新、材料升级和智能化管理实现高效治理,才能实现高效稳定的达标排放。