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        行業動態

        2024年,大量低效失效VOCs污染治理設施將提升改造

        作者: 發布時間:2024-01-19 10:30:10點擊:548

        信息摘要:

        為及時反映生態環保產業過往一年的發展動態,預測新一年的發展趨勢,中國環保產業協會組織各分支機構編寫了《2023年行業評述及2024年發展展望》,供環保企事業單位、專家和管理者參考。  (本文為《2023年有機廢氣治理行業評述及2024年發展展望》,作者為中國環境保護產業協會廢氣凈化專業委員會欒志強 王喜芹 李京芬)。

        為及時反映生態環保產業過往一年的發展動態,預測新一年的發展趨勢,中國環保產業協會組織各分支機構編寫了《2023年行業評述及2024年發展展望》,供環保企事業單位、專家和管理者參考。  (本文為《2023年有機廢氣治理行業評述及2024年發展展望》,作者為中國環境保護產業協會廢氣凈化專業委員會欒志強 王喜芹 李京芬)。

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        2023年行業評述


        01

        #主要政策標準#

        繼“大氣十條”和“藍天保衛戰”兩大計劃之后,2023年底新出臺重磅政策《空氣質量持續改善行動計劃》(以下簡稱《行動計劃》)?!缎袆佑媱潯返哪繕酥笜耸牵旱?025年,全國地級及以上城市PM2.5濃度比2020年下降10%,重度及以上污染天數比率控制在1%以內;氮氧化物和VOCs排放總量比2020年分別下降10%以上;京津冀及周邊地區、汾渭平原PM2.5濃度分別下降20%、15%,長三角地區PM2.5濃度總體達標,北京市PM2.5控制在32μg/m3以內?!缎袆佑媱潯穲猿址€中求進工作總基調,協同推進降碳、減污、擴綠、增長,以改善空氣質量為核心,以減少重污染天氣為重點,以改善PM2.5指標為主線,明確了PM2.5的下降目標,突出了氮氧化物、VOCs等多污染物協同減排;強化不同區域聯防聯控,京津冀及周邊地區由“2+26”城市增加為“2+36”城市,長三角與京津冀協同聯動;在所出臺的36項措施中,大部分涉及VOCs治理,其中12項措施明確了VOCs(包括油煙、惡臭異味)的治理要求。VOCs減排控制行業要圍繞源頭減排、過程嚴控、末端治理,強化全流程全環節綜合治理。2023年11月,生態環境部辦公廳發布《低效失效大氣污染治理設施排查整治工作方案(征求意見稿)》,要求全面開展低效失效大氣污染治理設施排查整治工作,建立排查整治清單,“淘汰一批、整治一批、提升一批”。2023年9月,生態環境部辦公廳發布《京津冀及周邊地區、汾渭平原2023—2024年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅行動方案》,持續開展秋冬季大氣污染綜合治理攻堅行動。

        標準方面,生態環境部發布了《煉焦化學工業廢氣治理工程技術規范》,屠宰及肉類加工、鑄造、農藥制造、氮肥、調味品、發酵制品制造、制革、制藥(原料藥“發酵類、化學合成類、提取類”和制劑類)等工業污染防治可行技術指南,《環境空氣 65種揮發性有機物的測定 罐采樣/氣相色譜-質譜法》,對石油煉制工業、石油化學工業、合成樹脂工業三個大氣污染物排放標準修改單征求意見。地方排放標準方面,北京市新修訂5項,包括油氣排放控制限值標準3項、印刷工業和汽車制造工業污染物排放標準2項;重慶市、河北省和海南省各發布餐飲業大氣污染物排放標準1項;山西省發布工業涂裝工序、耐火材料工業大氣污染物排放標準2項;安徽省發布家具制造業大氣污染物排放標準1項。其他地方技術規范方面,山東省發布《石油煉制行業揮發性有機污染物防治可行技術要求》,安徽省發布了集中噴涂(含汽車維修、集中涂裝)和餐飲油煙治理兩類“綠島”項目建設技術指南(試行)。


        02

        #行業發展#

        (1)行業整體發展情況

        2023年我國經濟形勢復雜嚴峻,對VOCs治理行業的發展影響較大,目前VOCs治理技術和治理市場仍有不足,如還存在大量低效失效的治理設施,部分技術運用不合理,技術的安全性重視不夠,關鍵吸附、催化材料性能標準還不完善;行業競爭加劇,企業融資困難,規模擴張受到影響,整體利潤率降低,低價中標現象屢見不鮮等。

        目前大型污染源的治理工作已經基本完成,我國的VOCs治理工作已經進入到對污染源的精細化管控和深度治理階段。2023年主要集中在對簡易低效治理設施的改進提升和新上項目的治理上。如對現有的低溫等離子/光催化/光氧化等低效治理設施的改造,更換為沸石轉輪吸附濃縮、RTO、RCO、活性炭吸附等高效治理設備;對部分未達到排放要求的治理設施提標改造,如部分活性炭/活性碳纖維吸附回收設備增加沸石轉輪吸附濃縮設備,以實現污染源的深度治理;對設計不合理難以正常運行的治理設施的改造,如針對含有酸堿成分的RTO治理設施進行工藝提升,完善預處理工藝等。

        (2)VOCs治理技術水平

        近幾年,我國VOCs治理技術水平明顯提升,部分裝備已經達到或接近國際先進水平,治理工藝逐漸趨于成熟?;钚蕴?活性碳纖維、氧化催化劑等凈化材料生產水平明顯進步;用于VOCs治理的沸石分子篩、吸附樹脂的性能和制造能力實現了突破;工藝設備方面:沸石轉輪、RTO/RCO、吸附回收裝置(樹脂吸附裝置、活性炭移動床吸附裝置、生物凈化裝置等)實現了突破和改進。工藝設計方面:針對復雜工況的組合凈化工藝設計水平不斷提升,重點行業的凈化工藝技術路線逐漸清晰。

        (3)循環利用低碳治理模式發展迅速

        為解決大量中小型污染源VOCs治理問題,實現資源循環利用,在《2020年揮發性有機物治理攻堅方案》、2022年《臭氧污染防治攻堅行動方案》和2023年《空氣質量持續改善行動計劃》中均提出建設涉VOCs“綠島”項目,統籌規劃建設活性炭集中處理中心、溶劑回收中心和集中涂裝中心,以實現VOCs集中高效低碳處理。

        采用“綠島”治理模式進行綜合治理,既可以保證污染源的達標排放,又可以保證設施經濟運行,近年來得到了快速發展。針對不同的應用場景,“綠島”治理模式具體有三類應用案例。一是在吸附劑使用量大的地區(城市、園區和產業集群),建立活性炭分散吸附+集中再生處置中心,同步完善吸附劑規范采購、統一收集、集中再生的管理體系,實現活性炭資源的循環利用。二是在同類型有機溶劑使用量較大的園區和集群,建立溶劑分散回收+集中提純/處置中心,實現有機溶劑的循環利用。三是在同一類別工業涂裝企業聚集的園區和集群,建設集中涂裝中心,對噴涂廢氣進行統一高效治理。這些應用案例在行業內發揮了較好的示范作用,成功帶動了從事活性炭分散吸附+集中再生和溶劑分散回收+集中提純/處置企業的快速規?;l展。

        此外,在減污降碳協同治理的背景下,制藥、農藥、鋰電、涂布、印刷等溶劑使用量大的行業更加重視溶劑回收利用,溶劑回收行業有了快速發展,同時溶劑回收技術也得到了快速發展。和其他企業相比,2023年從事溶劑回收的企業業績普遍增長較快,很多企業新增了溶劑回收業務。

        03

        #關鍵核心技術進展#

        (1)溶劑回收可以實現資源的循環利用,減少碳排放,溶劑回收工藝技術是目前VOCs治理技術發展的重點。技術進展集中在氮氣深冷技術,膜分離技術,活性炭移動床吸附+氮氣/水蒸氣解吸回收技術,樹脂吸附回收技術,多技術組合深度回收技術。氮氣深度冷凝技術主要應用于溶劑儲罐等極高濃度的溶劑回收,通常配合末端活性炭吸附設備以實現污染源的達標排放?;钚蕴恳苿哟睼OCs連續吸附+脫附+冷凝回收技術在橡膠生產、制藥、PVC手套生產等行業得到了應用。樹脂吸附技術適用于高濃度廢氣的溶劑回收,在化工、制藥、農藥等行業含氯溶劑的回收中大量應用?;钚蕴祭w維吸附回收+沸石轉輪吸附濃縮兩級凈化技術在包裝印刷、鋰電池生產等行業溶劑回收應用廣泛。冷凝(吸收)+膜分離+活性炭吸附技術在超高濃度油氣回收中應用比較成熟。

        (2)焚燒/氧化技術中,高溫焚燒技術(TO/RTO)發展重點在于高效節能結構設計、熱能綜合利用(余熱鍋爐等)。根據不同行業的排放特點,有針對性地進行工藝設計和熱效管理,已實現對熱能的高效利用。在化工、制藥、噴涂、涂布、包裝印刷等行業VOCs治理中廣泛應用。

        (3)催化燃燒技術與高溫焚燒相比,催化氧化過程能耗低、安全性好;通過技術經濟綜合分析,在很多情況下催化氧化技術(CO/RCO)具有一定的優勢,部分替代了高溫焚燒技術。技術進展主要在于各類化工、精細化工行業工藝廢氣催化氧化凈化;含氮有機物(如DMF)的催化氧化技術;漆包線行業復雜體系有機物的梯級催化氧化深度凈化等。

        (4)“綠島”治理技術。近幾年,為滿足汽修行業、化工行業和制造業、餐館等中小型VOCs污染源和惡臭異味的深度治理需求,活性炭分散吸附-集中再生技術發展迅速。

        (5)生物技術在生物菌劑、填料和生物反應器等方面有所突破,在惡臭異味和低濃度VOCs凈化方面應用范圍不斷擴大。等離子體、光催化/光氧化等技術主要應用于惡臭異味治理。

        (6)為實現VOCs深度治理要求,大部分行業開發了適用的VOCs治理多技術耦合工藝,如吸附濃縮+催化燃燒/高溫焚燒、冷凝+膜分離+吸附溶劑回收、吸收+吸附溶劑回收、活性碳纖維+轉輪多級吸附溶劑回收等。


        2024年發展展望

        《空氣質量持續改善行動計劃》中明確以控制PM2.5指標為主線,突出以VOCs、氮氧化物等多污染物協同減排為重點,強化VOCs全流程全環節綜合治理。目前,2024年集中進行低效失效大氣污染治理設施排查整治,大量的低效失效末端治理設施將進行升級改造,這是重大政策利好,有助于行業健康有序、高質量發展。

        源頭減排方面,從含溶劑產品的使用等源頭著手減少污染物排放量,減少有害物質的源頭使用,強化強制性標準的約束作用,大力推廣低(無)揮發性有機物含量的涂料、油墨、膠黏劑、清洗劑等產品。過程減排方面,提升行業清潔生產水平,提高廢氣收集效率,減少生產過程VOCs的泄漏等無組織逸散與排放,在石化和化工等工業企業優化泄漏檢測與修復技術(LDAR)工作。末端治理方面,技術的發展方向是減污降碳循環利用,吸附、冷凝、膜分離等溶劑回收技術將是重點發展方向。不同吸附材料在細分領域的開發和應用、膜材料的研發、失效活性炭集中再生設施、溶劑循環利用是關鍵點。高溫(催化)焚燒技術/蓄熱高溫(催化)焚燒技術的發展重點和關鍵技術裝備在于高效節能結構設計和熱能的綜合利用,催化燃燒技術的重點仍然在于廣譜/高選擇性催化劑的研發。冷凝技術的發展重點在于冷凝系統的穩定運行和節能優化設計。生物凈化技術的發展重點在于復合生物菌劑、三維骨架填料、多相生物反應器的研發,以及優化完善各主流技術的工藝流程、分行業的低耗高效組合凈化工藝。

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