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2023年有機廢氣治理行業(yè)評述及2024年發(fā)展展望

2024-01-18 09:33:50來源:中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會 關(guān)鍵詞:廢氣治理VOCs揮發(fā)性有機物閱讀量:18066

導(dǎo)讀:近幾年,我國VOCs治理技術(shù)水平明顯提升,部分裝備已經(jīng)達到或接近國際先進水平,治理工藝逐漸趨于成熟。工藝設(shè)計方面:針對復(fù)雜工況的組合凈化工藝設(shè)計水平不斷提升,重點行業(yè)的凈化工藝技術(shù)路線逐漸清晰。
  為及時反映生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)過往一年的發(fā)展動態(tài),預(yù)測新一年的發(fā)展趨勢,我會組織各分支機構(gòu)編寫了《2023年行業(yè)評述及2024年發(fā)展展望》,供環(huán)保企事業(yè)單位、專家和管理者參考。
 
  2023年行業(yè)評述
 
  01#主要政策標準#
 
  繼“大氣十條”和“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”兩大計劃之后,2023年底新出臺國家級重磅政策《空氣質(zhì)量持續(xù)改善行動計劃》(以下簡稱《行動計劃》)。《行動計劃》的目標指標是:到2025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(shù)比率控制在1%以內(nèi);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(qū)、汾渭平原PM2.5濃度分別下降20%、15%,長三角地區(qū)PM2.5濃度總體達標,北京市PM2.5控制在32μg/m3以內(nèi)?!缎袆佑媱潯穲猿址€(wěn)中求進工作總基調(diào),協(xié)同推進降碳、減污、擴綠、增長,以改善空氣質(zhì)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(xié)同減排;強化不同區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控,京津冀及周邊地區(qū)由“2+26”城市增加為“2+36”城市,長三角與京津冀協(xié)同聯(lián)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(yè)要圍繞源頭減排、過程嚴控、末端治理,強化全流程全環(huán)節(jié)綜合治理。2023年11月,生態(tài)環(huán)境部辦公廳發(fā)布《低效失效大氣污染治理設(shè)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(shè)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(tài)環(huán)境部辦公廳發(fā)布《京津冀及周邊地區(qū)、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(xù)開展秋冬季大氣污染綜合治理攻堅行動。
 
  國家標準方面,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《煉焦化學工業(yè)廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》,屠宰及肉類加工、鑄造、農(nóng)藥制造、氮肥、調(diào)味品、發(fā)酵制品制造、制革、制藥(原料藥“發(fā)酵類、化學合成類、提取類”和制劑類)等工業(yè)污染防治可行技術(shù)指南,《環(huán)境空氣 65種揮發(fā)性有機物的測定 罐采樣/氣相色譜-質(zhì)譜法》,對石油煉制工業(yè)、石油化學工業(yè)、合成樹脂工業(yè)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(yè)和汽車制造工業(yè)污染物排放標準2項;重慶市、河北省和海南省各發(fā)布餐飲業(yè)大氣污染物排放標準1項;山西省發(fā)布工業(yè)涂裝工序、耐火材料工業(yè)大氣污染物排放標準2項;安徽省發(fā)布家具制造業(yè)大氣污染物排放標準1項。其他地方技術(shù)規(guī)范方面,山東省發(fā)布《石油煉制行業(yè)揮發(fā)性有機污染物防治可行技術(shù)要求》,安徽省發(fā)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(shè)技術(shù)指南(試行)。
 
  02 #行業(yè)發(fā)展#
 
  (1)行業(yè)整體發(fā)展情況
 
  2023年我國經(jīng)濟形勢復(fù)雜嚴峻,對VOCs治理行業(yè)的發(fā)展影響較大,目前VOCs治理技術(shù)和治理市場仍有不足,如還存在大量低效失效的治理設(shè)施,部分技術(shù)運用不合理,技術(shù)的安全性重視不夠,關(guān)鍵吸附、催化材料性能標準還不完善;行業(yè)競爭加劇,企業(yè)融資困難,規(guī)模擴張受到影響,整體利潤率降低,低價中標現(xiàn)象屢見不鮮等。
 
  目前大型污染源的治理工作已經(jīng)基本完成,我國的VOCs治理工作已經(jīng)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(shè)施的改進提升和新上項目的治理上。如對現(xiàn)有的低溫等離子/光催化/光氧化等低效治理設(shè)施的改造,更換為沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮、RTO、RCO、活性炭吸附等高效治理設(shè)備;對部分未達到排放要求的治理設(shè)施提標改造,如部分活性炭/活性碳纖維吸附回收設(shè)備增加沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮設(shè)備,以實現(xiàn)污染源的深度治理;對設(shè)計不合理難以正常運行的治理設(shè)施的改造,如針對含有酸堿成分的RTO治理設(shè)施進行工藝提升,完善預(yù)處理工藝等。
 
  (2)VOCs治理技術(shù)水平
 
  近幾年,我國VOCs治理技術(shù)水平明顯提升,部分裝備已經(jīng)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(chǎn)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(xiàn)了突破;工藝設(shè)備方面:沸石轉(zhuǎn)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(xiàn)了突破和改進。工藝設(shè)計方面:針對復(fù)雜工況的組合凈化工藝設(shè)計水平不斷提升,重點行業(yè)的凈化工藝技術(shù)路線逐漸清晰。
 
  (3)循環(huán)利用低碳治理模式發(fā)展迅速
 
  為解決大量中小型污染源VOCs治理問題,實現(xiàn)資源循環(huán)利用,在《2020年揮發(fā)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(zhì)量持續(xù)改善行動計劃》中均提出建設(shè)涉VOCs“綠島”項目,統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè)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(xiàn)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(shè)施經(jīng)濟運行,近年來得到了快速發(fā)展。針對不同的應(yīng)用場景,“綠島”治理模式具體有三類應(yīng)用案例。一是在吸附劑使用量大的地區(qū)(城市、園區(qū)和產(chǎn)業(yè)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(guī)范采購、統(tǒng)一收集、集中再生的管理體系,實現(xiàn)活性炭資源的循環(huán)利用。二是在同類型有機溶劑使用量較大的園區(qū)和集群,建立溶劑分散回收+集中提純/處置中心,實現(xiàn)有機溶劑的循環(huán)利用。三是在同一類別工業(yè)涂裝企業(yè)聚集的園區(qū)和集群,建設(shè)集中涂裝中心,對噴涂廢氣進行統(tǒng)一高效治理。這些應(yīng)用案例在行業(yè)內(nèi)發(fā)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(yè)的快速規(guī)?;l(fā)展。
 
  此外,在減污降碳協(xié)同治理的背景下,制藥、農(nóng)藥、鋰電、涂布、印刷等溶劑使用量大的行業(yè)更加重視溶劑回收利用,溶劑回收行業(yè)有了快速發(fā)展,同時溶劑回收技術(shù)也得到了快速發(fā)展。和其他企業(yè)相比,2023年從事溶劑回收的企業(yè)業(yè)績普遍增長較快,很多企業(yè)新增了溶劑回收業(yè)務(wù)。
 
  03 #關(guān)鍵核心技術(shù)進展#
 
  (1)溶劑回收可以實現(xiàn)資源的循環(huán)利用,減少碳排放,溶劑回收工藝技術(shù)是目前VOCs治理技術(shù)發(fā)展的重點。技術(shù)進展集中在氮氣深冷技術(shù),膜分離技術(shù),活性炭移動床吸附+氮氣/水蒸氣解吸回收技術(shù),樹脂吸附回收技術(shù),多技術(shù)組合深度回收技術(shù)。氮氣深度冷凝技術(shù)主要應(yīng)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(shè)備以實現(xiàn)污染源的達標排放?;钚蕴恳苿哟睼OCs連續(xù)吸附+脫附+冷凝回收技術(shù)在橡膠生產(chǎn)、制藥、PVC手套生產(chǎn)等行業(yè)得到了應(yīng)用。樹脂吸附技術(shù)適用于高濃度廢氣的溶劑回收,在化工、制藥、農(nóng)藥等行業(yè)含氯溶劑的回收中大量應(yīng)用。活性碳纖維吸附回收+沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮兩級凈化技術(shù)在包裝印刷、鋰電池生產(chǎn)等行業(yè)溶劑回收應(yīng)用廣泛。冷凝(吸收)+膜分離+活性炭吸附技術(shù)在超高濃度油氣回收中應(yīng)用比較成熟。
 
  (2)焚燒/氧化技術(shù)中,高溫焚燒技術(shù)(TO/RTO)發(fā)展重點在于高效節(jié)能結(jié)構(gòu)設(shè)計、熱能綜合利用(余熱鍋爐等)。根據(jù)不同行業(yè)的排放特點,有針對性地進行工藝設(shè)計和熱效管理,已實現(xiàn)對熱能的高效利用。在化工、制藥、噴涂、涂布、包裝印刷等行業(yè)VOCs治理中廣泛應(yīng)用。
 
  (3)催化燃燒技術(shù)與高溫焚燒相比,催化氧化過程能耗低、安全性好;通過技術(shù)經(jīng)濟綜合分析,在很多情況下催化氧化技術(shù)(CO/RCO)具有一定的優(yōu)勢,部分替代了高溫焚燒技術(shù)。技術(shù)進展主要在于各類化工、精細化工行業(yè)工藝廢氣催化氧化凈化;含氮有機物(如DMF)的催化氧化技術(shù);漆包線行業(yè)復(fù)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(shù)。近幾年,為滿足汽修行業(yè)、化工行業(yè)和制造業(yè)、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(shù)發(fā)展迅速。
 
  (5)生物技術(shù)在生物菌劑、填料和生物反應(yīng)器等方面有所突破,在惡臭異味和低濃度VOCs凈化方面應(yīng)用范圍不斷擴大。等離子體、光催化/光氧化等技術(shù)主要應(yīng)用于惡臭異味治理。
 
  (6)為實現(xiàn)VOCs深度治理要求,大部分行業(yè)開發(fā)了適用的VOCs治理多技術(shù)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(zhuǎn)輪多級吸附溶劑回收等。
 
  2024年發(fā)展展望
 
  《空氣質(zhì)量持續(xù)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(xié)同減排為重點,強化VOCs全流程全環(huán)節(jié)綜合治理。目前,2024年集中進行低效失效大氣污染治理設(shè)施排查整治,大量的低效失效末端治理設(shè)施將進行升級改造,這是重大政策利好,有助于行業(yè)健康有序、高質(zhì)量發(fā)展。
 
  源頭減排方面,從含溶劑產(chǎn)品的使用等源頭著手減少污染物排放量,減少有害物質(zhì)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(fā)性有機物含量的涂料、油墨、膠黏劑、清洗劑等產(chǎn)品。過程減排方面,提升行業(yè)清潔生產(chǎn)水平,提高廢氣收集效率,減少生產(chǎn)過程VOCs的泄漏等無組織逸散與排放,在石化和化工等工業(yè)企業(yè)優(yōu)化泄漏檢測與修復(fù)技術(shù)(LDAR)工作。末端治理方面,技術(shù)的發(fā)展方向是減污降碳循環(huán)利用,吸附、冷凝、膜分離等溶劑回收技術(shù)將是重點發(fā)展方向。不同吸附材料在細分領(lǐng)域的開發(fā)和應(yīng)用、膜材料的研發(fā)、失效活性炭集中再生設(shè)施、溶劑循環(huán)利用是關(guān)鍵點。高溫(催化)焚燒技術(shù)/蓄熱高溫(催化)焚燒技術(shù)的發(fā)展重點和關(guān)鍵技術(shù)裝備在于高效節(jié)能結(jié)構(gòu)設(shè)計和熱能的綜合利用,催化燃燒技術(shù)的重點仍然在于廣譜/高選擇性催化劑的研發(fā)。冷凝技術(shù)的發(fā)展重點在于冷凝系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和節(jié)能優(yōu)化設(shè)計。生物凈化技術(shù)的發(fā)展重點在于復(fù)合生物菌劑、三維骨架填料、多相生物反應(yīng)器的研發(fā),以及優(yōu)化完善各主流技術(shù)的工藝流程、分行業(yè)的低耗高效組合凈化工藝。
 
  (本文為《2023年有機廢氣治理行業(yè)評述及2024年發(fā)展展望》,作者為中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會廢氣凈化專業(yè)委員會欒志強 王喜芹 李京芬)
 
  來源:廢氣凈化專業(yè)委員會、技術(shù)部
 
  原標題:2023年有機廢氣治理行業(yè)評述及2024年發(fā)展展望
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