新的《煉焦行業污染物排放標準》和《環保法》已于今年1月1日起同期執行，焦化行業被列為專項整治十大重點行業之一。這些標準和法規要求，2016年底前，全部取締不符合國家產業政策的小型煉焦項目，新建、改建、擴建項目實行主要污染物排放等量或減量置換，對焦化企業進行專項治理并在2017年底前完成干熄焦技術改造。
上述“排放標準”規定，焦化煙氣中二氧化硫排放要達到50mg/nm3，氮氧化物排放要達到500mg/nm3，而目前焦化企業煙氣中含二氧化硫為450gm/nm3左右，氧氧化物1800mg/nm3左右。這樣嚴格的規定對于目前大多數處于虧損狀態的焦化企業來說無疑是雪上加霜。焦化企業如何應對越來越高的環境標準?在技術儲備、環境管理、標準制定等方面，火電行業的脫硫脫硝工作能為目前焦化行業的脫硫脫硝提供什么樣的經驗?
上述問題是在由河北省冶金學會、山東金屬學會、山西省金屬學會、河北省焦化行業協會、山東省焦化行業協會聯合主辦，河北省冶金學會焦化學術委員會、河北鋼鐵集團宣鋼焦化廠協辦，石家莊博華展覽有限公司承辦的“2015焦化行業節能減排及干熄焦技術交流會”上重點研討的課題。這次會議于7月20日-22日在河北省宣化召開。
焦化行業是污染大戶
會議認為：煉焦是煤炭在低氧條件下的加熱干餾過程。許多揮發性成分在此過程中逸出，形成焦爐煤氣和煉焦油。焦炭是煉焦的主要產物，煉焦過程中常排出大量的碳氫化合物、硫化物、氰化物、氨、粉塵等大氣污染物。因此，煉焦生產是鋼鐵聯合企業中最大煙氣發生源之一，焦爐煙塵污染源主要分布于爐頂、機焦兩側和熄焦，全部煙塵還應包括加熱系統燃燒廢氣、焦爐煙塵發生于裝煤、煉焦、推焦、熄焦過程中。
焦化煙塵具有如下特點：
一是含污染物種類繁多。廢氣中含有煤塵、焦塵和焦油物質，其中無機類的有硫化氫、氰化氫、氨、二硫化碳等，有機類的有苯酚類等多環和雜環芳烴。
二是危害性大。無論是無機或有機污染物多數屬于有毒、有害物質，焦化廠空氣顆粒物中能檢出少量萘、甲基萘、二甲基萘及乙基萘等，主要以蒸氣狀態存在。而細微的煤塵和焦塵都有吸附苯可溶性的性能，從而增大了這類廢氣的危害性。
三是污染物發生源多、面廣、分散，連續性和陣發性并存。焦爐裝煤、推焦熄焦過程產生的煙塵多是陣發性，每次過程時間短，煙塵量大，而次數頻繁，一般每隔8-16min各有一次，每次時間約1-3min。焦爐爐門裝煤孔蓋、上升管蓋和橋管連接處的的泄漏及散落在焦爐頂的煤受熱分解的煙氣等，其面廣、分散。
四是大力控制和回收部分逸散物。如荒煤氣、苯類及焦油產品等有用物質，不僅可減輕對大氣的污染，還有較大的經濟效益。
建脫硫脫硝裝置沒商量
中國煉焦行業協會首席專家、中冶焦耐(大連)工程技術有限公司技術顧問鄭文華在會議報告中指出：中國是世界焦炭第一生產大國，2014年我國焦炭產量47691萬噸，占世界總產量68230萬噸的69.9%。行業虧損面高達46%的
焦化行業污染更加引起了上上下下的關注，將直接推動對焦化廠環保的治理和對環保設施的投入。其中，治理焦爐煙氣中的二氧化硫和氮氧化物已經成為焦化行業的重點環保項目。
首先，我國400余家獨立焦化廠，其年焦炭產能占全國機焦總產能5.54億噸的70%。這些廠焦爐用焦爐煤氣加熱，其焦爐煙道氣含NOX大多>500mg/m3，含SO2大多>50mg/m3，必需配置脫硫脫硝裝置。
即每年有5.54億噸×70% = 3.878億噸煉焦產能的獨立焦化廠需要配置脫硫脫硝裝置。
另外，我國鋼鐵企業焦化廠大約有20%的焦爐用高熱值焦爐煤氣加熱。這部分焦爐也需要配置脫硫脫硝裝置。
位于重點或非重點控制區的新建焦爐，以及現有焦化廠根據國家和地方政府及環保局要求也需要配置脫硫脫硝裝置。
焦爐煙道氣脫硫脫硝是一個新課題，目前，國內外尚沒有一家焦化廠有穩定運行的方法和業績，研發的公司很多，提出的方法也很多，主要有：焦爐煙氣低溫脫硫脫硝、加熱焦爐煙氣+高溫催化還原脫硝、SICS法催化氧化(有機催化法)脫硫脫硝、活性炭脫硫脫硝和活性焦干法脫硫脫硝工藝技術，只有在全面了解和分析工藝原理、試驗結果、流程裝備、操作要求的基礎上，才能選擇出切實可行、經濟適用的處理方法。
脫硫脫硝與余熱回收雙管齊下
會議代表也普遍認為，焦爐煙氣余熱回收技術已經在焦化行業運用成熟，但煙氣脫硫脫硝技術在焦化行業的應用尚是空白。雖然煙氣脫硫脫硝技術在火電行業較為成熟，但焦化行業的現場工況與火電行業相差很大。照搬火電行業脫硫脫硝技術肯定行不通。
在煉焦生產中會產生大量的剩余氨水，這些剩余氨水經過除油、脫酚等工藝后可得到濃度較高的氨水。所以在焦化企業，采用氨法脫硫脫硝可以做到就地取材，減少運行成本。
在脫硝方面，目前，選擇性催化還原(SCR)技術目前是氮氧化物減速排的主流技術，但SCR脫硝技術存在一個煙氣溫度問題，它要求煙氣溫度普遍在350℃以上才能完成催化還原反應。而目前焦爐煙氣溫度普遍在250℃～300℃之間，所以開發低溫SCR法技術是當務之急。
另外，在焦化行業推進脫硫脫硝主要受制于成本的影響。投資一套脫硫脫硝裝置，僅設備投資就要1500～2000多萬元。每年運行費用還行400～500萬元，如此成本壓力對目前尚不景氣的焦化企業來講，不能說不是一筆大賬。因此，只有當政策施壓限值與企業的承受能力相平衡時，焦化企業才會積極主動地落實脫硫脫硝政策并付諸行動。
面對日益嚴厲的政策標準和日益迫近的政策期限，如何才能做到兩者相宜呢?為此會議提出了煙氣余熱回收與脫硫脫硝一體化解決方案。
不少焦化企業的實踐已證明，這一方案具有明顯的成本優勢。按100萬噸焦爐產能分析，如果單純搞脫硫脫硝，在國家沒有出臺相應優惠政策前，單純設備投資1500萬元以上，每年運行費用500～700萬元。但如同時上了余熱回收裝置，一年后即可回收余熱回收投資，最多3年后可收回全部投資。這樣焦化企業脫硫脫硝就有積極性了。
脫硫脫硝資金從哪里來
會議分析并建議，毫無疑問，焦化企業要做到達標排放，必須投入資金，上馬治污設備，同時保障設施的正常運行，這給原本正處于虧損狀態的焦化企業增加了一筆不小的開銷。
按照新標準，以100萬噸焦化裝置為例，達到新標準規定的污染物排放限值，現有企業廢氣污染控制環保投資及運行費用約2600～3500萬元，占總投資的8.5%～11.5%;達到新建企業限值要求，環保投資及運行費用約4000萬～5500萬元，占總投資的11%～15%。
現在讓焦化企業消化這些成本確實很難，國家在提高環境排放標準的同時，必須進行合理的價格輸導，要把污染治理成本傳導到產品價格和稅收優惠中去，這樣才以能保證治污設施的建設與營運。
要綜合運用各種經濟手段推進焦化企業脫硫脫硝工作，以最小的成本換取最大的環境效益，如排污權交易政策等。收取的污染物排污費要全部用于污染物的治理，尤其是用于老焦化廠的技術改造獎勵、煙氣治理獎勵。對一時不能實現國產化的設備要有免稅或減稅措施;通過國家環保專項資金或中央預算內投資資金對現有焦化廠建設脫硫脫硝裝置進行補助。也可以通過借鑒電力行業對脫硫脫硝進行電價補貼的辦法，以地區或地市為單元計算當地脫硫脫硝的平均成本，以平均成本和企業實際脫除的二氧化硫和氮氧化物量為依據，計算各焦化企業的煙氣脫硫脫硝成本，然后通過一定方式支付給焦化企業。
此外，會議建議，從焦化產業發展的基本要求出發，通過總結焦化行業余熱回收產業化過程中和出現的問題，相關部門應及時提出焦化行業節能減排產業發展的指導思想，尋找符合中國國情的焦化產業節能減排技術路線和配套相應的經濟政策及管理制度，為焦化行業節能減排提供堅實的技術支撐和政策保障，促進焦化產業可持續發展。
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