催化燃烧法处理聚酯工艺废气的中试

中国石化集团仪征化纤股份公司是我国最大的聚酯产品生产基地,目前聚酯产品生产能力为131×104t/a,共有14条聚酯生产线,生产线规模从6.6×104t/a至20×104t/a不等.生产中产生的聚酯工艺废气严重超标,公司从2000年开始与中石化集团抚顺石化研究院合作,利用日本的JICA的技术,开始研究催化燃烧法处理聚酯工艺废气,经过实验小试后进行了工业化中试,处理后的聚酯工艺废气达到排放标准.     

基于LEAP模型的京津冀地区钢铁行业中长期减排潜力分析

京津冀地区是我国钢铁行业集中布局的地区,也是大气污染最突出的地区.分析京津冀地区钢铁行业各类治污工具的中长期减排影响,对于选择最优减排措施、加快推动该地区大气污染治理意义重大.构建基于LEAP模型的京津冀地区钢铁行业模型,以2015年为基准年,以每5 a为一个时间节点,结合规模减排、结构减排、技术减排、末端治理4种减排措施,模拟计算了4种单一政策情景及4种组合政策情景下2015-2030年京津冀地区钢铁行业主要污染物（SO₂、NO_x、PM₁₀、PM_2.5、CO₂）排放量及相应的减排影响.结果表明:在单一政策情景下,规模减排情景对5种污染物减排效果均十分显著.在组合政策情景下,4种减排措施叠加的综合减排情景效果最好,在该情景下京津冀地区钢铁行业到2030年SO₂、NO_x、PM₁₀、PM_2.5、CO₂排放量将分别削减27.73×104、17.85×104、42.94×104、27.35×104、23.15×107 t;在规模-末端治理情景下,除CO₂外其余污染物减排效果仅次于综合减排情景;规模-结构减排情景对PM₁₀和PM_2.5的减排效果相对明显;规模-技术减排情景对CO₂、SO₂、NO_x的减排效果相对明显.研究显示,京津冀地区钢铁行业需要在大力淘汰落后过剩产能、缩减产量等源头治理措施的基础上,持续加强末端治理、提高废钢比例、提升节能减排技术水平等协同治理能力,以提高治污减排效果.      

我国工业烟气SCR/SNCR脱硝技术与还原剂用量平衡

通过分析国内外工业烟气NOx控制技术措施和我国重点排放源NOx排放状况,测算了工业烟气脱硝所需合成氨用量。结果表明,每年火电工业烟气脱硝可消耗合成氨320×104t,接近每年全国合成氨生产总量的6.3%,产生废弃催化剂5.9×104m3/a;水泥工业烟气脱硝可消耗合成氨83×104t/a,占全国合成氨年产量的1.6%;而工业锅炉、烧结机、玻璃窑炉和陶瓷窑炉等烟气脱硝需合成氨约96×104t/a,占全国合成氨年产量的1.9%。分析认为,利用NOx回收的方法可减排玻璃窑炉、陶瓷窑炉NOx达67×104t/a,节省脱硝催化剂1.5×104m3,生成50%的工业硝酸165×104t,并可缓解硝酸工业带来的环境污染问题。     

中国电力行业多污染物控制成本与效果分析

利用情景分析法建立了2010—2030年我国电力行业SO₂、NO_x、PM₁₀、PM_2.5的排放控制情景,分析了发电技术结构调整、加严及进一步加严末端控制措施(脱硫、脱硝、除尘等)的减排成本和效果. 结果表明:到2030年,相对于趋势照常情景,若加严末端控制设施,将新增336×108元投资,SO₂、NO_x、PM₁₀、PM_2.5排放量可分别减少121×104、852×104、18×104、10×104 t;若进一步加严末端控制措施,将再新增25×108元投资,NO_x、PM₁₀、PM_2.5可分别进一步减排45×104、23×104、15×104 t;若进行发电技术结构调整,将新增2 383×108元投资,SO₂、NO_x、PM₁₀、PM_2.5排放量分别减少248×104、420×104、18×104、10×104 t;2020年和2030年发电技术结构调整带来的单位污染物减排成本分别为15 374和34 239元/t,是末端控制措施加严的3倍以上,但其能提供更大的SO₂减排空间并具有降低能耗和减排温室气体等协同效益. 从成本效果角度考虑,建议采用加严末端控制措施方案,同时调整发电技术结构、合理发展清洁发电技术,以为污染物减排提供更大空间.      

废气量减排控制技术需求方向分析

目前,我国PM2.5污染加重,灰霾天气频发,对环境和人民生活造成了极大危害,而废气量减排是控制灰霾污染的重要途径之一。通过介绍国内外现有的废气量减排措施,从废气循环及废气阶梯利用两方面,提出了我国水泥、钢铁及其他工业行业的废气量减排技术需求。研究表明,通过废气减排技术的实施,我国废气量、SO2、NOx以及烟粉尘的排放量可显著减少,这对于我国灰霾污染的治理将起到积极的作用。建议对全国相关行业进行废气量减排技术可行性分析,鼓励开展废气量循环与梯度利用技术的研究与示范。     

中国钢铁行业CO2减排技术及成本研究

钢铁行业是我国主要的能源消费及CO₂排放行业,推动钢铁行业低碳绿色发展已成为实现我国碳达峰、碳中和的重要环节。为此,研究围绕能源结构调整、工艺结构优化、节能减排技术推广和CCUS技术应用4方面,通过设置基础情景、稳定发展情景和强化减排情景3类情景,利用边际减排成本曲线对我国钢铁行业34项减排技术的减排成本和减排潜力进行分析。结果表明:在稳定发展情景下,我国钢铁行业平均减排成本为433元/tCO₂,所有技术的总减排成本为2100亿元,总减排潜力为4.9亿t。在各项减排技术中,废铁-电弧炉炼钢具有较高的减排经济效益,其以较低的单位减排成本贡献了钢铁行业近50%的碳减排量。未来,我国应加快推进长流程炼钢向短流程炼钢的发展,推动钢铁行业生产工艺的结构性调整。     

我国燃煤电厂PM2.5减排潜力预测与分析

为研究燃煤电厂在燃煤发电机组结构优化调整和不同末端控制措施条件下PM_2.5的排放情况,以2012年为基准年,设计了分阶段、分地区不断优化的控制情景(基准、适中、加严和最严情景),并依据《大气细颗粒物一次源排放清单编制技术指南(试行)》建立的减排潜力模型对2017年、2020年和2030年我国燃煤电厂PM_2.5减排潜力及空间分布进行预测分析. 结果表明:通过燃煤发电机组结构优化调整,2017年、2020年和2030年我国燃煤电厂PM_2.5排放量与调整前相比可分别减少3.62×104、8.52×104和24.43×104 t,但相对于基准年而言,PM_2.5排放量并未减少;进一步结合末端控制措施优化进行控制,PM_2.5最大减排潜力(相对于基准年而言)可分别达到59.42×104±7.83×104、82.83×104±5.82×104和81.89×104±6.76×104 t,最高减排比例分别达到66.5%±8.8%、92.8%±6.5%和91.6%±7.6%. 我国各省(市/区)燃煤电厂PM_2.5减排潜力与其煤耗量和采取的控制措施有关,燃煤量越大,控制措施越严格,则减排潜力越大. 京津冀、长三角和珠三角地区燃煤电厂在实现超低排放,即最严情景下2017年PM_2.5减排潜力分别为5.93×104、12.04×104和4.70×104 t;2017年、2020年和2030年这3个区域PM_2.5总减排潜力分别为22.68×104、22.36×104和22.07×104 t. 内蒙古、江苏、山东、广东、河北和山西等地在实施超低排放后,其PM_2.5减排潜力均超过4×104 t,并且在全国范围内实施超低排放可显著降低我国燃煤电厂PM_2.5排放量.      

可再生能源发电对PM_(10)和PM_(2.5)减排的贡献核算

发展可再生能源发电是《大气污染防治行动计划》的一项重要措施,有助于推进PM10和PM2.5减排,改善空气质量。从生命周期来看,各类可再生能源发电的PM10和PM2.5排放系数均低于燃煤火电,各类可再生能源发电单位发电量的PM10和PM2.5减排因子由高到低依次为水电并网风电太阳能发电生物质发电。通过生命周期评价计算可知,以可再生能源发电替代燃煤发电,PM10和PM2.5在2012年已经实现了较好的减排效果,减排量分别为37.87×104和18.94×104ta;未来仍将具有较大的减排潜力,2015年PM10和PM2.5可分别减排44.21×104和22.10×104ta,2020年PM10和PM2.5可分别减排65.41×104和32.71×104ta。     

门头沟生态系统土壤保持功能及其生态经济价值分析

在遥感和地理信息系统的支持下,利用通用土壤流失方程(USLE)和风力侵蚀模型,研究了门头沟生态系统土壤保持能力,并评价了其生态经济价值.结果表明:门头沟生态系统每年可以减少土壤的水蚀量为14.93×104 t/a,风蚀量为2 254.38×104 t/a;土壤保持能力在空间上呈现很大的差异性,总体上植被覆盖度高且坡度小的地区土壤保持能力最强,而植被覆盖度低且坡度较大的山地土壤保持能力最弱.土壤保持功能总价值为58 198.83×104　元/a,其中减少水蚀功能价值为442.83×104　元/a,减少风蚀功能价值为57 756×104　元/a.      

工业废气再利用的碳减排潜力分析

中国CO2排放量与工业废气排放量之间具有很高的相关性,废气量减排是实现CO2减排的重要手段和切入点,有必要开展深入研究。根据能量平衡的原理,建立了余热利用、余压利用和含热值气体再利用等碳减排计算方法,简述了现有的钢铁烧结机烟气循环技术、水泥窑协同处理生活垃圾和市政污泥技术以及电解铝烟气阶梯利用于火电厂技术,并对以上主要行业废气再利用的碳减排量进行了计算和分析。结果表明,主要工业行业的废气再利用技术可以减少废气量排放,进而减少CO2排放,对于实现中国CO2减排目标的贡献接近1/4。废气再利用技术对减少CO2排放具有重要作用,应作为实现2020年减排目标的重要技术途径,大力推广发展。     

中国钢铁行业二氧化碳排放达峰路径研究

钢铁行业是我国重要的CO₂排放源. 作为典型的资源能源密集型产业,钢铁行业加快绿色低碳转型、尽早实现碳达峰并有效降碳,既是行业自身高质量发展的内在需要,也是支撑落实国家碳达峰、碳中和目标的客观要求. 本文综合考虑经济社会发展、资源能源利用、工艺结构调整、低碳技术应用等因素影响,开展了基于情景分析的钢铁行业CO₂排放达峰路径研究,对不同情景下钢铁行业CO₂的排放趋势进行测算,识别钢铁行业CO₂减排的主要驱动因素,判断推动钢铁行业碳排放达峰的关键举措,为制定“双碳”目标背景下钢铁行业CO₂排放控制策略提供参考. 测算结果表明,我国钢铁行业CO₂总排放量有望在2020—2024年期间达到峰值;行业CO₂总排放量峰值为18.1×108~18.5×108 t,达峰后到2030年降幅将超过3×108 t. 研究显示,粗钢产量是决定我国钢铁行业碳排放能否快速达峰的关键,加大废钢资源利用、推进外购电力清洁化以及提高系统能效水平是2030年前钢铁行业实现碳排放达峰并有效降碳的重要途径. 到2030年,粗钢产量降低、加大废钢资源利用、推进外购电力清洁化、提高系统能效水平以及氢能炼钢和二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)等前沿技术对钢铁行业CO₂减排的贡献率分别为11%~52%、34%~52%、7%~20%、5%~13%和2%~3%.      

基于污染防治技术模拟的造纸行业环境管理方法研究

为评估工业水污染物减排潜力、探究污染防治技术模拟在污染物总量控制、污染物排放限值等环境管理中的应用,按照"原料-工艺-技术-产品"的耦合关系建立了"工业污染物减排潜力分析及环境管理"模型,集成自下而上建模和情景分析等方法在我国造纸行业进行案例研究.结果表明,在政策组合情景下,废水、COD、氨氮在2015年的减排潜力分别为7×108t、39×104t、0.3×104t,2020年分别为13.8×108t、56×104t和0.5×104t;2010~2020年期间加强末端治理仍然是主要减排途径,但2015~2020年间行业结构调整的作用将逐渐提升,并使行业产污水平在2015年和2020年基本达到国内或国际先进水平,废水和氨氮指标在2015年和2020年基本满足排放标准,但COD难以达标.     

加氢脱酸处理联合装置的环保改造

克拉玛依石化公司加氢脱酸处理联合装置由30×104t/a加氢脱酸装置和8.5×104t/a加氢处理装置组成。30×104t/a加氢脱酸装置于1993年3月投产,8.5×104t/a加     

“十一五”电力行业二氧化硫总量控制的环境效益评估

截至2008年底,我国SO2排放总量(不包括港澳台的数据)由2005年的2549.4×104t降至2321.2×104t,已完成"十一五"总量控制目标的89.5%,其中电力行业SO2排放量比2005年降低约20%,已完成"十一五"电力行业SO2减排目标的80%.为定量评估我国"十一五"期间电力行业SO2减排取得的环境效益,利用ATMOS酸沉降模型分别对2005年和2008年电力行业SO2排放情景进行模拟.结果表明:通过电力行业SO2减排,2008年全国硫沉降量较2005年减少约86×104t,其中沉降到中国大陆的硫沉降量减少约52×104t,降幅达17%,平均每减排1tSO2约可减少0.2～0.3t的硫沉降.此外,硫沉降强度≥1.00t/km2区域的面积较2005年明显缩小,缩小面积约为62×104km2.     

通过废气量减排降低污染物排放技术综述

煤炭消费是我国SO2、NOx和颗粒物三大污染物排放的主要来源,世界上一半的煤炭在中国燃烧,废气量和污染物排放量巨大。相关行业的排放标准在逐步加严,而在排放标准限值固定条件下,废气排放量决定了污染物的排放总量。介绍了以钢铁和水泥工业为主的废气量减排技术,包括废气循环技术和废气梯度利用技术;并对其废气量减排潜力进行了分析。结果表明,通过废气量减排可有效降低污染物总量。     

清洁空气行动计划实施对长三角地区PM_(2.5)污染改善效果模拟评估

为了解长三角地区清洁空气行动计划实施后区域PM2.5的改善效果,在建立2012年长三角地区大气污染物排放清单的基础上,依据上海、江苏、浙江和安徽三省一市行动计划细则,对2013—2017年各省、直辖市主要大气污染物减排量进行测算.利用WRF(天气研究和预报模式)-CMAQ(通用多尺度空气质量模型)系统,模拟研究了清洁空气行动计划实施后可能带来的区域PM2.5改善效果.结果表明:清洁空气行动计划涉及到的能源、工业、交通等六大领域减排任务,按照减排力度强、中、弱3种方案测算,预计长三角地区SO2减排总量分别为74.5×104、53.8×104和34.4×104t;NOx减排总量分别为108.7×104、83.9×104和61.1×104t;一次PM2.5减排总量分别为40.3×104、26.1×104和14.6×104t;挥发性有机污染物(VOCs)的减排总量分别为98.2×104、57.0×104和23.5×104t.模拟评估结果表明,在弱、中、强3种减排方案下,长三角地区国控点ρ(PM2.5)年均值预计比基准年(2013年)分别降低(4.4±1.1)、(8.1±2.4)和(12.5±3.9)μg/m3,降幅分别达到8.7%±2.2%、15.9%±4.7%和24.3%±7.7%.长三角地区须在清洁空气行动计划实施细则指导下,控制新增量,并稳步严格推进前体物强力减排,才能实现2017年预期空气质量改善目标.     

基于能源消费的上海NOx排放源与减排费用效果分析

基于能源消费计算得到2009年上海市NOx排放总量为571141t,其中燃煤电厂、机动车、黑色金属冶炼及压延加工企业排放量共占总排放量的65.1%.燃煤电厂通过采用LNB(低氮燃烧)技术和SCR(选择性氧化还原)技术,可削减总排放量的12.4%;钢铁企业的烧结机采用分步脱硫脱硝法、活性炭/焦法、循环流化床法等技术可削减3.7%～4.4%;高排放机动车改造基本不可行,建议加速和提前淘汰,可削减2.5%.费用效果分析表明,"十二五"期间完成燃煤电厂、烧结烟气脱硝和高污染机动车淘汰的减排费用效果比分别为4.7×104、7.9×104～10.6×104、12.4×104元/t.燃煤电厂脱硝改造费用效果比低、技术成熟,建议作为首要减排措施.     

工业废水排放量和治理投资费用的预测

利用1996—2005年相关统计数据以及专项调查数据,对重点排放行业工业废水的产生、排放特征以及治理费用函数进行分析,建立了分行业的宏观工业废水排放和治理费用预测模型,并预测了2006—2020年工业废水排放趋势、投资需求以及减排重点. 结果表明:到2010年,工业废水和COD_Cr产生量分别为646×108～658×108和1 575×104～2 031×104 t,二者的排放量将分别介于234×108～301×108和441.1×104～609.2×104 t;“十一五"期间工业废水治理投资和治理费用如不能达到8 000×108元,将面临COD_Cr减排目标不能完成的风险.      

我国水泥工业大气污染物排放量估算

水泥工业是粉尘,SO₂和NO_x等多种大气污染物的重要排放源.根据各地水泥工业的工艺现状、活动水平、除尘器的除尘效率和污染物排放因子,估算了1995—2005年我国水泥工业生产过程中排放的粉尘,PM₁₀,PM_2.5,SO₂,NO_x,氟化物和CO等的排放量,并给出了2005年分省区、分工艺的排放清单.结果表明,污染物排放量与水泥活动水平呈正相关.1995年以来,随着水泥产量增加,污染物排放量增长迅速,2005年我国水泥工业排放排放粉尘520.69×104 t,PM₁₀437.24×104 t,PM_2.5301.06×104 t,SO₂ 86.09×104 t,NO_x286.67×104 t,氟化物57.72×104t,CO1 987.97×104 t;山东、浙江、江苏、河北和广东等水泥生产大省污染物排放量较大,污染物排放总量占全国总排放量的46.6%,新型干法的推广应用有助于大气污染物的减排.      

应用复合膜技术处理石化企业蒸汽凝结水

本文分析了蒸汽凝结水回用的必要性,采用复合膜技术处理凝结水,油、铁的含量可以完全达到中压锅炉的给水水质标准,可新增净节能效益1026万元/a,节水71.4×104t/a,节约标煤1.02×104t/a,节能效益和社会效益显著。