氨法脱硫：战场岂止在化工
来源：中国化工报 阅读：3736 更新时间：2009-08-03 09:537月10日，中石油克拉玛依石化公司热电厂4×130吨/小时锅炉氨法烟气脱硫装置的主体框架基本完成，预计9月底完成调试并正式投入运行，这是国内最大的烟气脱硫双塔氨法装置。随着这一项目的完成，国际最先进、在国内已悄悄研发和推广了近10年的氨法脱硫技术再次进入公众的视线。
既脱了硫又产了化肥
据了解，目前全球烟气脱硫工艺主要有钙法（石灰石-石膏法）、双碱法、氨法、氧化镁法、电石渣法以及海水法等。而氨法是最先进的烟气脱硫工艺。
上世纪80年代末以来，我国烟气脱硫装置均依赖国外技术和设备，并以钙法脱硫为主。究其原因，一是因为石灰石来源丰富且价格便宜，二是钙法技术在国外相当成熟且公开，容易获取。但引进的钙法脱硫技术在国内运用近20年后，存在的弊端逐渐显现，其脱硫产物——脱硫石膏销路不畅大量堆放，造成难以解决的二次污染。据预计，到2010年我国脱硫石膏堆存量将超过3000万吨。此外，钙法脱硫还存在投资大、占地面积大、系统易结垢堵塞等技术方面的问题。
随着钙法脱硫技术缺陷的日益凸显，美国GE公司、德国鲁奇能捷斯公司、日本荏原公司等纷纷开始对更先进的氨法脱硫技术进行研究，氨法烟气脱硫的研发也成为一股潮流。美国GE公司早在1995年就宣告：氨法烟气脱硫时代到来了。
几乎是与此同时，我国也有一些大胆的尝试者开始研发氨法脱硫技术，江苏新世纪江南环保有限公司就是其中之一。该公司1998年建立江南环保研究所进行氨法脱硫研究，目前已经在脱硫市场占有一席之地。2004年4月，由江南环保公司承建的天津碱厂260吨/小时锅炉氨法脱硫示范工程投产运行，2004年9月通过天津环保局的验收，这标志着困扰氨法脱硫技术在锅炉烟气脱硫工程上使用的难题彻底解决，为氨法脱硫技术在我国的全面应用拉开了序幕。
江苏新世纪江南环保有限公司董事长徐俊生在接受记者采访时说，氨法脱硫就是利用废氨水作为脱硫剂对燃煤锅炉烟气进行脱硫的技术。它不仅使废氨水在脱硫过程中被“吃净用光”，而且废氨与二氧化硫经过一系列反应后，会产生硫酸铵化肥。他认为，以江南环保公司的技术为代表的氨法脱硫技术有几大优势：
一是可回收二氧化硫，实现废物的资源化利用。二氧化硫既是污染环境的罪魁祸首，又是宝贵的硫资源。如果我国在治理二氧化硫污染的同时能回收一部分硫资源，则可在很大程度上缓解我国目前硫资源紧张的局面，可谓一举两得。氨法脱硫将回收的二氧化硫、氨全部转化为硫酸铵化肥，不产生任何废水、废液和废渣，没有二次污染，是一项真正意义上的将废物全部资源化利用并且符合循环经济要求的脱硫工艺。
二是废物能体现很高的价值。氨法脱硫装置的运行过程即是硫酸铵的生产过程，每吸收1吨二氧化硫需消耗0.5吨氨并可生产2吨硫酸铵。按照常规价格液氨2000元/吨、硫酸铵700元/吨，则烟气中的二氧化硫体现了约400元/吨的价值。
三是装置运行可靠方便，不存在石灰石作为脱硫剂时常见的结垢和堵塞现象。由于氨法为气液两相反应，反应物活性强，具有较大的化学反应速率，脱硫剂及脱硫产物皆为易溶性物质，装置内脱硫液皆为澄清的溶液，无积垢无磨损。
四是装置设备占地小，便于老锅炉改造。与钙法脱硫技术比较，占地节省50%以上。
另外，特别值得一提的是，氨法脱硫同时可实现脱硫脱硝的目的。因为其吸收剂氨同时也是脱硝的还原剂，这意味着可在同一装置中同步进行脱硫脱硝。而传统的钙法只能脱硫不能脱硝。随着全球范围内氮氧化物排放标准的日益严格，企业不得不在建设钙法脱硫装置的同时，再耗资建设一套专门的脱硝装置。
“目前江南环保公司主要推广的是脱硫脱硝一体化技术。经过长期的科研攻关，江南环保公司已经成功攻克了氨法脱硫同步脱硝的难题，目前脱硝率已可稳定在50%以上，经过进一步强化可以达到90%以上。”徐俊生说。
在化工领域已生机盎然
自从江南环保公司率先开发和推广应用以来，氨法脱硫技术在国内的应用正在成气候。
徐俊生告诉记者，氨法脱硫与化工企业有着天然的契合性，在技术、原料、人才等各个环节都能贴合化工企业的实际需求，因此在化工行业推广非常迅速。目前江南环保公司已建和在建的氨法脱硫项目有22家，主要集中在化工领域。比如，扬子石化、云南解化、泸天化、华鲁恒生、湖北化肥等。“当然，我们也在开发电力市场，如山东众泰发电有限公司、广西田东电厂、重庆中梁山煤电气有限公司等发电企业都是我们的客户。”
据徐俊生介绍，目前国内的氨法脱硫技术主要为自主研发，从事氨法脱硫技术开发的企业除江南环保公司以外，还有江苏和亿昌环保工程科技有限公司、上海弗卡斯环保工程有限公司等企业。据初步统计，国内已经应用氨法脱硫技术的企业约有近30家，基本都集中在化工领域。
记者通过网络检索了解到，目前声称在进行氨法脱硫技术开发和推广的企业有几十家，主要分布在江苏、上海、北京、天津等地区。
在2009年中电联发布的脱硫企业排名中，江南环保公司是唯一进入前25名的氨法脱硫公司，按2008年签订的脱硫合同容量排名为第14名。而比它排名靠前的脱硫企业所用的都不是氨法。由该公司承建的扬子石化公司5至9号锅炉烟气氨法脱硫工程是比较典型的石化领域应用实例，这也是目前国内采用氨法脱硫技术并已投入运行的最大工程。扬子石化公司在治理炼油厂的原油酸气时，会产生大量废氨水，这部分废氨水也需要治理。而采用氨法脱硫技术可以用炼油厂产生的废氨水作为吸收剂，来处理热电厂产生的二氧化硫。根据扬子石化公司的运行结果，二氧化硫去除率达到99%，年削减二氧化硫排放量可达7000多吨，占南京市2008年二氧化硫削减量的1/3。同时，还可以年产硫酸铵化肥10万吨。
打开火电市场仍有难度
烟气脱硫有巨大的市场需求，中国环保产业协会锅炉炉窑脱硫除尘委员会秘书长杨明珍用“成长”来形容中国现在的脱硫市场。除了化工行业外，杨明珍分析认为，火电行业脱硫市场很大，预计未来两年有121.5亿元的新增脱硫市场容量和121亿元的火电脱硫设施改造需求。两者相加，未来两年火电脱硫需求为242.5亿元。而非火电脱硫需求也在增加。据初步估算，钢铁行业烧结机脱硫市场空间约60亿元。建材、化工、有色、石化行业二氧化硫合计排放量是钢铁行业的2.6倍，按此比例，这5个非火电行业脱硫市场空间总计将达到约216亿元。
尽管脱硫市场蛋糕很大，其中火电行业烟气脱硫市场最大，但目前氨法脱硫仅获得了一小块。根据国家发改委公布的2008年度火电厂烟气脱硫产业信息，2008年底前累计投运的脱硫工程容量超过3.79亿千瓦，其中采用氨法脱硫的仅1907兆瓦，约占总量的0.5％。2008年底前累计签订合同的脱硫工程容量中采用氨法的仅3153兆瓦。
可见，氨法在市场容量最大的火电厂烟气脱硫中推广形势不容乐观。
为何产生这种局面呢？徐俊生认为，火电行业的市场容量极其巨大，但目前火电行业30万千瓦及以上机组主要以引进的国外技术为主，大多采用钙法，基本都由五大发电集团下属的脱硫公司或环保上市公司进行建设。
氨法技术在火电脱硫市场的开拓中有两大难点：其一，氨法是国内自主创新技术，业绩是从小到大，在大机组脱硫上不像钙法成熟技术那样有国外几十年的应用经验，业主对氨法能否在大机组脱硫上稳定运行持怀疑态度；其二，氨法是化工领域的技术，电力企业对此非常陌生，所以对脱硫剂液氨的安全性怀有疑虑。
“当然也有氨法脱硫技术自身的原因。”徐俊生说，氨法脱硫技术长时间存在着气溶胶、氨损、副产品稳定性的问题，加上氨法起步晚、业绩少，这些都是制约氨法在烟气脱硫上推广的因素，一直没有被企业和环保部门完全接受。但是目前江南环保公司已经能够做到长周期稳定运行。随着氨法脱硫技术的不断成熟，国家发改委、环保部等主管部门都开始强调推进氨法脱硫的应用，改变钙法一统天下的局面，以促进我国烟气脱硫技术向着多元化良性发展。
就在记者采访之时，7月23日，国电宿迁热电有限公司2×135兆瓦机组烟气氨法脱硫工程设计方案在北京顺利通过专家组的审查。这会不会是氨法脱硫技术将在火电领域开始有所作为的一个迹象呢？
